Un inodoro seco con desvío de orina ( UDDT , por sus siglas en inglés) es un tipo de inodoro seco con desvío de orina que se puede utilizar para proporcionar un saneamiento seguro y asequible en una variedad de contextos en todo el mundo. La recolección separada de heces y orina sin agua de descarga tiene muchas ventajas, como un funcionamiento sin olores y la reducción de patógenos mediante el secado. Si bien las heces y la orina secas recolectadas de los UDDT se pueden usar y se usan de manera rutinaria en la agricultura (respectivamente, como enmienda del suelo y fertilizante rico en nutrientes, esta práctica se conoce como reutilización de excretas en la agricultura), muchas instalaciones de UDDT no aplican ningún tipo de esquema de recuperación. El UDDT es un ejemplo de una tecnología que se puede utilizar para lograr un sistema de saneamiento sostenible . Este sistema de manejo de excretas secas (o sistema de "saneamiento seco") es una alternativa a las letrinas de pozo y los inodoros con cisterna , especialmente donde el agua es escasa, una conexión a un sistema de alcantarillado y una planta de tratamiento de aguas residuales centralizada no es factible o deseada, se necesitan fertilizantes y acondicionadores de suelo para la agricultura o se debe minimizar la contaminación de las aguas subterráneas .
Existen varios tipos de UDDT: el tipo de bóveda simple que tiene solo una bóveda para heces; el tipo de bóveda doble que tiene dos bóvedas para heces que se usan alternativamente; y los UDDT móviles o portátiles, que son una variación del tipo de bóveda simple y se fabrican comercialmente o en casa a partir de materiales simples. Un UDDT se puede configurar como un inodoro con asiento (con un pedestal o banco de desviación de orina) o como un inodoro en cuclillas (con una bandeja de desviación de orina). Los elementos de diseño más importantes del UDDT son: separación de la fuente de orina y heces; funcionamiento sin agua; y bóvedas ventiladas (también llamadas "cámaras") o contenedores extraíbles para el almacenamiento y tratamiento de las heces. Si la limpieza anal se realiza con agua (es decir, los usuarios son "lavadores" en lugar de "limpiadores"), entonces esta agua de limpieza anal debe drenarse por separado y no debe permitirse que ingrese a la bóveda de heces.
Por lo general, se agrega algún tipo de material de cobertura seco a la cámara de heces directamente después de cada evento de defecación . El material de cobertura seco puede ser ceniza, aserrín, tierra, arena, hojas secas, cal mineral, abono o heces secas y descompuestas recolectadas en un UDDT después de un almacenamiento y tratamiento prudentes. El material de cobertura sirve para mejorar la estética, controlar las moscas, reducir el olor y acelerar el proceso de secado.
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Los nombres alternativos para los UDDT incluyen " diversión de orina " para la parte "UD" (en lugar de "diversión de orina") en conexión con términos como "deshidratación", "seco", "secado", "desecación" (para la segunda "D"), lo que da un número bastante alto de posibles mutaciones de los términos que UDDT puede representar. La "T" siempre significa inodoro. Estas variaciones en la redacción ponen un énfasis diferente en la cantidad de secado que tiene lugar en las bóvedas de heces. Probablemente el secado más avanzado se lleva a cabo en los UDDT que cuentan con dos bóvedas o en los UDDT que tienen un ventilador eléctrico incorporado. Como término general, el adjetivo "seco" es mejor que "deshidratación", ya que se aplica a una gama más amplia de tipos de UDDT. [4]
Los UDDT suelen considerarse sinónimos de "inodoros ecosan" ( saneamiento ecológico ) o de inodoros de compostaje . Sin embargo, ninguna de estas asociaciones es correcta. El término ecosan es, de hecho, mucho más amplio y no se limita a este tipo de inodoro. No todos los UDDT se utilizan junto con la práctica de reutilización de excrementos . También existen muchas otras tecnologías ecosan que devuelven de forma higiénica los nutrientes a la cadena alimentaria, como los humedales artificiales subterráneos que producen forraje para las vacas. Además, normalmente se produce poco compostaje en las bóvedas de los UDDT (en cambio, puede llevarse a cabo en un paso de compostaje secundario que es externo a los inodoros).
Los sanitarios de compostaje con separación de orina son similares a los sanitarios de compostaje con separación de orina en el sentido de que también recogen la orina y las heces por separado. El tratamiento se logra mediante el compostaje , un proceso bastante diferente de la eliminación de patógenos mediante deshidratación.
En Malawi , los UDDT también se denominan Skyloos. [5]
Los UDDT son una alternativa interesante para muchas situaciones especiales. [4] : 6 Por ejemplo, cuando el agua es escasa , se requiere una solución de bajo costo o las condiciones del suelo son tales que es difícil cavar letrinas de pozo. Las áreas que se inundan con frecuencia son otra aplicación adecuada para los UDDT.
También se pueden construir baños públicos en escuelas (existen muchos ejemplos, por ejemplo, en Kenia, Ruanda y Uganda). Sin embargo, estos baños públicos sufren los mismos problemas que cualquier otro tipo de baño escolar: si no hay responsabilidades claras ni un presupuesto específico para el mantenimiento de los baños escolares, estos pueden fácilmente deteriorarse, por ejemplo, con tuberías de orina obstruidas o cámaras de heces que no se vacían. [6]
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La desviación de orina aprovecha la anatomía del cuerpo humano, que excreta orina y heces por separado. En un sistema de desviación de orina, la orina se mantiene separada y se drena a través de un recipiente con un pequeño orificio cerca de la parte delantera de la taza del inodoro o de la bandeja para sentarse en cuclillas, mientras que las heces caen a través de un orificio de caída más grande en la parte trasera. Esta recolección separada, o "separación en origen", no requiere que el usuario cambie de posición entre orinar y defecar, aunque es necesario tener cierto cuidado para garantizar la posición correcta sobre la interfaz de usuario. Es posible que las usuarias descubran que algo de orina puede ingresar a la bóveda fecal durante el funcionamiento normal. Por lo general, se trata de una pequeña cantidad y no afecta significativamente el funcionamiento del inodoro.
La función de separación de orina también se puede lograr diseñando la taza del inodoro de tal manera que se aproveche el efecto Coandă . En este diseño, los usuarios deben dirigir el chorro de orina contra las paredes interiores de la taza (generalmente con la ayuda de una sección frontal inclinada) para que pueda recogerse a través de un pequeño canal que está empotrado en la base de la taza. [7]
Los diseñadores y usuarios de los UDDT deben esforzarse por mantener la pila de heces lo más seca posible, ya que este es el factor más importante para prevenir el olor y las moscas. Durante el almacenamiento, la humedad natural de las heces se evapora lentamente y sale a través del sistema de ventilación de la bóveda, o es absorbida por el material de cubierta seco. Este proceso se denomina secado , deshidratación o desecación.
Un UDDT consta de varios elementos funcionales. [4] : 3 Los principales, que distinguen a un UDDT de una letrina de pozo, son el asiento del inodoro con desviación de orina o la taza para sentarse, y una o dos bóvedas de heces (sobre el suelo).
El impacto del tiempo de almacenamiento en la sequedad de las heces varía según las condiciones climáticas. Una recomendación general que es aplicable para todos los climas es que "la duración del almacenamiento de las heces en cámaras de deshidratación doble debe ser de al menos seis meses, medidos a partir de la última adición de materia fecal fresca a la cámara". [4] : 16
Durante el proceso de deshidratación, la humedad de las heces se evapora y los microbios degradan la materia orgánica. Las condiciones secas, junto con el tiempo de almacenamiento, son las que provocan la disminución de los patógenos en las heces. El objetivo del proceso de deshidratación es superar la tolerancia a la desecación de los patógenos (o tolerancia a la sequedad) y, por lo tanto, reducir significativamente su número y viabilidad, por ejemplo, en lo que respecta a los huevos de helmintos , que son responsables de causar infecciones por helmintos en personas de países en desarrollo, especialmente en niños.
Las heces frescas están compuestas por aproximadamente un 80% de agua y la mayor parte de esta agua se evaporará si se permite que lo haga al no estar encerradas en contenedores o bóvedas herméticos. El contenido de agua de las heces secas después de seis meses de secado suele ser inferior al 25%. [4] : 14 Dependiendo del grado de secado y de la aplicación de reutilización prevista, podría ser necesario un paso adicional de postratamiento, como el compostaje, para la reutilización de los excrementos en la agricultura.
Los inodoros con asiento de banco también pueden construirse con un asiento de inodoro tipo banco. Este diseño ha sido estandarizado por la empresa Rotaria del Perú, que ha construido hasta ahora 800 inodoros con asiento de banco de doble bóveda en Lima, Perú y sus alrededores. [8] Este tipo de inodoro tiene un banco o caja amplia y espaciosa, que cubre ambas cámaras de heces, en la que se integran dos asientos de inodoro con desviación de orina.
Los usuarios con discapacidades pueden beneficiarse de este tipo de diseño, ya que es muy resistente (en comparación con un inodoro de pedestal). El banco ancho proporciona espacio para un asistente si es necesario, y los pasamanos se pueden fijar fácilmente a las paredes junto al inodoro. Lo más importante es que este tipo de UDDT es accesible directamente desde el nivel del suelo y no requiere escalones de acceso ni rampas, que son comunes en muchos diseños de UDDT. [9]
Las superestructuras asociadas a los UDDT a veces se construyen con escaleras estrechas y empinadas y sin pasamanos. Este diseño no se recomienda ya que puede impedir que los usuarios con discapacidades accedan al inodoro. Las necesidades de las personas con discapacidades siempre deben tenerse en cuenta en el diseño de los sistemas de saneamiento y, en el caso de las estructuras elevadas, se deben utilizar escaleras o rampas menos empinadas. El "diseño de banco" mencionado anteriormente puede aliviar la necesidad de escaleras.
Si se construye un inodoro en cuclillas , es útil agregar barras de apoyo para las personas que necesitan apoyo mientras se ponen en cuclillas. [9] Para las personas con discapacidades que necesitan apoyo físico mientras se ponen en cuclillas, en particular para limpiar después, se puede colocar un asiento portátil en el inodoro en cuclillas para permitir que las personas se sienten. Cuando no se necesita, se puede mover para que no estorbe.
En lugares propensos a inundaciones, los contenedores o bóvedas para heces deben ubicarse por encima de los niveles de agua de inundación. Si esto no es posible, es posible utilizar paredes de ferrocemento para aislar las bóvedas de las aguas de inundación que las invaden.
Los inodoros o las tazas para sentarse en cuclillas para los UDDT se pueden fabricar comercialmente de plástico o cerámica. Alternativamente, los residentes, las empresas locales, las ONG o los contratistas pueden fabricarlos localmente con cemento u otros materiales. También se encuentran disponibles comercialmente inodoros UDDT independientes hechos de plástico con o sin ventiladores eléctricos incorporados.
Los urinarios sin agua se suelen instalar junto con los UDDT para la comodidad de los usuarios masculinos. Los urinarios también reducen el riesgo de que los usuarios masculinos que migran de pie sobre el UDDT (en lugar de sentarse o agacharse) orinen inadvertidamente en la cámara o el recipiente para heces. En general, se recomienda que todos los usuarios de UDDT se sienten o se agachen para orinar. Si se proporcionan urinarios, pueden usarlos quienes prefieren una posición de pie. También hay dispositivos urinarios para mujeres , pero no son necesarios para su uso con UDDT, ya que las mujeres normalmente se sientan o se agachan para orinar, una buena postura que minimiza la posibilidad de que la orina entre en la cámara o el recipiente para heces.
Los inodoros con asiento pueden construirse en versiones para sentarse o en cuclillas para adaptarse a las preferencias de postura de defecación de los usuarios . Algunas personas prefieren los inodoros con asiento en lugares públicos (se cree que son más higiénicos), pero los inodoros con asiento en hogares (se cree que son más cómodos). Puede ser preferible sentarse en cuclillas en lugar de en cuclillas para la salud del colon , aunque esto no es específico de los inodoros con asiento, sino que puede referirse a cualquier tipo de inodoro con asiento . [10]
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Los UDDT con sistemas combinados de ventilación y recolección también se pueden instalar en edificios urbanos de varios pisos, pero solo existe un ejemplo exitoso de este tipo de diseño: el complejo de viviendas colectivas Gebers en Orhem, Suecia. [11]
El uso de UDDT en entornos urbanos de países desarrollados aún es poco común, ya que conlleva algunos desafíos sociales, legales y técnicos importantes. [12] [13]
Una instalación a mayor escala que refleja la necesidad de cumplir con estándares mínimos de diseño e instalación existía en un proyecto llamado "Proyecto de la Eco-Ciudad de Erdos" en Erdos, ubicada en la Región Autónoma de Mongolia Interior de China. [13] [12] [14] El proyecto se implementó durante 2003-2009. Esta instalación urbana para 3000 residentes en edificios de varios pisos utilizó UDDT que compartían tuberías de ventilación y recolección de orina y hacían uso de conductos que se extendían hasta los sótanos para la recolección de heces. El sistema UDDT estaba acompañado de instalaciones de tratamiento de aguas grises , compostaje de residuos sólidos y la reutilización de estos materiales como fertilizante en la agricultura.
Sin embargo, debido a varios problemas relacionados con un diseño e instalación inadecuados, la falta de un plan coherente para abordar estas deficiencias y las objeciones resultantes de los residentes, los UDDT fueron reemplazados por inodoros con cisterna convencionales en 2009. Las principales razones por las que estos UDDT fueron reemplazados por inodoros con cisterna fueron problemas de olores en los apartamentos, así como problemas con las tuberías de plomería para las tuberías de orina y el sistema de ventilación. [12] Otro factor fue que "la escasez de agua (que había sido un impulsor de los inodoros secos ) ya no se consideraba un problema desde que se construyó un oleoducto hasta el río Amarillo y se extrajeron recursos hídricos fósiles más profundos ". [12]
Los UDDT con una sola bóveda tienen contenedores intercambiables para recolectar la materia fecal. Dependiendo del tamaño de la bóveda, se pueden almacenar dos o más contenedores en el interior. Los contenedores deben limitarse a un volumen máximo de aproximadamente 50 litros, de modo que aún se puedan mover manualmente cuando se llenan. Una vez que un contenedor está lleno, se puede dejar para una mayor deshidratación o retirarlo para un tratamiento adicional. La remoción del contenedor requiere cuidado debido a que las heces frescas, potencialmente cargadas de patógenos, se encuentran en la parte superior de la pila en el contenedor. Debido a la ventilación limitada dentro de un balde de plástico, estos UDDT de una sola bóveda pueden no reducir la carga de patógenos de manera tan efectiva como los UDDT de doble bóveda. [15] Por lo tanto, generalmente se requiere un postratamiento de la materia fecal. Esto se puede lograr mediante una mayor deshidratación, procesos de compostaje o tratamientos térmicos.
Por otro lado, si el contenedor está hecho de un material que tiene una alta permeabilidad al aire, como sacos o cestas tejidas, entonces el rendimiento de secado en UDDT de bóveda simple puede ser similar al de los UDDT de bóveda doble. [16]
Los UDDT de doble bóveda también se denominan UDDT de doble bóveda, de dos bóvedas o de dos cámaras. En los UDDT de doble bóveda, la materia fecal se deshidrata in situ. Las dos bóvedas sobre el suelo se utilizan de forma alternada. Mientras una bóveda se llena, la otra (llena) almacena la materia fecal en condiciones secas durante al menos seis meses. [4] : 4 Durante este período de descanso, no se permite que entren heces frescas en la bóveda llena. Para cambiar de una bóveda a la otra, se puede cambiar la interfaz de usuario o se pueden equipar ambas bóvedas con asientos fijos y una cubierta suficiente para evitar el acceso a la bóveda llena. Cuando la segunda bóveda se llena y han pasado al menos seis meses, se vacía la primera bóveda con una pala y luego se mueve la interfaz de usuario en consecuencia. Las bóvedas suelen tener un tamaño tal que una se llena en seis a doce meses. [4] : 4
Existen otros tipos de UDDT que son esencialmente variaciones del tipo de bóveda única, pero que son más autónomos, a veces denominados unidades portátiles, móviles o independientes y que se identifican por sus carcasas de plástico moldeado de una sola pieza o, en el caso de las versiones para bricolaje , una construcción simple de caja de madera contrachapada. La mayoría de los usuarios de UDDT autónomos dependen de un proceso de postratamiento para garantizar la reducción de patógenos. Este postratamiento puede consistir en un almacenamiento a largo plazo o en la adición a una pila de compost existente o construida especialmente para ese fin, o en alguna combinación de ambos. No es necesario un paso de postratamiento en el caso de un uso estacional muy modesto.
Los UDDT móviles suelen fabricarse con materiales nuevos en una fábrica o taller utilizando una combinación de piezas patentadas y estándar, y luego se venden al público directamente o a través de distribuidores o puntos de venta minorista; o bien se fabrican en casa con madera, utilizando piezas y materiales nuevos y reutilizados. Suelen ser compactos y ligeros, lo que permite que una persona los levante, los transporte y los manipule fácilmente para colocarlos en su lugar. Asimismo, la instalación es un proceso relativamente sencillo dado que todo lo necesario para el correcto funcionamiento del inodoro, excepto una fuente de energía eléctrica para aquellos modelos que incluyen un ventilador y algún margen para la ventilación exterior, está contenido dentro de la carcasa moldeada o de madera. Una ventaja de este tipo de UDDT es que son portátiles, lo que los convierte en una opción interesante para instalaciones remotas o temporales y para instalaciones a bordo de vehículos en movimiento o residencias no estacionarias como barcos, vehículos recreativos (es decir, caravanas, autocaravanas, autocaravanas) y minicasas .
Las características comunes a este tipo de UDDT incluyen:
Las características exclusivas de algunos diseños incluyen:
Durante el uso normal, un inodoro con cisterna es tan higiénico y seguro como cualquier otro tipo de inodoro. Sin embargo, es necesario tener en cuenta aspectos sanitarios durante la extracción y el vaciado de los recipientes para orina y heces de un inodoro con cisterna. Estos riesgos para la salud durante el vaciado de la cámara o recipiente para heces son significativamente menores en comparación con el vaciado del pozo de las letrinas de pozo o de los baldes de algunos tipos de inodoros secos sin desviación de orina. Sin embargo, los riesgos para la salud son algo mayores en comparación con un inodoro con cisterna , en el que el usuario no tiene que realizar ninguna tarea de vaciado o mantenimiento a nivel doméstico, a menos que el inodoro con cisterna se tape, se produzca un reflujo o experimente otros problemas de funcionamiento.
En comparación con un inodoro que se descarga sin cerrar la tapa, un UDDT tendría un riesgo menor de propagación de Clostridium difficile a través de aerosolización , ya que no implica agua turbulenta. [17] [18]
En cuanto a los riesgos para la salud asociados a las actividades de reutilización, las directrices de la Organización Mundial de la Salud de 2006 tituladas "Directrices para el uso seguro de aguas residuales, excretas y aguas grises en la agricultura" explican la gestión de los riesgos para la salud asociados al uso de excretas en la agricultura. [19] El concepto clave de estas directrices es el enfoque de barreras múltiples que también se puede aplicar a las actividades de reutilización en relación con los UDDT.
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Para limpiarse la zona anal después de defecar —o después de orinar— los usuarios de UDDT pueden valerse de los mismos materiales que se utilizan al utilizar otros tipos de sanitarios. También se pueden utilizar materiales biodegradables adecuados disponibles en los alrededores, como papel higiénico, hojas, mazorcas de maíz o palitos. Estos materiales se depositan junto con las heces en la parte del inodoro destinada a las heces para que todo pueda descomponerse en conjunto. Por ejemplo, en Ecuador se están utilizando las hojas suaves y perfumadas de Piper auritum , Piperaceae y Melastomataceae . [16] Los usuarios también han utilizado piedras, aunque esto hace que la bóveda se llene muy rápido y, por lo tanto, no es práctico para los UDDT.
En el caso particular de los UDDT portátiles, el papel higiénico usado se puede depositar alternativamente en un contenedor de basura separado (para su posterior incineración, compostaje o eliminación), ya que la adición de papel higiénico sucio en el contenedor de heces relativamente pequeño podría provocar que se llenara rápidamente principalmente con papel higiénico.
Los UDDT pueden adaptarse a los usuarios que prefieren la limpieza anal con agua en lugar de papel higiénico, ya sea utilizando una bandeja de desviación de orina de tres orificios o una zona y un desagüe junto al pedestal de desviación de orina donde se pueda realizar el lavado, lejos de los orificios de orina y heces. Esto es esencial para no contaminar la orina y mantener las heces lo más secas posible.
Debido al contenido fecal del agua de limpieza anal, debe considerarse agua negra y tratarse o eliminarse en consecuencia. El agua de limpieza anal se puede drenar en un pozo de absorción, un lecho de mantillo plantado o una zanja de infiltración. El agua de limpieza anal debe descargarse en material grueso debajo del suelo, pero muy por encima del nivel freático para evitar la contaminación de las aguas subterráneas .
Algunos diseños de UDDT están dispuestos de tal manera que los usuarios realizan su limpieza anal con agua sobre el compartimento de orina. Esto puede hacerse por razones de simplicidad, es decir, para evitar la necesidad de un tercer orificio y un tubo de drenaje para el agua de limpieza anal. Esta mezcla de orina y agua de limpieza anal requiere un tratamiento adicional para eliminar los patógenos antes de que pueda utilizarse de forma segura en la agricultura.
El agua para la limpieza anal se puede suministrar a través de una manguera o grifo alimentado por un sistema de suministro de agua presurizada o un sistema alimentado por gravedad suministrado por un tanque de agua de lluvia ubicado en lo alto o desde una botella o jarra de agua que el usuario lleva al cubículo del baño.
En la mayoría de los tipos de UDDT, se recomienda a los usuarios que agreguen un puñado o una cucharada de material de cobertura seco directamente después de cada evento de defecación . Este material de cobertura se agrega para promover condiciones secas en la bóveda de heces (al absorber la humedad), para controlar el olor, para evitar la infestación por moscas y para crear una barrera visual para el próximo usuario. También es importante garantizar que pueda fluir suficiente aire a través de la pila de heces que se están secando. Por esta razón, se recomienda material voluminoso o fibroso que esté seco y que se descomponga lentamente. Se puede utilizar una variedad de materiales de cobertura y combinaciones de estos materiales, según lo que esté disponible: aserrín, cáscaras de arroz (adecuado en áreas donde se cultiva arroz), tierra, ceniza de madera (puede que no esté disponible en volúmenes suficientes). También se puede utilizar cal, pero a menudo es más cara que otras opciones. Tanto la cal como la ceniza de madera tienen la ventaja de aumentar el valor de pH de la pila de heces, lo que aumenta la capacidad de matar patógenos.
Puede resultar beneficioso seleccionar con cuidado el material de cobertura para no solo cubrir las heces, sino también inocularlas con microbios beneficiosos del suelo. En ese caso, se podría utilizar compost terminado como material de cobertura. [16]
En algunas circunstancias y por razones de simplicidad, puede ser suficiente no utilizar ningún material de cobertura o utilizar papel higiénico como material de cobertura. Un ejemplo es el caso en el que el UDDT tiene un sistema de ventilación mecanizado y un protector de vista, como los UDDT fabricados por Separett y Green Loo. [20] También en el caso de los baños públicos, puede ser más fácil dejar que el cuidador realice la tarea de agregar el material de cobertura, en lugar del usuario.
El grado de tratamiento necesario para las heces secas recogidas depende totalmente de si este producto se va a reutilizar en la agricultura. Si no se reutiliza, sino que solo se entierra, no se requiere ningún tratamiento adicional. En casi todos los casos, las heces secas no están completamente desinfectadas cuando se retiran de una bóveda del UDDT, por lo que es obligatorio manipularlas con cuidado. En los casos en que los excrementos se van a reutilizar en la agricultura, es aconsejable un tratamiento secundario de la materia fecal y el almacenamiento de la orina para garantizar una higienización adecuada. La materia fecal de los UDDT de una sola bóveda siempre debe tratarse posteriormente, incluso si es solo mediante un almacenamiento prolongado. La materia fecal de las bóvedas dobles normalmente ha pasado un cierto tiempo de almacenamiento y, por lo tanto, ya está más higienizada. Sin embargo, una forma secundaria de tratamiento es opcional, pero se recomienda para los sistemas domésticos y es necesaria para los sistemas a gran escala.
El tratamiento secundario se puede realizar a nivel comunitario o doméstico y puede incluir compostaje termofílico donde el material fecal se composta a más de 50 °C, almacenamiento prolongado con una duración de 1,5 a dos años, tratamiento químico con amoníaco de la orina para inactivar los patógenos, saneamiento solar para un mayor secado o tratamiento térmico para eliminar los patógenos. [21] Los patógenos más difíciles de eliminar de las heces que se secan en las bóvedas de heces son los huevos de helmintos que pueden causar infecciones por helmintos.
La reutilización de las heces tratadas en la agricultura, al igual que la reutilización de los excrementos en la agricultura en general, puede dar lugar a un aumento de la producción de los cultivos gracias a los efectos fertilizantes del nitrógeno, el fósforo y el potasio, y a una mejora de la fertilidad del suelo gracias al carbono orgánico. Si las heces secas no se reutilizan en la agricultura, pueden enterrarse a una profundidad mínima de 25 cm, en cuyo caso normalmente no suponen un riesgo para la salud pública. [4] : 29
El grado de tratamiento que debe aplicarse a la orina recogida depende exclusivamente de si este producto se reutilizará en la agricultura. Si no se reutiliza, sino que solo se infiltra, no es necesario ningún tratamiento posterior.
La orina que sale del cuerpo de una persona sana es casi estéril y requiere mucho menos tratamiento para la eliminación de patógenos que las heces o el lodo fecal . Sin embargo, es posible que se produzca una contaminación de la orina con patógenos fecales si el UDDT no se utiliza correctamente, es decir, cuando algo de materia fecal encuentra su camino hacia el compartimento urinario. [22] Además, para algunas enfermedades específicas, los patógenos relevantes pueden encontrarse en la orina; por ejemplo: Leptospira interrogans , Salmonella typhi , Salmonella paratyphi , Schistosoma haematobium , virus BK o virus simio . [19] [23] [24] [25] El virus del Ébola también puede encontrarse en la orina de una persona infectada. El tiempo exacto de supervivencia de este virus en particular en la orina humana fuera del cuerpo humano no está claro, pero probablemente "hasta varios días" como con otros fluidos corporales a temperatura ambiente. [26]
Por estas razones, la orina siempre debe ser tratada para eliminar patógenos si se va a reutilizar, a menos que la reutilización ocurra en el mismo hogar donde se recolectó la orina y en cultivos que solo consumen esos miembros del hogar (en cuyo caso es más probable que ocurra una infección entre los miembros de la familia a través de apretones de manos y abrazos que por actividades de reutilización de orina). [27]
El método más simple y común de tratamiento de orina para la eliminación de patógenos es mediante el almacenamiento en recipientes cerrados. La descomposición de la urea presente en la orina en amoníaco e hidrocarbonato conduce a un aumento en la concentración de amoníaco y un aumento del valor de pH por encima de 9. Estos dos procesos conducen a la reducción de patógenos. Las temperaturas cálidas y la baja dilución de la orina con agua aumentan la eliminación de patógenos. [4] : 34
El almacenamiento de orina mata los patógenos bacterianos presentes en la orina –incluidos Salmonella typhi y paratyphi y Mycobacterium tuberculosis— en un período de tiempo relativamente corto: se ha recomendado un tiempo de almacenamiento de cinco semanas a temperaturas inferiores a 20 °C o de dos semanas a temperaturas superiores a 20 °C para prevenir la transmisión de micobacterias al reciclar orina humana. [28]
Los tiempos de almacenamiento recomendados para matar patógenos en la orina varían de uno a seis meses dependiendo de las temperaturas ambientales, la escala del sistema de recolección de orina y qué cultivos se fertilizarán con la orina. [27]
La reutilización de la orina tratada en la agricultura (al igual que la reutilización de los excrementos en la agricultura en general) puede dar como resultado un aumento de la producción de los cultivos a través de los efectos fertilizantes del nitrógeno, el fósforo y el potasio, y una mejor fertilidad del suelo a través del carbono orgánico. La orina de los UDDT se puede utilizar de forma segura como fertilizante rico en nitrógeno y fósforo y potasio después de un período de almacenamiento recomendado para la reducción de patógenos (consulte más arriba en "Tratamiento adicional").
En los casos en que no es posible o deseable la reutilización, la orina suele infiltrarse en el suelo, a menos que esta práctica cause contaminación de las aguas subterráneas . En el municipio de eThekwini en Sudáfrica [29] o en Lima, Perú, por ejemplo, la orina de los UDDT se infiltra de forma segura en el suelo porque el nivel de las aguas subterráneas es muy bajo allí y el agua subterránea no se utiliza para ningún propósito en particular. La infiltración se puede realizar dirigiendo la orina a un pozo de absorción o colocando una tubería de orina perforada desde el inodoro hasta una zona exterior, donde la manguera se inclina suavemente hacia abajo (para las zonas rurales). La obstrucción de los orificios de la tubería se puede evitar asegurándose de que no haya uniones en T ni juntas y de que se instale una malla de plástico en el embudo de orina del inodoro para mantener fuera todo lo que no sea orina.
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Las razones para mantener la orina y las heces separadas en un UDDT en comparación con una letrina de pozo pueden ser: [4] : 8
La ventaja de los UDDT en comparación con las letrinas de pozo es la conversión de las heces en un material seco e inodoro y, por lo tanto, la evitación de los problemas relacionados con la gestión de lodos fecales líquidos (por ejemplo, olor, atracción de moscas, dificultades para vaciar el pozo). Un UDDT bien mantenido es un inodoro libre de olores e insectos que es apreciado por los usuarios y permite una eliminación sencilla y una manipulación mucho menos ofensiva y segura del material fecal una vez que se ha llenado la bóveda de heces. Además, el riesgo de contaminación del agua se minimiza mediante la contención segura de las heces en bóvedas sobre el suelo y esto permite que los inodoros se construyan en lugares donde los sistemas basados en pozos no son apropiados.
Las letrinas de pozo con bóvedas también son estructuras más permanentes que la mayoría de las letrinas de pozo, que en las zonas rurales suelen reubicarse cuando el pozo está lleno en lugar de vaciarlo. Por lo tanto, las letrinas de pozo necesitan más espacio y la gente está menos dispuesta a invertir en una superestructura de mayor calidad, ya que tendrá que desmantelarse y trasladarse en algún momento.
En la experiencia de la organización no gubernamental WECF , que introdujo los UDDT en los países de la EECCA a las personas que tenían letrinas de pozo, los resultados más satisfactorios se obtuvieron en las regiones que carecían de un suministro de agua fiable y de un sistema de gestión de aguas residuales. Como la introducción requería un cambio de comportamiento en los receptores, la WECF consideró que era importante que los socios locales realizaran actividades de sensibilización y capacitación. [30]
La comparación de los UDDT con los sistemas de saneamiento basados en alcantarillado ( plantas de tratamiento de aguas residuales y cloacales ) no es tan sencilla como la comparación con las letrinas de pozo, ya que un alcantarillado no solo se ocupa de la gestión de excretas como lo hace un UDDT, sino que también transporta aguas grises, aguas residuales municipales , aguas pluviales y aguas residuales industriales . Sin embargo, la instalación de UDDT en todos los hogares conectados a un alcantarillado común daría como resultado volúmenes enormemente reducidos de agua, nutrientes y materia orgánica que llegan a la planta de tratamiento de aguas residuales asociada.
En muchas regiones, la gestión de excretas mediante alcantarillado no es práctica debido a los limitados suministros de agua y al alto costo de los sistemas de alcantarillado y las plantas de tratamiento de aguas residuales. Además, los sistemas de saneamiento basados en agua (inodoros con cisterna) diluyen las excretas y generan grandes corrientes de aguas residuales, algo que los UDDT no hacen.
De manera similar, la comparación entre los UDDT y los sistemas de saneamiento basados en fosas sépticas no es tan sencilla como la comparación con las letrinas de pozo, ya que un sistema séptico también trata las aguas grises. Sin embargo, los costos relativamente altos de los sistemas sépticos, en particular los sistemas sépticos de tipo montículo, se pueden mitigar parcialmente o, si se utilizan junto con un sistema de aguas grises en el lugar, eliminar por completo mediante la instalación de UDDT en lugar de inodoros con cisterna.
Los UDDT portátiles ofrecen las ventajas potenciales de un mayor control local y una implementación rápida, lo que resulta particularmente útil cuando no se cuenta con una infraestructura institucional centralizada capaz o no hay capacidad financiera para implementar sistemas centralizados más grandes.
La recogida y el tratamiento por separado y sin agua de la orina y las heces en las plantas de tratamiento de aguas residuales domésticas impiden que las hormonas , los residuos farmacéuticos y otros microcontaminantes contenidos en los excrementos humanos entren en las aguas superficiales o subterráneas a través de las aguas residuales tratadas. [22] Esto se debe a que en las plantas de tratamiento de aguas residuales convencionales, estos microcontaminantes solo se eliminan parcialmente y el resto se descarga en las aguas superficiales, posiblemente alcanzando las aguas subterráneas. Las concentraciones detectadas de residuos farmacéuticos en las aguas subterráneas fueron del orden de 50 ng/L en varias localidades de Alemania. [31] [32]
Además, los microcontaminantes también pueden concentrarse en los lodos de depuradora . [33] Después del tratamiento , los lodos de depuradora se depositan en vertederos, se incineran, se aplican en tierras agrícolas o, en algunos casos, se venden al por menor o se regalan gratuitamente al público en general. [34] [35] Cada una de estas opciones de eliminación conlleva innumerables peligros potenciales (y en algunos casos comprobados) para la salud humana y el medio ambiente debido a los impactos de estos productos químicos . [36] Al no mezclar los excrementos humanos con el agua y los demás contaminantes que se eliminan en alcantarillas y fosas sépticas, los UDDT evitan muchos de los problemas asociados con estas prácticas.
Si los excrementos recolectados de los UDDT se tratan más a fondo y se entierran o se utilizan como fertilizante agrícola u hortícola, los residuos farmacéuticos en los excrementos se degradarán mejor en los sistemas terrestres (suelo) que en los sistemas acuáticos. [22] Por lo tanto, los UDDT (o de hecho todos los sistemas de desviación de orina ) tienen una ventaja sobre los sistemas de saneamiento basados en alcantarillado con respecto a estos problemas de microcontaminantes.
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Existen varios problemas operativos que pueden ocurrir con los UDDT. [4] : 38 Los principales son: La orina puede acumularse en la sección de desviación de orina del inodoro debido a bloqueos en la tubería de orina; olor proveniente de la cámara de heces porque el contenido de la cámara de heces se ha vuelto demasiado húmedo. En este caso, también pueden aparecer moscas, otros insectos o roedores en la cámara de heces. [4] : 38
Si no hay suficiente compromiso, preparación de los usuarios, seguimiento y apoyo, estos problemas operativos pueden llevar al fracaso de los proyectos piloto de UDDT.
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En ocasiones, se considera que las UDDT son demasiado caras en comparación con las letrinas de pozo, pero esta crítica no incluye el costo de vaciar los pozos ni el valor potencial de los fertilizantes que se pueden reciclar mediante las UDDT si los usuarios así lo desean (hay que tener en cuenta que la mayoría de las instalaciones de UDDT en todo el mundo actualmente no reutilizan los excrementos en la agricultura). En lugar de considerar únicamente los costos de construcción, también se deben considerar los costos y beneficios operativos a largo plazo, especialmente porque el vaciado o la reconstrucción regular de las letrinas de pozo puede suponer un gasto significativo. [37] Cuando se considera un período de, por ejemplo, 10 años, las UDDT pueden ser la alternativa más económica, ya que el vaciado de las bóvedas de heces es simple y más seguro, por lo tanto menos costoso, incluso si los usuarios deciden firmar un contrato con otra persona para que lo haga.
En comparación con los inodoros con cisterna conectados a sistemas de alcantarillado y plantas de tratamiento de aguas residuales, los UDDT suelen ser menos costosos. Sin embargo, para permitir comparaciones precisas de costos, esto debe evaluarse caso por caso porque el sistema de alcantarillado y la planta de tratamiento también transportan y tratan aguas grises, mientras que el UDDT no lo hace. Esto significa que los dos sistemas brindan un nivel diferente de servicio al usuario. Existe un ejemplo de cálculo para tal comparación de costos para el caso de Lima, Perú. [38]
Incluso existe un modelo UDDT minimalista cuya construcción no cuesta prácticamente nada y que sólo requiere rescatar y ensamblar elementos plásticos seleccionados de la basura y que puede ser implementado por las personas más pobres, las víctimas de desastres y aquellos que quieran adquirir experiencia con UDDT. [15]
Los UDDT con dos cámaras de deshidratación que se conocen hoy en día se diseñaron originalmente alrededor de 1950 en Japón y se perfeccionaron en Vietnam en la década de 1960 como un medio para aumentar la seguridad higiénica de los excrementos reutilizados en la agricultura. [39] Esto significa que su desarrollo estuvo originalmente estrechamente vinculado al enfoque ecosan (saneamiento ecológico) para optimizar la recuperación de recursos de nutrientes y materia orgánica en la agricultura. A principios de la década de 2000, los UDDT se han visto cada vez más como un tipo de inodoro que puede brindar ventajas incluso sin ninguna actividad de reutilización asociada.
Desde la década de 1990, en muchos países se han desarrollado modificaciones de este diseño (como la incorporación de tuberías de ventilación a la cámara de heces). En el mercado se encuentran disponibles bandejas y pedestales de cerámica o plástico prefabricados para la desviación de orina, que generalmente aumentan la durabilidad y el prestigio percibido asociado con el sistema.
Los UDDT también se han producido comercialmente en Suecia desde mediados de la década de 1990. Por ejemplo, entre 1994 y 2010, la empresa Separett vendió aproximadamente 200.000 UDDT. [20] En la actualidad, se encuentran disponibles numerosos productos comerciales listos para usar que se utilizan en lugares donde no es posible, no se permite o no se desea una conexión a un sistema de alcantarillado sanitario , como en cabañas de verano remotas o para actividades de acampada. En todo momento, los usuarios también han estado construyendo sus propios UDDT de bajo costo con materiales simples como un embudo conectado a una manguera, un balde y un asiento.
El mayor número de UDDT se ha instalado en una zona en la que el municipio de eThekwini no cuenta con alcantarillado en las zonas periurbanas de Durban (Sudáfrica). Hasta la fecha, hay unos 80.000 UDDT en funcionamiento en esa zona, que atienden a unos 500.000 residentes (actualmente no se reutiliza la orina ni los excrementos). [29]
La ONG SOIL en Haití comenzó a construir UDDT y plantas de compostaje en Puerto Príncipe como parte de las actividades de socorro de emergencia en el norte de Haití tras el terremoto de Haití de 2010. [40] Desde entonces, se han diversificado y han comenzado a proporcionar sanitarios para uso residencial, siendo este su principal objetivo en el futuro, ya que están pasando de centrarse en la ayuda de emergencia a proporcionar servicios de saneamiento sostenibles y ecológicos para clientes que pagan. Su diseño actual de sanitario seco para hogares incluye una pequeña unidad portátil de una sola bóveda hecha de madera que está equipada con un solo contenedor para la recolección combinada de excrementos o con un inserto de desviación de orina; el 80% de estas instalaciones son actualmente del tipo UDDT. A partir de 2014, SOIL ha transformado todos sus sanitarios públicos de bóveda UDDT en un diseño de bóveda abierta con tambores de plástico extraíbles para la recolección de heces. Esto mejora los procesos mediante los cuales se recolectan las heces y se transportan a sus instalaciones de tratamiento de residuos, lo que hace que su negocio ahora sea un " sistema totalmente basado en contenedores ". [41] Esto permite que SOIL responda al uso intensivo (ya que sus inodoros se llenaban demasiado rápido) y garantiza un producto final seguro para su reutilización. En la mayoría de los casos, estos UDDT utilizan pozos de absorción (normalmente ubicados directamente debajo de la superestructura del inodoro) para la eliminación de la orina en el lugar.
SOIL continúa brindando ayuda humanitaria en algunas de las comunidades más vulnerables de Haití –en particular, aquellas que se han visto particularmente afectadas por la epidemia de cólera– al brindar acceso gratuito a sanitarios públicos en contenedores para más de 3.500 personas. Además, más de 2.000 personas tienen acceso actualmente a un sanitario "EcoSan" de SOIL a través del proyecto piloto empresarial "EkoLakay", y hay una creciente lista de espera de personas que desean unirse, lo que demuestra la demanda del mercado de servicios sanitarios asequibles, incluso en las comunidades económicamente más empobrecidas del mundo.
Desde que se construyó la primera planta de tratamiento de residuos en Haití en 2009, SOIL se ha convertido en una de las mayores operaciones de tratamiento de residuos del país. Las dos plantas de tratamiento de residuos de compostaje de SOIL transforman actualmente más de 20.000 galones (75.708 litros) de desechos humanos en compost orgánico seguro y de calidad agrícola cada mes. El compost producido en estas instalaciones se vende a agricultores, organizaciones, empresas e instituciones de todo el país para ayudar a financiar las operaciones de tratamiento de residuos de SOIL.
Hasta la fecha se han construido cientos de UDDT en Ecuador. Los distintos modelos en uso se adaptan a diferentes preferencias, presupuestos y condiciones, y a la necesidad de transportar materiales a lugares remotos en avionetas. [16]
Muchos de estos UDDT sirven a comunidades indígenas que viven a lo largo de pequeños ríos, así como a operaciones de ecoturismo en la parte amazónica del país. En estas regiones, el suministro de agua potable suele ser deficiente, los suelos ricos en arcilla no permiten la infiltración de aguas residuales y el nivel de las aguas subterráneas suele ser alto. Estos factores hacen que otros tipos de inodoros u otras formas de gestión de excrementos sean problemáticos. Por ejemplo, los gobiernos locales y las operaciones de ecoturismo a menudo instalan inodoros con cisterna que drenan directamente a los ríos o en agujeros en el suelo, donde se supone que el agua drena pero no puede, ya que el suelo es principalmente arcilla impermeable. Junto con la abundante lluvia local, estos pozos tienden a llenarse muy rápido y desbordarse en los arroyos más cercanos. Los arroyos se contaminan fácilmente con materia fecal, ya que a menudo son bastante pequeños y no hay mucha dilución con agua limpia del río. Esto genera riesgos para la salud de las comunidades que usan estos ríos para beber agua, lavar, nadar y pescar.
En Namibia se desarrolló un tipo de inodoro de tipo Otji que localmente se denomina “inodoro Otji”. Este inodoro también utiliza el efecto Coandă para desviar la mayor parte de la orina hacia un canal en la base del pedestal y desde allí hacia una zona de infiltración. [7] Entre 2003 y 2011 se instalaron alrededor de 1.200 inodoros Otji en el sur de Namibia y las áreas rurales alrededor del distrito de Otjiwarongo. Utilizando el mismo diseño, la ONG EcoSur ha construido inodoros de tipo Otji en Ecuador y El Salvador desde 2007, donde se denominan “Inodoro Seco”. [42]
Un UDDT es una alternativa a los inodoros convencionales que almacenan los desechos en tanques de aguas negras. Algunos de estos se comercializan con las marcas "C-Head", "Compo Closet", "BoonJon", "Nature's Head" y "Air Head". No dejar rastro no es solo una filosofía sino también una necesidad en áreas donde los desechos humanos que quedan atrás no se descomponen de forma natural. Algunos modelos de UDDT permiten recolectar y empacar las heces, dejando solo la orina casi libre de patógenos.
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Existen varias barreras para una aceptación más amplia de esta tecnología: la tecnología aún no es muy conocida, la compra de componentes de UDDT puede ser difícil y, en general, es difícil financiar servicios de saneamiento para los pobres urbanos que dependen del saneamiento in situ. [4] : 2 El suministro de agua potable y la infraestructura de alcantarillado sanitario existentes y asequibles también pueden ser un impedimento para la adopción generalizada de UDDT, ya que su existencia no solo elimina dos de los principales impulsores de los UDDT, sino que también representa una inversión pública significativa. [ cita requerida ]
Muchos usuarios no tienen interés en manipular sus excrementos, lo que puede ser otro obstáculo para la aceptación de los UDDT. Se pueden tomar medidas para ofrecer la recogida de estos materiales puerta a puerta o en la acera, de forma similar a cómo los sistemas municipales o privados existentes recogen los residuos orgánicos domésticos (de cocinas y jardines, etc.) y los transportan a una instalación centralizada para su compostaje o generación de biogás.
Se desconoce el número exacto de personas que utilizan UDDT en todo el mundo, pero una estimación aproximada realizada por GIZ (Cooperación Alemana para el Desarrollo) en 2012, basada en proyectos conocidos en 84 países, situó el número en aproximadamente 2 millones de personas. [44]
La Asociación Internacional de Funcionarios de Plomería y Mecánica (IAPMO), una estructura de código de plomería y mecánica actualmente utilizada por muchos estados occidentales, ha propuesto recientemente una adición a su "Suplemento del Código Mecánico de Plomería Verde" que "describe los criterios de desempeño para los inodoros de compostaje construidos en el lugar con y sin desviación de orina y los inodoros de compostaje fabricados". [45] Si se adopta, este nuevo código de gran alcance para inodoros de compostaje y desviación de orina [46] (el primero de su tipo en los Estados Unidos) aparecerá en la edición de 2015 del Suplemento Verde del Código Uniforme de Plomería. [47]
En la actualidad, varios estados de EE. UU. permiten la eliminación de heces de los UDDT o los inodoros de compostaje (por lo general, no se hace una distinción clara entre los diferentes tipos de inodoros secos) mediante entierro; algunos exigen profundidades mínimas menores, de tan solo 6 pulgadas, y otros no especifican ninguna profundidad mínima. Por ejemplo:
Para los usuarios de inodoros secos en los Estados Unidos (que incluyen a los usuarios de UDDT), una distinción importante a tener en cuenta -y que está respaldada por la existencia antes mencionada de numerosas regulaciones estatales que no hacen mención de, y también divergen ampliamente de, los requisitos de las regulaciones federales que rigen la gestión de lodos de depuradora- es que mientras los excrementos en cuestión no se mencionen nunca como "fertilizante" (sino simplemente como un material que se está eliminando), la regla federal 503, conocida coloquialmente como la "Regla de Biosólidos de la EPA" o la "Regla de Lodos de la EPA", no tiene jurisdicción sobre los subproductos de un inodoro seco y que toda la supervisión de estos materiales recae en los estados individuales. [54] [55]
En la actualidad, la reutilización de la orina como fertilizante en los Estados Unidos todavía se encuentra en la fase conceptual. Actualmente se están realizando estudios sobre su viabilidad en Brattleboro, Vermont, a cargo del Instituto Rich Earth , una organización sin fines de lucro . Tal vez por eso, una revisión rápida de las regulaciones pertinentes que existen en varios estados diferentes no muestra ninguna mención a la "desviación de orina" ni a la orina específicamente como material independiente que requiere una supervisión específica. [¿ Investigación original?] ] En cambio, cuando se menciona, siempre se hace en conjunción con heces (como en el contenido de un inodoro de compostaje u otro tipo de inodoro seco sin separación en origen ). Al menos un estado regula específicamente los "líquidos" producidos pero no reciclados por un inodoro de compostaje (lo que podría interpretarse como una referencia a la orina), pero el hecho es que ninguno de los estados encuestados utiliza claramente la palabra "orina" cuando se refiere a "líquidos". [48] Se espera que a medida que los inodoros desviadores de orina crezcan en popularidad, los estados respondan modificando sus regulaciones existentes para tener en cuenta los inodoros desviadores de orina y también la orina como un desecho o flujo de recursos separado y distinto.
Además, actualmente se están elaborando planes para finalizar un código de plomería uniforme que "representaría los primeros requisitos codificados para la instalación, el mantenimiento y el uso seguros de [inodoros de compostaje y desviación de orina] en cualquier instalación". [47]
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