物理科技生物学-PHYICA

低成本氯分配装置提高了低资源地区的小野他子自来水安全性

地球 2022-08-02 00:00:08

塔夫茨大学 氯处理装置几乎不需要维护,从水龙头收集水也不会改变

信用:艾米皮克林 由塔夫茨大学工程学院和斯坦福大学水、健康和发展项目的工程师领导的一组研究人员开发了一种新型廉价的氯分配装置,可以在世界上缺乏财政资源和足够基础设施的地区提高饮用水的安全性

由于没有活动部件,不需要电力,也几乎不需要维护,该设备在水从水龙头流出之前就向水中释放了一定量的氯

它提供了一种快速简便的方法来消除水传播的病原体,减少高死亡率疾病的传播,如霍乱、伤寒和腹泻

根据疾控中心的数据,超过1

每年有600万人死于腹泻疾病,其中一半是儿童

作者认为这个问题的解决方案可能相对简单

在没有资源建设水处理厂和分配基础设施的社区和地区,研究人员发现,该设备可以在收集点提供有效的替代水处理手段

该设备已在肯尼亚农村地区的几个水收集站安装并测试

这项研究也着眼于经济可行性和当地对该系统的需求,今天发表在《NPJ清洁水》杂志上

“我们追求的想法是通过在收集点自动化水处理来最小化用户负担,”艾米说

皮克林,塔夫茨大学(现为斯坦福大学)前土木与环境工程教授,该研究的相应作者

“清洁水对于改善人类健康和减轻贫困至关重要

我们的目标是设计一种可以安装在任何水龙头上的氯定量加药器,允许大规模实施,并增加更高级别的安全供水服务的可及性

" 水是一种简单的物质,但就其可用性和质量而言,它是一个复杂的全球健康问题

虽然它长期以来一直是世界卫生组织和其他非政府组织关注的焦点,2

10亿人仍然无法在家中获得安全饮用水(世卫组织)

在世界上缺乏资金和基础设施的地区,水可以通过管道、钻孔或管井、挖井和泉水输送到社区

不幸的是,全球29%的人口使用的水源不符合安全管理水的可持续发展目标标准——在需要时可以获得,并且没有粪便和化学污染

在许多地方,由于缺乏建立和支持水处理设施的资金,无法获得安全饮用水

该装置的工作原理是流体动力学中一种称为文丘里效应的物理现象,在这种现象中,不可压缩的流体从较宽的通道流向较窄的通道时,流速会更快

在这个装置中,水通过一个所谓的夹管阀

快速流动的水流从夹管阀上的管子中吸入氯气

针形阀控制流入水流的氯的速度和数量

这种简单的设计可以让这种设备以35美元的规模生产

该研究的合著者、斯坦福大学土木与环境工程教授、斯坦福大学水、健康与发展项目主任、Lotus Water项目合作伙伴詹娜·戴维斯(Jenna Davis)说:“我们没有假设我们做了更容易使用的东西,而是进行了用户调查,并跟踪了这些设备的长期性能。”

这项研究是莲花水的延伸,旨在为水传播疾病风险最大的社区提供可靠和负担得起的消毒服务

在肯尼亚进行的为期六个月的评估显示,七个已安装设备中有六个运行稳定;一个故障是由于铁沉积物的积聚,这个问题可以通过预过滤器解决

七个站点中的六个能够维持设备的支付和维护,86个

在此期间,从设备中提取的167个样本中,有2%的样本显示氯含量高于世卫组织建议的确保安全饮水的最低水平,并且低于为可接受的味道确定的阈值

不到5%的自助服务站经理需要进行技术调整

在一项调查中,超过90%的用户表示他们对水的质量和设备的操作感到满意

“其他装置和方法已经被用于在收集点处理水,”朱莉·鲍尔斯博士说

D

塔夫茨工程学院的学生,该研究的第一作者

“但是文丘里管有几个优点

也许最重要的是,它不会改变人们收集水的方式或需要多长时间——用户不需要确定正确的剂量或花费额外的时间——只需打开水龙头

我们希望低成本和高便利性将鼓励广泛采用,从而改善公共卫生

" 鲍尔斯说,未来研究在线氯化装置对腹泻、肠道感染和儿童死亡率的影响可能会进一步促进投资和扩大这项技术的规模

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