Billig klordispenseringsenhed forbedrer postevandssikkerheden i områder med lav ressource

Et team af forskere ledet af ingeniører ved Tufts University's School of Engineering og Stanford University's Program on Water, Sundhed og udvikling har udviklet en ny og billig klordispenseringsanordning, der kan forbedre sikkerheden for drikkevand i regioner i verden, der mangler økonomiske ressourcer og tilstrækkelig infrastruktur. Uden bevægelige dele, ikke behov for elektricitet, og lidt behov for vedligeholdelse, apparatet frigiver afmålte mængder klor i vandet, lige før det kommer ud af hanen. Det giver en hurtig og nem måde at fjerne vandbårne patogener og reducere spredningen af ​​sygdomme med høj dødelighed såsom kolera, tyfus og diarré.

Ifølge CDC, mere end 1,6 millioner mennesker dør af diarrésygdomme hvert år, og halvdelen af ​​dem er børn. Forfatterne foreslår, at løsningen på dette problem kunne være relativt enkel.

I samfund og regioner, der ikke har ressourcer til at bygge vandbehandlingsanlæg og distributionsinfrastruktur, fandt forskerne ud af, at enheden kan give en effektiv, alternative midler til vandrensning på indsamlingsstedet. Enheden blev installeret og testet på flere vandopsamlingsstationer, eller kiosker, på tværs af landdistrikter i Kenya.

Studiet, som også ser på den økonomiske gennemførlighed og den lokale efterspørgsel efter systemet, blev offentliggjort i dag i tidsskriftet NPJ rent vand .

"Idéen, vi forfulgte, var at minimere brugerbyrden ved at automatisere vandbehandling ved indsamlingsstedet, " sagde Amy J. Pickering, tidligere professor i civil- og miljøteknik ved Tufts (nu ved Stanford) og tilsvarende forfatter til undersøgelsen. "Rent vand er centralt for at forbedre menneskers sundhed og lindre fattigdom. Vores mål var at designe en klordosering, der kunne passe på enhver hane, giver mulighed for omfattende implementering og øget tilgængelighed til et højere niveau af sikker vandservice."

Vand er et simpelt stof, men et komplekst globalt sundhedsproblem i både tilgængelighed og kvalitet. Selvom det længe har været et fokus for Verdenssundhedsorganisationen og andre NGO'er, 2,1 milliarder mennesker mangler stadig adgang til rent vand i hjemmet (WHO). I områder af verden, hvor økonomi og infrastruktur er knap, vand kan leveres til samfund via rør, borehuller eller rørbrønde, gravet brønde, og fjedre. Desværre, 29 procent af den globale befolkning bruger en kilde, der ikke opfylder kriterierne for bæredygtig udviklingsmål (SDG) for sikkert forvaltet vand – tilgængeligt og tilgængeligt, når det er nødvendigt, og fri for fækal og kemisk kontaminering. Mange steder, adgang til rent vand er uden for rækkevidde på grund af manglen på tilgængelige midler til at skabe og støtte vandbehandlingsanlæg.

Enheden fungerer efter princippet om et fysisk fænomen i væskedynamik kaldet Venturi-effekten, hvor en ikke-komprimerbar væske strømmer med en hurtigere hastighed, når den løber fra en bredere til en smallere passage. I enheden, vandet passerer gennem en såkaldt klemventil. Den hurtigt bevægende vandstrøm trækker klor ind fra et rør, der er fastgjort til klemmeventilen. En nåleventil styrer hastigheden og dermed mængden af ​​klor, der strømmer ind i vandstrømmen. Det enkle design kan tillade, at enheden fremstilles for $ 35 USD i stor skala.

"I stedet for bare at antage, at vi lavede noget, der var nemmere at bruge, vi gennemførte brugerundersøgelser og sporede enhedernes ydeevne over tid, " sagde studie medforfatter Jenna Davis, en professor i civil- og miljøteknik ved Stanford, direktør for Stanford's Program on Water, Sundhed og udvikling, og co-PI i Lotus Water-projektet. Denne forskning er en forlængelse af Lotus Water, som har til formål at levere pålidelige og overkommelige desinfektionstjenester til samfund med størst risiko for vandbåren sygdom.

En seks måneders evaluering i Kenya afslørede stabil drift af seks af syv installerede enheder; en funktionsfejl på grund af ophobning af jernaflejringer, et problem, der sandsynligvis kan løses med et forfilter. Seks af de syv websteder var i stand til at opretholde betaling for og vedligeholdelse af enheden, og 86,2 procent af 167 prøver taget fra enhederne i hele perioden viste klor over WHO's anbefalede minimumsniveau for at sikre sikkert vand, og under en tærskelværdi bestemt for acceptabel smag. Tekniske justeringer var påkrævet i mindre end 5 procent af besøgene af ledere af kioskerne. I en undersøgelse, mere end 90 procent af brugerne sagde, at de var tilfredse med kvaliteten af ​​vandet og betjeningen af ​​enheden.

"Andre enheder og metoder er blevet brugt til at behandle vand på opsamlingsstedet, "sagde Julie Powers, Ph.d. studerende på Tufts School of Engineering og førsteforfatter til undersøgelsen. "men Venturien har flere fordele. Måske vigtigst af alt, det ændrer ikke på den måde, folk opsamler deres vand på, eller hvor lang tid det tager – det er ikke nødvendigt for brugerne at bestemme den korrekte dosering eller bruge ekstra tid – du skal bare lukke for hanen. Vores håb er, at de lave omkostninger og den høje bekvemmelighed vil tilskynde til udbredt adoption, der kan føre til forbedret folkesundhed."

Fremtidigt arbejde med at undersøge effekten af ​​in-line kloreringsanordningen på diarré, enteriske infektioner, og børnedødelighed kan yderligere katalysere investeringer og opskalere denne teknologi, sagde Powers.