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“重塑厕所”:杜克大学的离网环卫系统显示在

处理硬件原型卫生系统后行场在哥印拜陀,印度纺织厂测试

编者按:肯Kingery是高级科学通讯专业工程的普拉特学院在杜克大学。

濠江 - 正如传说,当法国工人认为他们的生活在20世纪初扬言自动化,他们甩到自己的木鞋称为弹托到机器阻止他们。因此,字破坏。

与其浪费好鞋,也许他们应该已经试过湿卫生纸。

发表于:总体环境的科学杂志在两个新的文件,从杜克大学工程师从第一次大规模结果的关键部件的真实世界的实地试验大学报到IR离网系统的卫生。 2011年以来,比尔及梅林达·盖茨基金会的“重新发明马桶”的举措已投入200多万$,以资助这些和其他努力打造小型卫生系统服务谁缺乏安全管理卫生全世界4.2十亿人的需求。

虽然他们的脱氮除磷工艺需要改进,研究人员说,他们在系统的组件持续多久惊喜。他们还提醒文化习俗多么重要可以是一个全球性的工程挑战的成功。

的橡胶带中隔离有效的固体和液体废物此机在实验卫生系统在印度的一个试验场。但在南非的设施,那里的文化用途卫生纸,结果并不好。这是许多经验教训,从两个八月的现场试验由比尔和梅林达·盖茨基金会资助的卫生系统了解到之一。

“我们改造厕所系统的第一步,通过分离固体和液体废物由橡胶带的传送带,”布赖恩·霍金斯,在杜克中心的水,卫生设施,卫生和传染病(WASH-AID)研究的科学家说。 “这在印度,他们有一个洗衣机文化的伟大工程,但在南非,在那里他们有擦拭文化,卫生纸钻进组合和粘住了所有的齿轮。这导致了系统需要清洗每隔几天,这是不可持续的。”

被视为盖茨资助的卫生系统成功,他们不仅必须从人力浪费去除病原体和恢复资源,如能源,清洁水和养分,他们不得不这样做“落格”,无法获得外部电力或水源。为了最糟糕的是,该系统必须成本低于每用户五毛钱,每天,这200个用户$ 10。

随着杰弗里玻璃和布赖恩·斯通纳,电子和计算机的杜克大学的系都教职员工工程,霍金斯在他RTI国际和杜克大学工程系统上工作了近十年。在现实生活中设置大尺度测试液体处理系统后,似乎球队的奉献精神正开始获得回报。

“我们试图找出最重要的事情是我们多久才能运行此系统是网元之前EDS关键的维护,”霍金斯说。一个妇女在纺织厂宿舍 - “你想要做的是,在尽可能接近现实生活中尽可能”

纵观多的2018年,杜克大学的研究人员在两个位置安装了样机废物处理系统在哥印拜陀,印度和南非德班的边缘公用洗澡房。在八个月的过程中,这两个系统在任何给定时间提供多达50个潜在的用户,在整个现场试验处理超过11,000公升的浪费。

虽然卫生纸的问题是一个重要的发现,在该试验的主要目的是测试液体处理过程的关键部件的寿命。固体从液体中分离后,将它们通过一个大一个推ctivated碳过滤器。

虽然这消除了几乎所有的生物固体的,它不消毒的水或除去任何溶解的盐。不过没关系,因为研究人员可以利用一个问题的解决等。电力通过水运行到剩余的盐中的分子键分解以产生含氯氧化剂,一个强大的消毒剂。

“电化学处理有害废料有很大的好处,”玻璃说。 “你不必运输或处理任何化学品的消毒,这个过程可以非常有效的。”根据水的特定的化学性质,然而,需要

电导线这个过程可以迅速腐蚀。研究人员还不能确定有多少使用活性炭˚Filters可能需要更换前处理。但田间试验有助于缓解这些担忧。

纺织厂在哥印拜陀,印度,那里的原型卫生系统的一个在真实环境中进行测试。

“这两项试验去了八个月过滤器从未失败过。我曾在我的头上,它会是巨大的,如果他们能持续一年,到目前为止,它看起来像他们也许可以说,”霍金斯。 “只要我们定期清洁电气系统,它持续了数百年的服务时间。就是这样,如果你有来取代它每半年,它不会制定出一个组成部分。但是,如果你可以把它过去的三,四年,没关系。”

一般来说,田间试验结果,在考虑到系统的潜在mainten是有希望的ANCE需求和性能。杜克大学的原型系统满足所有的生物参数和三个出了根据废液五级化学标准,从国际标准化组织(ISO)最近发布了独立的污水处理需求。不过,他们短期下跌的标准,剩下的磷和氮的含量。

“这两种化学物质是特别关注的,当你的水排放到湖泊和溪流,因为太多的要么会导致藻类大量繁殖,”霍金斯说。 “有在低价低量的高费用成本低的大容量,或少量去除氮,磷的有效途径,但不是。这是R&d为我们正在进行的话题。”

杜克大学工程师现在测试在印度的系统下一次迭代荷兰国际集团这样的问题的解决方案。新系统更加紧凑和高效的 - 并且只是一点点接近被用作全面工作溶液

“如果你看看我们的原有系统的流程图和我们现在正在测试,成分都是一样的,但最新的原型有很多更精简的意思是,”霍金斯说。 “在这一点上我们主要是迭代的同样的技术,但并没有真正做出大的变化。”

这项研究是由比尔及梅琳达·盖茨基金会的支持。印度当地合作伙伴包括:RTI印度医学科学和研究的PSG研究所。在南非,合作伙伴包括:污染研究组(PRG)和建筑环境与发展斯图学院在夸祖鲁 - 纳塔尔,Khanyisa项目,eThekwini水和环境卫生大学模具(SoBEDs)。

这篇文章最初发表在这里。

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