I am an engineering professor, and for the past 14 years I've been teaching crap. (Laughter) Not that I'm a bad teacher, but I've been studying and teaching about human waste and how waste is conveyed through these wastewater treatment plants, and how we engineer and design these treatment plants so that we can protect surface water like rivers.
Ik geef les in techniek en de afgelopen 14 jaar waren mijn lessen 'shit'. (Gelach) Niet dat ik een slechte leraar ben, maar ik bestudeerde en ik gaf les over menselijke ontlasting en de verwerking daarvan in afvalwaterzuiveringsinstallaties en hoe we deze installaties zo kunnen ontwerpen dat we oppervlaktewater zoals rivieren kunnen beschermen. Mijn wetenschappelijke loopbaan
I've based my scientific career on using leading-edge molecular techniques, DNA- and RNA-based methods to look at microbial populations in biological reactors, and again to optimize these systems. And over the years, I have developed an unhealthy obsession with toilets, and I've been known to sneak into toilets and take my camera phone all over the world.
is gebaseerd op het gebruik van de nieuwste moleculaire technieken met behulp van DNA en RNA, om te kijken naar microbische populaties in biologische reactors en om deze systemen te optimaliseren. Over de jaren heen is bij mij een ongezonde obsessie met toiletten ontstaan ... (Gelach) ... waardoor ik over de hele wereld toiletten binnensluip om deze te fotograferen.
But along the way, I've learned that it's not just the technical side, but there's also this thing called the culture of crap. So for example, how many of you are washers and how many of you are wipers? (Laughter) If, well, I guess you know what I mean. If you're a washer, then you use water for anal cleansing. That's the technical term. And if you're a wiper, then you use toilet paper or, in some regions of the world where it's not available, newspaper or rags or corncobs.
Onderwijl heb ik geleerd dat het niet alleen gaat om de technische kant, maar dat er ook zoiets bestaat als een 'schijtcultuur'. Een voorbeeld. Wie van jullie is een wasser? En wie is een veger? (Gelach) Ik denk dat je snapt wat ik bedoel. Een wasser gebruikt water voor de anale schoonmaak -- dat is de technische term -- en als veger gebruik je toiletpapier, of, in sommige delen van de wereld waar dit niet voorhanden is, krantenpapier, of vodden of maiskolven.
And this is not just a piece of trivia, but it's really important to understand and solve the sanitation problem. And it is a big problem: There are 2.5 billion people in the world who don't have access to adequate sanitation. For them, there's no modern toilet. And there are 1.1 billion people whose toilets are the streets or river banks or open spaces, and again, the technical term for that is open defecation, but that is really simply shitting in the open. And if you're living in fecal material and it's surrounding you, you're going to get sick. It's going to get into your drinking water, into your food, into your immediate surroundings. So the United Nations estimates that every year, there are 1.5 million child deaths because of inadequate sanitation. That's one preventable death every 20 seconds, 171 every hour, 4,100 every day. And so, to avoid open defecation, municipalities and cities build infrastructure, for example, like pit latrines, in peri-urban and rural areas. For example, in KwaZulu-Natal province in South Africa, they've built tens of thousands of these pit latrines. But there's a problem when you scale up to tens of thousands, and the problem is, what happens when the pits are full? This is what happens. People defecate around the toilet. In schools, children defecate on the floors and then leave a trail outside the building and start defecating around the building, and these pits have to be cleaned and manually emptied. And who does the emptying? You've got these workers who have to sometimes go down into the pits and manually remove the contents. It's a dirty and dangerous business. As you can see, there's no protective equipment, no protective clothing. There's one worker down there. I hope you can see him. He's got a face mask on, but no shirt. And in some countries, like India, the lower castes are condemned to empty the pits, and they're further condemned by society.
Dit zijn niet enkel wat trivia, maar het is belangrijk om het sanitaire probleem te begrijpen en op te lossen. En dat is écht een probleem. Er zijn 2,5 miljard mensen in de wereld zonder toegang tot deugdelijke sanitair. Die hebben geen modern toilet. En er zijn 1,1 miljard mensen wiens toilet de straat is of rivieroevers, of open vlakten. De technische term daarvoor is open defecatie, maar anders gezegd is dat schijten in het openbaar. Wanneer je leeft tussen de ontlasting en het omringt je, dan word je ziek. Het komt in je drinkwater terecht, in je eten, in je directe omgeving. De Verenigde Naties schatten dat ieder jaar 1,5 miljoen kinderen sterven aan ondeugdelijk sanitair. Dat is één onnodige dode per 20 seconden, 171 per uur, 4.100 per dag. Dus, om open defecatie te voorkomen, bouwen buurten en steden infrastructuur, zoals latrineputten in stedelijke randgebieden en het platteland. Bijvoorbeeld in de provincie KwaZulu-Natal in Zuid-Afrika hebben ze tienduizenden van deze latrineputten gebouwd. Maar er is een probleem wanneer je opschaalt naar tienduizenden putten: wat doe je als de putten vol zijn? Dan gebeurt dit. Mensen ontlasten zich naast het toilet. In scholen doen kinderen hun behoefte op de grond en trekken dan een spoor buiten het gebouw en gaan zich ontlasten rondom het gebouw. Deze putten moeten schoongemaakt worden en handmatig geleegd. Wie maakt ze leeg? Je hebt werkers die soms moeten afdalen in de putten om de inhoud handmatig te verwijderen. Het is smerig en gevaarlijk werk. Zoals je ziet, is er geen beschermende kleding. Er is één werker beneden. Ik hoop dat je hem kan zien. Hij heeft een gezichtsmasker, maar geen hemd. In sommige landen, zoals India, zijn de lagere kasten gedoemd om de putten te legen en door de gemeenschap worden ze gemeden. Je kan jezelf dus afvragen: hoe kunnen we dit oplossen
So you ask yourself, how can we solve this and why don't we just build Western-style flush toilets for these two and a half billion? And the answer is, it's just not possible. In some of these areas, there's not enough water, there's no energy, it's going to cost tens of trillions of dollars to lay out the sewer lines and to build the facilities and to operate and maintain these systems, and if you don't build it right, you're going to have flush toilets that basically go straight into the river, just like what's happening in many cities in the developing world. And is this really the solution? Because essentially, what you're doing is you're using clean water and you're using it to flush your toilet, convey it to a wastewater treatment plant which then discharges to a river, and that river, again, is a drinking water source.
en waarom bouwen we geen westerse toiletten voor deze tweeënhalf miljard mensen? Het antwoord is: dat is simpelweg onmogelijk. In sommige gebieden is onvoldoende water, geen energie voorhanden, het kost tientallen biljoenen dollars om de rioleringen aan te leggen, en alle voorzieningen te bouwen en te onderhouden. Als je ze niet goed aanlegt, heb je toiletten die rechtstreeks zijn aangesloten op de rivier. Net zoals het geval is in vele steden in ontwikkelingslanden. Is dat echt de oplossing? Want wat doe je? Met schoon water spoel je de inhoud van je toilet naar een waterzuiveringsbedrijf dat vervolgens uitmondt in een rivier. En daar komt je drinkwater vandaan.
So we've got to rethink sanitation, and we've got to reinvent the sanitation infrastructure, and I'm going to argue that to do this, you have to employ systems thinking. We have to look at the whole sanitation chain. We start with a human interface, and then we have to think about how feces are collected and stored, transported, treated and reused — and not just disposal but reuse.
We moeten dus nog eens goed nadenken hoe we de sanitaire infrastructuur opnieuw kunnen uitvinden. Om dit te doen, zullen we systeemdenken moeten toepassen. We moeten kijken naar de volledige sanitaire keten. We beginnen bij de menselijke interface en vervolgens vragen we ons af hoe ontlasting wordt verzameld, getransporteerd, behandeld en hergebruikt -- niet slechts afgevoerd, maar hergebruikt.
So let's start with the human user interface. I say, it doesn't matter if you're a washer or a wiper, a sitter or a squatter, the human user interface should be clean and easy to use, because after all, taking a dump should be pleasurable. (Laughter) And when we open the possibilities to understanding this sanitation chain, then the back-end technology, the collection to the reuse, should not really matter, and then we can apply locally adoptable and context-sensitive solutions. So we can open ourselves to possibilities like, for example, this urine-diverting toilet, and there's two holes in this toilet. There's the front and the back, and the front collects the urine, and the back collects the fecal material. And so what you're doing is you're separating the urine, which has 80 percent of the nitrogen and 50 percent of the phosphorus, and then that can then be treated and precipitated to form things like struvite, which is a high-value fertilizer, and then the fecal material can then be disinfected and again converted to high-value end products. Or, for example, in some of our research, you can reuse the water by treating it in on-site sanitation systems like planter boxes or constructed wetlands. So we can open up all these possibilities if we take away the old paradigm of flush toilets and treatment plants.
We beginnen bij de menselijke interface. In zeg: het maakt niet uit of je een wasser bent of een veger, een zitter of een hurker, de menselijke interface hoort schoon te zijn en makkelijk te gebruiken, want je behoefte doen hoort immers aangenaam te zijn. (Gelach) En wanneer we inzicht krijgen in deze sanitaire keten dan doet het er niet toe welke back-endtechnologie -- van verzamelen tot hergebruik -- je gebruikt, dan kies je voor oplossingen die op de specifieke omstandigheden zijn afgestemd. We kunnen bijvoorbeeld kiezen voor deze wc met separate urineopvang waar twee gaten in zitten. Het voorste gat vangt de urine op, en het achterste de vaste ontlasting. Zodoende zonder je de urine af, waarin 80% van de stikstof en 50% van het fosfaat zitten. Daaruit kunnen na behandeling dingen als struviet, een hoogwaardige meststof, worden gewonnen. De fecaliën kunnen dan worden ontsmet en eveneens verwerkt tot hoogwaardige eindproducten. Of -- zoals wij in ons onderzoek deden -- kun je water hergebruiken na behandeling ter plekke in sanitaire systemen zoals plantenbakken of kunstmatig drasland. Al deze mogelijkheden komen binnen bereik zodra we afstappen van het oude paradigma van watercloset en zuiveringsinstallatie.
So you might be asking, who's going to pay? Well, I'm going to argue that governments should fund sanitation infrastructure. NGOs and donor organizations, they can do their best, but it's not going to be enough. Governments should fund sanitation the same way they fund roads and schools and hospitals and other infrastructure like bridges, because we know, and the WHO has done this study, that for every dollar that we invest in sanitation infrastructure, we get something like three to 34 dollars back.
Dan vraag je wellicht: wie betaalt? Ik vind dat overheden de kosten van sanitaire infrastructuur moeten dragen. Ngo's en donororganisaties kunnen bijdragen, maar dat zal nooit genoeg zijn. Overheden moeten sanitair betalen, net zoals ze wegen, scholen en ziekenhuizen betalen en andere infrastructuur zoals bruggen, want we weten door onderzoek van de wereldgezondheidsorganisatie dat elke dollar die we investeren in sanitaire infrastructuur, ons uiteindelijk drie tot 34 dollar oplevert. Nog even terug naar het puttenleeg-probleem.
Let's go back to the problem of pit emptying. So at North Carolina State University, we challenged our students to come up with a simple solution, and this is what they came up with: a simple, modified screw auger that can move the waste up from the pit and into a collecting drum, and now the pit worker doesn't have to go down into the pit. We tested it in South Africa, and it works. We need to make it more robust, and we're going to do more testing in Malawi and South Africa this coming year. And our idea is to make this a professionalized pit-emptying service so that we can create a small business out of it, create profits and jobs, and the hope is that, as we are rethinking sanitation, we are extending the life of these pits so that we don't have to resort to quick solutions that don't really make sense.
Aan North Carolina State University vroegen we studenten om een simpele oplossing en dit is wat ze bedachten: een aangepaste avegaar ofwel slangeboor die het afval uit de put omhoog schroeft naar een opvangbak. Zo hoeft de putjesschepper niet af te dalen in de put. We testten hem in Zuid-Afrika en hij werkt. We moeten hem nog robuuster maken en gaan komend jaar verder testen in Malawi en Zuid-Afrika. Ons idee is om hiervan een professionele puttenleegdienst te maken, zodat het een bedrijfje wordt dat winst maakt en banen creëert. We hopen dat onze nieuwe benadering van sanitair de levensduur van deze putten verlengt zodat we niet gedwongen zijn tot snelle oplossingen die eigenlijk onverstandig zijn.
I believe that access to adequate sanitation is a basic human right. We need to stop the practice of lower castes and lower-status people going down and being condemned to empty pits. It is our moral, it is our social and our environmental obligation.
Ik geloof dat toegang tot adequaat sanitair een fundamenteel mensenrecht is. We moeten een einde maken aan het gebruik dat mensen met een lage status gedoemd zijn af te dalen in deze putten. Dat is om morele, sociale en milieu-redenen onze plicht.
Thank you.
Dank je wel.
(Applause)
(Applaus)