Maandag 19 november is World Toilet Day (Wereldsanitatiedag). Niet toevallig op die dag opent het internationale waterinstituut IHE Delft een laboratorium voor onderzoek naar poep. Hier werken wetenschappers en studenten aan de verwerking en hergebruik van menselijke uitwerpselen. Het initiatief krijgt financiële ondersteuning van de Bill & Melinda Gates Foundation.
Sanitatie. in 2008 drong dit onaantrekkelijke woord door in de Nederlandse taal nadat toenmalig kroonprins Willem Alexander zelf er over begon als voorzitter van de VN-adviesgroep voor water en sanitatie (UNSGAB). Sanitatie is een verzamelterm voor maatregelen om gezondheidsrisico’s te verlagen of liefst tot nul te reduceren. Sanitatie geldt als het vieze broertje van drinkwater. Na een ramp, bijvoorbeeld een tsunami of een aardbeving, zamelen we geld in voor schoon drinkwater, medicijnen, eten en onderdak.
Meestal praten we niet over sanitatie, waarmee we ziekten kunnen voorkomen. Dat is best vreemd, want in 2007 kozen lezers van het toonaangevende wetenschappelijk tijdschrift The British Medical Journal (BMJ) de ‘sanitatierevolutie’ als grootste medische vooruitgang sinds de oprichting van het tijdschrift in 1840.
Ventilated Improved Pit (VIP) latrine. In het nieuwe laboratorium wordt vooral gekeken naar poep uit toiletten die niet verbonden zijn aan een riool. Eén van de verbeteringen voor latrines is de VIP latrine. Hij is schoner en levert minder stankoverlast dan een gewone latrine.
Onderschat belang
We onderschatten het belang van het vieze broertje. Bijna 900 miljoen mensen in de wereld hebben helemaal geen toegang tot sanitaire voorzieningen. Zij doen hun behoeften gewoon buiten, in riviertjes, op straat of in het gras. Of ze doen hun behoefte in een zakje en gooien het dan ver weg. Die flying toilets wil je niet tegen je hoofd krijgen.
In totaal 4,5 miljard mensen, dus meer dan de helft van de wereldbevolking, hebben wel toegang tot sanitatie maar die toiletten zijn niet veilig. Mensen gebruiken bijvoorbeeld toiletten die uitkomen op open riolen, waardoor ze gemakkelijk ziekten kunnen oplopen en verspreiden. Vaak is er geen geld voor gesloten riolen of is de ondergrond niet geschikt om riolering aan te leggen. In landelijke gebieden is een gesloten rioleringssysteem eenvoudigweg te duur.
Verbetering van sanitatie
Ook in Nederland produceren we dagelijks ons hoopje afval. Dat verdwijnt wel veilig in een gesloten riool, richting de rioolwaterzuivering waar het wordt verwerkt. Nederland loopt voorop bij innovaties in afvalwaterzuivering, maar een laboratorium dat speciaal is gemaakt om te leren over poep en urine? Dat bestond nog niet in Nederland. Zelfs niet in Europa of Noord- en Zuid-Amerika. Op 19 november wordt zo’n lab geopend bij IHE Delft, het aan UNESCO verbonden Nederlands waterinstituut, dat mensen uit de hele wereld opleidt in onder andere duurzaam beheer en gebruik van water.
Het idee voor het faecal sludge lab, zoals officiële naam luidt van het poeplab, kwam van het hoofd van de sanitatieonderzoeksgroep bij IHE Delft, Damir Brdjanovic. Zijn idee kreeg financiële steun van de Bill en Melinda Gates Foundation, een van de weinige grote private geldschieters voor verbetering van sanitatie in ontwikkelingslanden. De Foundation steunt sinds 2014 verschillende sanitatieprojecten, zoals korte en online cursussen, kennisdeling en onderzoeksprojecten in Afrika en Azië. Ook heeft de organisatie het boek Faecal Sludge Management medegefinancierd.
Wennen aan werken met poep
IHE Delft zit in een Global Partnership of Laboratories for Faecal Sludge Analysis met andere, soortgelijke labs in landen als India, Thailand en Zuid-Afrika. Deze landen hebben veel ervaring met de verwerking van poep zonder riolering. In Delft doen veel buitenlandse studenten bovendien de Master of Science opleiding in sanitatie. IHE Delft heeft al vanaf de jaren zestig ervaring met sanitatieonderwijs. Toen besloten de Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling (OESO), de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO), de Nederlandse organisatie voor internationaal studeren (Nuffic) en IHE Delft om een Europese sanitatieopleiding op te zetten. Die opleiding is nu onderdeel van een programma over water en sanitatie in stedelijke gebieden.
Het Nederlandse poeplaboratorium wordt daarom ook gebruikt voor training en onderwijs. In het lab werken de studenten met grote hoeveelheden materiaal, meestal slib. Slib is het bezinksel in de eerste fase in de afvalwaterzuivering in Nederland. Slib wekt minder walging op dan verse poep en verwerking gebeurt op dezelfde manier als poepafval. Toch is het werken met poep ook een kwestie van wennen. Allereerst leren onderzoekers en studenten veilig om te gaan met toiletafval. Ze analyseren vooral menselijke poep zoals die terecht komt in latrines, maar ook poep in het riool.
Poeponderzoek in het Nederlandse laboratorium (Bron: IHE Delft)
Bron van ziekten
Van besmette poep kun je cholera, tyfus, polio, geelzucht, worminfecties en vele andere nare ziektes krijgen. Vooral jonge kinderen zijn gevoelig voor poepgerelateerde ziekten. Die ziektekiemen moeten daarom worden verwijderd. De meest hardnekkige overlevers zijn de wormeieren van spoelwormen en lintwormen. De eieren zitten in de poep van mensen met een worminfectie. Deze eieren kunnen soms jaren overleven in de grond en zijn bestand tegen schoonmaakmiddelen en zon. Worminfecties worden gezien als een ‘verwaarloosde tropische ziekte’, omdat er weinig wordt gedaan aan onderzoek en behandeling. Wij kijken in het laboratorium naar betere sanitatie door verwijdering van de eieren van die parasieten.
Andere soorten wormen kunnen juist gebruikt worden om poep compacter te maken. Dat gebeurt in zogenoemde vermifilters. Die ‘goede’ wormen verwerken menselijke poep tot compost. Ook schimmels kunnen bijdragen aan de verwerking van poep. Uit Zwitsers onderzoek blijkt dat sommige schimmels stank verwijderen uit poepafval. Bij IHE Delft is ook daarvoor veel interesse. Dit type schimmels zou de overlast van latrinetoiletten een stuk verminderen.
Poep als grondstof en mest
In het lab kijken we ook naar verwerking en hergebruik. Bijvoorbeeld door te onderzoeken hoeveel energie er in verschillende soorten poep zit. Kennis over de calorische waarde is handig als we poep willen gebruiken als brandstof. Je kunt poep namelijk omzetten in biogas of verkolen als brandstof om op te koken. Daarmee hebben andere landen al meer ervaring. Op dit moment werkt een student van IHE Delft in Zuid-Afrika aan de omzetting van poep in een houtskoolachtig materiaal. In sommige landen onderzoeken wetenschappers zelfs of poepafval bruikbaar is als bouwmateriaal.
Poep bevat stikstof en fosfaat en andere nutriënten, en wordt daarom al eeuwen gebruikt als mest. Ook urine bevat veel stikstof die direct bruikbaar is als mest. Een nadeel van stikstof is dat het niet in het oppervlaktewater terecht mag komen. Daarom gebruiken waterzuiveringsinstallaties veel energie om stikstof te verwijderen. De makkelijkste oplossing is om urine apart op te vangen, maar dat lijkt niet echt van de grond te komen. Hoewel er wel pogingen zijn ondernomen. In Nederland hadden we op verschillende plaatsen toiletten die poep en urine bij de bron konden scheiden.
Onderzoek naar poep in het nieuwe Nederlandse laboratorium van IHE Delft (Foto: IHE Delft)
Meer kennis
Kennis over de vloeibaarheid van het poepafval uit de latrines en andere sanitatiesystemen is sowieso belangrijk. Heel dik afval is moeilijk uit een latrine of opslagtank te pompen. In riolen leidt dat tot verstopping.
Daarom is het hoog tijd voor een poeplaboratorium in Europa. Daarmee slaan we twee vliegen in een klap. Met meer kennis over poep kunnen we ervoor zorgen dat sanitatie wereldwijd veiliger wordt. Tegelijkertijd kunnen we de vooraanstaande rol van Nederland op het gebied van waterzuivering uitbreiden met meer kennis over de verwerking van onze dagelijkse boodschap.
Foto’s en graphics:
Credits Foto Ghana: Linda Strande (EAWAG, Zwitzerland), via Flickr.
Credits Graphic VIP-latrine: Tilley, E., Ulrich, L., Lüthi, C., Reymond, Ph. and Zurbrügg, C., 2014. Compendium of Sanitation Systems and Technologies. 2nd Revised Edition. Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology (Eawag). Dübendorf, Switzerland.
