El tratamiento con urea puede utilizarse con lodo fecal, aguas negras o heces y orina separados en la fuente. La urea, de fórmula química CO(NH2), se utiliza como aditivo para crear un entorno alcalino en el dispositivo de almacenamiento de lodos; de este modo, ayuda a higienizarlos.

Cuando se añade urea al lodo fecal, la enzima ureasa, presente en la materia fecal, cataliza su descomposición en amoníaco y carbonato. La descomposición de la urea da lugar a un pH alcalino (superior a 7) que afecta el equilibrio entre el amoníaco y el amonio, lo que favorece la formación de amoníaco. El amoníaco no ionizado (NH₃) actúa como principal agente sanitizante. Se ha señalado la inactivación de patógenos por amoníaco no cargado para varios tipos de microorganismos, bacterias, virus y parásitos. La desinfección con amoníaco ha demostrado su eficacia en la orina, los lodos de depuradora y el compost, pero las aplicaciones para el lodo fecal aún están en fase de investigación. El proceso depende de la temperatura y de las presiones parciales del gas amoníaco sobre el líquido. Por lo tanto, la ventilación y el espacio libre también influyen en las condiciones del proceso. Se recomienda realizar el tratamiento en un recipiente hermético para reducir la cantidad de gas amoníaco que se escapa y forzar el equilibrio hacia un amoníaco soluble. El tratamiento debe realizarse por lotes para garantizar una higienización homogénea del lodo.

Consideraciones de diseño

La urea suele añadirse en una proporción del 2 % del peso húmedo total del lodo. Primero, se coloca la urea en el recipiente de almacenamiento (por ejemplo, en una cámara o un tanque cerrado) y, a continuación, se bombea el lodo fecal al recipiente. El tamaño del recipiente puede variar en función de la cantidad del lodo a tratar y la frecuencia con que se trate. Se utiliza una bomba para hacer circular el lodo dentro del recipiente de almacenamiento a fin de garantizar un contacto adecuado entre la urea y el lodo. La descomposición de la urea requiere un mínimo de 4 días, por lo que se recomienda un tiempo de retención en el recipiente cerrado de 1 semana, aproximadamente.

Materiales

El tratamiento con urea necesita un recipiente con cierre (por ejemplo, un tanque cerrado o una cámara portátil) y una bomba de recirculación para conseguir una mezcla homogénea del lodo y la urea. Se puede utilizar una bomba de diafragma para los lodos líquidos, mientras que para los lodos más espesos se puede utilizar una bomba de tornillo o una bomba de vacío. Además, se necesita un suministro constante de urea. La urea es un fertilizante químico convencional, ampliamente utilizado y asequible, que debería ser fácil de conseguir en la mayoría de los contextos locales. Además, se necesita un kit de análisis de agua (sobre todo, para el nivel del pH y la E. coli), que permita controlar los niveles de pH en la mezcla de lodo y de urea, y comprobar el nivel de eficacia del tratamiento.

Aplicabilidad

El tratamiento con urea se considera una tecnología emergente que aún no se ha utilizado ampliamente en situaciones de emergencia. Sin embargo, los primeros proyectos piloto y estudios son prometedores, y cada vez hay más pruebas que sugieren que el tratamiento con urea puede ser una opción de tratamiento adecuada para la fase de respuesta inmediata de una emergencia debido a su breve duración (alrededor de 1 semana), a un proceso relativamente sencillo y al uso de materiales fáciles de conseguir.

Operación y mantenimiento

Es necesario realizar un mantenimiento periódico de las bombas utilizadas para la mezcla. Debido a los riesgos potenciales para la salud que conlleva la manipulación de la urea (ver a continuación), el proceso requiere personal capacitado que siga los protocolos de salud y seguridad y lleve el equipo de protección personal (EPP) adecuado.

Salud y seguridad

Es peligroso si la urea entra en contacto con la piel o los ojos (es irritante), al igual que si se la ingiere o se la inhala. Además, puede ser combustible a altas temperaturas. El gas amoníaco es tóxico, y se deben tomar las precauciones necesarias al retirar el lodo del tanque. Se deben utilizar los EPP (por ejemplo, máscaras, guantes, delantales y ropa de manga larga) cuando se manipule la urea para evitar la irritación de los ojos, la piel y el sistema respiratorio.

Costos

El tratamiento con urea es una opción de tratamiento relativamente económica. Los costos pueden variar en función de la disponibilidad y el precio de los materiales y la urea. Para tratar 1m³ de lodo fecal, se necesitan 20 kg de urea, que suele ser fácil de conseguir y a un precio económico.

Consideraciones sociales

Deben establecerse protocolos adecuados de salud y seguridad que incluyan el suministro de EPP y la formación correspondiente para el personal implicado.