03.04 新視角:廁所廢水對冠狀病毒的“免疫力”——鄉村廁所廢水

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新视角:厕所废水对冠状病毒的“免疫力”——乡村厕所废水

北極星水處理網訊:作為一名環境工程專業的博士研究生,我博士期間的主攻方向是鄉村生活汙水處理工藝的研發。所以在看見“患者糞尿中檢出活病毒”這樣的報道後,很自然地聯想到後續汙泥汙水的消毒工序。也許疫情形式如此嚴峻之下,多謹慎都不能視為恐慌。

到底我們應該如何處理含病毒的廁所廢水呢?有以下兩點因素需要考慮:第一,病毒隨糞尿排出體外後的活性變化;第二,影響病毒活性的因素。

病毒由核酸分子(攜帶遺傳信息,DNA或RNA)以及包裹著核酸的保護性蛋白質外殼組成。一些病毒的外殼還包裹著一層(可能從宿主細胞那裡“借”來的)由蛋白質、多糖和脂類構成的包膜。冠狀病毒就是一類具有包膜的RNA病毒,如下圖所示:

M-膜糖蛋白,E-小包膜蛋白,S-刺突蛋白,N-核衣殼磷蛋白

病毒不能在宿主體外生長,此外病毒的生存不需要食物,由於這個原因病毒可以存活很長時間,特別是在低溫環境中。一般55℃-60℃,加熱1-3min病毒的蛋白質衣殼就會變性導致死亡(聯想下煮雞蛋);表面活性劑,氧化劑(84消毒液等)也能夠有效地抑制或殺死病毒;空氣溼度達到50-60%,基本上病毒就會被水氣沉降,所以乾冷易於病毒的傳播。

模擬一個分戶廁所廢水單獨處理的工藝,首先含有冠狀病毒的糞尿被排入馬桶,在沖洗水作用下經過排水管道流入化糞池;衝廁廢水在化糞池內停留5-10天后,流入好氧處理室發生氧化反應,最後經過沉澱作用流出反應系統。如下圖所示:

新视角:厕所废水对冠状病毒的“免疫力”——乡村厕所废水

病毒可能的蹤跡:

馬桶-排水管道

糞尿由人體排出後,經馬桶與沖洗水一同流入排水管道。病毒可能會殘留在馬桶裡、排水管道中。病毒怕溼不怕幹,所以當馬桶或排水管幹化後,殘留的病毒通過空氣介質完成“糞口”傳播途徑。所以我們一定要保證如廁後馬桶表面沖刷乾淨,排水管道暢通,使得糞尿與沖洗水順利地流進化糞池,這一點做到不難。

化糞池

新视角:厕所废水对冠状病毒的“免疫力”——乡村厕所废水

遊離氨對病原體具有滅活功能,病毒作為病原體的組成部分也會受到遊離氨的影響。而且,遊離氨對單股的RNA病毒滅活作用最強,滅活的機理是遊離氨對RNA有較強的破壞作用。具體過程為:由於RNA(核糖核苷酸)2號位的O(氧)較為靈活,易在遊離氨的作用下發生鹼性酯交換的反應,從而裂解破壞RNA的結構,進而殺死病毒[1]。

因此,經過化糞池的吸附截留及滅活作用,近99%的病毒會在化糞池內被去除,剩下極少一部病毒進入好氧室。

新视角:厕所废水对冠状病毒的“免疫力”——乡村厕所废水

好氧室-沉澱室

有幸進入好氧室的病毒最終會通過吸附-沉澱的機理隨汙泥排出系統,此時汙水中存在的活性病毒的數量已經低於檢測限[2]。

在好氧室內,可能存在這樣一條病毒滅活的途徑:如廁所廢水這類的高氨氮廢水,經過好氧氧化處理後,好氧室會出現遊離亞硝酸(HNO2)的積累。而遊離亞硝酸又能夠與病毒核糖核苷酸的鹼基反應,可能會導致RNA的結構遭到破壞,最終使病毒失活[3]。

此推測尚未被研究與驗證,可以做為未來的研究方向。

糞尿作為排毒排洩物必然會攜帶一些病原體,但是若將糞尿廢水單獨處理將會激發其本身對病毒的“免疫力”,大家不用恐慌。所以,從衛生角度考慮,廁所廢水單獨處理對於生活汙水處理工藝而言是一個合理的選擇。

原標題:新視角|廁所廢水對冠狀病毒的“免疫力”——鄉村廁所廢水

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