Молочнокисле бродіння (LAF) – це варіант біологічної обробки із використанням молочнокислих бактерій (LAB) з можливістю формувати значні кількості молочної кислоти і таким чином допомагати із інактивацією патогенів у фекальному мулі. LAB легко отримати і можна виготовити з меляси, молока та напоїв із пробіотиками.

Молочна кислота у своїй дисоційованій формі може проникати через мембрани клітини та інактивовувати і знищувати патогени. Інактивація патогенів запускається, коли концентрація досягає приблизно 20 – 30 г молочної кислоти на літр фекального мулу. При цьому рівень pH знижується; pH менше 4 запускає інактивацію патогенів.

Проєктні міркування

Рекомендується проводити процес молочнокислого бродіння у періодичному режимі у закритих ємкостях (контейнерах чи м’яких контейнерах). Розмір посудини може варіюватися залежно від кількості та частоти обробки мулу. Молочнокислі бактерії культивуються в інокулюмі, перш ніж їх додають до свіжого мулу. Інокулянтом для першої партії є суміш молока (99,8%) і лактобактерій із, наприклад, кисло-молочного продукту (0,02%), які змішуються і зберігаються за кімнатної температури протягом 48 годин. Для подальших партій в якості інокулянту можна використовувати очищений мул. Під час біологічного процесу інокулянт спершу додають до ємкості у кількості 10% від загальної маси мулу у вологій формі. Свіжий фекальний мул перекачується у ємкість та рециркулює для отримання однорідної суміші свіжого мулу та інокулянту. Після цього мул зберігається протягом 2 тижнів із проведенням щоденного моніторингу рівня pH задля забезпечення отримання знезараженого мулу.

Матеріали

Для обробки молочнокислим бродінням потрібна ємкість, бажано яка герметично закривається, оскільки молочнокислі бактерії є найбільш ефективними в анаеробних умовах. Проте молочнокислі бактерії є аеротолерантними, і тому можна використовувати відкриті резервуари у разі відсутності закритих посудин. Задля досягнення однорідної суміші в посудині потрібен рециркуляційний насос. Вид насосу залежить від густоти мулу. У випадку рідкого мулу можна використовувати мембранний насос, тоді як у випадку густішого мулу може знадобитися шнековий насос чи вакуумний насос. До того ж для підготовки меляси з молочнокислими бактеріями потрібне початкове постачання молока та кисло-молочного продукту із пробіотиками. Для моніторингу рівня pH і патогенів у посудині потрібен набір для тестування води.

Застосовність

Обробка молочнокислим бродінням вважається новою технологією, яка дотепер ще не використовувалася широко в умовах надзвичайної ситуації. Проте перші пілотні проєкти та дослідження є багатообіцяючими, і все більше доказів вказують на те, що обробка молочнокислим бродінням може бути підходящим варіантом особливо для фази гострого реагування з огляду на короткий період обробки (близько 2 тижнів), відносно простий процес та використання вже наявних матеріалів. Її можна застосовувати як варіант обробки на місці для туалетів із вигрібною ямою та вигрібною траншеєю ( S.1 , S.3 , S.4 ).

Експлуатація та технічне обслуговування

Потрібне регулярне обслуговування насосів, особливо з огляду на корозійну активність обробленого мулу. Для кожної нової порції фекального мулу слід залишати в посудині реактора певну початкову кількість мулу з попередньої порції в якості інокулянту для продукування молочнокислих бактерій у мулі.

Здоров’я та безпека

Меляса, молоко чи молочнокислі бактерії не становлять якогось суттєвого ризику для здоров’я. Проте все одно слід розглянути можливість використання належного особистого захисного спорядження при роботі з обробленим мулом, оскільки кінцевий продукт може бути недостатньо обробленим і все ще може містити патогени.

Витрати

Обробку молочнокислим бродінням можна вважати відносно дешевим варіантом обробки. Витрати можуть варіюватися залежно від наявності і вартості місцевих матеріалів. Для обробки 1 м³ фекального мулу потрібна початкова кількість у 100 л молока та 200 мл кисло-молочного продукту з пробіотиками. У подальших порціях оброблений мул можна використовувати в якості інокулянту.

Соціальні міркування

Потрібно бути в особистому захисному спорядженні, і потрібні тренінги для залученого персоналу задля забезпечення належного функціонування технології.