A descarga de um vaso sanitário pode gerar grandes quantidades de aerossóis contendo micróbios, dependendo do projeto, pressão da água ou descarga do vaso sanitário. Uma variedade de patógenos são geralmente encontrados na água estagnada, bem como na urina, fezes e vômito. Quando amplamente disperso por meio de aerossolização, esses patógenos podem causar Ebola, norovírus que resulta em intoxicação alimentar violenta, bem como COVID-19 causado por SARS-CoV-2.

Gotículas respiratórias são a fonte mais importante de transmissão para COVID-19, Contudo, podem existir rotas alternativas devido à descoberta de um pequeno número de vírus viáveis ​​em amostras de urina e fezes. Os banheiros públicos são especialmente motivo de preocupação para a transmissão de COVID-19 porque são relativamente confinados, experimentam um tráfego intenso de pedestres e podem não ter ventilação adequada.

Uma equipe de cientistas da Faculdade de Engenharia e Ciência da Computação da Florida Atlantic University testou mais uma vez a física dos fluidos para investigar as gotículas geradas na descarga de um vaso sanitário e de um mictório em um banheiro público em condições normais de ventilação. Para medir as gotas, eles usaram um contador de partículas colocado em várias alturas do vaso sanitário e do mictório para capturar o tamanho e o número de gotas geradas na descarga.

Resultados do estudo, publicado no jornal Física dos Fluidos , demonstrar como banheiros públicos podem servir como focos para a transmissão de doenças transmitidas pelo ar, principalmente se não houver ventilação adequada ou se os banheiros não tiverem tampa ou tampa. A maioria dos banheiros públicos nos Estados Unidos geralmente não é equipada com tampas de assento e os mictórios não são cobertos.

Para o estudo, os pesquisadores obtiveram dados de três cenários diferentes:descarga do vaso sanitário; descarga do banheiro coberto e descarga do mictório. Eles examinaram os dados para determinar o aumento na concentração de aerossol, o comportamento de gotas de diferentes tamanhos, quão alto as gotas subiram, e o impacto de cobrir o banheiro. Os níveis de aerossol ambiente foram medidos antes e após a realização dos experimentos.

"Após cerca de três horas de testes envolvendo mais de 100 descargas, encontramos um aumento substancial nos níveis de aerossol medidos no ambiente ambiente com o número total de gotas geradas em cada teste de lavagem variando até dezenas de milhares, "disse Siddhartha Verma, Ph.D., co-autor e professor assistente do Departamento de Engenharia Oceânica e Mecânica da FAU. "Tanto o vaso sanitário quanto o mictório geraram grandes quantidades de gotículas menores que 3 micrômetros de tamanho, representando um risco significativo de transmissão se contiverem microrganismos infecciosos. Devido ao seu pequeno tamanho, essas gotículas podem permanecer suspensas por muito tempo. "

As gotas foram detectadas em alturas de até 5 pés por 20 segundos ou mais após o início do enxágue. Os pesquisadores detectaram um número menor de gotas no ar quando o vaso sanitário foi puxado com a tampa fechada, embora não muito, sugerindo que gotículas aerossolizadas escaparam por pequenos espaços entre a capa e o assento.

"O acúmulo significativo de gotículas aerossolizadas geradas pela descarga ao longo do tempo sugere que o sistema de ventilação não foi eficaz em removê-las do espaço fechado, embora não houvesse falta perceptível de fluxo de ar dentro do banheiro, "disse Masoud Jahandar Lashaki, Ph.D., coautor e professor assistente do Departamento Civil da FAU, Engenharia Ambiental e Geomática. "À longo prazo, esses aerossóis podem subir com correntes ascendentes criadas pelo sistema de ventilação ou por pessoas se movendo no banheiro. "

Houve um aumento de 69,5 por cento nos níveis medidos para partículas de 0,3 a 0,5 micrômetros, um aumento de 209 por cento para partículas de 0,5 a 1 micrômetro, e um aumento de 50 por cento para partículas de 1 a 3 micrômetros. Além dos menores aerossóis, aerossóis comparativamente maiores também representam um risco em áreas mal ventiladas, embora experimentem uma sedimentação gravitacional mais forte. Eles muitas vezes passam por rápida evaporação no ambiente e as diminuições resultantes em tamanho e massa, ou a eventual formação de núcleos de gotículas, pode permitir que os micróbios permaneçam suspensos por várias horas.

"O estudo sugere que a incorporação de ventilação adequada no projeto e operação de espaços públicos ajudaria a prevenir o acúmulo de aerossol em áreas de alta ocupação, como banheiros públicos, "disse Manhar Dhanak, Ph.D., co-autor, presidente do Departamento de Engenharia Oceânica e Mecânica da FAU, e professor e diretor da SeaTech. "A boa notícia é que nem sempre é necessário reformular todo o sistema, uma vez que a maioria dos edifícios são projetados para certos códigos. Pode ser apenas uma questão de redirecionar o fluxo de ar com base no layout do banheiro. "

Durante a amostragem de 300 segundos, o banheiro e o mictório foram liberados manualmente cinco vezes diferentes no dia 30-, 90-, 150-, 210-, e marca de 270 segundos, com a alça de lavagem mantida pressionada por cinco segundos consecutivos. O banheiro foi profundamente limpo e fechado 24 horas antes da realização dos experimentos, com o sistema de ventilação funcionando normalmente. A temperatura e a umidade relativa do banheiro eram de 21 graus Celsius (69,8 graus Fahrenheit) e 52 por cento, respectivamente.

"As gotículas em aerossol desempenham um papel central na transmissão de várias doenças infecciosas, incluindo COVID-19, e esta última pesquisa de nossa equipe de cientistas fornece evidências adicionais para apoiar o risco de transmissão de infecção em espaços confinados e mal ventilados, "disse Stella Batalama, Ph.D., reitor da Faculdade de Engenharia e Ciência da Computação.