Вторая жизнь воды
Знаете ли вы, сколько воды тратит в сутки каждый житель Москвы? 137 литров. А теперь представьте, сколько воды тратит город, есть сложить каждый этаж, каждый подъезд, каждый дом на каждой улице. Миллионы кубометров!
Когда вода приходит домой она чистая и вкусная. Но вот вы умылись, набирая пригоршни воды из-под крана. Куда же девается та вода, которая выполнила свою функцию, и исчезла в сливном отверстии раковины? Она попадает в канализацию.
Канализация выполняет очень важную функцию: она — настоящий экологический щит столицы. Ее надежная и бесперебойная работа – залог санитарной безопасности города. Попробуйте представить себе, как выглядел бы современный город без удобств в каждой квартире.
В старые времена реки и каналы нередко служили естественными водоводами, откуда не только брали воду, но и куда сливали отходы и нечистоты. Часто это становилось причиной настоящих катастроф – инфекционные болезни выкашивали население городов, а реки не выдерживали притока нечистот, превращаясь в сточные канавы и, в конце концов, просто исчезали.
Первые подземные каналы для отвода сточных вод в Москве и Новгороде датируются XIV веком. В 1367 году была проложена водосточная труба от центра Кремля к Москве-реке.Петровский указ о «Наблюдении чистоты в Москве» предписывал отходы и нечистоты вывозить за Земляной город и там засыпать землей. Нарушителям правил санитарии в городе грозило битье батогами и штраф от пяти до десяти рублей, что было немалой суммой по тем временам.
Екатерина II также внесла свой вклад в санитарный облик Москвы. По ее указу следовало «накрепко запретить и неослабно того наблюдать, чтобы в Москву-реку и прочие через город текущие воды никто никакого сору и хламу не бросал и на лед нечистот не вывозил». Но царские указы соблюдались плохо, и вид и состояние Москвы-реки и других городских водоемов вызывали серьезное беспокойство врачей, а запах, стоявший из-за выгребов в городских дворах в летние дни, не выдерживал никакой критики. В городе то и дело вспыхивали очаги инфекционных болезней, и становилось понятно, что современному европейскому городу без надежной системы канализации не обойтись. Но только в 1874 году на рассмотрение Московской городской думы был представлен первый проект централизованной канализации.
Современная московская канализация — сложнейшая инженерная система, без которой жизнь столицы невозможна. Все стоки со всего города собираются на очистные сооружения — Курьяновские, Люберецкие, Южнобутовские и Зеленоградские. Трубопроводы, каналы и коллекторы протянулись под землей более чем на 8000 км.
Попав на очистные сооружения, вода сначала очищается с помощью решеток. Какие только предметы не встретишь на решетках – тряпки, газеты, обертки, полиэтиленовые пакеты, окурки, целые одеяла… И хотя решетки извлекают из воды все это безобразие, так быть не должно. Ни в одной цивилизованной стране мира люди не используют канализацию как мусорное ведро.
Отделавшись от крупной взвеси, вода попадает на песколовки. Здесь в осадок выпадает песок, гравий, камни, другой твердый и тяжелый мусор.
Далее вода следует на первичные отстойники. Канализационные отстойники — круглые сооружения. Вода в них еле движется, почти стоит. Грязь медленно опускается на дно. Механический скребок, двигаясь по дну, собирает осевшую грязь в сборный канал.
После отстойников вода поступает на самый сложный и интересный процесс очистки – биологическую очистку. Он проходит в специальных сооружениях – аэротенках. Вода здесь насыщается воздухом, который необходим для жизни бактерий. Масса этих бактерий называется активным илом. Активный ил питается органическими веществами, которые поступают вместе с водой. Происходит полная биологическая очистка воды. Насыщаясь, активный ил увеличивается в объемах и, чтобы он не заполонил собой все сооружения, часть его удаляют в осадок.
Вышедшая из аэротенков вода освобождается от активного ила во вторичных отстойниках и после этого поступает на обеззараживание. Для того, чтобы избавить очищенную сточную воду от микробов, в Москве применяется ультрафиолетовое излучение.
Очищенная и обеззараженная вода соответствует самым высоким мировым стандартам. Пройдя полный цикл биологической очистки, она возвращается туда, откуда ее забрал человек для своих нужд – в открытые водоемы.
Вы, вероятно, заметили, что каждый этап очистки сопровождается удалением из воды осадка. Куда же попадает все то, что было отделено из воды при очистке?
Для обработки канализационного осадка предназначен целый отдельный комплекс сооружений. В первую очередь это метантенки – специальные сооружения, в которых осадок сбраживается при помощи метановых бактерий. При этом из осадка выделяется биологический газ, который является ценным топливом и используется для выработки тепловой и электроэнергии.
Осадок после метантенков поступает на следующий этап – обезвоживание. Специальные устройства – центрифуги, в которых барабан вращается, отжимают осадок, как белье в стиральной машинке. После этого осадок становится безопасным, сухим и сыпучим.
Источник
Куда девается вода после очистных сооружений
О том, куда направляются канализационные стоки, большая часть людей не задумывается. Ну, разве что, если отверстие засорилась, и срочно требуется прочистка канализации. Эта статья посвящена тому, куда направляются стоки, после того как они покинули пространство унитаза. Если вы житель классического «домика в деревне» с умывальником во дворе и «удобствами» в дальнем углу огорода, то подобный вопрос вряд ли будет вас волновать.
Совсем другое дело – жители городских многоэтажек или частных домов с современной системой водоотведения.Конечно, обустройство канализации – это дело специалистов, но надо иметь хотя бы базовые знания по этому вопросу. Хотя бы для того, чтобы в первом приближении понимать, как работает система.
Как происходит отведение сточных вод.
Итак, вода, которая ушла через слив, попадает в канализационную систему. Вначале – во внутреннюю часть канализации. В коллекторе происходит сбор стоков от разных квартир. В дальнейшем, происходит постоянное укрупнение потока сточной воды, прохождение ее через систему коллекторов. Идет объединение потоков нечистот из различных зданий, кварталов и районов. Как сами понимаете, прочистка канализации – дело очень сложное.
Нечистоты, которые текут по подземным трубам, разбавляются по пути отходами от промышленных предприятий, а также водой от дождя и таяния снега, которая поступает в ливневую канализацию, или, попросту, «ливневку». Дальнейший путь следования стоков – к канализационным бассейнам, которые разделены по районам города, а от них – к очистным установкам.
Такой принцип работает для всех населенных пунктов. Основным элементом этой непростой системы являются очистные сооружения. Отведение стоков – это всего лишь полдела. Важно очистить загрязненные воды так, чтобы их можно было безопасно вернуть в природные водоемы.
Этапы очистки
В сущности, городская канализация и система водоотведения частного дома функционируют по одному и тому же принципу. Наличие качественной очистки важно в обоих случаев. Очистка стоков проходит в 2 этапа: механический и биологический. Рассмотрим их более подробно. Если воду предстоит сбросить в водоем, применяют обеззараживание воды и физико-химическую методику очистки.
Механический этап
На начальном этапе, при помощи фильтров происходит очистка сточных вод от нерастворимых примесей: песка, мелких камней, стекла и других предметов, так или иначе попавших в канализацию. Иногда попадаются и ювелирные украшения! Фильтры представляют собой механические сита, с различного размера ячейками. Отдельная группа приспособлений для первоначальной очистки стоков – жироулавливатели. Несмотря на то, что жир представляет собой органическое вещество, бактерии перерабатывают его очень слабо. В том случае, если сточных вод не очень много, механическим этапом можно пренебречь.
Биологическая очистка
Эта методика была изобретена англичанами в 1913 г. В данном случае, очистителями воды выступают различные микроорганизмы. То, что содержится в сточных водах – это еда для них. В конце концов, эта развеселая компания, посредством ферментов, содержащихся в клетках, производит разложение органики, которая в изобилии имеется в бытовых и промышленных стоках. Для биологической очистки могут применяться микроорганизмы двух видов: аэробные и анаэробные. Аэробным бактериям необходим для жизнедеятельности кислород, анаэробным – нет.
Продуктами жизнедеятельности аэробных бактерий являются вода и углекислота. В результате жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов происходит выделение метана. Биохимические реакции происходят с выделением энергии, необходимой бактериям для нормального существования. Похожие биологические процессы идут в природе постоянно. Место обитания анаэробных микроорганизмов – почва, вернее, ее нижние слои, аэробных – в водоемах и верхней части грунта. Образование компоста и перегноя – результат жизнедеятельности микроорганизмов.
Септик: особенности устройства
Разложение органических веществ в живой природе идет естественным способом. Но, если объем органики слишком большой, то природных рычагов бывает недостаточно. Активизация природных процессов в искусственно созданных очистных сооружениях происходит, благодаря использованию обоих типов микроорганизмов. Но, поскольку аэробные и анаэробные бактерии по понятным причинам сосуществовать не могут никак, их используют в разных типах очистных устройств.
Анаэробные
Примером сооружений, где проходят биохимические реакции с участием анаэробных бактерий, являются септики. Эта часть очистного сооружения представляет собой герметично закрытую емкость. Для ее изготовления используются такие материалы, как пластик, металл или бетон. В септике производится первоначальная очистка сточных вод. Частицы с большей, чем у воды, плотностью осаживаются на дне. Вещества с малой плотностью всплывают, образуя «корку» на поверхности. Септик (метатенк) состоит из трех камер. В первой происходит отстаивание стоков, только что описанное.
Стоки постепенно наполняют камеру. Твердые отходы скапливаются внизу, а вода перетекает в следующий отсек. Процессы, происходящие с жидкостью во втором отсеке, аналогичны. Таким образом, за время прохождения всех трех секций, вода осветляется, освобождаясь от ила и мусора. К выходу из септика, стоки очищаются примерно на 35%. Метан, который выделяется при очистке, выводится в атмосферу при помощи вентиляционного сооружения. Дальнейший путь стоков – на почвенную доочистку в фильтрационных полях и биопрудах. Септик – это не что иное, как имитация естественных условий разложения органики в глубинных слоях почвы или торфяном болоте.
Аэрационные
Особенность микроорганизмов, которые используются в очистителях воды аэрационного типа, в том, что для их нормальной жизнедеятельности необходим доступ кислорода. По сравнению с метатенками, аэротенки устроены более сложно. Чтобы постоянно работал компрессор, они должны быть подключены к сети электроснабжения. Использование аэрационных сооружений целесообразно при большом объеме сточных вод, а также когда требуется сброс сточных вод в природные водоемы. Как и метатенк, аэротенк представляет собой имитацию процессов, происходящих в природе.
Поле фильтрации
Несмотря на то, что в септике сточные воды частично очистились, это не значит, что их можно беспрепятственно сбрасывать в канаву или водоем. Это строжайше запрещено нормативными документами. Поле фильтрации – это участок, специально предназначенный участок, на который выливается вода из отстойника. Главное требование к почве – способность к влагопоглощению. Оптимальный вариант – песчаные и супесчаные грунты. Размеры фильтрационного поля зависят от характеристик грунта и объема стоков. Желательно обустраивать открытые поля, когда с выливанием сточных вод на почву. На частной территории обустроить открытое фильтрационное поле, мягко говоря, затруднительно. Во-первых, площадей маловато, а, во-вторых, пахнет от такого сооружения явно не фиалками. Поэтому обустраивают поля закрытого типа, с дренажными трубами и песчано-гравийной подушкой. Если почва плохо впитывает воду, то обустраивают отводящие дрены для очищенной воды. Стоки очищаются так, что их можно безопасно сбрасывать в водоем.
Фильтрующие колодцы
Это вид фильтрационного поля. Высота его расположения – между уровнями грунтовых вод и глубиной промерзания почвы. Число обустраиваемых колодцев зависит от фильтрующих характеристик почвы и объема сточных вод. Разновидностью фильтрующего колодца являются специальные траншеи. Вместо нескольких вертикально ориентированных колодцев применяется большая, горизонтально расположенная труба.
Поле орошения
Отличается от фильтрационного поля тем, что используется для выращивания растительных культур. Метод выгодный во всех отношений. После прохождения септика, вода насыщена полезными для растений веществами. Недостаток у этого способа только один. В зимнее время года его использовать нельзя.
Биологический пруд
Это водоем, в который сбрасывается очищенная вода. Это аналог фильтрационного или оросительного поля. Чтобы вода не зацвела, пруд населяют водными растениями, поглощающими фосфор и азот. Требования к степени очистки воды, сбрасываемой в пруд, очень строгие, гораздо жестче, чем для сбросов в почву или на почву. Ограничивающим фактором для использования биопрудов являются холодные зимы.
Вернемся в квартиру.
Чаще всего, дело не в естественном износе труб. Иногда сантехникам приходится извлекать из труб, чтобы «ароматная» вода уходила в канализационный стояк: тряпки огромного размера, бутылки из стекла или пластика, кости (суповые, разумеется!), палки. Если с костями и тряпками это хоть как-то объяснимо, то с палками и стеклотарой ситуация малопонятная. Поэтому лучше не искушать судьбу и не бросать в унитаз ничего «постороннего», кроме туалетной бумаги. Она быстро размокает, и засор не угрожает трубам. Прочистка канализации будет не нужна.
Канализация в воздухе
Возникает естественный вопрос: а как быть с отведением. ну, в общем, отходов в транспорте. В поезде более или менее понятно. Все «добро», не мудрствуя лукаво, вываливается на шпалы. У городов туалеты закрываются, а за городом – так, как написано. Можете сами убедиться: спускаете в туалете воду, а внизу шпалы мелькают. В авиалайнерах несколько иначе. Отходы собираются в специальный контейнер, по типу биотуалета. Очистка производится при помощи химических веществ.
Источник
