Как это работает: Канализация большого города

Труба, из которой мощной струей льется содержимое канализационного коллектора.

Аэротенки ЮЗОС.
Итак, начнем. Воде, разбавленной мылом и шампунем, уличной грязью, промышленными отходами, остатками еды, а также результатами переваривания этой еды (все это попадает в канализацию, а потом — на очистные сооружения) предстоит пройти долгий и тернистый путь перед тем, как она снова вернется в Неву или Финский залив. Начинается этот путь либо в решетке водостока, если дело происходит на улице, либо в «фановой» трубе, если речь идет про квартиры и офисы. Из не очень больших (15 см в диаметре, все наверняка видели их у себя дома в ванной или туалетной комнатах) фановых труб вода вперемешку с отходами попадает в более крупные общедомовые трубы. Несколько домов (а также уличных водостоков на близлежащей территории) объединяются в локальный водосбор, которые, в свою очередь, объединяются в районы канализования и далее — в бассейны канализования. На каждом этапе диаметр трубы с нечистотами увеличивается, и в тоннельных коллекторах он достигает уже 4,7 м. По такой вот здоровенной трубе грязная водица не торопясь (самотеком, никаких насосов) доходит до станций аэрации. В Петербурге есть три крупных, полностью обеспечивающих город, и несколько поменьше, в отдаленных районах типа Репино, Пушкина или Кронштадта.
Да, насчет самих очистных сооружений. У некоторых может возникнуть вполне резонный вопрос: «А зачем вообще очищать сточные воды? Залив с Невой все стерпят!» В общем-то так оно раньше и было, до 1978 года стоки практически никак не очищались и сразу попадали в залив. Залив их худо-бедно перерабатывал, справляясь, однако, с возрастающим потоком нечистот каждый год все хуже. Естественно, такое положение дел не могло не сказаться на экологии. Больше всего доставалось нашим скандинавским соседям, но и окрестности Петербурга тоже испытывали на себе негативное влияние. Да и перспектива дамбы через Финский заставила задуматься о том, что отходы города-миллионника вместо счастливого плавания в Балтийском море теперь будут болтаться между Кронштадтом и (тогда еще) Ленинградом. В общем, перспективы со временем захлебнуться нечистотами никого не радовали, и город в лице Водоканала постепенно начал решать задачу очистки стоков. Почти полностью решенной ее считать можно лишь последний год — осенью 2013 года был запущен главный канализационный коллектор Северной части города, после чего количество очищаемых вод достигло 98,4%.

Бассейны канализования на карте Санкт-Петербурга.
Посмотрим на примере Юго-Западных очистных сооружений, как происходит очистка. Достигнув самого дна коллектора (дно как раз находится на территории очистных сооружений) вода мощными насосами поднимается почти на 20-метровую высоту. Это нужно для того, чтобы грязная вода проходила этапы очистки под действием силы тяжести, с минимальным привлечением насосного оборудования.
Первый этап очистки — решетки, на которых остается крупный и не очень мусор — всякие тряпки, грязные носки, утопленные котята, потерянные мобильные телефоны и прочие бумажники с документами. Большая часть собранного отправляется прямиком на свалку, но самые любопытные находки остаются в импровизированном музее.

Насосная станция.

Бассейн с нечистотами. Вид снаружи.

Бассейн с нечистотами. Вид изнутри.

В этом помещении установлены решетки, улавливающие крупный мусор.

За мутным пластиком можно разглядеть собранное решеткой. Выделяются бумага и этикетки.

Принесенное водой.
А вода двигается дальше, следующий шаг — песколовки. Задача этого этапа — собрать грубые примеси и песок — все то, что прошло мимо решеток. Перед выпуском из песколовок в воду добавляют химические реагенты для удаления фосфора. Далее вода направляется в первичные отстойники, в которых отделяются взвешенные и плавающие вещества.
Первичные отстойники завершают первый этап очистки — механический и частично — химический. Отфильтрованная и отстоявшаяся вода не содержит в себе мусора и механических примесей, но в ней по-прежнему полно не самой полезной органики, а также обитает множество микроорганизмов. От этого всего тоже необходимо избавиться, и начинают с органики…

Песколовки.

Конструкция на переднем плане медленно двигается вдоль бассейна.

Первичные отстойники. Вода в канализации имеет температуру около 15-16 градусов, от нее активно идет пар, так как температура окружающего воздуха ниже.

Процесс биологической очистки проходит в аэротенках — это такие здоровенные ванные, в которые заливают воду, закачивают воздух и запускают «активный ил» — коктейль из простейших микроорганизмов, заточенных на переваривание именно тех химических соединений, от которых нужно избавиться. Воздух, закачиваемый в тенки, нужен для повышения активности микроорганизмов, в таких условиях они почти полностью «переваривают» содержимое ванной за пять часов. Далее биологически очищенную воду направляют во вторичные отстойники, где от нее отделяют активный ил. Ил снова отправляется в аэротенки (кроме излишков, которые сжигают), а вода попадает на последнюю стадию очистки — обработку ультрафиолетом.

Аэротенки. Эффект «кипения» из-за активной закачки воздуха.

Диспетчерская. С высоты видно всю станцию.

Вторичный отстойник. Вода в нем почему-то очень привлекает птиц.
На Юго-Западных очистных сооружениях на этом этапе также проводится субъективный контроль качества очистки. Выглядит это следующим образом — очищенную и обеззараженную воду заливают в небольшой аквариум, в котором сидят несколько раков. Раки — существа очень привередливые, на грязь в воде реагируют немедленно. Поскольку эмоции ракообразных люди различать пока не научились, используется более объективная оценка — кардиограмма. Если вдруг несколько (защита от ложных срабатываний) раков испытали сильный стресс, значит с водой что-то не так и нужно срочно разбираться, какой из этапов очистки дал сбой.
Но это ситуация нештатная, а при обычном порядке вещей уже чистая вода отправляется в Финский залив. Да, насчет чистоты. Хоть раки в такой воде и существуют и микробы-вирусы все из нее удалены, пить ее все же не рекомендуется. Тем не менее вода полностью соответствует экологическим стандартам ХЕЛКОМ (конвенции по защите Балтики от загрязнения), что за последние годы уже положительно сказалось на состоянии Финского залива.

Зловещий зеленый свет обеззараживает воду.

Рак-детектор. К панцирю прикреплена не обычная веревка, а кабель, по которому передаются данные о состоянии животного.

Клац-клац.
Скажу еще пару слов насчет утилизации всего того, что из воды отфильтровывается. Твердые отходы отвозят на полигоны-свалки, а вот все остальное сжигают на заводе, расположенном на территории очистных сооружений. В топку отправляются обезвоженный осадок из первичных отстойников и избытки активного ила из вторичных. Сжигание происходит при относительно высокой температуре (800 градусов) для максимального сокращения вредных веществ в выхлопе. Удивительно, что из всего объема помещений завода печки занимают лишь незначительную часть, около 10%. Все остальные 90% отданы огромной системе разнообразных фильтров, отсеивающих все возможные и невозможные вредные вещества. На заводе, кстати, внедрена аналогичная субъективная система «контроля качества». Только детекторами выступают уже не раки, а улитки. Но принцип действия в общем и целом такой же — если содержание вредных веществ на выходе из трубы будет выше допустимого, организм моллюска сразу же отреагирует.

Печи.

Продувочные задвижки котла-утилизатора. Назначение до конца не ясно, но как эффектно выглядят!

Улитка. Над головой у нее трубка, из которой капает вода (чтобы моллюск не загнулся раньше времени), а рядом еще одна, со слегка разбавленным дымом из трубы.

P.S. Один из самых популярных вопросов, которые задавали к анонсу: «Ну че там с запахом? Воняет, да?» Запахом я оказался в некотором роде даже разочарован icon smile Как это работает: Канализация большого города Неочищенное содержимое канализации (на самом первом фото) практически не пахнет. На территории станции запах, конечно, присутствует, но очень умеренный. Сильнее всего (и это уже ощутимо!) воняет обезвоженный осадок из первичных отстойников и активный ил — то, что отправляется в печку. Поэтому, кстати, их и начали сжигать, полигоны, на которые раньше свозили ил, давали уж очень неприятный запах для окрестностей…