Краткий исторический обзор развития водоотведения

И очистки сточных вод

Во все времена поселения людей и размещение промышленных объектов реализовывались в непосредственной близости от пресных водоемов, используемых для питьевых, гигиенических, сельскохозяйственных и производственных целей. В процессе использования человеком воды происходит изменение ее природных свойств, и в ряде случаев она становится опасной в санитарном отношении. Впоследствии с развитием инженерного оборудования городов и промышленных объектов возникла необходимость в устройстве организованных способов отведения загрязненных отработанных потоков воды по специальным гидротехническим сооружениям.

В настоящее время значение пресной воды как природного сырья постоянно возрастает. При использовании в быту и промышленности вода загрязняется веществами минерального и органического происхождения. Такую воду принято называть сточной водой.

В зависимости от происхождения сточных вод они могут содер­жать токсичные вещества и возбудители различных инфекционных заболеваний. Водохозяйственные системы городов и промышленных предприятий оснащены современными комплексами самотечных и напорных трубопроводов и других специальных сооружений, реализующих отведение, очистку, обезвреживание и использование воды и образующихся осадков. Такие комплексы называются водоотводящей системой. Водоотводящие системы обеспечивают также отведение и очистку дождевых и талых вод. Строительство водоотводящих систем обусловливалось необходимостью обеспечения нормальных жилищно-бытовых условий для населения городов и населенных мест и поддержания хорошего состояния окружающей природной среды.

О применении воды для удаления нечистот свидетельствуют археологические раскопки древних поселений Вавилонии, Ассирии, Финикии, Египта, Греции и Рима. Для отведения сточных вод в естественные проточные водоемы или для орошения сельскохозяйственных земель иногда строились крупномасштабные гидротехнические сооружения, выложенные кирпичом с обмазочной гидроизоляцией, обеспечивающие пропуск больших водных потоков. Литературные источники свидетельствуют о существовании каналов для отведения дождевых и бытовых сточных вод в Индии и Китае около 5–6 тыс. лет назад. За несколько тысячелетий до нашей эры в ассирийском Саргонском дворце был построен канал высотой 1,4 м и шириной 1,2 м. Древние греки в Афинах для отведения сточных вод построили канал шириной 4 м. Поражает высокое качество строительных работ. В Древнем Риме в VI веке до н. э. был построен большой закрытый водоотводящий канал с названием «Клоака Максима». Отдельные части этого канала использовались вплоть до начала XX столетия н. э. Нашествие варваров разрушило достижения древней цивилизации. Распространилось средневековое презрение к заботам о чистоте тела, что подорвало в общественном сознании значение санитарно-технических сооружений. Антисанитарное состояние средневековых городов способствовало распространению эпидемий чумы, проказы, оспы, тифа во всех странах Западной Европы.

Промышленное развитие и рост городов в Европе в XIX веке привели к интенсивному строительству водоотводящих каналов. Сильным толчком к развитию водоотведения городов стала эпидемия холеры 1831 года в Англии. В последующие годы в этой стране усилиями парламента были реализованы мероприятия по замене открытых каналов подземными и утверждены нормативы качества сточных вод, сбрасываемых в водоемы, организована биологическая очистка бытовых сточных вод на полях орошения.

Первые водоотводящие сооружения в России были построены в Новгороде в XII веке – бревенчатый канал перекрывался пластинами и берестой. В XIV веке в Москве была проложена водосточная труба от центральной Ивановской площади до р. Москвы. В XV–XVI веках в Москве строили систему из деревянных труб и каналов из кирпича и камня, уложенных с небольшим уклоном. Вершиной технического прогресса водохозяйственного строительства в Сибири в XVIII веке считается система водоснабжения и водоотведения Змеиногорского рудника по добыче золота. Проект этой системы был разработан талантливыми русскими умельцами в 1783–1785 годах. Реализованное к 1787 году строительство комплексных сооружений, обслуживающих три шахты, рудообогатительную фабрику, кузницу и пильную мельницу, решалось с многократным использованием воды, что является прообразом современного принципа повторно-последовательной технологии водопользования. Суммарный расход воды в системе составлял 17,3 тыс. м³/сут; общая протяженность системы – около 2,5 км.

Технический прогресс в водоснабжении и водоотведении на Алтае базировался на сложных инженерных разработках. Алтайский горный округ был в то время одним из главных поставщиков золота в царскую казну, вследствие чего на алтайские рудники и заводы направлялись лучшие специалисты, в их числе «водных дел мастера» с Урала и из Центральной России И. И. Ползунов и К. Д. Фролов.

В XVIII веке в Петербурге были построены кирпичные водостоки по набережной р. Невы на Васильевском острове. Вплоть до конца XIX века распространенным приемником нечистот были выгребные ямы, это способствовало загрязнению воды питьевых колодцев домовладений. Во избежание засорений водоотводящих трубопроводов применяли грубые фильтры из булыжника.

Развитию московской водоотводящей сети способствовали усилия городского головы П. А. Алексеева. В 1886 году городской инженер В. Д. Кастальский для научной общественности сделал доклад о целесообразности для Москвы раздельной системы водоотведения. А в 1890 году он разработал проект первой очереди московской канализации, обслуживающей 1,5 млн. жителей, с удельной нормой водоотведения 85 л/(чел.∙сут) на расход 84 тыс. м³/сут бытовых и 72 тыс. м³/сут фабричных вод с очисткой бытовых вод в объеме примерно 25 %.

В 1898 году в Москве введена в эксплуатацию первая водоотводящая система, включавшая самотечные и напорные водоотводящие cети, насосную станцию и Люблинские поля орошения. Она стала родоначальницей самой крупной в Европе московской системы водоотведения и очистки сточных вод.

Несмотря на умение русских инженеров оригинально решать сложные технические задачи, строительство водоотводящих сетей в дореволюционной России шло крайне медленно. К 1915 году были построены водоотводящие сети всего лишь в 18 крупных городах, но и в этих городах водоотводящая сеть была только в районах, где проживала буржуазия, а сточные воды спускались в водоемы либо после частичной очистки, или вовсе без очистки. В марте 1921 года было принято постановление о мерах по улучшению водоснабжения, водоотведения населенных пунктов и началось строительство новых и расширение старых сетей водоотведения и сооружений. К 1967 году число городов и поселков, в которых проложены системы водоснабжения и водоотведения, по сравнению с 1917 годом увеличилось более чем в 50 раз. Индустриальные методы строительства сетей и сооружений из сборных железобетонных элементов позволили решить проблемы благоустройства городов, поселков и крупных промышленных предприятий.