Skylende toiletter skaber skyer af virusholdige partikler

Forskere brugte en computersimulering til at vise, hvordan et skylletoilet kan skabe en sky af virusholdige aerosoldråber, der er store og udbredte og holder længe nok til, at dråberne kan indåndes af andre.

Med nyere undersøgelser, der viser, at den nye coronavirus, der forårsager COVID-19, kan overleve i den menneskelige fordøjelseskanal og dukke op i afføring fra de inficerede, dette øger muligheden for, at sygdommen kan overføres ved brug af toiletter.

Toiletskyl skaber en masse turbulens, og kvalitative beviser tyder på, at dette kan sprede både bakterier og vira. Offentligheden, imidlertid, forbliver stort set uvidende om denne infektionsvej, da få kvantitative undersøgelser er blevet udført for at undersøge denne mulige mekanisme.

I journalen Fysik af væsker , præcise computermodeller blev brugt til at simulere vand- og luftstrømme i et skylletoilet og den resulterende dråbesky. Efterforskerne brugte et standardsæt af flydende dynamiske formler, kendt som Navier-Stokes ligningerne, at simulere skylning i to typer toiletter – et med et enkelt indløb til skyllevand, og en anden med to indløb for at skabe et roterende flow.

Efterforskerne brugte også en diskret fasemodel til at simulere bevægelse af de talrige små dråber, der sandsynligvis vil blive kastet ud fra toiletkummen i luften. En lignende model blev brugt for nylig til at simulere bevægelsen af ​​aerosoldråber, der kastes ud under en menneskelig hoste.

Resultaterne af simuleringerne var slående.

Når vandet hælder ind i toiletkummen fra den ene side, det rammer den modsatte side, skabe hvirvler. Disse hvirvler fortsætter opad i luften over skålen, transporterer dråber til en højde på næsten 3 fod, hvor de kan indåndes eller sætte sig på overflader. Disse dråber er så små, at de svæver i luften i over et minut. Et toilet med to indløbsporte til vand genererer en endnu større hastighed af opadstrømmende aerosolpartikler.

"Man kan forudse, at hastigheden bliver endnu højere, når et toilet bruges ofte, i tilfælde af et familietoilet i en travl tid eller et offentligt toilet, der betjener et tætbefolket område, " sagde medforfatter Ji-Xiang Wang, fra Yangzhou Universitet.

Simuleringerne viser, at næsten 60 % af de udstødte partikler stiger højt over sædet til et toilet med to indløbsporte. En løsning på dette dødbringende problem er blot at lukke låget før skylning, da dette skulle mindske spredningen af ​​aerosoler.

Imidlertid, i mange lande, inklusive USA, toiletter på offentlige toiletter er ofte uden låg. Dette udgør en alvorlig fare. Efterforskerne foreslår også, at et bedre toiletdesign vil omfatte et låg, der lukker automatisk før skylning.