Als je deze beelden ziet, kijk je nooit meer op dezelfde manier naar het doorspoelen van een toilet

Bij het doorspoelen van een toilet schieten vele minuscule druppeltjes – inclusief ziekmakers uit het toiletwater – de lucht in. Amerikaanse wetenschappers hebben dit effect voor het eerst in beeld gebracht. ‘Het is schokkender dan verwacht.’

‘Als je deze beelden ziet, kijk je nooit meer op dezelfde manier naar het doortrekken van een toilet,’ aldus John Crimaldi, natuurkundige aan de Universiteit van Colorado Boulder in de Verenigde Staten. Hij heeft het over foto's die hij samen met collega’s nam en vorige week publiceerde in het vakblad Scientific Reports. Ze onthullen iets dat met het blote oog niet zichtbaar is: de wolk van waterdruppeltjes die na het doorspoelen uit de toiletpot omhoogschiet.

Het is een effect waarmee wetenschappers al tientallen jaren bekend zijn. Hoewel toiletten ontwikkeld zijn om hygiëne te bevorderen, hebben ze ook minder frisse kanten. Met het doortrekken verdwijnt ontlasting uit de pot, maar door het klotsende water vliegt ook in tegenovergestelde richting inhoud de directe omgeving in.

Dat brengt een risico met zich mee, want in toiletwater bevinden zich uit ontlasting afkomstige ziekmakers. Die kunnen meeliften met zeer kleine druppeltjes – zogeheten aerosolen – die toiletbezoekers vervolgens kunnen inademen. Met name op publieke toiletten kan dit de nodige gezondheidsrisico’s opleveren.

Als een raket

Toch was het niet bekend hoe zo’n wolk zich precies gedraagt. De enige kennis kwam tot nu toe van simulaties en indirecte metingen. Voor Crimaldi en collega’s reden genoeg om afgelopen zomer een toilet in hun laboratorium te plaatsen. Met een speciale meetopstelling – inclusief twee lasers die de druppeltjes beschenen en camera’s die de situatie vastlegden – slaagden de onderzoekers erin de beweging van de ‘doortrekwolk’ in beeld te brengen.

Die bewegingen bleken krachtiger dan verwacht. ‘We dachten dat de aerosolen gewoon omhoog zouden zweven, maar ze schoten eruit als een raket,’ zegt Crimaldi. Binnen acht seconden bevonden de druppeltjes zich al op anderhalve meter boven het toilet, waarna de wolk uiteindelijk tot aan het plafond uitdijde. Waar de grotere druppels binnen enkele seconden op de vloer of een oppervlak in de buurt belandden, bleken de kleine aerosolen bovendien minutenlang in de lucht te blijven zweven. Uitgerekend die druppeltjes zijn gevaarlijk, omdat ze na inademing tot diep in de longen kunnen doordringen.

‘Een schokkend inzicht,’ zegt Daniel Bonn, natuurkundige aan de Universiteit van Amsterdam. Hij is niet betrokken bij de studie, maar onderzoekt in zijn laboratorium met vergelijkbare technieken het gedrag van vloeistoffen. ‘Op de afbeeldingen zijn meer aerosolen te zien dan ik verwacht had. Dit is een belangrijke observatie voor de volksgezondheid. De beelden maken het probleem inzichtelijk.’

Klep dicht

Bewustwording was dan ook een van de doelen, merkt Crimaldi op. ‘Door dramatische visuele beelden van dit proces te maken, kan onze studie een belangrijke rol spelen in de berichtgeving over volksgezondheid.’ Overigens leverde het onderzoek meer op dan bijzondere plaatjes alleen: het team bepaalde ook de grootte en snelheid van de druppeltjes en de manier waarop ze bewogen. Die informatie kan waardevol zijn bij het verbeteren van toiletten en hygiënemaatregelen, meent Crimaldo. ‘Dat kun je niet effectief doen zonder te weten hoe de aerosolenwolk zich ontwikkelt en beweegt.’

De onderzoekers benadrukken wel dat er tijdens het experiment alleen water in het toilet zat. De aanwezigheid van ontlasting en toiletpapier kunnen, net als rondlopende mensen, de verspreiding van de wolk verergeren. Daarnaast maakt ook de manier van doorspoelen uit: het team gebruikte een zogenoemde flushometer, die veel voorkomt in openbare toiletten in de Verenigde Staten. Anders dan de in Nederland gebruikelijke stortbak maakt deze methode gebruik van de waterdruk (en niet zwaartekracht).

‘Waarschijnlijk maakt de krachtige waterdruk het probleem wat extremer,’ zegt Bonn. ‘Desondanks zullen er ook bij een ‘Nederlands’ toilet, of bij lagere waterdruk, waarschijnlijk nog steeds veel kleine druppeltjes vrijkomen.’

Het devies is volgens Bonn dan ook: doe altijd het deksel dicht tijdens het doorspoelen. ‘Een makkelijke oplossing, maar wel effectief. Er zullen vast nog wat aerosolen onder het deksel doorglippen, maar dat zal verwaarloosbaar zijn.’