Skylning af et offentligt toilet? Bliv ikke hængende, fordi aerosoliserede dråber gør

Skylning af et toilet kan generere store mængder mikrobeholdige aerosoler afhængigt af designet, vandtryk eller toiletskylning. En række patogener findes normalt i stillestående vand såvel som i urin, afføring og opkastning. Når den spredes bredt gennem aerosolisering, disse patogener kan forårsage ebola, norovirus, der resulterer i voldsom madforgiftning, samt COVID-19 forårsaget af SARS-CoV-2.

Åndedrætsdråber er den mest fremtrædende kilde til transmission af COVID-19, imidlertid, alternative ruter kan eksistere i betragtning af opdagelsen af ​​et lille antal levedygtige vira i urin- og afføringsprøver. Offentlige toiletter er især årsag til bekymring for overførsel af COVID-19, fordi de er relativt begrænsede, oplever tung fodtrafik og har muligvis ikke tilstrækkelig ventilation.

Et team af forskere fra Florida Atlantic University's College of Engineering and Computer Science testede igen væskens fysik for at undersøge dråber, der blev skabt ved at skylle et toilet og et urinal på et offentligt toilet under normale ventilationsforhold. For at måle dråberne, de brugte en partikeltæller placeret i forskellige højder af toilettet og urinal til at fange størrelsen og antallet af dråber, der genereres ved skylning.

Resultaterne af undersøgelsen, offentliggjort i tidsskriftet Væskers fysik , demonstrere, hvordan offentlige toiletter kan tjene som hotbeds til luftbåren sygdomsoverførsel, især hvis de ikke har tilstrækkelig ventilation, eller hvis toiletter ikke har låg eller låg. De fleste offentlige toiletter i USA er ofte ikke udstyret med toiletsædelåg, og urinaler er ikke dækket.

Til undersøgelsen, forskere indhentede data fra tre forskellige scenarier:toiletskylning; overdækket toiletskyl og urinalskylning. De undersøgte dataene for at bestemme stigningen i aerosolkoncentrationen, opførsel af dråber i forskellige størrelser, hvor høje dråberne steg, og virkningen af ​​at dække toilettet. Omgivende aerosolniveauer blev målt før og efter gennemførelsen af ​​eksperimenterne.

"Efter cirka tre timers test med mere end 100 skylninger, vi fandt en betydelig stigning i de målte aerosolniveauer i det omgivende miljø med det samlede antal dråber, der genereres i hver skylningstest, der spænder op til titusinder, "sagde Siddhartha Verma, Ph.d., medforfatter og en adjunkt i FAU's Institut for Ocean- og Maskinteknik. "Både toilettet og urinalet genererede store mængder dråber mindre end 3 mikrometer i størrelse, udgør en betydelig overførselsrisiko, hvis de indeholder infektiøse mikroorganismer. På grund af deres lille størrelse, disse dråber kan forblive suspenderet i lang tid. "

Dråberne blev detekteret i højder på op til 5 fod i 20 sekunder eller længere efter påbegyndelse af skylningen. Forskere opdagede et mindre antal dråber i luften, da toilettet blev skyllet med et lukket låg, selvom det ikke er meget tyder på, at aerosoliserede dråber slap ud gennem små huller mellem betrækket og sædet.

"Den betydelige ophobning af skyllegenererede aerosoliserede dråber over tid tyder på, at ventilationssystemet ikke var effektivt til at fjerne dem fra det lukkede rum, selvom der ikke var nogen mærkbar mangel på luftstrøm i toilettet, "sagde Masoud Jahandar Lashaki, Ph.d., medforfatter og en assisterende professor i FAU's Institut for Civil, Miljø- og geomatikteknik. "På sigt, disse aerosoler kan stige med opkastninger skabt af ventilationssystemet eller af mennesker, der bevæger sig rundt på toilettet. "

Der var en stigning på 69,5 procent i målte niveauer for partikler i størrelsen 0,3 til 0,5 mikrometer, en stigning på 209 procent for partikler i størrelsen 0,5 til 1 mikrometer, og en stigning på 50 procent for partikler i størrelsen 1 til 3 mikrometer. Bortset fra de mindste aerosoler, forholdsvis større aerosoler udgør også en risiko i dårligt ventilerede områder, selvom de oplever stærkere tyngdekraftsafvikling. De gennemgår ofte hurtig fordampning i det omgivende miljø, og de resulterende fald i størrelse og masse, eller den endelige dannelse af dråbekerner kan tillade mikrober at forblive suspenderet i flere timer.

"Undersøgelsen tyder på, at inkorporering af tilstrækkelig ventilation i design og drift af offentlige rum ville hjælpe med at forhindre aerosolophobning i områder med høj belægning, f.eks. Offentlige toiletter, "sagde Manhar Dhanak, Ph.d., medforfatter, formand for FAU's afdeling for hav- og maskinteknik, og professor og direktør for SeaTech. "Den gode nyhed er, at det ikke altid er nødvendigt at revidere hele systemet, da de fleste bygninger er designet til bestemte koder. Det kan bare være et spørgsmål om at omdirigere luftstrømmen baseret på toilets layout. "

Under prøveudtagningen på 300 sekunder, toilettet og urinalet blev skyllet manuelt fem forskellige tidspunkter ved 30-, 90-, 150-, 210-, og 270 sekunders mærke, med skyllehåndtaget holdt nede i fem på hinanden følgende sekunder. Toilettet blev dybt rengjort og lukket 24 timer før forsøgene blev udført, ventilationssystemet fungerer normalt. Temperaturen og den relative luftfugtighed på toilettet var 21 grader Celsius (69,8 grader Fahrenheit) og 52 procent, henholdsvis.

"Aerosoliserede dråber spiller en central rolle i overførslen af ​​forskellige infektionssygdomme, herunder COVID-19, og denne seneste forskning fra vores team af forskere giver yderligere beviser til støtte for risikoen for smitteoverførsel i lukkede og dårligt ventilerede rum, "sagde Stella Batalama, Ph.d., dekan ved College of Engineering and Computer Science.