Вода: что течет и вытекает

Вода — эликсир жизни. Куда мы без нее? Помыть, постирать, приготовить, утолить жажду, решить проблемы отопления, полива урожая, слива канализации — на все нужна живительная капля. Каждая ли страна может похвастаться своими водными ресурсами? Швейцария может. Пока может. В ее ледниках и водоемах хранится еще немалая часть пресной воды всей Европы.

В самой Конфедерации ежегодно добывается около 1 млрд м³ пресной воды: примерно 42% — из подземных вод, 38% — из родников, оставшиеся 20% — из озер. Этот объем можно приравнять к объему воды озера Биль в Западной Швейцарии. Стоит ли говорить о том, что воду следует беречь, оберегать и… очищать? Очищать не только перед употреблением, но и после. Фильтрация и очистка сточных вод помогает сохранить экологическую чистоту и безопасность водоемов, позволяет использовать воду в дальнейшем как в хозяйственных, так и в промышленных целях без вреда для здоровья.

В Швейцарии построено порядка 700 очистительных сооружений. Наибольшее количество из них, более 80, находится в кантоне Цюрих. Разобраться в процессе их функционирования и понять, насколько значимо для города проводить очистку сточной воды, нам помог Роже Мюллер (Roger Müller), химик по образованию, руководитель очистной станции в Винтертуре (Kläranlage Hard, Abwasserreinigungsanlage ARA).

Питьевая вода

– Как вода добывается и попадает к нам к кран?

— Вода забирается или из водоема (в Цюрихе — из Цюрихского озера, в Базеле — из Рейна), или из грунтовых вод, как в Винтертуре, например. Из-под земли воду выкачивают насосом, но в случае с Винтертуром насос не требуется, поскольку город лежит ниже уровня грунтовых вод, и, как нас учили в школе, работает эффект сифона. По трубам вода доносится до резервуара. Для излишков воды предусмотрен водослив, по которому она снова оказывается в почве. Пройдя через фильтр из хромированной стали, вода готова к употреблению: по разветвленной сети водпроводных труб (в городе проведено 350 км водоканалов) живительный эликсир попадает в жилые дома и на производства. Когда жидкость забирают из водоема, то она проходит несколько фаз очистки и фильтрации. Первым делом воду озонируют. Озон вступает в реакцию с содержащимся в воде углеродом, и получившийся газ СО2 выходит наружу. Таким образом улетучиваются и находившиеся в воде загрязнения. На второй стадии очистки в воду добавляют реагент — коагулятор, который собирает нежелательные элементы в хлопья и оставляет их на поверхности. Вода же через фильтрационный мат поступает в следующий отсек, где проходит очередную стадию озонирования и готова к ощелачиванию. Для воды показатель pH (соотношение положительных и отрицательных ионов) должен быть на уровне семи. Как только процесс ощелачивания завершен, отфильтрованную воду можно смело употреблять в хозяйстве.

Сточные воды

— Вода поступила к нам в кран, мы ей благоразумно распорядились и проводили в водослив. Что происходит с водой дальше?

— В зависимости от размера населенного пункта используется трех- или пятиступенчатая система очистки сточных вод. В нашу очистительную станцию в Винтертуре ежесекундно поступает 600 литров воды, за год мы очищаем около 20 млн м³ воды. Через стальное «сито» вода проходит свою первую грубую фильтрацию, на которой можно удалить все нежелательные объекты загрязнения больше 0,045 мм по размерам: бумага, пищевые отходы… Их также собирают фильтром и сжигают. На втором этапе воду очищают от песка и жира. В воду подаются пузырьки воздуха (как в кислородном коктейле) и очистительные средства.

Чистящие cредства хватают нежелательный нам жир и благодаря кислородным пузырькам поднимают его наверх, после чего он убирается с поверхности воды. Шлам, ил оседает на дне. Его откачивают, отжимают и сжигают.

Под жиром подразумевается растительное, оливковое, рапсовое, сливочное масла и так далее — то, что пригодно для еды и приготовления пищи, но ни в коем случае не должны попадать в воду ни моторное, ни химические масла для садоводства или лесного хозяйства, ни даже маслосодержащие краски, которыми вы красите стены. Нужно понимать, что очистка воды сродни пищеварительной системе в нашем организме. Что мы, люди, не употребляем в пищу, что нами не может быть переварено, не должно оказываться в сточной воде. Нефтепродукты по-иному производятся в отличие от пищевых масел, они токсичны и концентрированы, и попадание их в водоочистное сооружение (даже в малой дозе) может как минимум ограничить работу фильтрации, а в худшем случае — будет нанесен вред здоровью жителей. Микромир водоемов тоже понесет убытки. На нашу очистительную станцию будет достаточно 100–200 литров масла, чтобы застопорить процесс очистки.

Так что, если вы рисуете маслом или красите стены, не сливайте остатки краски в унитаз — оставьте их высыхать на солнце и утилизируйте тару, где была краска. Остатки медикаментов тоже настоятельно не рекомендуется отправлять в канализацию.

После очистки от видимых нам частиц нужно избавиться еще и от невидимых глазу элементов. Для этого в третьем резервуаре в воду добавляются «живительные» бактерии. (В немецком языке этот этап фильтрации называется Belebeung — «оживление», прим. автора.) Они, грубо говоря, поедают остатки питательных веществ, которые мы не смогли переработать и утилизировать. Вместе с поступающим в резервуар СО2 молекулы питательных веществ из воды удаляются. Поскольку мы не хотим, чтобы «наши» бактерии после очистки воды попали в реку, нам нужно их изъять из воды и отправить работать дальше в неотфильтрованной воде. Для этого в последнем резервуаре, где вода находится в состоянии покоя, штиля, тяжелые бактерии спокойно опускаются на дно, после чего мы транспортируем их в предыдущий резервуар с водой.

Говоря о пятиступенчатой системе очистки, нужно к уже известным нам этапам добавить этап озонирования и очистку через кварц и песок. Такой способ очистки оптимален для мегаполисов с большим населением, с развитой индустриальной промышленностью, для городов, расположенных вдали от гор и источников чистой воды.

Особенности очистительной системы в Швейцарии

— В 2018 году долгое время стояла жара. Влияет ли это каким-либо образом на работу очистительной системы?

— Конечно, природа имеет право диктовать свои правила каждый год, и нужно уметь к ним адаптироваться. Засуха влияет прямым образом на нашу работу. Тем «живительным» бактериям, про которые мы говорили, приходится справляться с большей концентрацией питательных веществ, поступающих с водой. Но путем анализа и математических расчетов можно отрегулировать процесс фильтрации.

— Вода подвергается лабораторному анализу?

— Наши сотрудники проверяют воду на запах, содержание пестицидов, медикаментозных препаратов, проверяют уровень содержания минералов: магния, кальция, сульфата; выявляют типы живущих в воде бактерий.
Анализ питьевой воды, которая попадает к нам в кран, более детальный: берется порядка 700 проб на проверку, чтобы иметь возможность смело заявить о чистоте. Ежегодно на сайте коммунальной службы города Stadtwerk публикуется краткий отчет (Trinkwasserkennzeichnung, нем.) о состоянии питьевой воды.

— Каковы особенности очистительной системы в Швейцарии?

— Швейцария раньше других стран в Европе начала развивать систему фильтрации воды. Учитывая размеры страны, ей проще поставлять воду из одного пункта в другой.

— Какое количество воды на душу населения приходится в Швейцарии? Каково отношение швейцарцев к воде?

— В среднем на душу населения вместе с домашним хозяйством и промышленностью потребляется 300 литров в день. В Штатах на человека приходится в шесть раз больше, в Дании — в два раза меньше. Нужно учитывать и факторы развития сельского хозяйства, и плотность населения, и индустрию.

В Конфедерации воды действительно много, и она достаточно дешевая — 2 франка за 1000 литров. Можно сказать, что швейцарцы немного избалованы водой (смеется). Но отношение к потреблению еще зависит, конечно, от семьи и воспитания: не все оставляют кран открытым, пока чистят зубы. Я замечал, что приезжие из других стран, где с водой проблематично, очень экономно подходят к ее потреблению.

Вода как важный ресурс

И тут мне вспомнилось мое беззаботное детство, дом в деревне и бабушка, которая на меня осерчала за то, что мы с подругой, играя и поливая друг друга водой из бочки, так безрассудно ее опустошили, не оставив ни капли на полив огорода. Пришлось нам с Юлей носить воду из колодца, дабы старушка нас простила… К чему я? Вода как ресурс имеет неоспоримо важное значение для человека. Кому-то, конечно, с его количеством повезло больше, кому-то меньше. Но умение грамотно его использовать и перерабатывать можно приобрести и применить, как это на практике продемонстрировал Роже Мюллер.

Иллюстрации автора

Уважаемые читатели «РШ», специально для вас мы запустили канал в мессенджере Telegram. Подписывайтесь на нас — вы будете узнавать новости о Швейцарии из первых рук и максимально оперативно. Благодарим вас за то, что вы с нами!