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

Mar 06, 2024

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 21088 (2022) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

Os banheiros agachados são amplamente utilizados nos países em desenvolvimento devido aos costumes locais e aos baixos custos. A descarga de um vaso sanitário baixo pode atrair um forte fluxo de ar e produzir aerossóis. Esta investigação construiu uma maquete de lavabo com um vaso sanitário baixo. O fluxo de ar induzido pelo rubor 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 do 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 dar descarga em 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 têm tamanho submícron. A descarga pode causar o depósito de partículas no botão de descarga e na maçaneta da porta do lavatório, bem como a exposição por inalação, mesmo permanecendo no lavatório durante meio minuto após a descarga, especialmente para os utilizadores do lavatório cujas zonas respiratórias estão abaixo de 1,0 m.

Dar descarga pode arrastar o fluxo de ar e produzir gotículas e núcleos de gotículas. As gotículas e os núcleos das gotículas podem conter microrganismos infecciosos depois que um infectante usa o banheiro1. O SARS-CoV-2 detectado na urina e nas fezes dos infectados2,3,4,5 destaca o risco de transmissão pela via fecal-oral. Os primeiros estudos também relataram a presença de SARS-CoV-16, MERS-CoV7, norovírus e rotavírus8 na urina e nas fezes. Mesmo descargas múltiplas podem não eliminar completamente os microrganismos das superfícies dos vasos sanitários1,9,10. Os microrganismos também podem formar um biofilme na parede interna do vaso sanitário1 e, assim, ainda podem ser detectados dias ou semanas depois11. É, portanto, crucial que o público em geral compreenda o risco de transmissão infecciosa ao aceder a sanitários públicos e ao utilizar instalações sanitárias.

Para um vaso sanitário típico com cisterna, como mostrado na Fig. 1, quando o botão de descarga é pressionado, os jatos de água saem através de muitas portas pequenas e de uma porta de descarga principal em um lado do vaso sanitário. A água da descarga colide com a superfície interna do vaso sanitário, os excrementos e a mistura de excrementos e água da descarga. A água da descarga enxagua o vaso sanitário e, em seguida, a água da descarga junto com os excrementos é descarregada no esgoto. Alegou-se que dar descarga em um vaso sanitário com sifão gera 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 das superfícies do vaso sanitário atomizam o líquido e sua mistura e produzem gotículas13. As gotas podem se romper quando submetidas à força de cisalhamento do fluxo de ar14. A maioria das gotículas evapora rapidamente nos núcleos das gotículas. Além disso, podem ser geradas bolhas quando o ar é arrastado pela água agitada, como no caso do arrasto de ar acima da água do mar pela ação das ondas e formação de ondas brancas15. O estouro de bolhas também pode produzir aerossóis16.

Esquema de um sistema de vaso sanitário agachado e caminhos de fluxo de água: (a) um usuário no vaso sanitário, (b) vista em corte de um vaso sanitário agachado realista e o caminho do fluxo de água da descarga.

A atomização dos aerossóis é influenciada pelo design do vaso sanitário e pela energia da descarga16,17. Para o mesmo tipo de vaso sanitário, quanto maior a energia da descarga, mais gotículas e núcleos de gotículas são gerados. Foi relatado que um vaso sanitário de alta pressão com um fluxômetro produzia até 0,28 milhão de aerossóis com diâmetros superiores a 0,3 μm17. Apesar dos volumes de descarga semelhantes, o número de aerossóis produzidos pela sanita com autoclismo foi mais de 3 vezes o número produzido por uma sanita com fluxo por gravidade assistida por pressão16. O vaso sanitário sifônico produziu aproximadamente 1/14 da quantidade de bioaerossóis que uma bacia de lavagem para o mesmo volume de descarga18. Em comparação com a lavagem sem resíduos fecais, alegou-se que a lavagem com resíduos aumentava a quantidade de bioaerossóis, mas não afetava muito o total de aerossóis19. Gotículas grandes foram depositadas a 1 a 2 m do vaso sanitário20. Os microrganismos foram detectados em superfícies frequentemente tocadas, como assento do vaso sanitário, tampa, cisterna, maçaneta da torneira, maçaneta da porta do lavatório e chão21,22,23,24. 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 banheiro que toquem nas superfícies27.