АССЕНИЗАЦИЯ
(от франц. аssainissement - «оздоровление») - система мероприятий по защите почвы и грунтовых вод от загрязнения. Ассенизация включает сбор, вывоз, обеззараживание и утилизацию нечистот в неканализованных населенных местах.
Необходимость очищать места своего обитания, т.е. проводить их «оздоровление», ассенизацию, а позже создавать канализационные устройства и сооружения, предназначенные для быстрого и полного удаления отбросов из жилых мест, возникла тогда, когда люди стали объединяться в большие сообщества.
С годами, когда угроза ужасных эпидемий дамокловым мечом нависла над городами Европы, к «оздоровлению» улиц и городов в целом стали подходить все более серьезно.
В неканализованных домовладениях фекальные отбросы (нечистоты), а также хозяйственные воды (помои) собирали в «выгребах» и «помойницах». Горожане пользовались переносными сосудами из глины и металла, содержимое которых по утрам выливали в эти ямы. Затем, через определенные промежутки времени отбросы вывозили особым транспортом - так называемыми ассенизационными машинами. При помощи «рукава» нечистоты быстро засасывались из «выгребов». Стоило такой машине выполнить свою работу, как она устремлялась на «сливную станцию» и разгружалась. В тех случаях, когда вблизи неканализованных владений проходили канализационные трубы, для очистки выгребов применялась ассенизационная перекачечная машина.
Постепенно вывозная ассенизационная система вытеснялась канализационной, удобной и гигиеничной, так как отбросы удаляют по подземным трубам. А куда же эти трубы и гигантские коллекторы (см. «Коллектор») ведут? На очистные сооружения (см. «Очистка»), что крайне важно в санитарном отношении.
АЭРАЦИЯ
(от греч. аеr - «воздух») - искусственное насыщение различных сред воздухом. На очистных сооружениях канализации (см. «Очистные сооружения») аэрация применяется для того, чтобы поддержать жизнедеятельность активного ила (см. «Ил активный»), а также окислить загрязняющие вещества. Вы видели когда-нибудь как темнеет надкушенное яблоко? Это происходит из-за того, что кислород воздуха окисляет незащищенную мякоть яблока. На очистных сооружениях воздух продувают сквозь смесь воды с активным илом, который занимается разложением органических веществ и примесей.
АЭРОТЕНКИ
(от греч. аеr - «воздух», англ. tank - «резервуар») - «воздушные баки». Они представляют собой открытые резервуары с коридорами. В аэротенке находится смесь сточной воды и активного ила (см. «Ил активный»).
На дне таких баков-бассейнов установлены специальные устройства - аэраторы, подающие воздух в объем воды. Пузырьки воздуха пронизывают аэротенки снизу доверху. Этот воздух необходим для жизни активного ила, который является основой биологической очистки сточных вод: загрязняющие примеси потребляются активным илом, за счет чего тот увеличивается в объеме и удаляется из воды во вторичных отстойниках (см. «Отстойники»).
АКВА
Знакомы ли тебе слова "аквариум", "акваланг", "акварель", "акватория"?
Аква в переводе с латыни, которая считается языком людей науки, означает просто «вода». И очень символично, что так же, как алфавит начинается с буквы «А», жизнь на Земле начинается с воды!
О воде пишут ученые, без нее не представляют себе жизни моряки, речники, она нужна людям всех профессий, и старым, и малым... Вода проливается из туч в виде дождя, струится в берегах бесчисленных рек и ручейков, заполняет огромные котловины морей, океанов и пресных озер. Именно в воде когда-то зародилась жизнь на Земле. И сейчас в водах морей, рек и озер живут сотни видов рыб, бесчисленные моллюски и насекомые, заросли водорослей, миллионы тонн мельчайших микроорганизмов... Вода - неразлучный друг любого человека с самого рождения. Все города и селения исстари ставились на берегах рек и озер. И волжские берега - тому подтверждение.
Вода входит в состав многих минералов и горных пород, в состав всех живых организмов (в каждом из нас около 65% воды), присутствует в почве, образует огромные подземные бассейны. О воде писали и пишут не только ученые, но и поэты. Тысячи стихов посвящены морям, рекам, озерам... «Вода благоволила литься», - с благоговением писал когда-то о ней известный поэт Леонид Мартынов.
Наличие воды отличает нашу планету от всех других «обитателей» Солнечной системы. Мировой океан занимает площадь больше 361 млн. кв. км - около 70,8% всей земной поверхности. Но пресной воды на Земле всего около 2,5% от общего количества природных вод. И именно эти 2,5% дают нам возможность жить. Вот почему так необходимо бережно относиться к самому главному на Земле природному богатству - чистой воде.
АКВЕДУК
28 октября 1804 года в Москве начал работать первый централизованный водопровод. Он подавал воду от села Большие Мытищи до Трубной площади. Вода бежала по кирпичной галерее. Местами галерея заглублялась в землю, а в районе села Ростокино, напротив, пришлось построить мост для переброски воды через долину реки Яуза. Такой мост с трубопроводом, по которому вода из водопровода или оросительного канала переводится через овраги, ущелья, долины рек, дороги,называется акведук. Длина ростокинского акведука — 342 метра. В народе он получил название Миллионный мост: наверное, из-за того, что на строительство водопровода, и акведука в том числе, были затрачены громадные по тем временам деньги — около 2 миллионов рублей. Сохранился до наших дней как памятник архитектуры XVIII века.
БАШНЯ ВОДОНАПОРНАЯ
- необычное инженерное сооружение. Ее основная часть — огромный резервуар, поднятый высоко над землей. Вода в этот резервуар закачивается насосом и затем самотеком по трубам бежит в дома. Нетрудно догадаться: башня должна быть самым высоким сооружением в округе. На территории Москвы первая водонапорная башня была сооружена в Кремле — уж больно неудобно было спускаться за водой к Москве-реке или к Неглинной. Ну, а если враг встанет осадой у стен города? Надумал князь Иван Калита, построивший в 1339 году дубовый Кремль, приблизить воду. Проложили от реки вглубь берега дубовую трубу из сверленых стволов и подвели воду к глубокому колодцу-тайнику. А с 1485 года, когда начали строить Кремль из кирпича, стали устраивать водопроводы-тайники под Свибловой (Водо-взводной) и Собакиной (Арсенальной) башнями. В 1632—1634 гг. был построен первый кремлевский водопровод.
Вода из Москвы-реки текла по трубе в белокаменный колодец, выложенный в подземелье наугольной Водовзводной башни. Машина, приводимая в движение конным приводом, поднимала воду в водовзводные лари (баки). Далее по свинцовым трубам вода шла в "водовзводную палатку", а уже оттуда —в Сытный, Кормовой, Хлебенный, Конюшенный и Потешный дворцы, а также в поварни, царские бани и на полив царских садов. Из-за обветшания каменной кладки Водовзводную башню в 1805 году разобрали и быстро восстановили. В 1812 году отступавшие из Москвы французы взорвали башню. Снова ее отстроили под руководством известного зодчего О.И.Бове. Водовзводная башня сохранилась до наших дней. В качестве водонапорных использовались в Москве Сухаревская и Крестовские башни. Они, к сожалению, не сохранились.БИОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Слово «биогенный» образовано от греч. bios - «жизнь» и genesio -«происхождение», а биогенные элементы - это химические элементы, входящие в состав организмов (растений и животных) и выполняющие определенные биологические функции. Когда в водоеме скапливается большое количество биогенных элементов, в первую очередь азота и фосфора, создаются благоприятные условия для бурного развития водорослей (цветения воды), что приводит к понижению содержания кислорода, гибели рыб и других живых организмов.
От биогенных элементов сточные воды необходимо очищать, а это сложный процесс, требующий применения специальных технологий.
БИОХИМИЧЕСКАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В КИСЛОРОДЕ (БПК)
- тест на определение степени загрязнения сточных вод до очистки и после нее. В бытовых сточных водах содержатся загрязнения минерального и, что еще более опасно, органического происхождения. Можно ли установить степень органического загрязнения сточных вод и каким образом? Для этих целей и используют тест на БПК, по которому определяется способность органики разлагаться благодаря микроорганизмам, присутствующим в сточных водах. В лабораторных условиях в течение 5-20 дней выдерживают пробу сточной воды, обеспечивая присутствие в ней кислорода, и по количеству потребляемого кислорода определяют количество находящихся в воде органических загрязнений. Большая биохимическая потребность в кислороде (БПК) означает: вода сильно загрязнена.
ВОДА
- простейшее химическое соединение водорода с кислородом (Н20 - оксид водорода). Вода - главная составная часть гидросферы, т.е. водной оболочки земного шара - океанов и морей, рек и озер. Содержится она и в воздухе... в виде водяного пара. Входит в состав почвы. Вода - непременная составная часть всех живых организмов, и более того - их жизнедеятельность невозможна без воды. В организме человека 65% воды. У рыб же ее более 80%.
Народы Древнего Востока - вавилоняне и египтяне, персы и индусы - почитали воду как первоисточник всего существующего. А древнегреческий философ Фалес из Милета утверждал: «Самое замечательное - вода! Только ее можно встретить одновременно в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. Вода - вот первооснова всего сущего. Из воды вещи зарождаются в самом начале и в нее превращаются при окончательном уничтожении, причем первооснова остается неизменной, а меняется только ее состояние».
Вода в природе совершает непрерывный круговорот. Под действием солнечного тепла она испаряется из естественных водоемов. Поскольку водяной пар легче воздуха, он поднимается в верхние слои атмосферы, конденсируется в мельчайшие капельки, образующие облака. Из них-то вода и возвращается на поверхность земли в виде атмосферных осадков - дождя, снега и др.
ВОДА АРТЕЗИАНСКАЯ
Очень давно, в XII веке, во Франции, в провинции Артезиа в поисках воды рыли глубокие колодцы. В некоторых местах вода сама поднималась к поверхности, била фонтаном. Такие колодцы стали называть артезианскими. Позднее артезианской стали называть воду, поступающую из земли по пробуренным скважинам.
В Москве в 1866 году на Яузском бульваре была заложена первая такая скважина диаметром 850 мм и глубиной 700 м. За последние 100 лет на территории города было пробурено около 1000 артезианских скважин. Но утолить жажду Москвы не так-то просто: город постоянно растет, развивается. Существующие источники уже не справляются с удовлетворением потребностей города. И вот так же, как геологи ищут месторождения полезных ископаемых, гидрогеологи постоянно занимаются поисками месторождений воды - теперь уже расположенных в Московской области. Одно из них находится к югу от столицы. По расчетам, из него можно забирать до 1,2 миллиона кубометров воды в сутки. Это сравнимо с производительностью крупной водопроводной станции, работающей на поверхностном источнике. Второе месторождение обнаружено на севере от Москвы, в районе Дмитрова. Оно может давать в сутки до 0,8 миллиона кубометров воды. Третье — на востоке, оно уже поит водой близлежащие города Орехово-Зуево, Электросталь, Ногинск. Есть подземная вода и на западе, в районе Звенигорода.
ВОДОВОД
Очищенная, полностью готовая к употреблению вода с водопроводных станций подается в город по трубам большого диаметра. Их называют водоводы. Диаметр таких труб может быть 900, 1200, 1400 и даже 2000 мм. Вода в них движется со скоростью более 1 м/сек.
В городе вода из водовода распределяется по магистралям - тоже трубам большого диаметра: 600, 900, 1200 мм. Магистрали могут быть кольцевые (несколько раз опоясывают город) и радиальные (пересекают город, соединяя кольцевые). Все магистральные трубопроводы связаны между собой, что позволяет в случае необходимости воду с каждой станции подать в любой район города.
От магистралей идут разводящие сети водопровода, диаметр труб в которых от 100 до 500 мм. А уже от разводящей сети проложены трубы диаметром 400-500 мм, которые подают воду непосредственно в наши дома. Их называют вводы. Диаметр труб, проложенных внутри зданий и квартир, - от 15 до 32 мм.
ВОДОВОЗ
Первый столичный водопровод подавал в город воду из подмосковных Мытищ. Жители брали ее из пяти водоразборных резервуаров-фонтанов. Кто победнее, ходил за ней сам, а кто имел возможность платить — покупал ее у водовозов и водоносов. На конной упряжке, ручной тележке или просто на санках (вспомни мальчиков с картины В.Г. Перова "Тройка", 1866 г.) доставляли они воду в отдаленные районы Москвы. В конце XIX века в Москве трудились 6 тысяч конных водовозов и 3 тысячи водоносов.
ВОДОИСТОЧНИКИ
Исстари города основывались у рек, по возможности судоходных, многоводных. Москва обосновалась на холмах у скромной Москвы-реки. Уже к середине XVIII века город стал испытывать большие трудности в обеспечении водой. И если бы за решение этой проблемы не взялись, как говорится, "всерьез и надолго", то естественных водных ресурсов - запасов подземных вод и стока Москвы-реки — сегодня едва бы хватило на удовлетворение одной десятой доли потребностей столицы. И тем не менее Москва — один из самых обеспеченных водой городов мира. Откуда же она берется?
Водоснабжение Москвы осуществляется из двух поверхностных источников: москворецко-вазузского и волжского. Вокруг Москвы создана целая сеть искусственных морей. Их называют водохранилища. Здесь собираются паводковые, дождевые, родниковые воды и подаются на водопроводные станции для очистки. Искусственные моря, созданные на Москве-реке и ее притоках, называются Москворецкая гидротехническая система. В нее входят водохранилища: Можайское, Рузское, Озернинское, Истринское, Вазузское, Яузское. Водохранилища, созданные на волжской воде, называются Волжская гидротехническая система. Сюда входят Иваньковское, Икшинское, Пестовское, Пяловское, Акуловское(Учинское), Клязьминское, Химкинское водохранилища.
Москворецкая и Волжская системы собирают воду с территорий трех областей — Московской, Тверской, Смоленской.
ВОДОПРОВОДНАЯ СТАНЦИЯ
— это огромное сложное предприятие, где происходит полная очистка воды. На станцию вода поступает из рек, водохранилищ. Здесь она осветляется, освобождается от примесей, запаха, болезнетворных бактерий. Станция работает круглосуточно, без перерыва на обед, без выходных и праздников.
Для Москвы готовят воду четыре станции: Рублевская(1903 г.), Восточная (1937 г.), Северная (1952 г.) и Западная (1964 г.).
Система инженерных сооружений, предназначенная для проведения воды из одного места (обычно – станций водоподготовки) к населению, преимущественно – по подземным трубам и каналам. Протяженность водопроводных сетей Москвы составляет около 13 тысяч километров – это расстояние от Москвы до экватора и обратно!
Как известно, время года оказывает весьма значительное влияние на полноводность рек. Речной сток весной, летом или осенью разный; отличается он и по годам - бывают года водообильные и сухие. Так, например, в районе Твери раньше годовые колебания уровня воды составляли 11 м! Такая неравномерность стока рек затрудняет обеспечение жителей окрестных городов водой, потребляемой как для технических нужд, так и для бытовых целей. Кроме того, понижение уровня воды до определенной отметки мешает полноценной работе гидроэлектростанций, входящих в состав многих речных гидроузлов на Волге. Вывод: сток необходимо регулировать. Делают это с помощью водохранилищ.
С помощью так называемых «искусственных морей» весной можно накопить известный запас воды, а летом - расходовать его постепенно, поддерживая в реке уровень воды, необходимый как для судоходства, так и для водоснабжения. Водохранилища используют также для защиты поймы реки и стоящих на ее берегах городов от наводнений. Самые известные среди волжских водохранилищ - Иваньковское («Московское море»), Угличское, Рыбинское, Горьковское, Самарское и др.
Вместе с тем строительство и эксплуатация водохранилищ сопровождаются разными «неприятностями». Затапливаются сельскохозяйственные земли - пашни и заливные луга, исчезают под водой села и даже города, повышается уровень грунтовых вод, происходит заболачивание местности; изменяется даже качество воды - она начинает «цвести» (вследствие замедления течения). Изменяются условия жизни речных обитателей: многие виды рыб исчезают, а их место занимает так называемая «сорная рыба»...
Водохранилища требуют к себе постоянного внимания и специалистов, и живущих на их берегах людей. В таких зонах недопустимы самовольное строительство, загрязнение почвы, слив отходов промышленных предприятий. Водохранилище - это живой организм, который действительно может «заболеть», при этом лечение обойдется гораздо дороже предупреждения болезни.
ВОЗДУХ
- смесь газов, главным образом азота и кислорода, из которой состоит атмосфера, т.е. газообразная оболочка, окружающая земной шар.
Воздух бывает и в растворенном состоянии, в частности - в природных водах.
Если Аристотель лишь предполагал, что воздух имеет вес, то Галилео Галилей подтвердил это опытным путем в 1632 г. Он наглядно показал, что вес медного шара увеличивается, если в него накачать воздух. И определил, что воздух в сотни раз легче воды.
Бытовые сточные воды образуются в жилых, административных и коммунальных (бани, прачечные, спортивные комплексы и др.) зданиях, а также в бытовых помещениях промышленных предприятий. Они поступают в канализационную сеть из санитарных приборов (умывальников, моек, ванн, унитазов и т.д.).
Производственные сточные воды образуются в ходе производственных процессов на заводах, фабриках, комбинатах. К ним же относятся воды после мытья оборудования, производственных помещений и пр.
ВОДЫ СТОЧНЫЕ ЛИВНЕВЫЕ
Атмосферные ливневые воды образуются в процессе выпадения осадков и таяния снега. Для их отвода используются водосточные коллекторы (см. «Коллектор»). В отличие от канализационных каналов и коллекторов, которые круглосуточно находятся под заливом, водосточные коллекторы в сухое время года свободны от воды.
ГАЗГОЛЬДЕР
(от «газ» и англ. holder - «держатель»)
Еще одно важное сооружение рядом с метантенками - газгольдер. Он сохраняет газ, выделившийся в результате брожения. Этот газ используют в качестве топлива тепловые установки. Они обогревают не только сами метантенки (см. «Метантенк»), но и станцию.
ГАЗОАНАЛИЗАТОР
Газоанализатор - прибор для определения в газовой смеси концентрации одного или нескольких газов, например, метана.
Метан (болотный газ СН4) - главная составляющая часть природного горючего газа - образуется при анаэробном (без доступа воздуха) разложении органических веществ. Взрывоопасен. Метан и другие газы, в том числе ядовитые, скапливаются в канализационной сети. Для того чтобы обеспечить безопасность аварийных служб, был разработан прибор, который позволяет следить за состоянием воздуха в колодце одновременно с земли и изнутри колодца. Посторонним людям категорически запрещается спускаться в колодцы. Это опасно!
Для того, чтобы получать воду, человек роет колодцы, бурит скважины, сооружает плотины, прокладывает каналы. Все это — гидротехнические сооружения. Если же на реке построена плотина, возле нее образовалось водохранилище, проложен канал для отвода воды, сооружена ГЭС, то всевместе это называется гидроузел. Такие гидроузлы есть на Москве-реке - Можайский гидроузел; на Истре — Истринский; на Канале имени Москвы - Акуловский. Есть гидроузлы и на других водоемах.
ДЮКЕР
(от нем. Düker и лат. duko - «проводить»)
- напорный трубопровод, сооружаемый при пересечении дороги, оврага, русла реки. Трубы для него применяются стальные, с усиленной антикоррозионной изоляцией.
Дюкер укладывают, например, по дну реки в траншее. Выполняет эти работы специальный отряд техников-подводников. При устройстве дюкера под транспортными магистралями его линии (нитки) заключают в стальной или железобетонный короб для защиты от динамического воздействия, возникающего при движении транспорта.
ЗАДВИЖКА
Водопроводная сеть в городе похожа на паутину, сплетенную из труб различного диаметра. По всем трубам день и ночь бежит вода. А что если авария? Труба вышла из строя? Или требуется подвести воду к новому дому? Для таких случаев существуют особые устройства — задвижки. Они приводятся в действие электромотором и перекрывают поток воды на нужном участке водопровода. После этого ремонтники или строители могут приступать к необходимым работам.
ЗАСУХА
В природе чередуютсямаловодные и обильные по количеству выпавших осадков периоды. Так, в начале 90-х годов начался очередной маловодный период, продолжительность которого ученые определяют в 10 - 12 лет. Летом и осенью 1995 года осадков выпало в 2,5 раза меньше, чем обычно. Уровень воды в водохранилищах снизился на треть, остались минимальные запасы воды. Все службы водоснабжения работали в жестком режиме чрезвычайной ситуации. Было увеличено количество воды, поступающей в столицу по Каналу имени Москвы и со стороны Вазузской гидротехнической системы. И Москва пользовалась водой, как всегда.
Засуха 1995 года еще раз напомнила о необходимости экономить воду. Для этого снижается напор в городской водопроводной сети в ночное время; для промышленных предприятий, отличающихся нерациональным водопользованием, устанавливаются лимиты; оперативно устраняются утечки в жилых домах.
ЗАТВОР
- подвижная металлическая конструкция, перекрывающая отверстие в коллекторе (см. «Коллектор»), канале, плотине, шлюзе. Канализационная сеть города, как и водопроводная, похожа на паутину, сплетенную из труб, каналов и коллекторов. По ним день и ночь течет сточная вода. А если труба вышла из строя или требуются профилактическая прочистка или подключение нового участка сети? Для этих случаев на трубопроводах применяются задвижки, а на каналах и коллекторах устанавливаются затворы.
ЗОЛОТАРЬ
(или официально ассенизатор)
- человек, занимавшийся чисткой выгребов в городских дворах. Именно золотари раз в месяц в темное время суток специальными черпаками вычерпывали содержимое выгребов, наполняя им открытые бочки. Сами выгреба для дезинфекции поливали карболовой кислотой, хлорной и едкой известью.
ЁРШ
- с помощью этого инструмента раньше прочищали трубы круглого сечения. Простейшая конструкция ерша представляла собой деревянный цилиндр, покрытый конским волосом. Высота щетины - 25-45 мм, в зависимости от размеров ерша. Для труб большого сечения изготавливали ерши на железном барабане. Если труба была сильно загрязнена, то сначала использовали ёрш меньшего диаметра. И только после этого прочищали ершом, размер которого соответствовал сечению трубы.
В настоящее время при аварийно-восстановительных работах в канализационных сетях используются современные машины и механизмы.
ИЗОЛЯЦИЯ
Водопроводные трубы уложены в землю. Там они подвергаются агрессивному воздействию окружающей среды, а также блуждающих токов. Чтобы продлить срок работы водопроводных труб, их изнутри и снаружи изолируют. Внутренняя поверхность покрывается тонким, не более 1 см, слоем цементно-песчаного материала — он довольно прочен, стойко оберегает трубы от воздействия пробегающей по ним воды. Снаружи трубы покрывают битумом, всевозможными изоляционными полимерными материалами. По современным нормам труба, уложенная в землю, должна исправно работать 25 лет. Покрытая полимерами, она прослужит гораздо дольше.
ИСТОЧНИКИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ МОСКВЫ
Мы все время говорим о Волге как об источнике питьевой воды для столицы. Но таких источников у столицы несколько. В настоящее время Москва полностью удовлетворяет свои потребности в воде за счет поверхностных источников, расположенных на территории Московской, Смоленской и Тверской областей: за счет Москворецко-Вазузской и Волжской водных систем. Они состоят из цепочки водохранилищ, соединенных каналами. Волжская гидротехническая система включает Иваньковское, Икшинское, Учинское, Пестовское, Пяловское, Клязьминскоеи Химкинское водохранилища, а также канал имени Москвы. В составе Москворецко-Вазузской гидротехнической системы - Можайское, Рузское, Озернинское, Истринское, Вазузское, Яузское и Верхне-Рузское водохранилища.
ИЛ АКТИВНЫЙ
- биологически активный ил. Используется для биологической очистки сточных вод в аэротенках (см. «Аэротенки»). Он состоит из множества микроорганизмов, питающихся загрязнениями, которые поступают со сточными водами. Поступающий в аэротенки воздух доставляет этим микроорганизмам кислород, необходимый для их жизнедеятельности. Каков же состав «микробного населения» активного ила? Оказывается, кроме большого количества «жизнедеятельных бактерий», в него входят простейшие (инфузории, корненожки) и коловратки (черви).
Активный ил в аэрируемой жидкости (см. «Аэрация») обеспечивает поглощение органических веществ и бактерий, загрязняющих сточные воды. В этой области несомненный интерес представляют работы русского ученого Н.А. Масленникова. Он изучил «взвешенный слой» и первым применил добавку активного ила в первичные отстойники, в результате чего значительно повысился эффект отстаивания. А произошло это на Люблинской станции аэрации.
ИЛОВЫЕ ПЛОЩАДКИ
До 90-х годов XX века основным методом обработки осадка городских сточных вод являлась его подсушка в естественных условиях на иловых площадках (картах) с последующим вывозом на поля совхозов и колхозов или в отработанные карьеры и овраги без их специальной подготовки.
Технологическая схема естественной сушки осадка использовалась в Москве более 100 лет, что привело к накоплению в иловых картах свыше 20 млн. м3 жидких осадков.
Иловые карты - протяженные котлованы глубиной несколько метров. Они заполнялись осадком, и под действием солнца и ветра в течение нескольких лет происходила естественная сушка этого осадка. Но в естественных условиях невозможно получить осадок с низкой влажностью, в связи с чем площади иловых карт все возрастали и возрастали. Естественно, этот процесс не мог продолжаться бесконечно. Разработаны и внедрены методы обезвоживания осадка с помощью фильтр-прессов, которые затем уступили свое место центрифугам. Применение специальных средств позволило значительно уменьшить объем конечного осадка. А обезвоживание осадка со старых площадок, занимающих территорию свыше 1500 га, позволило высвободить площадь для строительства прекрасного микрорайона Москвы - Марьино, где проживает около 300 тыс. человек (почти столько же, сколько живет во Владимире, Костроме или Чите.)
ИЛОУПЛОТНИТЕЛИ
- сооружения для уплотнения избыточного активного ила (см. «Ил активный»). В результате жизнедеятельности микроорганизмов сточные воды очищаются от органических загрязнений, а масса активного ила в аэротенках постоянно увеличивается, т.е. образуется лишний активный ил, так называемый «избыточный». Он подается на илоуплотнители для стабилизации и обезвоживания. Осадок после уплотнения ила направляется в метантенки для обработки.
КАНАЛ
В свое время специалисты подсчитали: в конце 30-х годов XX века столице потребуется ровно столько воды, сколько ее несет Москва-река. То есть город "выпьет" всю реку без остатка, русло реки ниже по течению пересохнет. Чтобы не допустить подобное, решено было помочь Москве-реке: перебросить в нее часть стока полноводной Волги. Так родился проект канала Москва — Волга.
Работы по строительству канала начались в 1932 году. На Волге близ Дубны была возведена Иваньковская плотина, перегородившая великую русскую реку. Плотина образовала огромное водохранилище — целое море, простирающееся почти до Твери. Это Иваньковское водохранилище. Здесь собирается вода, питающая канал. На своем пути волжской воде приходится преодолевать подъем на высоту 38 м. Делается это в 5 этапов с помощью мощных насосных станций. Возле каждой станции — шлюз для прохода судов. По мере продвижения канала к югу строители создали на его пути шесть водохранилищ: Икшинское, Пестовское, Пяловское, Акуловское (или Учинское), Клязьминское, Химкинское. Их назначение — хранить воду, создавать ее запас. Сам канал имеет глубину 5,5 м, ширину 85 м, общая длина 128 км. На канале построено 11 плотин, 8 гидростанций, два речных вокзала, множество мостов, шлюзов, тоннелей, причалов - всего 240 сооружений. Строительные работы закончились в мае 1937 года. 15 июля состоялось открытие канала.
Сооружение канала Москва — Волга позволило решить сразу несколько проблем. Прежде всего, Москва получила в достаточном количестве питьевую воду. Кроме того, искусственная водная магистраль обеспечила речным судам кратчайший путь из столицы в Волгу и далее к городам Поволжья, а также выход к Беломоро-Балтийскому каналу и,со строительством канала Волга-Дон, к Черному морю. Недаром существует выражение: «Москва – порт пяти морей». Имеются в виду моря Балтийское, Белое, Каспийское, Азовское и Черное. С приходом волжской воды полноводнее, чище, здоровее стала Москва – река. В 1947 году, когда праздновали 800-летие Москвы, каналу было присвоено имя, и он стал называться Каналом имени Москвы.
- химический элемент, газ без запаха и цвета, входящий в состав воздуха и воды. Кислород необходим для дыхания и горения.
Трудно переоценить значение кислорода в жизни нашей планеты, в целом. Кислород необходим и для биологической очистки сточных вод в искусственно созданных условиях в аэротенках (см. «Аэротенки»), для жизнедеятельности активного ила (см. «Ил активный»).
КАНАЛИЗОВАНИЕ ПЕРВОПРЕСТОЛЬНОЙ
Исторические летописи указывают, что еще в XIV веке в Новгороде и Москве были вырыты подземные каналы для отвода сточных вод. К 1367 году относится постройка водосточной трубы от центральной части Московского Кремля до Москвы-реки. Однако, в целом, санитарное состояние городов долгое время было очень плохим и небезопасным для здоровья жителей.
Во времена Петра Великого появился Указ «О наблюдении чистоты в Москве и о наказании за выбрасывание сору и всякого помету на улицы и переулки». Он обязывал жителей города «весь мусор, навоз и мертвечину возить за Земляной город, от слобод в дальние места, засыпать землею». Ослушников же надлежало приводить в приказ Земских дел и «за первый привод бить батоги, за другой бить батоги ж да пени и мать по пять рублей, за третий привод бить кнутом да пени имать по десять рублей». (Тогда это были большие деньги.)
Позже Екатерина II своим указом повелела «накрепко запретить и неослабно того наблюдать, чтобы в Москву-реку и протчие через город текущие воды никто никакого сору и хламу не бросал и на лед нечистот не вывозил». Тем не менее, загрязнение рек, ручьев и прудов продолжалось, берега водоемов заваливались мусором и отбросами. Речка Неглинная уже в 1787 году была настолько загрязнена стекавшими с улиц нечистотами, что вода ее считалась непригодной для употребления. К 1825 году были построены Самотечный и Неглинный каналы, служившие для отвода атмосферных стоков. Попадали в них и бытовые сточные воды, никакой очистки не предусматривалось - все сливалось непосредственно в водоемы. Нечистоты выплескивали прямо во дворах, они просачивались в почву и загрязняли воду питьевых колодцев, издавали зловоние. Забота об удалении нечистот возлагалась на товарищества ассенизаторов (см. «Золотарь»). Свалки кольцом охватывали Москву, и запах от них издалека давал о себе знать подъезжавшим к городу. Все это способствовало распространению эпидемий, уносивших жизни людей, по статистике - одного человека из тысячи. Совершенно очевидным становилось то, что в Москве, которая все больше приобретала черты европейского города, необходимо было немедленно создавать цивилизованные условия жизни.
В 1874 году в Московскую городскую Думу инженером М.А. Поповым впервые были представлены «проектные начертания канализации г. Москвы» (см. «Проекты канализования М.А. Попова и В.Д. Кастальского»).
КОАГУЛЯЦИЯ
В речной воде взвешены мелкие частицы, которые делают ее мутной, грязной. Можно подождать, когда эти частицы под собственной тяжестью осядут на дно резервуара. Но это слишком долго. Для ускорения очистки воды применяется коагулянт. Это химическое вещество - сернокислый алюминий. Коагулянт имеет замечательное свойство: растворенный в воде, он притягивает к себе находящиеся там мелкие частицы. Под действием коагулянта очень скоро в воде образуются и растут, как снежный ком, крупные хлопья из взвеси, которые тут же опускаются на дно - выпадают в осадок. Вода становится прозрачной. Процесс очистки воды с помощью коагулянта называется коагулированием. Он осуществляется в специальном резервуаре - камере хлопьеобразования. Осаждение хлопьев и других примесей происходит в следующем резервуаре - отстойнике. Вода становится чистой, но не совсем. Для окончательной очистки ее еще надо пропустить через фильтр.
КОЛОДЕЦ СМОТРОВОЙ, КАМЕРА СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ
Смотровые колодцы и камеры (колодцы большого размера) нужны для того, чтобы можно было спускаться к трубопроводам, расположенным под землей, и выполнять различные работы - осматривать, нет ли повреждений, ремонтировать и т.д. В зависимости от того, на каком участке трубопровода находятся смотровые колодцы, они подразделяются на поворотные, узловые и линейные. Располагаются в тех местах, где изменяются диаметры, уклоны трубопроводов и их направление, а также там, где присоединяются боковые ветки; на прямолинейных участках труб - через 35-300 м (с увеличением диаметра труб расстояние между колодцами увеличивается).
Люки канализационных колодцев можно увидеть на улице, но спускаться в них посторонним категорически запрещается. Это опасно!
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА
Качество воды, поступающей в водопровод, тщательно контролируется. На каждой водопроводной станции имеется лаборатория. Проверяется качество питьевой воды по 46 химическим и биологическим показателям. Причем не в одном каком-то месте, а по всему водному пути — в 140 точках. Кроме того, независимая российско-французская химическая лаборатория "РОСА" контролирует качество как исходной, так и питьевой воды по 181 химическому, 11 бактериологическим и более 40 биологическим показателям. Такой контроль питьевой воды гарантирует ее безопасность для здоровья москвичей.
Пейте на здоровье!
КЛОАКА МАКСИМА (СLOACA MAXIMA)
(от лат. cluo - «чистить», «очистительный канал» и maxima - «великая, большая») - одно из замечательных сооружений древних римлян. Построена около 300 г. до н.э. по этрусским образцам. Играла роль главного коллектора общесплавной системы. Но самое удивительное то, что перестроенная в начале XX века, она существует по сей день.
«Клоака Максима», т.е. «Великая клоака», оправдала свое название техническим совершенством и разветвленностью рукавов. Поначалу Клоаку сооружали исключительно для отвода почвенных вод с болотистой части города. Но затем к этому подземному каналу вывели и стоки жилых домов. Правда, римляне считали, что канал этот недостаточно промывался, поскольку имел незначительный уклон. Но, тем не менее, он смог продержаться без, как бы мы сказали сегодня, капитального ремонта несколько столетий. Много позже, уже во времена императора Августа, в Риме вводится регулярная промывка каналов. Для этого использовали воду из водопроводов.
КОАГУЛЯНТ
(от латин. coagulatio — «свёртывание, сгущение, укрупнение») — реагент, предназначенный для ускорения очистки воды от взвешенных и растворенных веществ. Коагуляция является необходимым этапом обработки воды, забираемой из поверхностных водоемов – рек, озер, водохранилищ. За счет введения коагулянта в обрабатываемую воду в результате физико-химических процессов происходит объединение мелких частиц загрязнений, которые присутствуют в воде. Хлопки слипшихся загрязняющих веществ легче поддаются отстаиванию.
Чаще всего в качестве коагулянта применяются сульфат алюминия, оксихлорид алюминия, хлорное железо.
Процесс коагулирования в Москве впервые был применен на Рублевской водопроводной станции в 1904 году. Обработка воды коагулянтом позволила значительно ускорить процесс очистки воды и обеспечить водой быстрорастущий город. До этого на станции вода обрабатывалась с помощью медленных фильтров.
КОЛЛЕКТОР
(от латин. collector - «собиратель») - участок канализационной сети. Территория современного города обычно разделяется на канализационные бассейны. В Москве их более 45. Сточные воды от канализационного бассейна собираются в коллектор - трубу большого диаметра.
Есть и «главный» коллектор, собирающий сточные воды из двух или нескольких коллекторов. В крупных городах коллекторы больших размеров нередко называются каналами. И какого только сечения не появлялись коллекторы: круглые и полукруглые, яйцевидные и эллиптические, яйцевидно-перевернутые и банкетные. С самым различным диаметром - даже более пяти метров.
ЛЮК
Сооружение для доступа к подземным коммуникациям. Люком называют и саму крышку, закрывающую такое «отверстие». Люк — неотъемлемая часть смотрового колодца, который, в свою очередь, является частью канализационной или водопроводной системы.
Крышка люка защищает колодец от попадания в него различных посторонних предметов, а также предотвращает возникновение возможных несчастных случаев, связанных с падением в шахту невнимательных прохожих.
МУЗЕЙ ВОДЫ
В Москве, в районе Таганки, находится единственный в нашей стране Музей воды. Сюда ежедневно приходят десятки посетителей, в том числе и школьники. Необычный музей знакомит с историей московского водопровода и канализации, с инженерными решениями, которые применялись при прокладке водопроводов. Здесь также представлены макеты отдельных сооружений и образцы оборудования. Поляроидные схемы наглядно демонстрируют процессы очистки питьевой воды, сточных вод и обработки осадка; на огромном панно изображенався сеть водоисточников.
Опытные специалисты организуют для вас интересную экскурсию и ответят на все вопросы!
МЕТАНТЕНК
(от «метан», т.е. «болотный газ», и англ. tank - «бак, цистерна»)
- железобетонный резервуар достаточно больших размеров (до 10 тыс. м3). В метантенк подается смесь сырого осадка из первичных отстойников канализационных сооружений (см. «Отстойники») и избыточный активный ил (см. «Ил активный») из вторичных отстойников.
В метантенках происходит биохимический процесс метанового «сбраживания» осадка сточных вод. Делается это с помощью бактерий и других микроорганизмов в анаэробных (т.е. без доступа воздуха) условиях при нагревании. Подогревается сбраживаемая масса с помощью пара, затем перемешивается.
При «сбраживании» выделяется смесь метана (до 70%) и углекислого газа (до 30%). Метан используют для получения пара, которым и подогревают осадок.
Также метан используется для производства «зеленой» электроэнергии и позволяет вполовину снизить потребность очистных сооружений канализации во внешних источниках электрической энергии.
НАСОС
Когда мы открываем водопроводный кран, кажется, будто вода сама бежит в руки. Однако это не так. Ее гонятмощные насосы. Они установлены на специальных насосных станциях и все время находятся в работе. Их основной рабочий орган — колеса с лопатками, они приводятся в действие электромотором. Колеса крутятся, лопатки давят на воду, загоняют ее в трубы. Создается давление или, как говорят, напор. За счет этого напора вода и поднимается вверх, прямо в вашу квартиру.
НЕОЧИЩЕННАЯ ВОДА
Почему красивейшие реки Москвы и Подмосковья нередко превращаются в грязные сточные канавы? Они засоряются промышленными и сельскохозяйственными предприятиями, автомобилистами, туристами и даже рыбаками, оставляющими мусор на льду, берегу.
Весной, во время паводков, растет опасность загрязнения водоемов органическими и химическими удобрениями, горюче-смазочными веществами, бытовыми отходами. Стоки с полей несут в воду биогенные элементы. Отсюда - цветение и зарастание водоемов. Именно весной вода в водоемах наиболее мутная. Есть даже такой показатель степени прозрачности воды - мутность. Таквот, например, в Москве-реке зимой мутность не превышает 5 мг/литр, летом достигает 10 мг/литр, а в период весеннего половодья - 300 мг/л. Неочищенная вода содержит органические соединения, болезнетворные микробы, бактерии,вирусы, а также зоо- и фитопланктон, число клеток которого достигает 80 тысяч в одном миллилитре воды. Добавьте сюда нефтепродукты, которые придают воде стойкий неприятный запах, и станет очевидным, что пить воду из реки, озера или другого природного водоема без специальной очистки нельзя ни в коем случае.
НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ
- сооружение, предназначенное для перекачки вод при подъеме и транспортировке их по напорным трубопроводам.
Основное оборудование насосных станций - насосы (гидравлические машины) для напорного перемещения, жидкости. Каких только типов и видов насосов не знает наш мир - центробежные и осевые, поршневые и роторные, струйные и многие другие.
А давно ли появились эти удивительные машины? Оказывается, насос изобрели в глубокой древности. Первый насос для тушения пожаров, который изобрёл древнегреческий механик Ктесибий, был описан в 1 в. до н. э. Простейшие деревянные насосы для подъёма воды из колодцев применялись ещё раньше.
ОБОРОТНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ
Много воды расходуют промышленные предприятия. Главным образом для охлаждения своих изделий, механизмов. Вспомним: двигатель автомобиля тоже охлаждается водой. Там она постоянно циркулирует между двигателем и радиатором, который охлаждает нагретую воду. Нечто подобное происходит и на промышленных предприятиях. Вода, участвующая в охлаждении, не выливается в канализацию, а направляется в резервуар, где ее остужают. Через некоторое время та же, но уже холодная вода снова включается в производственный процесс. Такая схема придумана для экономии воды и называется оборотным водоснабжением.
ОЗОН
На Восточную водопроводную станцию вода поступает из Волги. Вода хорошая, но имеет неприятный болотистый запахи желтоватую окраску. Как от них избавиться? Специалисты испробовали множество методов, но ни один не дал стопроцентного результата. И тогда вспомнили про озон — газ, молекула которого состоитиз трех атомов кислорода 03. Основная масса озона в атмосфере находится на высоте от 10 до 50 км от Земли и называется озо-носфера - эта газовая оболочка надежно защищает живые организмы на Земле от вредного воздействия ультрафиолетовой радиации Солнца. В небольших количествах озон содержится в воздухе в хвойных лесах, на берегу моря. У поверхности земли О3 образуется при вспышке молнии. Газ озон (от греческого "пахнущий") синего цвета с резким запахом. Озон - замечательный окислитель. Он применяется для обеззараживания воды и воздуха, в его среде погибают микробы и бактерии. На Восточной станции работает установка для получения озона. Очищенный, осушенный и охлажденный атмосферный воздух подается на озонатор, где под действием электрических разрядов рождается озон. Озоно-воздушная смесь поступает в бассейн с водой. Миллионы пузырьков насыщают воду озоном. Через 10—12 минут она становится прозрачной, бесцветной, без запаха.
ОБРАБОТКА ОСАДКА
В процессе очистки природных и сточных вод образуется осадок. Его необходимо подготовить к дальнейшему использованию (утилизации) или складированию, захоронению (депонированию) - уменьшить его влажность и, соответственно, объем, канализационному осадку дополнительно требуется обеззараживание. На водопроводных станциях осадок отводится от отстойников
Песок, задержанный в песколовках, направляется на песковые площадки, где он обезвоживается и затем вывозится для дальнейшего использования. Осадок из первичных отстойников и избыточный активный ил из илоуплотнителей (см. «Илоуплотнители») перекачивается в метантенки (см. «Метантенки»), затем обезвоживается на камерных фильтр-прессах, далее почти сухой осадок отправляется на депонирование (см. «Иловые площадки»).
ОТСТОЙНИК
Это цилиндрический резервуар диаметром до 54 м, в центр которого подается сточная вода. Вода движется от центра к периферии с уменьшающейся скоростью. Взвешенные вещества выпадают в осадок из движущегося потока, вода осветляется. Отстойники бывают первичные и вторичные. В первичном отстойнике осадок удаляется в иловый приямок скребками, размещенными на вращающейся ферме. А во вторичных отстойниках вместо скребков используются илососы.
ОЧИСТКА
- процесс обработки сточных вод на очистных сооружениях. На московских очистных сооружениях применяются механическая и биологическая очистка вод и доочистка.
Сооружения механической очистки - это решетки, песколовки, первичные отстойники. В чем же заключается механическая очистка? Сточная вода проходит через решетки, на которых задерживаются крупные загрязнения: тряпки, бумага, другой мусор. Затем вода попадает в песколовки, которые «ловят» взвешенные частицы минерального происхождения. Следующий этап очистки сточной воды - первичные отстойники, предназначенные для задержания оседающих и плавающих примесей.
А как удалить то, что плавает на поверхности - жиры? В первичных отстойниках для этого существуют специальные устройства - так называемые жироловки.
После механической очистки вода поступает на сооружения биологической очистки: аэротенки (см. «Аэротенки») и вторичные отстойники. Биологическая очистка сточных вод происходит в результате жизнедеятельности микроорганизмов, которые окисляют растворенные и нерастворенные органические соединения.
Часть очищенной воды идет на технические нужды промышленных предприятий. Для более полного удаления взвешенных веществ эта вода подвергается дополнительной очистке (доочистка) и обеззараживанию (см. «Ультрафиолетовое обеззараживание»). Вода, пройдя весь путь под контролем специалистов (инженеров, химиков, технологов) и обретя вторую жизнь, чистая и прозрачная по специальному каналу возвращается в Москву-реку.
ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
- это целые заводы по обработке сточных вод города. В Москве их 4: Курьяновские, Люберецкие, Южно-Бутовские, Зеленоградские.
Курьяновские очистные сооружения введены в эксплуатацию в 1950 году, первоначально их мощность была 250 тыс. м3 сточных вод в сутки. Сегодня это один их крупнейших в мире водоочистительный комплекс мощностью 3 млн. 125 тыс. м3 в сутки, обрабатывающий 60% сточных вод города.
На станции осуществляется трехступенчатая очистка (см. «Очистка») сточных вод: механическая, биологическая, доочистка. Это связано с защитой реки Москвы от загрязнений и с использованием доочищенных сточных вод для технического водоснабжения промышленных предприятий.
Люберецкие очистные сооружения введены в эксплуатацию в 1964 году, их мощность в то время была 600 тыс. м в сутки. Теперь они одни из крупнейших в Европе - их мощность 3 млн. м3 в сутки. Они очищают 40% сточных вод города.
Самостоятельной системой канализации и собственными очистными сооружениями располагает город-спутник Зеленоград.
Степень очистки сточных вод на этих очистных сооружениях составляет 95%, что даже выше, чем во многих европейских странах.
ПИКОВЫЕ НАГРУЗКИ
Пиковая нагрузка — это резкое увеличение потребления воды по сравнению с обычным уровнем.
Москвичи расходуют воду неравномерно. Днем все на работе, и расходы воды меньше. Вечером — больше. Замечено, что расход воды значительно снижается во время трансляции телесериалов и резко "подскакивает" после окончания передачи. Особенно большой расход воды бывает перед праздниками. Если в обычные дни Москва потребляет в сутки 6 миллионов кубометров воды, то в дни пиковых нагрузок — до 7 миллионов кубометров. Специально для таких случаев на водопроводных станциях имеется резервный запас воды.
ПЛОТИНА
Как запрудить ручей, знает каждый. Бежит ручей, на его пути сооружаем преграду - получилась запруда. Плотина - это запруда на пути реки. Ее ставят для того, чтобы поднять уровень воды в реке, это улучшает условия судоходства. Илидля того, чтобы сделать запас воды для нужд водоснабжения. Или для того, чтобы построить рядом с плотиной гидроэлектростанцию (ГЭС) и получать самую дешевую электроэнергию. Плотины бывают земляные, каменные, бетонные.
ПОЖАР
Повышение расхода воды во время тушения пожара учтено уже при расчете системы городского водопровода и поэтому не сказывается на бесперебойном водоснабжении города.
ПОЙМА
Низина, по которой течет река и которая заливается водой во время весеннего половодья, называется пойма. В старину люди бережно охраняли пойму. Не рубили лес ближе, чем в 200 метрах от реки, поскольку лес сберегал чистоту воды, регулировал водный баланс. Нельзя было пахать в пойме, возводить хозяйственные постройки с вредными отходами. К сожалению, этими мудрыми заповедями в последние десятилетия нередко пренебрегают. В 60-70-е годы XX века , когда сельское хозяйство нуждалось в новых пахотных площадях, леса на берегах многих рек были вырублены, пойма распахана до самой кромки воды. Это привело к засорению и обмелению рек.
Специалисты настаивают на принятии закона, запрещающего рубить лес по берегам рек, распахивать пойму. Требуют передать 100-метровую полосу по берегам рек в федеральную собственность, чтобы исключить в этой зоне всякое строительство и хозяйственную деятельность.ПОЛОВОДЬЕ
О весенних половодьях и затоплении прибрежных низин можно рассказывать долго. Мы решили вспомнить в этом очерке только о наводнениях, случавшихся в нашей столице - Москве - в разные периоды ее многовековой истории.
Как известно из летописей и воспоминаний очевидцев, с той поры, как возник город Москва, каждый год, после таянья снегов и ледохода, воды Москвы-реки заливали низменную часть столицы. Больше всего от паводков страдали нынешнее Замоскворечье, а также торговое Зарядье и некоторые другиерайоны города.
Самым известным среди весенних половодий считается очень сильное половодье 1908 г., вошедшее во все справочники и учебники по истории Москвы как «историческое». Тогда, в апреле, в пасхальные дни, были затоплены практически все Замоскворечье, Зарядье, Дорогомилово. Кремлевские набережные сравнялись с гладью реки, по воде плыло много снесенных потоком в верховьях Москвы-реки изб, бревен, клеток с курами, останков животных, вырванных с корнем деревьев. Мальчишки передвигались по переулкам Зарядья на плотах, а наиболее удобным транспортом для взрослого населения стали лодки. Многие жители Москвы переселились в другие части города, спасались на крышах домов и сараев. Служители знаменитой Третьяковской галереи, вместе с присланными им на помощь солдатами, спешно строили плотины из мешков с песком и кирпича, чтобы оградить от воды бесценные сокровища искусства... Реки Подмосковья превратились в тот год в настоящие озера, были затоплены поля, луга и пашни, десятки деревень. От тех событий остались фотографии и воспоминания очевидцев. Чуть менее катастрофическим, а потому и менее известным оказалось наводнение 1926 г.
После сооружения канала имени Москвы, Карамышевскогои Перервинского гидроузлов (в черте города), а также водохранилищ в верховьях Москвы-реки и на ее притоках таких масштабных наводнений можно не опасаться. Гидротехнические сооружения вовремя задержат паводковые воды, не дадут им устремиться в пределы Москвы, а потом, в межень, отдадут их реке.
Москву избавили от паводков. Но перед специалистами встала другая (не менее важная) задача. Раньше половодья, помимо неприятностей, которые они причиняли жителям, выполняли и одну положительную задачу - очищали русла Москвы-реки и ее притоков, способствовали самоочищению реки от накапливающихся промышленных и бытовых отходов. Теперь же это приходится делать искусственно.
Река при обычном уровне воды не может освободиться от накапливающихся донных образований, а потому «генеральную уборку» осуществляют люди. За время существования канала имени Москвы такие промывки делались семь раз. Для этого полностью открывают затворы у Карамышевской и Перервинской плотин, а по Москве-реке пропускают большое количество воды. Первая такая промывка (к которой долго и тщательно готовились) была осуществлена в 1947 г. Она длилась более двух суток. А последняя была сделана совсем недавно - в 1998 г. Как показали исследования, такие промывки русла реки весьма эффективны.
ПРОЕКТ БАУЭРА
Генерал Фридрих Вильгельм Бауэр - первый строитель Мытищинского водопровода.
При устройстве Мытищинского водопровода было положено начало отводу сточных вод. В «Проекте о проведении воды в столичный город Москву» (1780 г.) генерал Бауэр пишет: «Предлагаю я проект мой не только о проведении в сей город довольного количества чистой воды, но и о способе к истреблению из оного всяких нечистот, к чему подает средства самая речка Неглинная».
Как же поступает генерал? По его проекту река Неглинка между Самотечной и Трубной площадями заключена в закрытый канал. Размеры его внушительны: ширина - 2,4 м, высота - 2,1 м. Но так как «могущая собраться в него из града всякая нечистота найдет себе в открытом канале сток», то Бауэр устраивает при Самотечном пруде еще и специальный промывной резервуар.
Однако предусмотрительный генерал не ограничивается одним только Самотечным резервуаром. Во избежание загрязнения самой Москвы-реки нечистотами большого канала, он выдвигает остроумное решение. При впадении канала в реку строится «резервуар-отстойник». А для его опорожнения - подземный выпуск. Бауэр позаботился и об удалении осадка: «Охотникам до садов позволится брать оную для утучнения земель своих; а буде не захотят ею пользоваться, то станет она употребляться для засыпки понемного большого буерака».
Время идет. Подземная Москва совершенствуется. И Самотечный, и Неглинный каналы после 1812 года перекрываются добротными сводами. Проходит еще пять лет, и учрежденная к тому времени «Комиссия для строений» заканчивает устройство канала между Самотечной и Трубной площадями. Общая длина его составляет 3 км. А над ним разместился Цветной бульвар. Появился Неглинный проезд. И был разбит знаменитый Александровский сад.ПОЛЯ ОРОШЕНИЯ
- специально подготовленные земельные участки, предназначенные для одновременной очистки сточных вод и выращивания сельскохозяйственных культур.
В Москве они использовались на начальной стадии развития канализации города. Были расположены в Люблино и Люберцах. По мере увеличения количества стоков поля орошения превратились просто в поля фильтрации, т.е. сточная вода распределялась по площадям, фильтровалась через почву, собиралась в дренажные канавы и отводилась в Москву-реку. Взвешенные и коллоидные вещества, содержащиеся в сточной воде, задерживались в почве и с помощью кислорода и микроорганизмов почвы преобразовывались в минеральные соединения. Но и поля фильтрации со временем перестали справляться с очисткой и передали эстафету станциям аэрации (см. «Очистные сооружения», «Природоохранный комплекс»).
ПРИРОДООХРАННЫЙ КОМПЛЕКС
Комплекс мер (технических, юридических, организационных, экономических и т.д.) для уменьшения воздействия на окружающую среду всех видов деятельности человека и сохранения природных ресурсов. Комплекс помогает поддержать экологическое равновесие с помощью природоохранных мер, а также устанавливает правила для любой хозяйственной деятельности.
ПРОЕКТЫ КАНАЛИЗАЦИИ М.А. ПОПОВА И В.Д. КАСТАЛЬСКОГО
3 мая 1874 года русский инженер-гидротехник, отставной штабс-капитан М.А. Попов представил проект канализации Москвы, согласно которому сточные воды предлагалось отводить за город и очищать их на специальных полях орошения (см. «Поля орошения»).
По собственной инициативе за счет личных сбережений Попов собрал данные о топографических и почвенных условиях Москвы, составил расчеты необходимой мощности всех сооружений и разработал в двух вариантах проект устройства городской канализационной сети, определил стоимость всех капитальных работ и ежегодные эксплуатационные расходы.
По проекту Попова предлагалось канализовать город по общесплавной системе, т.е. обеспечить прием в канализацию производственно-бытовых и дождевых стоков.
Несмотря на то, что проект так и не был утвержден, М.А. Попов остался в истории Москвы как инициатор, подвижник, блестящий инженер.
В 1886 году инженер В.Д. Кастальский внес предложение о целесообразности устройства в Москве раздельной канализации. Отведению подлежали производственно-бытовые (без дождевых) стоки с очисткой на полях орошения. Это предложение имело явные преимущества перед ранее представленными проектами: раздельная система канализации требовала в 2-3 раза меньше площади для устройства полей орошения по сравнению с общесплавной и гораздо меньше затрат на эксплуатацию, хотя и несколько проигрывала в санитарном отношении.
В сентябре 1893 года начались работы по прокладке сетей. Средства для покрытия всех расходов предоставляли облигационные займы. Они были рассчитаны сроком на 49 лет.
30 июля 1898 года вступила в строй первая очередь московской канализации.
ПРОЧИСТКА
При промывке канализационной сети на стенках труб иногда остаются плотно налипшие загрязнения. Со временем слой их увеличивается, что может привести к зарастанию сети.
Для того чтобы этого не произошло, проводится профилактическая прочистка труб механическим и гидродинамическим способами. В первом случае используют резиновые мячи, диски и лебедки, во втором - каналоочистительные машины.
ПУСК ГЛАВНОЙ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ
Открытие московской канализации состоялось 30 июля 1898 года с пуска Главной насосной станции, которая начала перекачивать сточные воды на Люблинские поля орошения. Тогда было проложено более 262 км городской канализационной сети, построены городской и загородный каналы. Московские дома стали подключать к канализации.
РАСХОД ВОДЫ
Каждый москвич в среднем расходует 167 литров воды в сутки. Это очень много. Если перевести на ведра — получится около 17 ведер. Человеку же, живущему в доме без водопровода, на все про все хватило бы и половины. Тот, кто носит воду из колодца, поневоле станет экономным. Для сравнения приведем ежедневный расход воды на человека в некоторых зарубежных городах (в литрах):
Маленькие цифры говорят не о том, что люди там не любят подолгу плескаться под душем, а о том, что вода, к примеру, в Брюсселе значительно дороже, чем в Москве. Люди экономят воду — берегут деньги. Если в наших квартирах поставить счетчики воды и брать деньги за каждый истраченный литр — расход резко сократится.
РЕГУЛИРУЮЩИЙ УЗЕЛ
Все водопроводные станции находятся за автомобильной кольцевой дорогой. От станции до потребителя воды - десятки километров. При этом вода потребляется неравномерно - в зависимости, к примеру, от времени суток, праздников и выходных. Казалось бы, станция тоже могла бы работать неравномерно: днем - в полную силу, а ночью - передохнуть. Но это невыгодно. Машины и все производственные мощности должны всегда работать равномерно, с полной загрузкой. А вот для того, чтобы обеспечивать подачу воды в зависимости от ее потребления, существуют регулирующие узлы. Это огромные резервуары и мощные насосы. Ночью резервуары наполняются, утром насосы подают накопленную воду в городскую водопроводную сеть. И так до следующей ночи.
Регулирующие узлы находятся в самом городе. Крупнейшие из них - Краснопресненский, Лениногорский (на Воробьевых горах), Останкинский, Кузьминский, Орехово-Борисовский, Коньковский, Митинский. Самый большой, Коньковский, может накопить в своих резервуарах до 250 тысяч кубометров воды.РЕШЕТКА ВОДОСТОКОВ
Используется при удалении ливневых вод с улиц городов. Препятствует проникновению мусора в водосточные коллекторы.
РЕШЕТКА КАНАЛИЗАЦИОННАЯ
Решетки предназначены для задержания из сточных вод крупных загрязнений. Их можно увидеть буквально на всех насосных и очистных станциях.
Решетка - это большая металлическая рама, внутри которой установлен ряд параллельных металлических стержней. Решетки размещены на пути движения сточных вод. Конструкция решеток предусматривает их прочистку специальными механизмами (граблями).
СЫРАЯ ВОДА
Вода бывает сырая и кипяченая. Та, что течет из крана, - сырая. Вскипятили - кипяченая. При кипячении из водыСНЕГОСПЛАВНЫЕ ПУНКТЫ
Зима. Снегопад. Все покрывается снегом. Возникают заторы на дорогах. Снег приходится убирать, часть снега сдвигают к обочине, но это еще больше увеличивает заторы. Часть снега вывозится и сбрасывается в реки или на специальные площадки. Но снег, убранный с улиц, далеко не такой чистый, как тот, что падает с неба. И его очень много. Требуется большое количество техники для уборки. А вредные примеси, попадающие в реки со снегом, ухудшают качество воды. И вот построили снегосплавные пункты вблизи канализационных коллекторов. Снегосплавной пункт представляет из себя камеру с дробилками и решетками, куда выгружается снег, убранный с улиц, и подается сточная вода из коллектора. Вода даже зимой теплая - плюс 18°С. Благодаря этому снег тает, талая вода уносится со сточной водой на очистку, а все механические примеси (песок, мусор и пр.) остаются в камере, затем извлекаются и увозятся на свалку.
САМОТЕК
- движение жидкости без нагнетательных устройств, т.е. насосов. Пример тому - знаменитый старинный канал в Москве под названием Самотечный.
СЕТЬ КАНАЛИЗАЦИОННАЯ
- это система подземных трубопроводов, отводящих сточные воды с территории населенных пунктов.
В Москве протяженность канализационной сети - более 7000 км (это расстояние от Москвы до Новосибирска). Диаметр отдельных каналов достигает 5,6 м, а глубина заложения труб - 50 м. По подземным самотечным и напорным трубопроводам бежит более 6 млн. кубометров сточной воды в сутки. Для транспортировки такого огромного стока работают 120 насосных станций. Все вместе они могли бы перекачать в сутки 9 млн. кубометров воды.
Канализационные каналы отводят сточные воды к местам расположения очистных сооружений (станций аэрации) в Курьяново, Люберцах, Южном Бутове, Зеленограде (см. «Очистные сооружения»). «Мосводоканал» обеспечивает услугами канализации около 15 млн. жителей московского региона.
УДАР ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ
- резкое изменение давления в жидкости, вызванное нарушением скорости ее течения в напорном трубопроводе. Это может произойти, например, при быстром перекрытии трубопровода запорным устройством.
При очень большом увеличении давления гидравлический удар может вызвать аварию. Для предупреждения аварий на трубопроводе устанавливают предохранительные устройства - уравнительные резервуары, воздушные колпаки, вентили и др.
Теория гидравлического удара, развитая русским ученым Н.Е. Жуковским, способствовала техническому прогрессу во многих областях гидротехники.
УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ
Ультрафиолетовые лучи не оказывают негативного влияния на окружающую среду в отличие от традиционно применяемого для обеззараживания сточных вод хлора. Ультрафиолетовое облучение -экологически чистый высокоэффективный метод, при использовании которого разрушаются не только бактерии, но и вирусы.
Этот метод позволяет обеспечить практически полное отсутствие болезнетворных бактерий и вирусов в очищенной воде.
ЭКОЛОГИЯ
(от греч. oikos - «жилище», «местопребывание»).
Экология - относительно молодая наука. Возникла она около 130 лет тому назад. Термин «экология» предложил в 1866 году немецкий биолог Эрнст Геккель. Он посоветовал назвать так одну из отраслей зоологии. Ученые, работающие в этой области, изучают взаимоотношения животных, растений, микроорганизмов между собой и с окружающей средой. Но не надо думать, что до 1866 года эти проблемы никого не интересовали. Еще в Древнем Вавилоне был принят закон об охране лесов, в Древнем Китае охранялись территории национальных парков. В XIII веке в Великобритании запрещалось использовать уголь для отопления домов, так как при сгорании он загрязнял воздух. Леонардо да Винчи, великий итальянский живописец, скульптор, архитектор и ученый (1452-1519), предлагал перенести движение грузового транспорта в тоннели (для уменьшения шума), а наземную часть улиц предоставить пешеходам и всадникам. Петр I принял закон об охране северного оленя, который из-за истребления его охотниками был под угрозой вымирания. Это лишь незначительная часть того, что в старые времена делали для охраны природы.
ХХ-ХХI века - время интенсивного развития науки и техники и расширения масштабов хозяйственной деятельности. Человек работает уже не только на Земле, но и в космическом пространстве. Результаты этой деятельности не могли не сказаться на природе. Сейчас экологи всего мира обеспокоены состоянием атмосферы, изменением теплового режима, радиационного фона нашей планеты. Немало тревоги вызывают загрязнение Мирового океана, водоемов, уменьшение запасов пресной воды, заражение биосферы токсичными отходами производства. И, безусловно, не остается без внимания то, что все эти негативные явления влияют на физическое и психическое состояние человека и даже угрожают самой жизни на Земле.
Задача экологов - восстановить равновесие в природе, не допускать внедрения опасных технологий, истребления животных, вырубки лесов. Следить за тем, чтобы производственные и бытовые отходы не попадали в атмосферу, в водоемы, чтобы природные богатства использовались более рационально, а жизни людей ничто не угрожало.
ФОНТАН
Когда строили Мытищинскийводопровод (это было в конце XVIII— начале XIX вв.), еще не было электричества, да и паровые двигатели считались диковиной. Поэтому воду в жилые дома не подводили, а устроили пять фонтанов, из которых жители Москвы брали воду. Впоследствии в районе села Алексеевскоесоорудили насосную станцию с двумя паровыми двигателями мощностью по 24 лошадиные силы. Станцию назвали водокачка (на этом месте сейчас стоит завод "Водоприбор"). От водокачки вода шла вдоль Мещанской улицы (сейчас проспект Мира) и поднималась в бак, установленный на втором этаже Сухаревой водонапорной башни. А уже из бака водяной поток самотеком поступал в фонтаны. Вот их названия: Шереметьевский — рядом с Сухаревой башней (его можно увидеть на картине Аполлинария Васнецова "У водоразборного фонтана на Сухаревской площади в XVIIIв."), Никольский - на теперешней Лубянке, Петровский - около Большого театра, Воскресенский - у входа вАлександровский сад, Варварский - в районе Китай-города.
До наших дней сохранились два фонтана. Петровский и сейчас стоит в сквере на Театральной площади. Никольский, когда переустраивали площадь Дзержинского (ныне Лубянская), перенесли на Ленинский проспект.