Een team van onderzoekers onder leiding van ingenieurs van Tufts University's School of Engineering en Stanford University's Program on Water, Gezondheid en ontwikkeling hebben een nieuw en goedkoop chloordoseerapparaat ontwikkeld dat de veiligheid van drinkwater kan verbeteren in regio's van de wereld die geen financiële middelen en adequate infrastructuur hebben. Zonder bewegende delen, geen elektriciteit nodig, en weinig onderhoud nodig, het apparaat geeft afgemeten hoeveelheden chloor af aan het water net voordat het de kraan verlaat. Het biedt een snelle en gemakkelijke manier om door water overgedragen ziekteverwekkers te elimineren en de verspreiding van ziekten met een hoge sterfte, zoals cholera, buiktyfus en diarree.

Volgens het CDC, meer dan 1,6 miljoen mensen sterven elk jaar aan diarreeziekten en de helft daarvan zijn kinderen. De auteurs suggereren dat de oplossing voor dit probleem relatief eenvoudig zou kunnen zijn.

In gemeenschappen en regio's die niet over de middelen beschikken om waterzuiveringsinstallaties en distributie-infrastructuur te bouwen, ontdekten de onderzoekers dat het apparaat een effectieve, alternatieve manieren van waterbehandeling op het verzamelpunt. Het apparaat is geïnstalleerd en getest bij verschillende waterverzamelstations, of kiosken, in landelijke gebieden in Kenia.

De studie, die ook kijkt naar de economische haalbaarheid en de lokale vraag naar het systeem, werd vandaag gepubliceerd in het tijdschrift NPJ schoon water .

"Het idee dat we nastreefden was om de gebruikerslast te minimaliseren door de waterbehandeling op het verzamelpunt te automatiseren, " zei Amy J. Pickering, voormalig hoogleraar civiele en milieutechniek aan Tufts (nu aan Stanford) en corresponderend auteur van de studie. "Schoon water is essentieel voor het verbeteren van de menselijke gezondheid en het verlichten van armoede. Ons doel was om een ​​chloordoseerder te ontwerpen die op elke kraan zou passen, waardoor grootschalige implementatie mogelijk wordt en de toegankelijkheid van een hoger niveau van veilig water wordt vergroot."

Water is een eenvoudige stof, maar een complex mondiaal gezondheidsprobleem, zowel wat betreft beschikbaarheid als kwaliteit. Hoewel het al lang een focus is van de Wereldgezondheidsorganisatie en andere NGO's, 2,1 miljard mensen hebben thuis nog steeds geen toegang tot veilig water (WHO). In gebieden van de wereld waar financiën en infrastructuur schaars zijn, water kan via pijpleidingen aan de gemeenschappen worden geleverd, boorgaten of buisputten, gegraven putten, en veren. Helaas, 29 procent van de wereldbevolking gebruikt een bron die niet voldoet aan de criteria van het Sustainable Development Goal (SDG) voor veilig beheerd water - toegankelijk en beschikbaar wanneer dat nodig is, en vrij van fecale en chemische verontreiniging. Op veel plaatsen, toegang tot veilig water is onbereikbaar vanwege het gebrek aan beschikbare middelen om waterzuiveringsinstallaties te creëren en te ondersteunen.

Het apparaat werkt volgens het principe van een fysisch fenomeen in de vloeistofdynamica dat het Venturi-effect wordt genoemd. waarin een niet-samendrukbare vloeistof sneller stroomt wanneer deze van een bredere naar een smallere doorgang loopt. Op het apparaat, het water gaat door een zogenaamde knijpklep. De snel bewegende waterstroom zuigt chloor aan uit een buis die aan de slangafsluiter is bevestigd. Een naaldventiel regelt de snelheid en dus de hoeveelheid chloor die in de waterstroom stroomt. Door het eenvoudige ontwerp kan het apparaat op schaal worden vervaardigd voor $ 35 USD.

"In plaats van aan te nemen dat we iets hebben gemaakt dat gemakkelijker te gebruiken is, we hebben gebruikersonderzoeken uitgevoerd en de prestaties van de apparaten in de loop van de tijd gevolgd, " zei co-auteur van de studie Jenna Davis, een professor in civiele en milieutechniek aan Stanford, directeur van Stanford's Program on Water, Gezondheid en ontwikkeling, en co-PI van het Lotus Water-project. Dit onderzoek is een uitbreiding van Lotus Water, dat tot doel heeft betrouwbare en betaalbare desinfectiediensten te bieden aan gemeenschappen die het grootste risico lopen op door water overgedragen ziekten.

Een evaluatie van zes maanden in Kenia bracht een stabiele werking aan het licht van zes van de zeven geïnstalleerde apparaten; één defect door ophoping van ijzerafzettingen, een probleem dat waarschijnlijk oplosbaar is met een voorfilter. Zes van de zeven sites waren in staat om de betaling voor en het onderhoud van het apparaat te handhaven, en 86,2 procent van de 167 monsters die gedurende de hele periode uit de apparaten zijn genomen, vertoonden chloor boven het door de WHO aanbevolen minimumniveau om veilig water te garanderen, en onder een drempel bepaald voor aanvaardbare smaak. Bij minder dan 5 procent van de bezoeken door beheerders van de kiosken waren technische aanpassingen nodig. In een onderzoek, meer dan 90 procent van de gebruikers zei tevreden te zijn met de kwaliteit van het water en de werking van het apparaat.

"Er zijn andere apparaten en methoden gebruikt om water op het verzamelpunt te behandelen, " zei Julie Powers, doctoraat student aan de Tufts School of Engineering en eerste auteur van de studie. "maar de Venturi heeft verschillende voordelen. Misschien wel het belangrijkste, het verandert niets aan de manier waarop mensen hun water verzamelen of hoe lang het duurt - gebruikers hoeven niet de juiste dosering te bepalen of extra tijd te besteden - draai gewoon de kraan open. We hopen dat de lage kosten en het hoge gemak een brede acceptatie zullen aanmoedigen, wat kan leiden tot een betere volksgezondheid."

Toekomstig onderzoek naar het effect van het in-line chloreringsapparaat op diarree, darminfecties, en kindersterfte zouden de investeringen en de opschaling van deze technologie verder kunnen stimuleren, zei Powers.