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.
Eu sou professor de engenharia, e nos últimos 14 anos, eu só ensinei "bosta". (Risos) Não que eu seja um professor ruim, mas eu venho estudando e ensinando sobre resíduos humanos e como os resíduos são levados através das usinas de tratamento de águas residuais, e como planejamos e projetamos essas usinas de tratamento para proteger águas de superfície, como os rios.
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.
Minha carreira científica é baseada em técnicas moleculares de última geração, métodos baseados em DNA e RNA, para observar populações microbianas em reatores nucleares, e novamente otimizar esses sistemas. E durante os anos, eu desenvolvi uma obsessão pouco saudável por toaletes, e fiquei conhecido por entrar em toaletes e fotografá-los com meu celular por todo o mundo.
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.
Mas ao longo do caminho, eu aprendi que não é somente o lado técnico, mas também há uma coisa chamada de "cultura do cocô". Por exemplo, quantos de vocês preferem lavar e quantos preferem limpar? (Risos) Se é que me entendem. Se você prefere lavar, então usa água para a limpeza anal. Esse é o termo técnico. E se prefere limpar, então usa papel higiênico ou, em alguma regiões do mundo onde não há papel, usa jornal ou trapos ou espigas de milho.
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.
E não é só uma curiosidade, mas é muito importante entender e resolver o problema do saneamento. E é um grande problema. Há 2,5 bilhões de pessoas no mundo que não têm acesso a saneamento adequado. Eles não têm um toalete moderno. E há 1,1 bilhões de pessoas cujos toaletes são as ruas, ou as margens de um rio, ou espaços abertos, e novamente, o termo técnico para isso é defecação a céu aberto, mas é simplesmente cagar ao ar livre. E se você vive em meio a material fecal e ela está à sua volta, você vai ficar doente. Vai chegar à sua água potável, à sua comida, a seus arredores imediatos. As Nações Unidas estimam que todo ano, há 1,5 milhões de mortes infantis por causa de saneamento inadequado. É uma morte prevenível a cada 20 segundos, 171 a cada hora, 4.100 a cada dia. E assim, para evitar defecação a céu aberto, municípios e cidades constroem infraestrutura, por exemplo, como latrinas, em áreas periurbanas e rurais. Por exemplo, em KwaZulu-Natal, província da África do Sul, foram construídas dezenas de milhares dessas latrinas. Mas há um problema quando escalamos a dezenas de milhares, e o problema é: o que acontece quando as latrinas transbordam? Isto é o que acontece. As pessoas defecam ao redor do toalete. Em escolas, as crianças defecam no chão e deixam uma trilha ao redor do prédio e começam a defecar ao redor do prédio, e essas latrinas precisam ser limpas e esvaziadas manualmente. E quem faz esse trabalho? Existem trabalhadores que às vezes precisam descer nas latrinas e remover o conteúdo manualmente. É um trabalho sujo e perigoso. E como podem ver, não há equipamento de proteção, nenhum traje de proteção. Há um trabalhador lá em baixo. Espero que consigam vê-lo. Ele está usando uma máscara no rosto, mas sem camisa. E em alguns países, como na Índia, as castas mais baixas são condenadas a esvaziar as latrinas, e são ainda mais condenadas pela sociedade.
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.
E vocês se perguntam: "Como podemos resolver isso e por que não usamos toaletes com descarga, como no Ocidente, para esses 2,5 bilhões?" E a resposta é que não é possível. Em algumas dessas áreas, não há água suficiente, não há energia, vai custar dezenas de trilhões de dólares para construir a rede de esgoto e construir as instalações e operar e manter esses sistemas, e se não os construirmos corretamente, teremos toaletes com descarga que vão basicamente direto para o rio, assim como acontece em muitas cidades no mundo em desenvolvimento. E será que essa é a solução? Porque, essencialmente, o que estamos fazendo é estamos usando água limpa e usando-a para dar descarga, e levar até a usina de tratamento de águas residuais que, por sua vez, descarrega no rio, e esse rio, por sua vez, é fonte de água potável.
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.
Então precisamos repensar o saneamento, e precisamos reinventar a infraestrutura sanitária. E vou argumentar que para fazê-lo, precisamos pôr em prática o pensamento sistêmico. Temos que olhar para toda a cadeia de saneamento. Começamos com uma interface humana, e então pensamos em como as fezes são coletadas e armazenadas, transportadas, tratadas e reutilizadas; e não somente descarte, mas reutilização.
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.
Então vamos começar com a interface com o humano. Digo, não importa se prefere usar água ou papel, sentar ou agachar, a interface com o humano deve ser limpa e fácil de usar, pois no final das contas, dar uma cagada tem que ser prazeroso. (Risos) E quando abrimos as possibilidades de entender essa cadeia de saneamento, aí a tecnologia por trás, da coleta até a reutilização, não é tão importante. E assim podemos aplicar soluções locais e específicas a um contexto. E podemos nos abrir a possibilidades como, por exemplo, este toalete que separa a urina, e há dois buracos neste toalete. Há a parte da frente e de trás, e a frente coleta a urina, e a parte de trás, o material fecal. Então, o que fazemos é separar a urina, que tem 80% de nitrogênio e 50% de fósforo. Então, ela pode ser tratada e precipitada para formar coisas como a estruvita, que é um fertilizante de alto valor, e o material fecal pode ser desinfetado e também convertido em produtos finais de alto valor. Ou, por exemplo, em nossas pesquisas, podemos reutilizar a água tratando-a em sistemas locais de saneamento, como jardineiras ou pântanos artificiais. Então podemos abrir todas essas possibilidades, se esquecermos o velho paradigma de toaletes com descarga e usinas de tratamento.
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.
Vocês podem estar se perguntando: "Quem vai pagar?" Bem, vou argumentar que o governo deveria financiar a infraestrutura sanitária. ONGs e organizações doadoras, elas podem fazer o máximo, mas não vai ser o suficiente. O governo deveria financiar o saneamento do mesmo jeito que financia estradas e escolas e hospitais e outras infraestruturas como pontes, porque nós sabemos, e a OMS fez este estudo, que para cada dólar que investimos em infraestrutura sanitária, temos um retorno de três a 34 dólares.
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.
Vamos voltar ao problema de esvaziar as latrinas. Na Universidade Estadual da Carolina do Norte, nós desafiamos nossos alunos a apresentar uma solução, e foi isto que eles apresentaram: um trado de parafuso simples e modficado, que pode levantar o resíduo da latrina até um recipiente, e agora o trabalhador da latrina não precisa descer à latrina. Testamos na África do Sul, e funciona. Precisamos deixá-lo mais robusto, e vamos fazer mais alguns testes em Malawi e na África do Sul no ano que vem. E nossa ideia é torná-lo um serviço profissionalizado de esvaziamento de latrina para que possamos criar um pequeno negócio com isso, gerar lucro e empregos, e a esperança é que, à medida que repensamos o saneamento, estamos estendendo a vida útil dessas latrinas, para que não precisemos recorrer a soluções breves que não fazem muito sentido.
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.
Acredito que acesso a saneamento adequado é um direito humano básico. Precisamos parar com a prática de pessoas de castas mais baixas e status mais baixos descendo e sendo condenadas a limpar latrinas. É nossa obrigação moral, social e ambiental.
Thank you.
Obrigado.
(Applause)
(Aplausos)