15. История развития систем водоотведения

В доисторические времена удаление отбросов не вызывало существенных затруднений, так как человек находился в условиях нетронутой природы, которая избавляла его от всех хлопот при решении данного вопроса. Лишь когда люди стали объединяться в большие общины, возникла необходимость создания устройств, предназначенных для быстрого и полного удаления отбросов от жилых мест. Жидкие отбросы, главным образом биологические загрязнения, образующиеся в результате жизнедеятельности человека, можно было удалять самотеком, по принципу существующей в настоящее время системы канализации. Не всегда устройство канализационных сооружений вызывало поддержку и одобрение горожан. Одни доказывали ее вред и считали, что канализация способствует развитию болезней из-за воздействия клоачных газов. Другие требовали запретить спускать человеческие экскременты в канализационную сеть, утверждая, что население лишается выгод, которые могли бы быть извлечены при использовании нечистот в качестве удобрений.

История канализации уходит своими корнями в глубокую древность. Литературные источники свидетельствуют о существовании каналов для отведения дождевых и бытовых сточных вод в Индии и Китае около 5-6 тыс. лет назад. О применении воды для удаления нечистот свидетельствуют археологические раскопки древних поселений Вавилонии, Ассирии, Финикии, Египта, Греции и Рима. За несколько тысячелетий до нашей эры, в ассирийском Саргонском дворце в г. Дур-Шаррукин (ныне Хорсабад в Ираке) при раскопках был обнаружен канал высотой 1,4 м и шириной 1,2 м. По-видимому, подобные каналы могли предусматриваться лишь для крупных строений, в жилищах богатых людей и, прежде всего, во дворцах древних властителей. Поражает высокое качество строительных работ. При раскопках в Вавилонии были обнаружены канализационные каналы, выложенные из обожженного кирпича, обмазанного битумом. Аналогичные сооружения, существовавшие еще за много тысячелетий до нашей эры, обнаружены также у ассирийцев.

В Древнем Риме, где все продавалось и покупалось, общественные уборные устраивались по "частнокапиталистическому" принципу. Отсюда пошло выражение "деньги не пахнут". Во дворце императора Августа туалет представлял собой полукруглое помещение с тремя нишами. В каждой нише имелось мраморное сиденье. Нечистоты смывались постоянно текущей под сиденьями водой. Аналогичный смыв нечистот водой был устроен во многих частных и общественных уборных. Есть сведения, что в 315 году новой эры в Риме было сто сорок четыре общественных туалета. История канализации сообщает о роскошных уборных, которые назывались фриками и служили местом встреч и бесед под журчание сливных ручьев. Посещение фриков было по карману только очень состоятельным гражданам Древнего Рима. Некоторые фрики, вмещавшие до пятидесяти человек, были богато декорированы мозаикой на полу и фонтанами.

Большое потребление воды в Древнем Риме приводило к образованию большого объема сточных вод. Для отведения их в реку Тибр использовали ручьи. Часть таких ручьев перекрывалась, и получались канализационные каналы. В Древнем Риме в VI в. до н. э. был построен большой, закрытый водоотводящий канал «Клоака Максима». Этот канал служил как для осушения болотистой почвы, так и для спуска нечистот. Отдельные части этого канала использовались вплоть до начала 20-го столетия н. э. Канал имеет плоское дно и сводчатое перекрытие. В отдельных местах ширина его составляет несколько метров.

Нашествие варваров разрушило завоевания древней цивилизации. Распространилось средневековое презрение к заботам о чистоте тела, что подорвало в общественном сознании значение санитарно-технических сооружений. Также плохо обстояли дела и в средневековых замках. В большинстве этих рыцарских владений отхожие места выполнялись в виде башенных надстроек с наклонно устроенным стоком или в виде открытого снизу эркера, расположенного на наружной стене замка. При этом нечистоты стекали сначала по стене замка затем вниз по холму, на котором он был расположен, и далее исчезали в низине. Антисанитарное состояние средневековых городов способствовало распространению эпидемий чумы, проказы, оспы, тифа во всех странах Западной Европы. И лишь великие моры и эпидемии средних веков побудили к созданию канализационных систем в крупнейших городах.

В средние века, когда население Парижа насчитывало 150 тыс. жителей, для борьбы с эпидемиями и отвратительным запахом в районе Монмартра в 1370 г. построили первый крытый канализационный отстойник. К 1643 г. было оборудовано 24 канализационных стока 26 км. При правлении Людовика XIV впервые провели большую канализационную трубу вокруг Парижа. Однако неочищенные сточные воды всё так же попадали в Сену, откуда жители города брали воду, качество которой постоянно ухудшалось. При Наполеоне III каждая улица была оборудована канализационной трубой. Ливневые воды выбрасывались ниже города по течению Сены. В 1894 г. канализационная сеть составляла 964 км, а существующий закон вменял в обязанность городским властям очищать все сточные воды. И тогда в 1928 г. Департамент реки Сены принял Генеральный план по переработке сточных вод. Жидкие бытовые отходы стали выводить за пределы Парижа к станции по очистке сточных вод, расположенной в сельскохозяйственном парке Ашера. Теперь эта станция очищает 75% (2080000 м³ в сутки) всех бытовых сточных вод парижского региона.

Значительному улучшению санитарного состояния городов способствовали мероприятия по устройству ватерклозетов в Англии. Первые попытки в этом направлении были предприняты в 1775 г., однако лишь в 1810 г. появились более или менее приемлемые конструкции. Изобретателя этого устройства звали Джон Харрингтон. Через некоторое время, в 1849 году, соотечественник Харрингтона Стефан Грифин сделал водяной затвор в виде буквы S, просто изогнув отводную трубу и тем самым устранив самый существенный недостаток изобретения своего предшественника - без водяного затвора от ватерклозета весьма дурно пахло.

Промышленное развитие и рост городов в Европе в XIX в. привели к интенсивному строительству водоотводящих каналов. Наибольший объем оно получило в Англии, которая одной из первых встала на путь промышленного развития и где быстрее всего происходил рост городов. Сильным толчком к развитию водоотведения городов стала эпидемия холеры в Англии в 1831 г. Канализационные системы, хотя и малосовершенные, имелись в Англии в 1833 г. более чем в 50 городах. Значительно позже началось строительство канализации в Германии (Гамбург —с 1843 г., Штеттин —с 1862 г., Франкфурт-на-Майне —с 1867 г., Данциг — с 1870 г., Берлин — с 1873 г. и т. д.). К 1870 г. в Германии насчитывалось более 50 крупных городов, имевших канализацию. Медленно развивалось канализование городов Франции, хотя канализование самого Парижа было начато еще во второй половине XIV столетия. Более быстрым темпом шло строительство канализации городов США — к 1902 г. было канализовано около 1000 городов.

Строительство в городах Европы и Америки канализации, обеспечивающей лишь отведение загрязненных сточных вод и выпуск их без очистки в водоемы, очень скоро привело к резкому загрязнению последних.

Последствия этого первой ощутила Англия как в связи со значительным развитием городов, так и вследствие маловодности рек, не обеспечивающих необходимого разбавления сточных вод и самоочищения водоемов. Поэтому еще в 1861 г. в Англии был издан закон об очистке и освобождении сточных вод перед выпуском в реки от фекальных масс и гниющих веществ. Это было первым шагом к постановке в законодательном порядке вопроса об очистке сточных вод. Затем, на основании работ специальных комиссий в 1870 и 1876 гг., были установлены нормы очистки сточных вод при выпуске их в реки в зависимости от степени разбавления.

Сильное загрязнение рек во второй половине прошлого - века явилось толчком для проведения различных исследований с целью определения возможности очистки сточных вод, отводимых через канализацию. Именно в этот период по примеру англичан многие города стали устраивать известные в наше время поля орошения. В результате этого реки стали чище, и, кроме того, сточные воды могли быть использованы в сельском хозяйстве.