冲水厕所的马桶盖关闭,生产综合研究所等可视化病毒飞散
2024.11.20
产业技术综合研究所(产综合研究所)等团队测定了清洗冲水厕所时产生的飞沫气溶胶传播的空间分布,明确了病毒容易飞散在哪里。 可视化因新冠灾祸而备受瞩目的来自马桶的病毒飞散和泄漏。 据说为了减轻飞散和泄露,最好盖上马桶的盖子冲走。 不仅是清洗效率,还有望改良成考虑到卫生管理的马桶。
厕所水洗时飞沫( 1微米=千分之一毫米的气溶胶传播)的空间分布。 盖好盖子时,飞沫的扩散大致仅限于马桶跟前。 从马桶中漏出的飞沫的绝对量比打开盖子时少(产总研提供)
新冠灾祸以后,设施的厕所上贴上了“请盖上马桶盖冲洗”的注意事项。 据产总研的福田隆史总结研究主干(物理化学)介绍,在研究所内的厕所里,在多处、购物中心等不特定多数出入的公共设施的厕所里也看到了注意事项。 “是基于科学上的根据吗?”生产综合研究所决定使用到目前为止开发的漂浮在空间中的病毒量的量化技术和检测技术,将厕所水洗时的飞沫飞散可视化。
为了确认厕所水洗时水流卷起的飞沫和粒径0.3~10微米( 1微米为1000毫米)的气溶胶传播,在约2.5米见方的密闭空间中,设置了产综研内平均大小的厕所单间(宽90厘米,深120厘米)
进行实验的密闭空间(左)和设置在空间内的实验用厕所。 像很多厕所一样,没有天花板,门下有约10厘米的间隙。 (产总研提供)
作为水洗的东西,将20毫升培养了不会感染人类的“牛副流感病毒3型”的上清液放入马桶中。 大致的印象是“坏了肚子的人发出的、含有在肠道中增殖的病毒的腹泻的粪便”。 据了解,对水洗时在座便器跟前侧和里侧卷起的飞沫和气溶胶传播进行拍摄后,座便器跟前侧多产生大粒径的飞沫,从座便器中央到里侧多产生粒径10微米以下的气溶胶传播。
在便座跟前(前端)拍摄到的粒径大的飞沫和小的气溶胶传播(照片左)。 飞沫呈抛物线落下。 在靠近水箱的便座里侧拍摄的气溶胶传播(照片右)。 也可以看到没有落下而是漂浮的轨迹(产总研提供)
首先,针对在打开盖子的状态下水洗时产生的气溶胶传播的粒子数和空间分布,用微粒子测量仪对每个气溶胶传播粒径、每个场所进行了调查。 将测定结果用图可视化的话,便器前面的外侧在5~15厘米左右,上面约40厘米的范围内有气溶胶传播的高浓度区域。 也许是受马桶内水流产生的空气流动的影响,气溶胶传播的分布在空间上不均匀,前后很多。
打开盖子,流动水时出现的气溶胶传播按粒径的空间分布(产总研提供)
为了调查盖子开闭的影响,测量了粒径1微米的气溶胶传播空间分布,盖上盖子时,向上的气溶胶传播产生、扩散减少,但向便器前面的方向渗出了约1.5厘米。 据说是由于水流,便器内的空气从两个便座和便器的间隙被挤出去的结果。
接着,在(1)马桶盖的背面、(2)马桶盖的上面、(3)马桶盖背面、(4)马桶盖前面的外侧、(5)马桶盖前面的外侧、(6)马桶盖侧面的外侧、(7)墙壁7个地方调查了根据场所的不同会产生何种程度的病毒飞散。 用棉签擦拭各处,采用PCR法对飞散的病毒进行了量化。
从一系列的实验结果来看,福田综合研究主干在盖上盖子时,出现飞沫和气溶胶传播的绝对量比在打开的状态下流动时要少得多。 虽然虽说盖上了盖子,但泄露到外面的气溶胶传播并没有减少,但从很大程度上来看,还是盖上盖子冲洗比较好吧。
调查了因飞沫和气溶胶传播的飞散而附着了多少病毒的7个地方(左),以及分别显示了附着病毒密度的图表(产总研提供)
此次实验中使用的冲水厕所使用的是市面上销售的节水型(每次冲水的水量为6升)的虹吸式西式厕所。 选择了今后有望进一步普及的节水类型,流量也比较平均的类型。 福田总结研究主干说:“由于各公司对能够高效清洗的水流方式等都进行了独特的改进,所以虽然细节上有所不同,但整体的趋势应该也是适用的吧。”
据悉,今后,对于提案并实用化的各种水洗方式,也将通过调查飞沫气溶胶传播等的空间分布等,探讨因方式而异的差异等,从而不仅在清洗效率和节水性能方面,在卫生管理·感染防止方面,也将收集开发优异的便器的知识。
研究与金泽大学等进行,成果在11月3日~7日于马来西亚召开的气溶胶传播国际学会上发表了海报。
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