Канализация и очистка сточных вод

Вы никогда не задумывались над тем, что, открыв кран и налив стакан воды, мы занимаемся самовнушением, полагая, что этот стакан до нас никто не пил? Излишняя брезгливость в наше время стоит слишком дорого, вот мы и обеспечиваем себе некий «психологический комфорт» за счет вышеупомянутого самообмана.

Оставим, впрочем, психологию в покое. Было бы здоровье. А можно ли остаться здоровым, ежедневно выпивая литр-другой воды, ранее уже кем-то выпитой? Представьте себе: можно.

В результате водоохранных мероприятий, предусмотренных постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 13 марта 1972 года, чище стала Волга. Из Москвы-рекй дотошные рыболовы ухитряются доставать верховодку, а из Дона и Северского Донца — даже стерлядь. Рыбе стало легче дышать. Встала в строй первая в мире автоматизированная система управления водоохранным комплексом реки Северский Донец. Горь- ковский автозавод и другие предприятия Горького практически не сливают теперь в Волгу хром, никель, медь, цинк, сульфаты и тому подобные вещества. Предприятия пищевой промышленности Белоруссии ухитряются ежегодно извлекать из собственных стоков более двух тысяч тонн жиров на сумму более полумиллиона рублей. Раньше все это уплывало вниз по течению. И все же сделано еще далеко не все.

Старая пословица говорит: «По какой реке плыть, ту и воду пить». В наше время она вряд ли появилась бы: пить из судоходных водоемов далеко не всегда безопасно. И все же проблема их загрязнения родилась не сегодня. Так же, впрочем, как и проблема загрязнения среды вообще.

В начале XVIII столетия папа римский заинтересовался «причинами заразительности воздуха в городах». На его запрос тогдашние специалисты ответили так: «Причинами оными являются стоящие воды в болотах, погребения в храмах, нечистоты улиц, водоводов и других публичных мест». Что касается состояния городской среды в Базеле, Лозанне и других европейских городах того времени, то оно характеризовалось «кучами дряни, лежащей на улицах, величайшей нечистотой возле боен, от которой рождается всякая вонь и гнилые пары, а также оставляемыми по переулкам кучами навозу, испускающими весьма вредные пары». Знали и немало писали в XVIII веке и о засорении рек, протекающих через города, сливами всяческих нечистот.

По существу, до конца XIX столетия санитарное состояние крупнейших городов мира оставляло желать лучшего.

Накануне нового, 1900 года издававшийся в Москве журнал «Птицеводное хозяйство» опубликовал доклад «Комиссии о пользах и нуждах общественных и о переводе Охотнорядского рынка в другой участок города». В докладе приводились выдержки из отчета «окружного попечителя» г-на Мамонтова и проведенном им осмотре торгового центра Москвы (Охотный ряд, примыкающие части нынешней улицы Горького и Красной площади). Вот что сообщал попечитель:

«Осмотр Охотного ряда показал несравненно худшие результаты. Сортирные ямы и наставленные открыто кадки для урины производят, особенно в жаркие днич и сырые, ужасающее зловоние. Здесь находятся и хлевы для скота, и производится бой онаго при соседстве тех помещений с невыразимо зловонными отхожими ямами. В многие подвалы и бойни невозможно войти, не задыхаясь. Во многих подвалах вода, образовавшаяся от растаявшего льда и смешавшаяся с кровью убиваемого скота, а также и с испражнениями сего последнего, образовала стоячия, вонючия лужи; на некоторых же местах, где производится самая торговля, стоят лужи людской урины, вследствие отсутствия отхожих мест. В таких-то подвалах найдены мною бочки с коровьим маслом, плавающими в вышеозначенной, невыразимо вонючей жидкости.

Подобное состояние нашего главного рынка, снабжающего город самыми необходимыми и насущными потребностями жизни, должно несомненно иметь весьма вредное влияние на совершенное изменение самых благоприятных гигиенических условий не только при таких эпидемиях, как, например, холера, но и во всякое другое время, и может быть причиною развития разных болезней, не менее опасных и даже смертельных. Накопляющаяся кровь, урина и другия нечистоты, как например, птичий помет, мелкие обрезки разной провизии, испортившиеся яйца, разсол от мяса и рыбы, если не всегда, то большею частью по вечерам и ночами опускаются в городские сточные трубы, а во время дождя даже днем смешиваются с потоками воды на самой улице».

Москва в начале текущего столетия практически не имела канализации. Об очистных сооружениях нечего было и говорить. Вот и сливал Охотный ряд все «вышеозначенное» в Москву-реку...

Подземная канализация в крупных европейских городах появилась более ста лет назад. До того в средневековой Европе горожане спокойно опорожняли свои ночные горшки на улицах. Вследствие этого последние представляли собой зловонную трясину, стекающую вместе с дождями в реки. Быть может, именно этот факт заставил Леонардо да Винчи признать, что «бывает вода то кислой, то острой, то терпкой, то горькой, то сладкой, то густой или жидкой, то вредной или гибельной, то целебной или ядовитой».

Сегодня все заботы городского жителя об охране среды сводятся к тому, чтобы не забывать спускать воду в уборной. Вода шумит и... смывает. Предельно просто. Так же просто она смывает и экскременты животных на фермах, мыльную пену из ванн, помои, остатки обеда, самые разнообразные отходы заводов и фабрик, прачечных и пунктов химчистки, боен, молочных...

Все это теперь выплескивается не на улицы, а в канализационные трубы. Не очень, впрочем, новейшее изобретение: ученые, раскопавшие Помпеи в Италии, Собрату в Ливии, Кносский дворец на Крите, поначалу приняли общественные уборные за... храмы. В них тоже существовала система отведения нечистот за пределы жилищ. По сравнению со все еще частенько попадающимися у нас деревянными, дурно пахнущими сооружениями, эти централизованные канализационные сооружения кажутся крупным шагом вперед на пути к очищению среды.

Между тем все обстоит как раз наоборот.

Туалет типа «сортир» чаще всего никак напрямую не соединяется с рекой. Его содержимое медленно фильтруется сквозь почву (а еще Гиппократ советовал для очистки воды либо кипятить ее, либо фильтровать), Перегнивает, соприкасаясь со свежим воздухом (правда, последний после этого перестает быть свежим), в •общем — естественно обеззараживается. А вот о централизованном канализационном стоке этого не скажешь. Толстый канализационный стояк, проходящий через вашу квартиру, не что иное, как приток реки, в которой вы купаетесь летом и из которой пьете круглый год. Искусственные очистные сооружения, куда по пути в реку впадает указанный приток, состоят из биологических прудов и полей фильтрации, отвечающих достаточно жестким санитарным требованиям. Наблюдает за их соблюдением мощная сеть санитарно-эпидемиологических станций. В нашей стране действует специальное водоохранное законодательство. За его выполнением следят не только государственные контрольные органы, но и общественные организации. Только благодаря"этим мерам обычную питьевую воду у нас еще не упаковывают в пластмассовые бутылки в отличие от большинства западноевропейских стран. И тем не менее успокаивать себя не стоит. Геродот утверждал, что, например, персы никогда «не испускают мочи в реку, не плюют- в нее, не моют в ней руки и никому другому это не дозволяют» (заметим в связи с этим, что Рейн уже давно называют «писсуаром Европы»).

Петр I, отличавшийся, как известно, крайней решительностью во всех свойх мероприятиях, повелел пороть батогами солдат, виновных в сбросе мусора в «державную Неву», господ же офицеров «попервости» штрафовать, а в случае повторного осквернения вод — разжаловать в солдаты (с перспективой опять-таки порки). Он же запретил ездить на лошадях по льду петербургских каналов, дабы в последние не попадал конский навоз.

Следует признать, что, живи сейчас Петр, многим, кто связан с проектированием и эксплуатацией канализационных сооружений, быть бы поротыми...

Очистка сточных вод

Очень часто канализационный сток очищается лишь от твердых предметов — бумаги, осколков посуды и т. п. Даже и это, если разобраться, очень много: известно, например, что в северной части Тихого океана в 1973 году плавало 70 миллионов пустых стеклянных и 35,4 миллиона пластмассовых бутылок, а также около 6 миллионов пар «легкой обуви» — сандалет и сандалий. Все это извергнуто городскими канализациями Западного побережья США, лишенными упомянутой системы очистки. Так что разнообразные сита, «грохоты» и тому подобные уловители твердых предметов в городских стоках, там, где они стоят, делают свое дело.

Остальная часть системы работает по принципу, отвергающему старую заповедь: ложка дегтя способна испортить бочку меда. Считается, что хорошенько разбавленные чистой водой ядовитые стоки теряют свою ядовитость и вновь становятся водой. Нормы и стандарты устанавливают, что для доведения до «неопасных кондиций» одного кубометра отравленных промышленных и городских стоков требуется 20—30 кубометров чистой воды. Без такого разбавления река превращается в сточную канаву. Конечно, существуют методы, позволяющие очищать стоки на 80—85 процентов.

 Такая очистка считается вполне совершенной, но она есть далеко не везде. Между тем система, ориентирующаяся на «самоочистку» за счет разбавления дегтя медом практически себя изжила. Сейчас она приводит к тому, что примерно 6 тысяч кубических километров воды ежегодно расходуется на разбавление промышленных и городских сбросов. Это близко к половине устойчивого стока всех рек и подземных вод Земли. К 2000 году ожидается, что ежегодный сброс сточных вод из-за увеличения населения Земли и промышленного роста станет равным тем же 6 тысячам кубических километров. Таким образом, человечеству при условии сохранения традиционной канализации потребуется в 2,5 раза больше чистой воды, чем сейчас. Между тем взять ее будет неоткуда. Выход один — менять канализацию. И это при условии, что в 1980 году какой бы то ни* было канализацией пользовалась едва треть человечества!

Вторая ступень очистки сточных вод предусматривает их искусственную аэрацию с помощью разнообразных перемешивающих и «вдувающих» устройств. Ничего нового человек здесь не изобрел.

Когда этих устройств нет, стоки после разбавления водой, попав в русло реки, делятся на фракции. Твердые частицы опускаются на дно, образуя ил, жидкие плывут по течению. Если те и другие органического происхождения и состоят, как и мы с вами, из белков, жиров и углеводов, то для реки они проблемы не представляют: ими питаются различные живущие в воде микроорганизмы. Последние ведут себя, как и все живущие на планете; их становится тем больше, чем больше пищи. Так что значительная часть городских и промышленных стоков увеличивает кормовую базу бактерий. Беда лишь в том, что для растущего числа этих существ требуется, естественно, большее количество воздуха для дыхания. Оно же, к сожалению, тем меньше, чем больше сброс в реку. Поэтому-то искусственная очистка, заменяющая самоочистку за счет разбавления, и стремится насытить стоки кислородом. Делает она это вполне успешно, но очищает их далеко не полностью.

Это происходит, во-первых, потому, что конечным продуктом разложения органики бактериями, как всегда, являются минеральные соединения — начальная фракция для очередного тура превращений через фотосинтез в те же белки, жиры и углеводы. В реке их «едят» водоросли. То, что не успевают съесть они, выносится в море в виде различных солей. Американцы в связи с этим шутят: некоторые их реки оказываются более солеными, чем море.

Во-вторых, из-за чудесной способности все растворять вода несет в себе не только органику, которую едят бактерии, но и другие, куда менее естественные вещества. От них никакой аэрацией не освободиться.

К чему это приводит, знают все.

К содержанию книги: Значение воды для Жизни и человека