这个站点可回收您洗手用的水

A Congolese child washes her hands as a preventive measure against Ebola at the Church of Christ in Mbandaka, Democratic Republic of Congo May 20, 2018. REUTERS/Kenny Katombe - RC1764777230
Around four million people die as a result of diarrhoeal diseases or respiratory infections every year.Image: REUTERS/Kenny Katombe
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尽管我们洗手用过的水受污染程度极低,但通常仍会直接排入下水道。一项新研发的系统可实现洗手水的回收利用,不仅节约用水,还有助于预防发展中国家的传染性疾病。

据世界卫生组织数据,每年约有400万人死于腹泻病或呼吸道感染。在发展中国家,这些死亡在很大程度上归因于卫生条件差——若能定期洗手,这一问题将得到显著缓解。然而,在人们无法获得安全饮用水或无自来水的地方,如何做到定期洗手?

这一问题由一组环境工程师团队应对,该团队由苏黎世联邦理工学院教授埃伯哈德·莫根罗特(任水生研究所(Eawag)过程工程负责人)领导,作为“蓝色分流自给自足”项目的一部分开展研究。他们现已研发出一套无需电网的处理系统,可使灰水(淋浴、沐浴或洗手产生的相对较干净的废水)被反复回收利用。

莫根罗特指出,虽然目前已有商用系统可对灰水进行现场处理,用于冲厕,但回收后的水并不符合其他用途所需的质量标准。

本地水处理:2018年夏季在苏黎世Hardturm Stadionbrache进行现场测试的轻度污染废水回收装置。Image: Eva Reynaert/Eawag

细菌数量低于苏黎世自来水

莫根罗特团队过去七年与微生物学家、社会科学家、城市规划师和工业设计师合作研发的水处理系统则不然:经过多个处理阶段后,灰水无异味、无色,且细菌数量低于苏黎世自来水。

该系统的核心部件是一种细孔塑料(超滤)膜,可截留致病微生物。膜上形成的微生物生物膜可分解废水中的粪便和尿液污染物。然而,由于洗手水中的营养物浓度相对较低,生物处理效果会迅速下降:在研究团队近期发表的一项研究中,可同化有机碳(AOC)的去除率为85%。正如莫根罗特所解释,解决方案简单而有效:“若在洗手皂中添加氮和磷等营养物,细菌的处理效果将非常显著,去除率接近100%。”

超滤之后,废水中残留的任何痕量有机物将由活性炭过滤器去除。最后一步,利用电解池由溶解的盐生成氯气,以便在储存期间对水进行消毒。

同样适用于火车厕所

尽管该系统主要面向欠发达地区设计,但莫根罗特表示,出于财务原因,“如今指望一家公司专门为发展中国家生产此类洗手站是不现实的。”因此,团队正在探索其他潜在应用,例如用于客运列车厕所。

“铁路运营商和列车设备供应商对我们研发的这套系统非常感兴趣,”莫根罗特表示。他认为,该技术在经济上具有吸引力,因为铁路员工将无需再不断补充洗手用水。莫根罗特还坚信,水回收技术迟早会得到推广——无论在瑞士还是其他国家——因为气候模型表明,未来干旱可能更加频繁:“届时,越来越多地区将无法再承受在每项用途中都使用清洁饮用水的奢侈。”

苏黎世公园现场测试取得成功

今年夏季开展的为期两个月的现场测试验证了这套新型水处理系统的功能。一套原型洗手系统被部署在前Hardturm体育场旧址(Stadionbrache)上,该地目前是苏黎世市内的公共绿地。尽管该系统有时每天有超过一百人使用,但始终能提供充足的清洁、无异味、无色且不含细菌和病毒的水。

下一个为期两个月的现场测试将在南非德班的一处非正式定居点进行,计划于2019年1月安装该系统。研究人员将考察该系统在此类环境中能否长期运行,以及运行效果如何。

“蓝色分流自给自足”项目由比尔及梅琳达·盖茨基金会资助。本文还发表于水生研究所的新闻平台上。

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