Как это работает. Куда уходит то, что москвичи смывают в унитаз.

После того как мы нажимаем кнопку смыва на унитазе, закрываем кран и отправляемся по своим делам, водопроводная вода превращается в сточную и начинает свой путь. Сначала по трубам канализации. В Москве протяженность подземной части канализации самая большая в России - 8.000 км.

Чтобы снова попасть в Москву-реку, ей нужно пройти километры канализационных сетей и несколько этапов очистки. Как это происходит, журнал The Village узнал, побывав на городских очистных сооружениях.

А для начала история от "Мосводоканала":

До конца XIX века на всей территории Москвы существовала вывозная система удаления нечистот. Выгребные ямы, где они скапливались, представляли собой деревянные срубы, обмазанные для гидроизоляции глиной, и не могли предотвратить загрязнения почвы и воды в питьевых колодцах.

Домовладельцы прибегали к разным мерам, чтобы избавиться от нечистот: устраивали спуски в водосточные трубы, в естественные водоемы, а во время дождей жидкие отходы спускались прямо на улицы, распространяя невыносимое зловоние. Сюда добавлялись стоки и от многочисленных фабрик, мастерских, бань.

В феврале 1892 году в московской городской Думе этот проект был утвержден. Началу строительства предшествовали большие подготовительные работы и решение так называемого "земельного" вопроса.

О том, насколько дорого городу обошлась земля, свидетельствует тот факт, что только сумма процентов, выплаченных землевладельцам, превысила предусмотренную проектом стоимость устройства канализации.

Работы по прокладке канализации начались в сентябре 1893 г.

17 июля (по новому стилю 30 июля) 1898г. 1-я очередь московской канализации вступила в строй. К системе канализования было присоединено 219 домовладений.

В этот день состоялся пуск Главной насосной станции, которая была предназначена для перекачивания городских сточных вод на Люблинские поля орошения, где происходила почвенная очистка стоков и которые использовались также для выращивания сельскохозяйственных культур. На полях орошения были оборудованы химическая и биолого-бактериологическая лаборатории.

С 1914 г. из-за значительной перегрузки поля орошения были переведены на режим полей фильтрации т. е. без выращивания сельскохозяйственных культур. В дополнение к ним были созданы Люберецкие поля фильтрации.

В 1917 г. канализация обслуживала лишь 28% домовладений, причем большинство из них располагалось в центре города. О канализовании окраин города пока не было и речи.

В годы довоенных пятилеток ускоренное развитие промышленности, рост населения и расширение территории города обусловили быстрое развитие и совершенствование систем канализации. Почвенные способы очистки сточных вод, требовавшие больших земельных площадей, уже не могли обеспечить очистку все возрастающего количества стоков. В конце 20-х годов, в связи с достижением предела производительности полей фильтрации, специалисты московской канализации приступили к освоению новых методов очистки на небольших станциях аэрации. В 1929 г. была введена в эксплуатацию первая в нашей стране станция интенсивных методов очистки городских сточных вод - Кожуховская станция аэрофильтрации, на которой впервые были предусмотрены специальные очистные сооружения: песколовки, отстойники, аэротенки, метантенки. Кожуховская станция на долгие годы стала образцом для проектирования, строительства и эксплуатации отечественных станций очистки городских стоков.

Вторая половина 30-х годов ознаменовалась масштабным строительством объектов канализации – Юго-Западного, Хапиловского, Измайловского, Яузского каналов, крупных коллекторов. К 1940 г. были построены районные очистные станции аэрации - Филевская, Закрестовская и Люблинская.

В это же время впервые в России была освоена технология сбраживания осадка, позволяющая получать биогаз, который сжигался в котельной с выработкой тепла.

Первой из крупных станций аэрации стала Люблинская станция производительностью 500 тыс.куб.м в сутки (1938г).

Проектирование Курьяновских очистных сооружений производительностью 500 тыс.м3/сут осуществлялось в период с 1936г по 1938г. В 1939г были начаты подготовительные работы, прерванные Великой Отечественной войной. Строительство станции возобновилось в 1947г. 18 декабря 1950г первые кубометры сточных вод поступили на сооружения механической очистки, а в 1952г заработали биологические сооружения.

В 70-х годах были построены два блока Новокурьяновской станции аэрации мощностью 1 млнкуб.м/сут каждый, где впервые был предусмотрен процесс доочистки сточных вод с последующей дезинфекцией гипохлоритом натрия. Высокое качество дочищенной воды позволяло использовать ее после дезинфекции для технических целей на промышленных предприятиях, для чего предусматривалось создание системы промышленного водоснабжения. Все емкостные сооружения Новокурьяновской станции аэрации были выполнены в сборном железобетоне.

На сегодняшний день Курьяновские очистные сооружения являются крупнейшим в Европе природоохранным комплексом, занимающим территорию 160 га. Его проектная мощность составляет 3 млн. 125 тыс.куб.м сточных вод в сутки, поступающих с северо-западных, западных, юго-западных, южных, юго-восточных районов г. Москвы и прилегающей территории Подмосковья.

В 60-х годах XX века на месте Люберецких полей фильтрации началось строительство современных очистных сооружений - Люберецкой станции аэрации.

В августе 1963 г. была пущена в эксплуатацию 1-ая очередь очистных сооружений мощностью 600 тыс. куб. м/сутки. До конца 90-х годов поэтапно вводились новые блоки сооружений, их суммарная производительность составила 3 млн. куб. м/сутки. В этот период особое внимание при проектировании новых сооружений уделялось совершенствованию процессов биологической очистки сточных вод за счет внедрения современных прогрессивных технологий и оборудования.

В 1970-х годах протяженность городской канализационной сети составляла 5 тыс. км. В 1965-1980 гг. в эксплуатацию вводилось более 70 км канализационных сетей в год.

90-е годы прошлого века стали переломными в решении вопросов обработки осадка. На основе современного оборудования и технологий в Москве был создан мощный комплекс механического обезвоживания осадка городских сточных вод. Это позволило кардинально решить вопрос переработки осадка и утилизации осадка сточных вод с последующей рекультивацией территорий иловых площадок и передачей их под жилищное строительство.

В XXI век Мосводоканал вступил, развернув масштабные работы по модернизации канализационного хозяйства, совершенствованию технологий очистки сточных вод, обработки и утилизации осадков, внедрению "зеленых" технологий.

***

По трубам

В самом начале вода попадает во внутренние трубы дома диаметром всего 50–100 миллиметров. Дальше идет по сети чуть шире — дворовые, а оттуда — в уличные. На границе каждой дворовой сети и в месте перехода ее в уличную установлен смотровой колодец, через который можно следить за работой сети и прочищать при необходимости.

Протяженность городских канализационных труб в Москве больше 8 тысяч километров. Вся территория, по которой проходят трубы, делится на части–бассейны. Участок сети, который собирает сточную воду из бассейна, называют коллектором. Его диаметр достигает трех метров, это вдвое больше, чем труба в аквапарке. 

В основном в силу глубины заложения и естественного рельефа территории вода течет по трубам сама, но в некоторых местах требуются насосные станции, всего в Москве их 156.

Сточная вода поступает на один из четырех очистных сооружений. Процесс очистки непрерывен, а пики гидравлической нагрузки приходятся на 12 часов дня и 12 часов ночи. Курьяновские очистные сооружения, которые находятся около Марьина и считаются одними из самых крупных в Европе, принимают воду с южной, юго-восточной и юго-западной частей города. Стоки из северной и восточной частей города поступают на очистные в Люберцы.

Очистные

Курьяновские очистные сооружения рассчитаны на 3 миллиона кубометров сточных вод в сутки, но поступает сюда только полтора. 1,5 миллиона кубометров — это 600 олимпийских бассейнов.

Раньше это место называлось станцией аэрации, она была запущена в декабре 1950 года. Сейчас очистным 66 лет, и 36 из них здесь проработал Вадим Гелиевич Исаков. Он пришел сюда мастером одного из цехов и стал начальником технологического отдела. На вопрос, рассчитывал ли провести на таком месте всю жизнь, Вадим Гелиевич отвечает, что уже и не помнит, так давно это было.

Исаков рассказывает, что станция состоит из трех блоков по очистке. Кроме того, здесь есть целый комплекс сооружений по обработке осадков, которые образуются в процессе.

Механическая очистка

Мутная и зловонная сточная вода приходит на очистные теплой. Даже в самое холодное время года ее температура не опускается ниже плюс 18 градусов. Сточные воды встречает приемно-распределительная камера. Но что происходит там, мы не увидим: камеру полностью закрыли, чтобы не распространялся запах. Кстати, пахнет на огромной (почти 160 гектаров) территории очистных вполне сносно.

После этого начинается этап механической очистки. Здесь на специальных решетках задерживается мусор, который приплыл вместе с водой. Чаще всего это тряпье, бумага, средства личной гигиены (салфетки, памперсы), а еще пищевые отходы — например, картофельные очистки и куриные кости. «Чего только не встретишь. Бывало, что приплывали кости и шкуры с мясоперерабатывающих производств», — с содроганием говорят на очистных. Из приятного — только золотые украшения, хотя очевидцев такого улова мы не нашли. Лицезреть сорозадерживающую решетку — самая ужасная часть экскурсии. Помимо всякой гадости, в ней застряло много-много кружочков лимонов: «По содержимому можно время года угадывать», — отмечают сотрудники.

Со сточными водами приходит много песка, и, чтобы он не оседал на сооружениях и не забивал трубопроводы, его удаляют в песколовках. Песок в жидком виде поступает на специальный участок, где отмывается технической водой и становится обычным, то есть пригодным для благоустройства. Очистные используют песок для собственных нужд.

Завершается этап механической очистки в первичных отстойниках. Это большие резервуары, в которых из воды удаляется мелкая взвесь. Сюда вода приходит мутной, а уходит осветленной.

Биологическая очистка

Начинается биологическая очистка. Она происходит в сооружениях, которые называются аэротенками. В них искусственно поддерживается жизнедеятельность сообщества микроорганизмов, которые называют активным илом. Органические загрязнения в воде — самая желанная пища для микроорганизмов. В аэротенки подается воздух, который не дает илу осесть, чтобы тот контактировал со сточной водой как можно больше. Так продолжается восемь-десять часов. «В любом естественном водоеме происходят аналогичные процессы. Концентрация микроорганизмов там в сотни раз ниже, чем создаем мы. В естественных условиях это бы длилось недели и месяцы», — говорит Исаков.

Аэротенк представляет собой прямоугольный резервуар, разделенный на секции, в которых сточная вода вьется змейкой. «Если посмотреть в микроскоп, то там все ползает, шевелится, движется, плавает. Заставляем их работать на наше благо», — говорит наш проводник.

На выходе из аэротенков получается смесь очищенной воды и активного ила, которые теперь нужно отделить друг от друга. Эта задача решается во вторичных отстойниках. Там ил оседает на дне, собирается илососами, после чего 90 % возвращается в аэротенки для непрерывного процесса очистки, а 10 % считается избыточным и утилизируется.

Возвращение в реку

Биологически очищенная вода проходит третичную очистку. Для проверки она процеживается через очень мелкое сито, а после сбрасывается в выводной канал станции, на котором стоит блок ультрафиолетового обеззараживания. Обеззараживание ультрафиолетом — четвертый и последний этап очистки. На станции вода делится на 17 каналов, каждый из которых просвечивается лампой: вода в этом месте приобретает кислотный оттенок. Это современный и самый большой в мире подобный блок. Хотя по старому проекту его не было, раньше воду хотели обеззараживать жидким хлором. «Хорошо, что до этого не дошло. Мы бы все живое в Москве-реке погубили. Водоем был бы стерильный, но мертвый», — говорит Вадим Гелиевич.

Параллельно с очисткой воды на станции разбираются с осадком. Осадок из первичных отстойников и избыточный активный ил проходят совместную обработку. Они поступают в метантенки, где при температуре плюс 50–55 градусов почти неделю идет процесс сбраживания. В результате осадок теряет способность загнивать и не выделяет неприятного запаха. Затем этот осадок перекачивается на обезвоживающие комплексы за пределами МКАД. «30–40 лет назад осадок сушился на иловых площадках в естественных условиях. Процесс этот длился от трех до пяти лет, сейчас же обезвоживание мгновенное. Сам по себе осадок — это ценное минеральное удобрение, в советские времена он пользовался популярностью, совхозы с удовольствием его брали. Но сейчас он стал никому не нужен, а за утилизацию станция платит до 30 % от общих затрат на очистку», — говорит Вадим Гелиевич.

Треть осадка распадается, превращаясь в воду и биогаз, что позволяет экономить на утилизации. Часть биогаза сжигается в котельной, а часть направляется на комбинированную теплоэлектростанцию. Теплоэлектростанция — не рядовой элемент очистных сооружений, а скорее полезное дополнение, которое дает очистным относительную энергонезависимость.

Рыбы в канализации

Раньше на территории Курьяновских очистных находился инженерный центр со своей производственной базой. Сотрудники ставили необычные эксперименты, например разводили стерлядь и карпа. Часть рыб жила в водопроводной воде, а часть в канализационной, которая прошла очистку. Сейчас же рыба водится только в сбросном канале, там даже висят таблички «Лов рыбы запрещен».

После всех процессов очистки вода по сбросному каналу — небольшой речке длиной 650 метров — идет в Москву-реку. Здесь и везде, где процесс идет под открытым небом, на воде плавает много чаек. «Процессам они не мешают, но портят эстетический внешний вид», — уверен Исаков. 

Качество очищенных сточных вод, выпускаемых в реку, намного лучше воды в реке по всем санитарным показателям. Но пить такую воду без кипячения не рекомендуется.

Объем очищенных сточных вод равен примерно трети всей воды в Москве-реке выше сброса. Если бы очистные вышли из строя, населенные пункты ниже по течению оказались бы на грани экологической катастрофы. Но такое практически невозможно.