En todo el mundo, casi tres mil millones de personas no tienen el lujo de un inodoro. En cambio, confían en los sistemas de saneamiento estático, como las letrinas de pozo para tratar sus desechos. Como estos no suelen estar conectados a una alcantarilla, requieren vaciado y eliminación manual.
La mala comprensión de los riesgos involucrados significa que el lodo no tratado a menudo se arroja a los campos y ríos cercanos. El impacto de esto puede ser devastador. Los gérmenes que se encuentran en el lodo fecal causan enfermedades como la diarrea, lo que provoca la muerte de más de 750, 000 niños menores de cinco años cada año.
Sin embargo, se estima que cada dólar invertido en mejores servicios de saneamiento arroja hasta US $ 5, 50 en beneficios sociales y económicos. Estos vienen a través de una mayor productividad, menores costos de atención médica y prevención de enfermedades y muerte prematura.
Una parte crucial de la mejora del saneamiento radica en investigar y desarrollar formas más simples y más eficientes de tratar el lodo en lugares donde no se dispone de alcantarillado y tratamiento centralizado de aguas residuales.
Mi investigación es parte de una asociación con la firma de ingeniería Buro Happold (BH) a quien WaterAid Bangladesh les pidió que encontraran una tecnología de tratamiento de lodos que fuera efectiva, práctica y asequible.
Después de considerar las opciones que incluían biogás y aditivos para pozos, productos utilizados para tratar de reducir el volumen de lodo, la compañía optó por lechos de secado sin plantar. Son simples en diseño y hacen uso de la cantidad razonable de sol en Bangladesh.
Vaciado manual (sswm.info) Los lechos de secado secan el lodo a través de los procesos de evaporación y drenaje. A medida que pierde agua, la temperatura dentro del lodo aumenta, eliminando algunos de los gérmenes que contiene. Una vez seco a una consistencia adecuada para su eliminación, el lodo se composta para permitir un uso seguro en la agricultura como acondicionador del suelo.
Mi investigación tiene como objetivo comprender mejor el proceso de secado de lodo en estos lechos para estimar el tiempo necesario antes de que sea seguro eliminarlo, evitando que el lodo no tratado se vacíe en el medio ambiente.
Fábrica de caca
Para hacer esto, es necesario hacer lodo en el laboratorio, que reproduzca las propiedades químicas y físicas de las cosas reales lo más cerca posible. Al hacerlo, podemos realizar pruebas de secado seguras y reproducibles para determinar cómo se secará el lodo real en un clima tropical.
Cama de secado (Celia Way Buro Happold 2013) Además de estar lleno de gérmenes, el lodo fecal es muy variable en términos de su composición química y física. Un estudio que investigó el "rendimiento" de un grupo de hombres sanos de edad similar con una dieta controlada durante tres semanas encontró diferencias notables en la composición química de su popó. Dicha variación se amplifica aún más entre diferentes países, climas y dietas.
Los principales componentes químicos de la caca son grasas, carbohidratos (fibra), material nitrogenado, minerales (principalmente potasio, calcio y fósforo) y microorganismos. En 2006, los científicos desarrollaron un simulador de excremento humano para probar el diseño de un sistema de recolección de desechos para un vehículo de exploración de la tripulación de la NASA.
Utilizando la composición química conocida, los investigadores de la NASA desarrollaron una "receta" que consistía en celulosa para representar los carbohidratos, la levadura para los microorganismos, el aceite de maní para las grasas y los carbohidratos, además de cloruro de potasio, fosfato de calcio y agua.
Desafortunadamente, el lodo que se seca en los lechos de secado en Bangladesh es ligeramente diferente al excremento fresco, ya que ha pasado tiempo en un pozo o en un tanque séptico. Esto significa que los componentes fácilmente degradables en la caca fresca (carbohidratos, proteínas y azúcares) se descomponen, dejando atrás los más estables. La receta de la NASA para caca fresca necesitaba ser alterada para que nuestros experimentos tuvieran en cuenta los cambios y representaran mejor las características del lodo fecal real.
Como parte de Reinvent the Toilet Challenge de la Fundación Bill y Melinda Gates en 2014, el Grupo de Investigación de la Contaminación en Sudáfrica alteró la receta de la NASA. Incluyeron el suplemento dietético de cáscara de psyllium y pasta de miso para fibra, eliminaron cloruro de potasio, agregaron polietilenglicol para ayudar a la retención de agua, levadura activa para representar bacterias y cambiaron la celulosa a linters de algodón y tejido triturado.
Modificamos aún más esta receta para reemplazar las linters de algodón con cáñamo, ya que estaba más fácilmente disponible. La levadura activa fue reemplazada por levadura de cerveza, ya que es más fácil de comprar a granel.
Ahora que tenemos un simulador adecuado para el lodo fecal, podemos realizar pruebas en lechos de secado para predecir mejor el comportamiento de secado del lodo en un clima tropical. Esto podría conducir al uso de tales camas a una escala mucho mayor, lo que significa que, en lugar de no ser tratado peligrosamente, la caca tiene un lugar mejor para ir.
Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation.
Naomi Deering, investigadora de posgrado en saneamiento, Universidad de Bath
