Статья С. Романова и В. Длугач описывает путь, который прошла московская канализация — от примитивных полей фильтрации старой Москвы до современных станций аэрации. Ранее сточные воды просто разливались по земле и очищались естественным образом, что требовало огромных площадей и было крайне неэффективно для растущего города.
Современная система превращена в разветвлённую сеть подземных «рек», ведущих на станции аэрации. Здесь вода проходит многоступенчатую очистку: задержание крупных отходов, осаждение песка, отделение жиров, первичное и вторичное отстаивание, биологическую переработку активным илом и насыщение кислородом. Каждый этап направлен на полное удаление загрязнений и обезвреживание бактерий.
Отходы очистки также используются: жир идёт на переработку, ил — на удобрения, а метан — на топливо. Завершающий этап — фильтрация и хлорирование, после чего вода становится чище речной и возвращается в природный цикл.
Канализация старой Москвы была исключительно примитивной. Сточные воды по трубам отводились от населённых мест и разливались на приспособленные для этой цели земельные участки. Техника самой очистки была незамысловата. Вода просачивалась через слой грунта, по пути очищалась от различного рода загрязнений и по дренажным каналам отводилась в водоёмы.
Очистка с помощью полей орошения, или фильтрация, требует специальных, хорошо фильтрующих почв. Отсутствие их вблизи городов заставляет прибегать к созданию искусственного насыпного слоя из песка, гравия, щебня, делать выемку естественных почв. Такой способ часто практикуется в Америке. Но это обходится недёшево.
В новой Москве при полном развитии канализации количество сточных вод будет столь велико, что для размещения их на полях орошения, или фильтрации, потребовалось бы свыше 50 тыс. гектаров специальных земель. Две современные Москвы уместились бы на этой залитой нечистотами площади. Уже одно это говорит о нерациональности очистки вод таким способом.
Строители новой Москвы решили задачу иначе.
*
Круглые сутки текут под Москвой реки грязной и мутной воды, невидимые жителям столицы. Закованные в керамические трубы, они ушли глубоко под землю. Путь их проходит мимо многоэтажных жилых домов, корпусов заводов и фабрик, мимо общественных зданий и бытовых предприятий. Все эти здания тысячами мелких труб — притоков — связаны с подземными реками. Притоки питают главные речные артерии отработанной краской текстильных фабрик, дубителями кожевенных заводов, отходами мясокомбинатов и боен, очистками фабрик-кухонь, сточными водами прачечных, бань и жилых домов.
Эти реки — широко разветвлённая сеть современной московской канализации. Устье её ничем не напоминает загородные свалки с остатками гниющих нечистот. Глаз человека встречает иную картину — ажурный переплёт каналов с узкими мостиками и лестничками, причудливую ткань труб, прямых, коленчатых и «ёлочкой», небольшие, двухэтажные, сверкающие белизной дома, более похожие на коттеджи, чем на производственные цехи, десятки миниатюрных фонтанов кристально чистой воды. И все это утопает в зелени. Тут и газоны пёстрого мака, и клумбы гвоздики, и кусты чайных, пурпурно-красных и белых роз, тут же и большие участки плодовых и иных деревьев.
Это фабрика, которая «моет» грязную воду, даёт ей новую путёвку в жизнь. Это станция аэрации, последнее слово в области искусственных методов очистки сточных вод. Здесь все сырье — сточные воды — расчленяется на отдельные составные части, и каждую из них станция наиболее рациональным способом обезвреживает, перерабатывает и полностью утилизирует. Вместо тысяч гектаров пригородной земли крупнейшие станции аэрации занимают не более 20—30 гектаров. Ряд процессов на станции происходит на открытом воздухе, а между тем вы не чувствуете запаха нечистот.
Почва, насыщенная удобрениями из отходов сточных вод, необычайно плодородна. Оттого так обильно растут здесь цветы и тянутся ввысь деревья.
20 июля 1936 г. Совнарком СССР постановил:
«Принять в качестве основного типа очистных канализационных сооружений станции интенсивной биологической очистки (станции аэрации) с непременным использованием всех отходов, получаемых в процессе очистки сточных вод (жиры, осадок, метан, углекислота)».
*
Широкой подземной галереей течёт последние метры пути мутная, насыщенная нечистотами и отбросами жидкость. Стремительно вырываясь на поверхность земли у порога станции, она тотчас попадает в каменное ложе. Это ложе ведёт к первому помещению станции — грабельному. Очутившись в его тесной коробке, вода стремится вперёд, но дорогу ей преграждают решётки полосового железа с небольшими щелями.
Решётки эти служат лишь для того, чтобы задерживать всякие посторонние для сточных вод предметы, которые выбрасываются в подземные реки. У щелей решёток скапливаются кости, тряпки, мочала, битые бутылки, посуда, пустые консервные банки. Это результат неправильного взгляда на канализацию, некультурного пользования ею.
Очистка решёток от пойманных ими отбросов производится механическими граблями. Их несколько. Каждые грабли состоят из двух бесконечных цепей. Они приводятся в движение электромотором, установленным наверху металлической рамы решётки. К цепям наглухо прикреплены по две гребёнки — одна находится наверху, другая внизу. Это позволяет периодически снимать с решёток крупные отбросы. В специальной дробилке их размельчают, и в таком виде, уже не представляя опасности для нормальной работы последующих сооружений станции, они вновь поступают в канал.
Решётки могут задерживать лишь крупные отбросы. Но они бессильны перед мелкими примесями — песком, косточками от фруктов и т. п. Эти неуловимые для решёток загрязнения вместе со всей жидкостью двигаются к песколовкам — железобетонным резервуарам с наклонным дном. Вырвавшись из узкого горла канала, вода разливается по широкому дну песколовки. Теперь её течение спокойное и медлительное. Нужно всего лишь несколько минут, чтобы песок и другие мелкие взвешенные вещества осели на дне и провалились в нижнюю часть резервуара сквозь специально сделанные отверстия. Все-таки незначительное количество песка остаётся в воде во взвешенном состоянии. Со дна песколовки при помощи воздушного насоса — эрлифта — вода периодически откачивается по трубам на специальные площадки. Здесь песок сушится, и обезвоженная масса его идёт на засыпку неровностей почвы, оврагов и т. п.
Из песколовки сточная жидкость снова выходит в открытый канал. Стоит упасть косому солнечному лучу на поверхность мутной и грязной воды, и она вдруг преобразится: заискрится, начнёт отсвечивать всеми цветами радуги. Это пятна животного и растительного жира, нефти, промышленных масел. Все это ценные отходы. Отделение их от воды происходит в специальных жироловках.
Гребенчатое дно жироловки уставлено фильтросами — бетонными ящиками с плитами из особого пористого материала. Через них снизу продувается воздух. Подымаясь кверху, струя воздуха увлекает с собой все частицы жира и нефти и выносит их на поверхность воды. Образовавшуюся жировую плёнку аккуратно отделяет от поверхности воды и гонит в сторону, к лотку, особая тележка, бегающая по путям, уложенным вдоль стен жироловки. Из лотка слой жира попадает в трубопровод и дальше в салотопку, расположенную тут же, на территории станции. Вся эта грязная масса жира, совершившая длинный путь по канализационным трубам бок о бок с разными отбросами, в салотопке превращается в дорогой чистый жир. Он идёт на мыловаренные заводы и другие парфюмерные предприятия.
Миновав жироловку, вода попадает в спокойную заводь первичных отстойников. Окружённая со всех сторон железобетонными стенами, она в течение часа-полутора «отдыхает». Несмотря на кажущуюся бездеятельность, вода здесь проходит один из важнейших этапов очистки. Полная неподвижность воды заставляет осесть на дно содержащиеся в ней мелкие частицы. Выделившийся в виде ила осадок освобождает сточную жидкость от одной трети органических веществ и большого количества бактерий. Устроенные на дне первичных отстойников вращающиеся скребки направляют осадок ила к центру отстойника. Отсюда ил спускается в особые колодцы и по трубам стекает в резервуары насосных станций.
Кратковременный «отдых» кончился, и вода, освободившись от многих загрязняющих её спутников, пускается в дальнейшие странствования. По длинным железобетонным галереям — аэротенкам — она движется к вторичным отстойникам. Путешествие на расстоянии в 100 метров отнимает целых десять часов. За это время с водой происходят удивительнейшие вещи. К сравнительно уже очищенной и посветлевшей воде снова прибавляют грязь.
В каждом кубическом сантиметре воды ещё копошатся миллиарды живых существ — бактерий, иногда безвредных, но чаще всего опасных. В ней также множество органических веществ, способствующих разрушению и разложению. Эти растворенные в воде вещества, а также коллоиды — мельчайшие взвешенные частицы грязи, сумевшие проскочить через все рогатки первых сооружений станции, — главные и самые опасные враги. Грязь, прибавляемая к сточной жидкости в аэротенках — так называемый активный ил, — уничтожает органические вещества и заставляет осесть коллоиды.
Мелкие слизистые тёмно-бурого цвета хлопья активного ила — это скопление миллиардов особых микроорганизмов. Смесь сточной жидкости и активного ила подвергается в аэротенках аэрации — интенсивному обогащению кислородом, способствующим окислению органических веществ.
На дне аэротенка уложены ящики — фильтросы — того же типа, что и в жироловках. Через них из воздуходувной станции подаётся воздух. Вся жидкость, пронизанная током пузырьков воздуха, как бы кипит и пенится, энергично при этом перемешиваясь с активным илом и растворяя кислород вдуваемого воздуха. Одна группа бактерий активного ила, возбуждаемая присутствием кислорода, вступает в борьбу с бактериями и органическими веществами сточной жидкости и уничтожает их. Другая группа сгущает и осаждает коллоиды.
Активный ил выполнил свою полезную работу. Он больше не нужен. В следующем сооружении станции — вторичном отстойнике — ил отделяется от воды и оседает на дно.
Из вторичных отстойников насосы гонят ил по трубам в регенераторы (восстановители). Здесь его снова продувают воздухом, и он вновь становится активным, вновь поступает в аэротенки. Так, накачиваемый насосом, он дни, месяцы и годы, как кровь в человеке, обращается по кругу: аэротенк — вторичный отстойник — регенератор — аэротенк и т. д. Раз прошедшая через регенераторы порция активного ила не знает старости и умирания. Больше того: после каждого кругооборота количество его увеличивается, и именно за счёт тех самых загрязнений, которые ил извлекает из сточной жидкости. Этот его приплод, как и осадок обыкновенного ила из первичных отстойников, перекачивается в особые дозирующие камеры.
Не выходя за пределы станции аэрации, осадки — эти ценные отходы сточных вод — подвергаются брожению, а затем обезвоживанию. В железобетонных цилиндрических резервуарах — метантанках — при температуре около 30° происходит брожение: гниющие вещества, заключённые в осадке, выделяют газ, содержащий метан (светильный газ) и углекислоту. Газ улавливается в особых газонепроницаемых колпаках. Метан — прекрасное топливо. Он используется для двигателей и котельных установок, для отопления
зданий. Из него можно получать также хлороформ, йодоформ и другие ценные фармацевтические препараты. Из углекислоты приготовляют сухой лёд или жидкую углекислоту.
Метановое брожение разрушило в осадке многие бактерии, уменьшило количество других органических веществ. Обезвоженный затем на вакуум-фильтрах осадок представляет собой ценное для сельского хозяйства органическое удобрение.
Работники аэрации стремятся ещё более полно использовать отходы станции. Например, ведутся опыты кормления животных активным илом. Московские станции аэрации смогут обеспечить постоянный прокорм стаду в 12 тыс. коров.
А сточная жидкость (к ней уже мало применимо это название) после вторичных отстойников переходит в аэрофильтры. Это последний этап сложного процесса её очистки. Здесь на квадратных площадках, заполненных на глубину в 5 метров доменным и котельным шлаком — материалом стойким и пористым, — действуют сифонные напорные бачки. Через определённые промежутки времени они гонят жидкость в сотни спринклеров — разбрызгивателей. Спринклеры — это миниатюрные фонтаны. Их работа — захватывающе красивое зрелище, в котором технически совершенный замысел сочетается с изяществом выполнения.
На каждой площадке фонтанчики разбиты в шахматном порядке. Словно по команде незримого дирижёра, струи фонтанов то начинают бить, то останавливаются. Вода беспрестанно меняет форму — распускается воронками, сплющивается в диски, опрокидывается зонтами и наконец рассыпается каскадом кристально прозрачных брызг. С шелестом падая на схожий с асфальтом шлак, она равномерно распределяется по всей поверхности площадки и медленно просачивается через пористую толщу шлака. В то же время под дырчатое днище бассейна навстречу жидкости вдувается воздух. С его помощью окончательно окисляются ещё не выделившиеся из сточных вод вредные вещества. После аэрофильтров вода подвергается «отшлифовке»: она проходит через специальную установку, где при помощи газообразного хлора окончательно дезинфицируется. Очистка закончена. Позади остались решётки, железобетонные резервуары, длинные галереи и грязь, грязь, грязь — всех родов и видов. А чудесно возрождённая к новой полезной деятельности вода, вымытая от грязи, очищенная от бактерий, убегает по открытому земляному каналу за пределы станции, на соединение с водой Москва-реки.
И вода, прошедшая станцию аэрации, чище речной воды.
Комментариев нет:
Отправить комментарий