Risco de exposição a partículas para um usuário de banheiro após dar descarga em um vaso sanitário agachado

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 21088 (2022) Citar este artigo

1271 acessos

Detalhes das métricas

Banheiros agachados são amplamente utilizados em países em desenvolvimento devido aos costumes locais e aos baixos custos. A descarga de um banheiro atarracado pode arrastar um forte fluxo de ar e produzir aerossóis. Esta investigação construiu uma maquete de banheiro com um vaso sanitário agachado. O fluxo de ar induzido pela descarga foi visualizado e medido quantitativamente por velocimetria de imagem de partículas. A altura máxima do fluxo de ar impactado foi identificada por um anemômetro ultrassônico. Para inferência da taxa de emissão de partículas, o vaso sanitário foi coberto por uma caixa fechada para medição da concentração de partículas. Foram avaliados os riscos de contato com a pele das partículas depositadas no botão de descarga e na maçaneta da porta e a possível inalação dos aerossóis liberados. Os resultados revelaram que a descarga de um vaso sanitário baixo pode fazer com que a pluma do vaso sanitário suba até 0,9 m acima do vaso sanitário. Um único processo de lavagem pode produzir 0,29 milhões de partículas com diâmetros superiores a 0,3 μm, entre as quais 90% das partículas são submicrométricas. A descarga pode causar o depósito de partículas no botão de descarga e na maçaneta da porta do banheiro, bem como a exposição à inalação, mesmo permanecendo no banheiro por meio minuto após a descarga, especialmente para os usuários do banheiro cujas zonas respiratórias estão abaixo de 1,0 m.

A descarga de um banheiro pode arrastar o fluxo de ar e produzir gotículas e núcleos de gotículas. As gotículas e os núcleos das gotículas podem conter microorganismos infecciosos depois que um infectante usa o banheiro1. O SARS-CoV-2 detectado na urina e fezes de infectados2,3,4,5 destaca o risco de transmissão pela via fecal-oral. Estudos anteriores também relataram a presença de SARS-CoV-16, MERS-CoV7, norovírus e rotavírus8 na urina e nas fezes. Mesmo várias descargas podem não eliminar completamente os microorganismos das superfícies do vaso sanitário1,9,10. Os micro-organismos também podem formar um biofilme na parede interna do vaso sanitário1 e, assim, ainda podem ser detectados dias ou semanas depois11. Portanto, é crucial que o público em geral entenda o risco de transmissão infecciosa ao acessar banheiros públicos e ao usar banheiros.

Para um vaso sanitário atarracado típico com uma cisterna, conforme mostrado na Fig. 1, quando o botão de descarga é pressionado, os jatos de água saem por várias portas pequenas e uma porta de descarga principal em um lado do vaso sanitário. A água de descarga colide com a superfície interna do vaso sanitário, os excrementos e a mistura de excrementos e água de descarga. A água da descarga enxágua o vaso sanitário e, em seguida, a água da descarga junto com os excrementos é descarregada em um esgoto. Alegava-se que a descarga de um sifão gerava um forte fluxo de ar no vaso sanitário12. O empurrão do ar em alta velocidade, a ação da força multifásica com a mistura líquida e/ou sólida e o cisalhamento pelas superfícies do vaso sanitário atomizam o líquido e sua mistura e produzem gotículas13. As gotas podem ser quebradas quando submetidas à força de cisalhamento do fluxo de ar14. A maioria das gotículas evapora rapidamente nos núcleos das gotículas. Além disso, bolhas podem ser geradas quando o ar é arrastado pela água agitada, como no caso da entrada de ar acima da água do mar pela ação das ondas e whitecaps15. O estouro de bolhas também pode produzir aerossóis16.

Esquemas de um sistema de banheiro agachado e caminhos de fluxo de água: (a) um usuário no banheiro, (b) vista em corte de um banheiro agachado realista e o caminho do fluxo de água na descarga.

A atomização dos aerossóis é influenciada pelo desenho do vaso sanitário e pela energia da descarga16,17. Para um mesmo tipo de vaso sanitário, quanto maior a energia de descarga, mais gotas e núcleos de gotas são gerados. Um banheiro de alta pressão com um flushometer foi relatado para produzir até 0,28 milhões de aerossóis com diâmetros acima de 0,3 μm17. Apesar dos volumes de descarga semelhantes, o número de aerossóis produzidos pelo vaso sanitário com flushômetro foi mais de 3 vezes o número produzido por um vaso sanitário de fluxo de gravidade assistido por pressão16. O vaso sanitário sifônico produziu aproximadamente 1/14 da quantidade de bioaerossóis de um lavatório para o mesmo volume de descarga18. Em comparação com a descarga sem resíduos fecais, a lavagem com resíduos aumentava a quantidade de bioaerossóis, mas não afetava muito o total de aerossóis19. Gotas grandes foram depositadas a 1 a 2 m do vaso sanitário20. Microrganismos foram detectados em superfícies tocadas com frequência, como assento, tampa, cisterna, maçaneta da torneira, maçaneta da porta do vaso sanitário e piso21,22,23,24. Observe que os microrganismos nessas superfícies podem ser provenientes de mãos contaminadas25 ou de respingos ou gotículas depositadas21,26. Portanto, existe um risco potencial para os usuários subsequentes do lavatório que tocarem nas superfícies27.