История систем канализации – история человеческой цивилизации

Богиня коллектров Клоакина




Введение.

Люди во все века и тысячелетия нуждались в канализации. В самые древние времена, канализационной системой являлся ближайший куст или протекающий рядом ручей. Но с каждым тысячелетием и веком канализационная система, такая необходимая живым людям, совершенствовалась, приобретая все более знакомые нам формы. И это совершенствование было связано с появлением городов – мест большой скученности людей на ограниченной площади. И самыми древними канализационными системами, похожими на современные, обслуживавшие большие древние города, были системы городов Мохенджо-Даро, Рима и Лондона. Наличие развитой системы канализации – важнейший признак человеческой цивилизации.

Самая древняя, известная нам система канализации и водоснабжения: система города Мохенджо-Даро.

Мохенджо-Даро.
Мохенджо-Даро.

Самая древняя система водоснабжения и канализации, обнаружена в древнем городе, Мохенджо-Даро (располагался на территории современного Пакистана). В этом городе, за 2600 лет до нашей эры, были устроены: большой бассейн для ритуальных омовений, общественные туалеты и система городской канализации, с отстойниками и стоками для воды. Во всех кварталах этого старинного города были вырыты канализационные колодцы. Вода подавалась в дома из небольших артезианских скважин. Сточные воды выводились по крытым стокам, которые располагались вдоль главных улиц. В некоторых богатых домах найдены отдельные комнаты для купания и подземные печи для подогрева воды.
Вода подавалась в дома из небольших скважин. Сточные воды выводились по крытым стокам, которые располагались вдоль главных улиц.
В городе Мохенджо-Даро, работала система вентиляции. В здании названным “Большой Амбар” (Great Granary) обнаружены воздуховоды для вентиляции помещения.
Рядом с “Большим Амбаром” располагалось здание названное “Великие Ванны”(Great Bath). Из двора, окруженного колоннадой, ведут ступеньки в каменный бассейн, длиной 12 м, шириной 7 м и глубиной 2.4 м, покрытый водонепроницаемым битумом.

Устройство канализации и водоснабжения в древнем Риме.

Канализация в древнем Риме считается не только одной из самых древний, но и одной из самых совершенных. В древнем Риме даже была богиня, занимавшаяся сохранением канализационных сооружений в Риме, – её называли богиней Клоакиной, что дословно переводится, как “Очистительница”.

Богиня Клоакина
Богиня Клоакина

Сточные воды в Древнем Риме, стекали в реку Тибр, по специально построенному каналу, получившему название Клоака Максима – основному каналу системы канализации в Древнем Риме. Длина канала – более 800 метров, ширина 3 метра, высота более 4 метров. Канал был облицован камнем и перекрыт каменными сводами. Клоака Максима и сейчас функционирует, как ливневая канализация.

Выход из Клоака Максима
Выход из канала Клоака Максима

Название канала Cloaca Maxima, дословно переводится, как “Великая Канализация”. Строительство началось в 600 году до нашей эры, при императоре Древнего Рима, Луции Тарквинии Прииске. Работа проводилась рабочими из бедных слоёв римского населения, под руководством этрусских инженеров.
Римляне построили многочисленные акведуки (водостоки), для доставки воды к городу. Непрерывная подача проточных вод требовалась в общественные бани, такие как: Термы Диоклетиана и бани Траяна, общественные туалеты, фонтаны, императорские дворцы и дома горожан. Вода направлялась из семи водопроводов. По мере развития города, развивалась и система канализации, сооружались новые водостоки. На протяжении 500 лет, в Риме было построено 11 акведуков, общей протяженностью 350 км. Из них только 47 км были наземными.

Октавиан Август даёт указания Марку Випсаннию Агриппе
Октавиан Август даёт указания Марку Випсаннию Агриппе

При императоре Гае Юлии Цезаре Октавиане Августе (27 г. до н.э. – 14 г н.э.), усовершенствованию канализационной системы Рима уделялось большое значение, расширялось строительство акведуков, постоянно проводились работы по очистке канализации. Благоустройством города и очистных сооружений руководил Марк Випсанний Агриппа (римский государственный деятель и полководец, друг, сподвижник и зять императора, Гая Юлия Цезаря Октавиана Августа). Он лично объезжал основные канализационные каналы на лодке.

Канализационная система Древнего Рима - археологические раскопки
Канализационная система Древнего Рима – археологические раскопки

Археологические раскопки показывают, что работы над усовершенствованием канализационной системы, продолжались в разное время с применением различных материалов и конструкций, а также после падения Римской империи.

Лондонская система канализации – борьба за здоровую жизнь.

Грязная Темза
Грязная Темза

Лондонская канализация является не только достопримечательностью города, но и входит в список семи чудес индустриального мира. В начале XIX века, Лондон, за свою предшествующую многовековую историю, настолько разросся, что существующая система сточных вод в Темзу, обернулась для жителей Лондона настоящей катастрофой.
Когда в середине века,, известный ученый, Майкл Фарадей, решил проехаться по Темзе на прогулочном пароходе, он был поражен, насколько загрязнена вода.

История Великого смрада.

В XIV веке основным источником питьевой воды служили воды реки Темзы. Лондонцы, которые не привыкли экономить и считались среди соседей зажиточными, заказывали себе привоз воды у гильдии водовозов или даже подводили к собственному дому трубы. Канализационные стоки также сбрасывали в реку Темзу, но их количество было настолько мало, что могучая Темза растворяла их и уносила подальше от города, в море. В 1582 году, одним из состоятельных житетелей Лондона, было построно водяное колесо, которое закачивало воду из реки, непосредственно к дому. Предприимчивые жители Лондона, успели к XIX веку построить несколько подобных гидротехнических сооружений. Вода подавалась в дома, лондонцы строили водяные туалеты, а под домами – выгребные ямы. Рост жителей и, соответственно количество продуктов жизнедеятельности, наростало такими темпами, с каким количеством нечистот уже было невозможно справиться, даже такой многоводной реке, как Темза. В начале XIX века, появилось огромное количество смывных туалетов и очищать выгребные ямы под ними уже не успевали. Власти Лондона приняли решение облегчить спуск нечист и всех других сточных вод, прямо в Темзу. Это очень скоро привело к экологической катастрофе. Воды Темзы стали настолько загрязнены, что пользоваться этой водой стало опасно для жизни, а зловоние, исходящее от воды Темзы, отравляло жизнь всем жителям Лондона.

Строительство лондонской системы канализации.

Викторианский Лондон
Викторианский Лондон

Бороться со зловонием, исходившем от реки Темзы и от всех выгребных ям города стало невозможно. Руководство Лондона, в лице Палаты лордов, приняло решение о строительстве в городе, надежной системы канализации. Решение было узаконено всего за 18 дней.

Джозеф Базалгетти
Джозеф Базалгетти

Построить систему лондонской канализации, было доверено Джозефу Базалгетти. Талантливый инженер сумел  построить канализацию, которая стала не только надежно отводить от столицы Великобритании сточные воды, по двум огромным туннелям, но и стала эталоном для современных канализационных систем большого города и своеобразной достопримечательностью Лондона, одним из семи чудес индустриального мира. Официальный ее запуск состоялся 4 апреля 1865 года. Это было одним из самых значимых событий того времени, поэтому при запуске новой системы канализации, лично присутствовал сам принц Уэльский. Со смрадом удалось справиться не сразу, понадобилось еще пять лет, чтобы зловоние уменьшилось до приемлемого для нормальной жизни уровня.
При своей незамысловатой простоте конструкции, лондонская система канализации уже функционирует без сбоев,  более 150 лет.

Лондонская канализация
Лондонская канализация

Лондонская система канализации, включает в себя обширную сеть подземных сооружений и впечатляет, как своими размерами, так и эффективностью. Основу системы канализации города Лондона, составляют выложенные кирпичом широкие туннели, протянувшиеся с запада на восток, по обе стороны Темзы. Эти магистральные туннели вбирают потоки нечистот, стекающие с севера и юга в направлении реки, не пропуская их в Темзу, а доставляя на очистные сооружения, расположенные в восточной части Лондона (северная водоочистная станция находится в Бектоне, южная – в Пламстеде).
Первоначально, высота туннелей составляла около 1.2 метра, но по мере увеличения объема стоков, их сечение постепенно увеличивалось и достигло в восточной части города высоты 3.5 метра. В туннеле такой высоты свободно пройдет человек. В туннели Лондонской канализации запрещён доступ для широкой публики. В отличие от парижской канализации, которую желающие могут осмотреть, в лондонской отсутствуют приподнятые смотровые мостки. Всякий, сюда проникающий, должен надеть болотные сапоги и собрать волю в кулак — находиться в смрадных подземельях небезопасно. Хотя сами коллекторы недоступны, можно посетить две величественные, похожие на соборы насосные станции: Abbey Mills с северной стороны реки и Crossness — с южной. В наши дни, эти  насосные станции работают на электричестве, ранее они работали на паровых машинах. На насосной стации Crossness, сохранили  гигантские паровые двигатели “для истории”. Обе насосные станции, особенно Abbey Mills, поражают своими грандиозными металлическими конструкциями.

Немного истории зарождения Нью-Йоркской канализации.

Канализационный коллектор
Канализационный коллектор

Канализация в Нью-Йорке появилась в середине XIX века. С 1850 по 1855 года, в городе было проложено около 110 км коллекторов. Очистку сточных вод начали производить в 1890-е годы, когда были построены первые три городские очистные станции. В районе Бруклина появились станции, 26-ая Ворд (26th Ward) и Кони Айленд (Соnеу Island), а в районе КвинсДжамейка (Jamaica). Появление очистных сооружений,, было продиктовано заботой городских властей о состоянии пляжей, которыми в то время пользовалось очень большое число горожан. Вопросы качества воды в нью-йоркской гавани тогда не рассматривались. Процесс очистки стоков на первых станциях включал химическую коагуляцию и дезинфекцию воды с помощью хлора, в летний период. К началу XX века, население Нью-Йорка выросло до 3,5 млн.
В 1904 году, была образована Центральная комиссия по канализации, которая разработала первый план по созданию централизованной канализации и строительству новых очистных сооружений.
С 1935 года по 1945 год было сооружено три новые станции по очистке стоков: Вордз Айленд (Wards Island) в Манхеттене, а также Бовери Бей (Bowery Вау) и Толмен Айленд (Tallman Island), в районе Квинс. Станция Вордз Айленд, вступившая в строй в 1936 году, была первой в городе, на которой для очистки стоков использовался активный ил.,
В 1946 году шесть имеющихся на тот момент станций, были в состоянии очищать около 2,2 млн. м3 сточных вод в сутки.
В период с 1945 года по 1965 год, в Нью-Йорке было построено пять новых станций: Хантс Пойнт (Hunts Point) в Бронксе, Оуквуд Бич (Oakwood Beach) и Порт Ричмонд (Port Richmond) на острове Стэтен Айленд, а также Рокавей (Rockaway) и Аулс Хед (Owls Head) в Бруклине.
К концу 60-х годов XX века, население мегаполиса достигло почти 8 млн. чел. Одновременно была проведена реконструкция устаревших станций: Бовери Бей, Кони Айленд и Толмен Айленд. На этих станциях был внедрен процесс ступенчатой аэрации, что позволило сократить продолжительность обработки стоков и сделать процесс очистки более гибким и удобным. Таким образом, к началу 1970-х, в Нью-Йорке функционировало уже 11 крупных очистных сооружений, на которые ежедневно поступало на очистку 4,6 млн. м3 сточных вод. На городских очистных сооружениях удалялось до 65% всех загрязнителей, находящихся в стоках.
В 1972 году был принят федеральный Закон о чистой воде (Clean Water Act, CWA), в котором определялись базовые понятия в сфере водопользования и водоотведения. Согласно положениям Закона, все очистные сооружения должны иметь мощности по вторичной очистке стоков.

Очистительная станция Нью Йорка
Очистительная станция Нью Йорка

Заключение.

История человеческой цивилизации и история развития канализационных систем, неразрывны уже много веков. Чем совершеннее цивилизация, тем совершеннее обслуживающие людей канализационные системы. История человечества зафиксировала основные вехи развития канализационных систем от самых древних, в городах Мохенджо-Даро, Рима и Лондона, до современных эталонных систем в огромных мегаполисах, таких, как канализационная система Большого Нью-Йорка.
Но проблема канализационной системы остаётся острой и в наше время, так как города стремительно расширяются, а число их жителей возрастает баснословно быстро. Эта, так называемая урбанизация, ничего хорошего не несет ни природе, ни человеку, создающему эту урбанизацию и угрожает экологическому здоровью всей Земли.
Жизнь крупного города отрицательно влияет на все компоненты природной среды: атмосферу, растительность, почву, рельеф, грунты, подземные воды и даже климат.
А совершенные и справно функционирующие канализационные системы, призваны стать надежным щитом естественной природы, от наступающей на неё безграничной урбанизации. Можно сказать, что здоровье и благополучие людей ,находится в их собственных руках и один из инструментов – это совершенная канализационная система большого города.
Специалисты, исследующие состояние подземных канализационных водостоков, предостерегают: для городов будет достаточно затопить его канализацию дождевой водой, чтобы наступила страшная экологическая катастрофа. Тем не менее, бесспорен факт: “Никто не может знать точно, в каком состоянии и с какими последствиями столкнутся жители городов в случае выхода канализационных тоннелей из строя”.

Видео: Канализационные системы Лондона и Нью-Йорка

Алла Герцвольф.