Thế giới toilet công nghệ cao

Trong khi đó, ISO/PC 318 đã phát triển IWA 28 cho các hệ thống quy mô cộng đồng có thể xử lý chất thải từ hàng chục nghìn đến hàng trăm nghìn người sử dụng nhà vệ sinh độc lập hoạt động “không nối lưới”. IWA 28 quy định các yêu cầu đối với thiết kế, hiệu suất, thử nghiệm, chứng nhận và vận hành các đơn vị độc lập, khép kín và tự cung cấp năng lượng được gọi là đơn vị xử lý bùn phân (FSTU). ISO/PC 318 hiện đang trong quá trình chuyển đổi IWA 28 thành tiêu chuẩn ISO, ISO 31800 trong tương lai .

Đóng khung công nghệ

Nhưng trước khi đạt được cột mốc đó, chúng ta hãy nhìn lại lịch sử đằng sau IWA này. Sau khi phát triển khái niệm FSTU, Quỹ Gates đã tiếp cận các nhà nghiên cứu và ngành công nghiệp để định hình ý tưởng này. Kim giải thích: “Chúng tôi đã làm việc với TÜV SÜD để tạo ra một tiêu chuẩn riêng cho FSTU, sau đó chúng tôi đề xuất tiêu chuẩn này làm tài liệu ban đầu cho ISO 31800”. TÜV SÜD là một tổ chức kỹ thuật và công nghệ của Đức chuyên kiểm tra hiệu suất để phát triển, xác minh và chứng nhận công nghệ.

ISO/PC 318 đã phát triển IWA 28 cho các khu vực có dân số lớn như các thị trấn và thành phố lớn hơn. Nhiều khu vực đô thị ở các nước đang phát triển có thể có hệ thống thô sơ để thu thập và vận chuyển một lượng lớn phân nhưng có thể thiếu phương tiện để xử lý chất thải, hậu quả là chất thải sau đó sẽ bị thải ra môi trường. IWA 28 mô tả các quy trình, quy trình, thông số kỹ thuật và quy trình thử nghiệm làm nền tảng cho thiết bị có thể xử lý bùn phân một cách an toàn, đáng tin cậy, bền vững và hiệu quả.

Về bản chất, IWA 28 cung cấp một khuôn khổ phù hợp với nền kinh tế tuần hoàn và thể hiện cả hai yếu tố này một cách an toàn và bền vững. Để đạt được mục tiêu đó, IWA 28 chỉ định các yêu cầu để đảm bảo có sẵn phương tiện để tiếp nhận, lưu trữ và sau đó xử lý bùn phân trong FSTU. Các yêu cầu tối thiểu bao gồm nhu cầu sử dụng phân làm nhiên liệu và thu hồi năng lượng, cùng với các biện pháp kiểm soát và giới hạn đối với mọi khí thải, mùi, tiếng ồn và nước thải. Ngoài ra còn có các yêu cầu đối với sản phẩm cuối cùng của quá trình, ví dụ như khi bùn phân đã qua xử lý được chuyển thành nguyên liệu mà nông dân có thể sử dụng làm phân bón.

Về phần mình, “ISO 31800 là 'bất khả tri về công nghệ' và không dành riêng cho bất kỳ công nghệ nào, chẳng hạn như đốt bùn, phân hủy kỵ khí hoặc các dạng hệ thống sinh học hoặc nhiệt khác," Kim cho biết thêm. “Chúng tôi thậm chí còn có một đối tác nghiên cứu đang phát triển công nghệ sử dụng quá trình oxy hóa nước siêu tới hạn. Nó phụ thuộc vào những gì phù hợp với điều kiện môi trường, miễn là thiết kế của FSTU sử dụng phân làm nhiên liệu để tiêu diệt mầm bệnh, sử dụng nhiệt trị của bùn phân,” ông nói thêm.

Điều trị tất cả trong một

Công ty kỹ thuật Sedron Technologies đến từ Hoa Kỳ được đại diện trong ISO/PC 318 và đã phát triển nguyên mẫu FSTU đầu tiên phát triển phối hợp với IWA 28. Được gọi là “Bộ xử lý Omni”, công nghệ này sử dụng bùn thải làm nhiên liệu để làm khô bùn và sau đó hoàn tất quy trình trong FSTU. Công nghệ độc đáo này đang nhanh chóng tiến tới cách mạng hóa ngành công nghiệp xử lý chất thải. Ví dụ, một nhà máy thí điểm đã được lắp đặt ở Dakar, Sénégal vào năm 2015 và đã vận hành thành công tại địa điểm đó kể từ đó.

Mục đích bây giờ là tạo ra các tiêu chuẩn để hỗ trợ nhiều loại công nghệ, với hy vọng tái tạo câu chuyện thành công ở Dakar. IWA 28 quy định các yêu cầu rất nghiêm ngặt về kiểm soát quy trình, chức năng, tác động môi trường và chứng nhận. Vậy lý do cho việc này là gì? Kim giải thích: “Ý tưởng là đạt được sự cân bằng giữa các yêu cầu kỹ thuật để đảm bảo mầm bệnh được vô hiệu hóa, cùng với khả năng được chấp nhận ở nhiều quốc gia nhất có thể và hỗ trợ khách hàng địa phương như các cơ quan tiện ích, chính phủ và doanh nghiệp”.

ISO 31800 sắp ra mắt cũng sẽ giúp đảm bảo rằng hiệu suất của FSTU được duy trì trong thời gian dài. Ông cho biết thêm: “Mặc dù tiêu chuẩn được viết để đánh giá ban đầu các FSTU được sản xuất nhưng các yếu tố của yêu cầu hiệu suất cũng có thể được sử dụng để giám sát hiệu suất lâu dài của hệ thống”.

Đó là một người chiến thắng!

Theo nhiều cách, khái niệm FSTU là đôi bên cùng có lợi, với các phương tiện cung cấp dịch vụ vệ sinh cho những khu vực thiếu hệ thống thoát nước kết nối với nhà máy xử lý nước thải. Ngoài ra còn có lợi ích về môi trường; cũng như loại bỏ ô nhiễm nước do bùn phân chưa được xử lý, FSTU cũng sẽ giảm tác động của biến đổi khí hậu. Điều này là do nước thải chưa được xử lý lên men và sau đó giải phóng khí mê-tan, một loại khí nhà kính rất mạnh – mạnh gấp 30 lần so với carbon dioxide. “Thay vì phát thải khí mêtan được tạo ra từ quá trình phân hủy kỵ khí tự nhiên của bùn phân, việc xử lý trực tiếp và chuyển đổi thành carbon dioxide sẽ ít tác động hơn đến biến đổi khí hậu. Ngoài ra, vì lượng khí thải carbon dioxide chủ yếu đến từ thực phẩm tiêu dùng nên chúng là một phần của chu trình carbon đang diễn ra chứ không phải là sự giải phóng lượng carbon trước đây bị khóa trong nhiên liệu hóa thạch,” Kim giải thích.

Chất thải được vận chuyển đến Bộ xử lý Omni để xử lý. 

Kim nhấn mạnh: “Chúng tôi tin rằng FSTU tốt hơn từ góc độ mầm bệnh, tốt hơn từ góc độ môi trường và khi so sánh với việc để phân tiêu hóa không kiểm soát, nó cũng tốt hơn từ góc độ khí nhà kính”.

Nhưng những giải pháp như vậy cũng phải có hiệu quả về mặt kinh tế, nếu không các nhà sản xuất và người dùng tiềm năng sẽ không chấp nhận chúng. Vì vậy, ISO 31800 cũng sẽ cung cấp nền tảng cho sự bền vững về kinh tế bằng cách cung cấp các khuôn khổ thử nghiệm và chứng nhận bên cạnh các thông số kỹ thuật để có khả năng hoạt động hiệu quả, hiệu quả và kinh tế. Ngược lại, những yếu tố này sẽ mang lại niềm tin cho người mua, người vận hành và người sử dụng FSTU. “Theo quan điểm của chúng tôi, tính bền vững có nhiều khía cạnh khác nhau. Nhưng để tiêu chuẩn này có tầm ảnh hưởng sâu rộng, nó thực sự phải hỗ trợ các doanh nghiệp có thể tồn tại được,” Kim kết luận. Và dựa trên những kinh nghiệm ở Dakar, ISO 31800 có tiềm năng thành công lớn.