15.1. История развития водоотведения в России

Первые водоотводящие сооружения в России были построены в Новгороде в ХП в. - бревенчатый канал перекрывался плашками и берестой. Однако в последующем Россия отставала в темпах и объеме канализационного строительства от других стран. К старейшим канализациям в России следует отнести канализацию по общесплавной системы в Одессе (1870), канализацию по раздельной системе в Киеве (1894) и в Ростове-на-Дону(1906). В Харькове, Севастополе, Самаре, Саратове, Перми, Нижнем Новгороде, Царицыне канализация была построена перед Первой мировой войной. В начале XX века из 1063 городов и населенных пунктов Российской империи нормальная сплавная канализация имелась лишь в 11 городах. В 1829 г. было начато строительство канализации в г. Старая Русса. Затем канализация была построена и в ряде других городах: Феодосии (1840 г.), Одессе и Тифлисе (1874 г.), Царском Селе (1882 г.), Ростове-на-Дону и Киеве (1893 г.), Москве (1898), Саратове и Севастополе (1910 г.), Харькове (1914 г.). Нижнем Новгороде (1916 г.). Уже в то время некоторые города имели достаточно совершенные очистные сооружения в виде полей орошения (Москва, Одесса, Киев).

После революции вместе с ростом городов началось более быстрое строительство канализации. Были построены очистные станции во многих городах и поселках: Сочи. Харькове, Кисловодске, Магнитогорске, Кунцево и др., В связи с развитием промышленности водохозяйственное строительство было развернуто в Сибири в XVIII веке. Проект системы водоснабжения и водоотведения Змеиногорского рудника по добыче золота был разработан талантливыми русскими умельцами в 1783 - 1785 гг. Реализованное к 1787 г. 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.

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.

История московской канализации начинается с устройства отведения ливневых стоков. В самом центре города текла маленькая речка Неглинная, страшно загрязненная нечистотами и отбросами. По ее берегам всегда лежали кучи навоза и гниющего мусора. Позднее в разных местах дворов стали рыть глубокие ямы для надворных клозетов. Когда яма наполнялась, рыли другую, и нужник переносили. Золотарный промысел - вывоз экскрементов из города - был неразвит. Хозяйственные воды выливались прямо на дворы. Бойни, фабрики, бани сливали ежедневно сточные воды в ближайшие речки и ручьи. Конский навоз, мусор и снег тоже практически не убирались. Как и во многих городах, в Москве существовали сточные канавы и каналы, кое-где прокладывались подземные трубы. Они устраивались для стока дождевой и хозяйственной воды, но, как и повсюду, жители в них сбрасывали "золото".

Мысль о сооружении в Москве канализации была высказана впервые инженером-гидротехником М.А. Поповым. "Рядом с системой вывоза нечистот в бочках упрочилась система спуска нечистот по улицам вдоль тротуаров, и в дождливые дни - их насчитывается в Москве до 91 в год - ручьи грязно-коричневого цвета, пробегающие по улицам, разносили из выгребов заражение по целым кварталам", - писал инженер Попов, который в мае 1874 г. внес на рассмотрение Городской Думы проект канализации Москвы.

Как ни странно, были и противники московской канализации. Так, доцент Московского университета доктор П.И. Медведев писал в 1879 г., что "такое мероприятие, как канализация, несовместимо с неряшеством и нашим "авось"... В 1880 г. один из гласных предложил Думе пригласить в Москву для консультации инженера Дж. Гобрехта, строителя сточной сети Берлина. Гобрехт прибыл, ознакомился с проектом Попова, отозвался сначала положительно, а по возвращении в Берлин - очень критически. Тогда Дума предложила составить проект Гобрехту, и в 1881 г. с ним был заключен контракт. Он составил проект, который предполагал подъем многих московских улиц для строительства и прокладки труб (там, где прокладка труб предполагалась выше существующей мостовой). Осуществление проекта вылилось бы в фантастическую сумму. Проекты Попова и Гобрехта не один год рассматривались в разных учреждениях и инстанциях, но ни один, ни другой не получили осуществления. Это были проекты полной сплавной системы, когда атмосферные осадки и нечистоты попадают в единую сточную сеть.

В 1886 г. вопрос о канализации Москвы принял новый оборот. Гражданский инженер В.Д. Кастальский предложил проект раздельной сплавной канализации (только для нечистот) - значительно меньшей стоимости и при строительстве и в эксплуатации, хотя с меньшими санитарными преимуществами. В итоге именно этот проект и был принят. Прошло еще 6 лет, и он был утвержден Министерством путей сообщения. Работы велись с осени 1893 г. по август 1898 г. После прокладки канализационного коллектора вблизи Угловой (Собакиной, Арсенальной) башни Кремля исчез обильный родник с чистой и прозрачной водой, выбивавшийся в подземелье башни и с XV века служивший одним из источников водоснабжения Кремля. Поначалу к сети было присоединено 219 домовладений. С этого момента начала действовать Главная насосная станция (на левом берегу Москвы-реки, у Ново-Спасского монастыря), нагнетавшая сточные воды в загородный канализационный канал. К 1913 г. к сети было присоединено уже 6000 домов, ежедневно удалялось до 6 млн. ведер жидких отбросов; твердые отвозились на свалки. По трубам сточные воды удалялись за город на специально приспособленные "поля орошения и перемежающего фильтрования через почву" близ станции Люблино Московско-Курской ж/д и близ станции Люберцы Казанской ж/д.

Канализация строилась Московской Городской управой на принципе самоокупаемости - расходы покрывались доходами. Средства для содержания канализации и погашения займов на ее строительство получались с домовладельцев. Для этого было два вида сборов: единовременный (за присоединение к сети) и ежегодный (за пользование). Работы по канализации второй очереди планировалось завершить в 1917 г., но не удалось, и к началу революции к сточной сети была подсоединена только треть домов в Москве, и то в центре города. Гражданская война, голод, холод, эпидемии сыпного тифа и другие бедствия, обрушившиеся на Москву в 1918-1920 гг., разрушили многое в городском хозяйстве. В феврале 20-го, ввиду катастрофического положения дела очистки, даже была учреждена Чрезвычайная санитарная комиссия. Спасали большие запасы труб и других частей (еще до революции заготовленных для расширения строительства), а также уменьшение к 1920 г. населения в два раза по сравнению с 1915 г. и уменьшение его отходов. Третья очередь московской канализации строилась за счет золотого займа. В 1923 г. Моссовет отпустил на эти нужды кредит в 550 тыс. золотых рублей за счет золотого займа, благодаря чему впервые за последние 6 лет появилась возможность возобновить это важное строительство. Правда, даже эта сумма была весьма скромной по сравнению с дореволюционными затратами. а также ряд новых станций аэрации в Москве, в том числе крупнейшие станции — Курьяновская и Ново-Курьяновская пропускной способностью около 2 млн. м³/сутки и Люберецкая пропускной способностью около 1,5 млн. м³/сутки.

В настоящее время площадь обслуживания 1200 кв. км (вся территория города Москвы и лесопарковой зоны столицы), протяженность канализационных сетей более 7 тыс. км. Сетевое хозяйство включает трубопроводы диаметром от 125 до 600 мм, каналы и коллекторы - от 700 до 4500 мм. Максимальная глубина заложения канализационных сетей 40 м.

130 канализационных насосных станций производительностью от 0,2 тыс. м^З до 1 млн. м^З сточных вод круглосуточно перекачивают по напорным трубопроводам общей протяженностью свыше 600 км более 5 млн. м^З сточных вод на станции аэрации. Широко применяются погружные насосы с высоким КПД и широким диапазоном производительности.

Производительность сооружений полной биологической очистки 6345 тыс. куб. м в сутки сточных вод. Качество очищенных сточных вод на новом блоке Люберецких очистных сооружений оценивается не только по физико-химическим показателям, но и с помощью биотестирования - самого современного комплексного метода определения токсичности. В качестве биотеста выбрана стерлядь (семейство Осетровых) - один из наиболее чувствительных к загрязнению воды видов рыб. Стерлядь водилась в реке Москве до конца XVIII века.

В Москве, как ни в одном другом из мегаполисов мира, остро стоит проблема очистки улиц от снега и его утилизация. До настоящего времени снег, убираемый с городской территории и проезжей части, сбрасывался в р. Москву и р. Яузу, что негативно сказывалось на экологическом состоянии водоемов и прибрежной зоны. Для улучшения экологической обстановки в г. Москве и исключения сброса снега в водоемы Москвы, МГУП «Мосводоканал» осуществил строительство и ввел в эксплуатацию 29 снегосплавных пунктов (ССП), расположенных во всех административных округах Москвы общей производительностью более 95 тыс.куб.м снега в сутки.

Процесс технологической переработки (плавления) снежной массы осуществляется за счет подачи в снегоприемные бункера сточной воды из городских канализационных каналов и коллекторов. При контакте со сточной водой, среднегодовая температура которой составляет 16-18С, снег растапливается и через систему опорожнения сбрасывается обратно в канализационные каналы. Для измельчения снежной массы и отсеивания крупного мусора, в приемных бункерах установлены сепараторы-дробилки. Качество очистки сточных вод соответствует показателям, установленных контролирующими организациями.

Однако сложная ситуация складывается с отведением и очисткой поверхностного стока. Учитывая, что питание Москвы-реки и ее притоков формируется в основном за счет дождевых и талых вод, сбор, транспортировка и очистка этих вод является крупной проблемой, от степени решения которой во многом зависит состояние водных объектов города. На сегодня система отведения поверхностных вод состоит из 5110 км водосточных сетей, более 300 водовыпусков в реки Москва и Яуза; заключенных в коллекторы малых рек и ручьев общей протяженностью 266 км; водообводнительной системы и гидроузла на реке Яузе; различных прудов и водоемов; 82 очистных сооружений на концевых участках водостоков. Через эти сооружения проходит примерно половина общего объема отводимых с территории города сточных вод, и общим для них является недостаточная степень очистки сточных вод от загрязняющих веществ. Уличная сеть канализации отведения поверхностного стока весьма неразвита и не справляется с имеющимися нагрузками. Очистка стока предусмотрена только по двум ингредиентам: взвешенным веществам и нефтепродуктам, но даже при этом в водоемы города каждый день попадает около 11,5 т нефтепродуктов. Планируется первоочередное строительство уличной водосточной сети и сооружений очистки поверхностного стока, реконструкция имеющихся систем, использование (прежде всего в центральных районах города) комбинированной системы - с подключением к сети городской канализации, организация локальных систем очистки на территории промышленных предприятий.

Новую столицу Санкт-Петербург Петр I стремился сделать образцовым благоустроенным городом. С 1710 г. одновременно с мощением улиц делались отводы для воды в реки и каналы - дренажные канавы, а кое-где даже подземные каналы. Устройство подземных канализационных труб в Петербурге началось в 1770г., при Екатерине II: вдоль центральных улиц прокапывались широкие траншеи, в которых выкладывались кирпичные трубы для стока дождевых вод. К 1834 г. протяженность подземных труб на улицах Петербурга составляла 95км - вдвое больше, чем в Париже.

Однако эта примитивная сеть подземных труб совсем не была рассчитана на удаление городских нечистот. Из отхожих мест на черных лестницах и во дворах, из квартирных ватерклозетов экскременты по домовым сточным трубам попадали в выгребные ямы, расположенные в каждом дворе. (В конце XIX в. ватерклозеты - унитазы со сливным бачком - были только в 49,5% квартир Петербурга, остальные жители пользовались "отхожим местом", сколоченным из досок, с очком посередине или "ночной вазой" из фаянса.) Обязанность по удалению нечистот из города лежала на домовладельцах.

Согласно расчетам, приведенным в Практической строительной памятной книжке (СПб., 1911 г.), продукты жизнедеятельности одного жителя Петербурга в год в среднем составляли: густых извержений 2,07 пуда, жидких извержений 26,12 пуда - всего 28,20 пуда; кухонных отбросов, золы, жидких помоев 667,95 пуда. Всего на одного человека приходилось нечистот - 702,56 пуда в год. Вывозом нечистот, снега и мусора занимались в основном крестьяне окрестных деревень, где "золото" в качестве удобрения вываливалось на скудные пашни.

В течение всего XIX в. город продолжал строить под улицами взамен открытых канав закрытую деревянную (она была дешевле кирпичной) сточную сеть для отвода дождевых вод.

В 1864 г. в Петербурге была образована специальная комиссия по устройству мостовых и труб для отвода нечистот. В 1865-м комиссия объявила конкурс на составление проектов, но результаты конкурса были признаны неудовлетворительными. Среди проектов тех лет был и такой: нечистоты из дворовых выгребов отвозить до ближайших пунктов железной дороги, сеть которой предлагалось расширить. Другой проект предлагал перекрыть красивейший городской канал - Екатерининский (ныне Грибоедова), чтобы использовать его как сборный канализационный коллектор, к которому подвести самосплавные трубы со всего района. В 1876 г. Петербургская Городская Дума поручила английскому инженеру Линдлею разработку проекта общесплавной канализации. Получив его в 1880 г., Дума три года затратила на перевод и изучение, затем в течение 90-х годов проект проходил экспертизу. Наконец, в 1898 г. проект Линдлея, вместе с другими проектами и вариантами, был окончательно отвергнут. Одной из причин этого была ошибочность проекта в метеорологическом отношении: все нечистоты предлагалось отводить в Невскую губу, где "сильное течение уносило бы их вдаль". Однако Линдлей не учел сильные ветры, вызывающие ежегодные наводнения, при которых, по мнению экспертов, "фекалии легко могут ворваться в город".

Всего за полвека было представлено около 60 проектов, и ни один не был принят. Дума в 1912 г. создала Подготовительную комиссию о способах удаления нечистот и фекалий, по поручению которой инженер К.Д. Грибоедов составил проект фекалепровода. Суть его состояла в следующем. В каждой части города строятся фекалеприемники - бетонные подземные резервуары, в которые поступают фекалии из герметичных бочек, подвозимых со всего города. При наполнении фекалеприемника его содержимое с помощью сжатого воздуха вытесняется в фекалепроводы - трубы, по которым фекалии со скоростью 2,5 фута в секунду двигаются в сторону моря или свалки - смотря где устроен конечный пункт сброса. Устройство фекалепровода призвано было свести к минимуму перевозки экскрементов по городу, решив санитарную проблему города, пока строится канализация, то есть на ближайшие 10-15 лет. Успели построить только один фекалеприемник - на Васильевском острове. Работу над созданием современного фекалепровода в Петрограде прервала Великая Октябрьская социалистическая революция. Годы войны и революции привели Петроград в еще более жалкое состояние, чем Москву. Городское хозяйство все это время работало на износ - не велось ни нового строительства, ни даже ремонта. Проект новой канализации был закончен и утвержден в 1917 г., но тут случилась революция, и вопрос о его осуществлении надолго заглох. "Наследие гнилого режима - наша гнилая сточная сеть...", - писал в 1925 г. профессор Н.К. Чижов. Советской власти в Петрограде в наследство также досталось 40 тыс. выгребных ям.

Летом 1918 г. в городе снова вспыхнула холерная эпидемия. Тиф, дизентерия и другие эпидемии на фоне настоящего голода дополнили картину. Смертность в 1919 г. достигла страшной цифры - 77 человек на 1000 жителей. В первые три года после революции от голода в Петрограде умерли 19,5 тыс. человек. К 1922 г. население уменьшилось более чем втрое по сравнению с 1917 г., в городе осталось 700 тыс. человек. Помимо того, что в 3,5 раза меньше стало покупателей коммунальных услуг. Лишь к 1930-1931 гг. Ленинград в основном завершил восстановительные работы в своем городском хозяйстве. На тот момент около 530 улиц протяженностью свыше 300 км вовсе не имели никакой канализации - только канавы.

В 1940 г. была утверждена Генеральная схема канализации Ленинграда - решено было перейти к общесплавной системе, используя уже существующую сеть. Строить стали прогрессивным закрытым тоннельным методом на очень большой глубине. Но тут началась война. Во время блокады замерзала и домовая, и уличная сеть, и коллекторы. Сооружение усовершенствованной канализации в центральной части города началось в Ленинграде только после войны и закончилось в конце 60-х. Очистные сооружения вступили в строй только в конце 70-х.