CC BY
15
Н. А. ВЕРХОВСКИЙ и В. В. СОЛОВЬЕВ
Канализационные устройства на судах • канала Москва—Волга и их гигиеническая
оценка1
Из Московской центральной лаборатории гигиены и санитарии водного транспорта
(ЦНИЛГИС) (дир. Я. 3. Шапиро)
Опыт прошлых лет ¡говорит о том. что судоходные каналы, оставленные без Специального ¡санитарного надзора и не огражденные от попадания в них нечистот с судов и с берега, загрязняются и превращаются е сточные каналы. Таковы, например, ¡каналы близ больших городов центральной Бвропьг. Интересно отметить, что каналы бывшей Мариинской системы, несмотря на слабую населенность береговой полосы, также были весьма загрязнены, главным образом нечистотами, опускавшимися непосредственно с (судов.
Это обстоятельство послужило основанием для регламентации правительством в законодательном порядке режима канала Москва— Волга (МЕЖ) —• постановление СНК РСФСР от 21.1.1936 г., № 59. Перед техническим персоналом МВК была поставлена задача создать такой флот, который минимально загрязнял бы; канал. Ввиду того что основными загрязнениями в данном случае являются сточные воды, надо было найти такое решение конструкции судовых канализационных устройств, которое гарантировало бы канал от 'загрязнения фек алиями.
Решение вопроса Можно было искать в следующих двух направлениях: 1) предварительное полное обезвреживание сточных вод перед выпуском с судна в канал или 2) создание приемников' для вцех нечистот на самом судне с расчетом, что эти приемники будут систе" магически опорожняться на специальных фекальных станциях.
В 1937 г. управлением канала был принят смешанный проект: предполагалось собирать моечньге воды от умывальников, душевых, бань, прачечных, из буфетов и камбузов в два специальных бака, где они подвергались бы коагуляции и дезинфекции раствором хлорной извести, а затем через переливную трубу попадали бы прямо за борт. Фекальные же воды должны были собираться отдельно в специальные цистерны и разгружаться перекачкой на берег.
Не говоря уже о том, что 'Целесообразность коагуляции и хлорирования воды в условиях самоходного судна, даже при наличии опытных работников надо взять под большое сомнение, самый факт установки фекальных цистерн, содержание которых перекачивается на береговые фекальные станции, должен был подсказать мысль о создании унифицированной .системы, заключающейся б оборе ¡всех сточных вод в приемники на судне с последующим удалением их на берег. К такому решению и пришли инженеры МВК.
Выходя из теоретического подсчета, что на 1 человека надо 70 л воды в сутки, на 700-сильных теплоходах была создана система соединяющихся цистерн общей емкостью 23 м-3, а в конечных пунктах канала —■ Калинине и Химках —• были оборудованы насосные перекачечные («фекальные») станции, позволявшие быстро производить откачку всех сточных вод.
1 Статья представляет собой переработку доклада, прочитанного авторами на научной конференции ЦНИЛГИС 7.УП.1938 г.
Фекальная система 700-сильных теплоходов, являющихся основными пассажирскими судами МВК, рассчитана на прием сточных вод от 250—300 человек в течение суток.
На рис. 1 даны основные элементы всей фекальной системы. Она состоит из 2 'четырехдюймовых коллекторов, собирающих все сточные воды в 2 цисцерны, расположенные в самом корпусе судна. Исключение представляют уборная команды, уборная третьего класса, баня команды и умывальники третьего класса, которые находятся на правом борту; сточные воды .из них нападают непосредственно* в фекальную цистерну, находящуюся под обносом судна.
Порядок наполнения цистерн ясен из рис. 1. Вначале все фекальные воды из коллекторов 3 и За и бортовых цистерн 2 и 2а поступают в корпусные цистерны 1 и 1а. Когда содержимое превысит 13 м3, жидкость поступает в четырехдюймовую трубу, соединяющую корпусные цистерны с бортовой. При накоплении последней на 50%
Рис. 1. Схема канализации теплохода мощностью 700 л. с. 1 и 1а— корпусные фекальные цистерны; 2 и 2а—береговые фекальные цистерны; 3 и За — водосборны коллекторы; 4 и 4а— отводные трубы
сточные воды начинают проникать в носовую цистерну 2а, Наполнение носовой цистерны всегда несколько затруднено из-за того, что судно как на стоянках, так и особенно во время хода имеет некоторый диферент на корму. В силу этого при заполнении цистерны в корпусе и кормовой бортовой цистерне может создаться положение, при котором' носовая ¡бортовая цистерна не будет полностью загружена, а в уборных команды и третьего класса, расположенных над кормовой бортовой цистерной 2, фекальная вода станет выходить из горловин.
На рис. 1 показаны также 2 трубы, идущие к бортовым- обносам от днища фекальных цистерн. По этим трубам, имеющим вентильное перекрытие, фекальные станции производят от|сос фекальных вод. Трубы выходят в специальные люки на обносах, носящие название «горшков». В обычное время они закрыты навинчивающейся крышкой. Длительное наблюдение за фекальными установками судов данного типа показало, что, несмотря на правильное принципиальное решение задачи, все же здесь имеется ряд санитарно-технических дефектов конструктивного характера, а именно:
1. Разница уровней бортовых цистерн, что может привести к выходу нечистот ив' горловин.
2. Недостаточный размер диаметра труб, соединяющих фекальные цистерны, что. часто ведет к образованию шробок и иногда вынуждает рабочих залезать в корпусную фекальную цистерну.
3. Отсутствие ¡вентиляционных стояков для выхода воздуха и газов, образующихся в фекальных водах, вследствие чего в системе получается газовая пробка.
4. Отсутствие приспособлений для ограждения фекальных труб от попадания в ¡них крупных предметов (тряпки, пачки газет -и т. д.),
И
а там, где такие ограждения есть (труба, .соединяющая обе корпусные ци-стерны),—1 невозможность их очистки, так как они находятся далеко от горловины..
5. Отсутствие полдюймовых и дюймовых фасонных частей водо-сборочной части системы и замена их гнутыми трубками, резко сужающими просвет трубы, и задерживающими отток.
■6. Наличие несовершенных спускных устройств в ¡уборных: бачки «Эврика» заменены автоматической кнопкой, которая часто заедает, несмотря даже на вспомогательные пружинки; в- результате наблюдается постоянная течь, ведущая к переполнению цистерн.
7. Установка обычных кранов (откидных, .с душем), в каютах и умывальных комнатах, вызывающих непроизводительный расход воды. Рациональнее было ¡бы заменить .их кранами с ножной педалью или с каким1-либо автоматическим, выключением 'при окончании пользования умывальником.
8. Отсутствие измерителей уровня воды в фекальных цистернах, вследствие чего администрация часто только из предосторожности закрывает ряд водорасходных кранов (душевая, баня и т. д.).
' Фекальные системы на 150- и 300-местных катерах, а также на буксирах примерно такого же типа.
На 500- и 1 ООО-тонных баржах в 1937 г. была принята система собирания нечистот, близкая к гейдельбергской. Под отводную трубу уборной ставился 100-литровый сварной металлический ящик на колесах. Ящик имел снабженную крышкой горловину, по которой фекалии поступали в ящик. Нагруженный ящик закрывался, в определенных местах сдавался на берег и заменялся новым. Такая система если и может быть принята, то лишь как временная мера, да и то при условии облегчения веса ящиков, установки вентиляционных труб и наличии герметических крышек. Несмотря на все несовершенства подобного устройства, игнорировать его ¡полностью нельзя, особенно в том случае, если приходится пропускать через канал суда из других бассейнов, не имеющие специальных фекальных установок. Такие суда надо обеспечить на время нахождения их в канале какими-либо приемниками фокальных вод. разгружающимися в специальных "пунктах.
В 1938 г. было1 приступленО' к коренному переоборудованию барж по проекту ¡инженера Шухера.
На баржах грузоподъемностью в 500 и 1 000 т отработанные воды поступают из раковины-умывальника, душевой и .промывной уборной с так называем мым «азиатским» унитазом («Генуя»). Все санитарные приборы, для предохранения помещений от проникновения в них зловонных газов из общего .приемника, снабжены гидравлическими затворами. Общий приемник имеет вентиляционную трубу, выведенную выше ¡рубки.
Вода (поднимается ручным насосом «Альвейлер» и нагнетается в бачок, рас- , положенный сзади рубки управления. Из бачка вода подводится ко всем санитарным приборам самотеком по трубопроводам. Бачок для чистой воды оборудован контрольной трубкой, выведенной к раковине-умывальнику.
Общий приемник отработанной воды снабжен отсасывающей трубой, выведенной снизу приемника и оканчивающейся в люке. К верхнему концу отсасывающей т.рубки присоединена американская гайка, которую можно навинчивать на любой береговой приемник. На тех участках пути баржи, где разрешен спуск хозяйственно-фекальных вод непосредственно в водоем, стоки, собирающиеся в общий приемник по специальной трубе, снабженной задвижкой «Лудло», сбрасываются за борт. При .плавании .по ВМК задвижка закрывается и должна быть запломбирована санитарным надзором.
Общий приемник, устанавливаемый в грузовом помещении, ограждается дере-' вянной обрешеткой. Пол душевой, умывальной и уборной для .предохранения от просачивания воды в грузовые помещения делается водонепроницаемым.
Бак чистой воды и преемник изготовляются из железа. Трубопроводы стандартные.
На баржах, грузоподъемностью 10С0 т команда состоит из 5 человек, на баржах грузоподъемностью 5.00 т — из 4 человек. Продолжительность рейса в пределах канала—максимум 2 суток. При принятой норме в 40 л на человека
3 сутки мы получаем емкость цистерны для 1 000-тонной баржи 40 X 5 X 2 = 400 л для 500-тоНной — 40 X 4 X 2 = 320 л.
Учитывая, что баржи часть времени тратят ца нагрузку и выгрузку, и принимая во внимание возможность задержек при этих операциях, увеличиваем расчетную емкость цистерн: для барж в 1 000 т —в 4 раза, т. е. до 1,7 м3, а для барж в 500 т —в 5 раз, т. е. до 1,5 м3.
Таким образом, конструктивное решение (если (отбросить ряд отмеченных дефектов, которые легко устранить) следует признать правильным и практически вполне отвечающим своему назначению.
При описании фекальных систем мы всюду опускали одну существенную деталь фекальных систем всех типов судом МВК, а именно Т'РУбу диаметром в 4 дюйма, идущую непосредственно из фекальных цистерн за борт судна. Эта труба должна обеспечить бесперебойную
Рис.2. Схема фекальной станции в Химках. 1—корпусные фекальные цистерны; 2—вентиль; 3—отводная труба; 4— угловой патрубок; 5—американская гайка; б— гибкий шланг; 7—вентиль; 8— приемная труба фекальной станции; 9— вакуум-насос; 10 — бассейн для приема фекалий; //—береговой коллектор; 12— насосы; 13— всасывающая труба; 14— нагнетательная труба для перекачивания фекальных вод из
бассейна на поля орошения
работу судов ¡при плавании- в бассейнах, ¡где разрешен Спуск фекальных вод непосредственно за борт, в зоне же канала эта труба закрывается и пломбируется. На МВК имеются 2 фекальные станции: в Москве (Химки) и в Калинине. Они входят в систему городских ка-на лиз ациояных у сгройств.
Фекальная станция в Химках состоит из следующих основных элементов (рис. 2).
У берега устроен специальный причал, к которому подходят суда и на который выведено несколько труб, заканчивающихся шлангами с американскими гайками. По трубам идет откачка фекальных ¡вод с судов. Трубы перекрыты вентилями, за которыми они объединяются в общий коллектор, идущий к шахте; пол шахтьг залегает на глубине до 20 м. Здесь коллектор изгибается вниз под углом в 90°. В верхней части в него включен вакуум-насос. Далее коллектор уходит под пол шахты и попадает в бассейн 10, служащий для сбора фекальных вод как с судов, так и с береговых сооружений Химкинского порта.
В самом низу шахты установлены 2 насоса 12, при наполнении бассейна они через, трубы, опущенные на дно, производят перекачку фекальных вод на Хорошевские поля -орошения по дюкеру 14, проложенному под дном Химкинского водохранилища. ! |
Процесс откачки судна состоит из 14 операций. В основном откачка сводится к образованию вакуума в приемной трубе 8 фекальной станции. Вакуум засасывает фекальные воды из судовой цистерны 1 и по сифону (судовая фекальная цистерна 1 — бассейн фекальной станции) отводит их с судна в течение 5— 10 минут. |
Очистка судов — весьма сложная операция. Упрощение ее возможно двумя путями:
1) абсолютное исключение. затекания фекальных вод за борт, что сейчас наблюдается (правда, в очень небольших количествах) при несвоевременном1 закрытии вентиля 2 на отводной трубе 3 даже при строгом соблюдении всех правил;
2) упрощения конструкции: прежде всего следует заменить американскую^ гайку 5 быстро смыкающей гайкой пожарного типа и, возможно, отказаться от патрубка 4 с тем, чтобы шланг <5 фекальной станции присоединялся непосредственно к отверстию отводящей трубы 3 судовой цистерны 1.
Существующие береговые фекальные станции, ввиду ,ик немногочисленности, не ¡мюгут обслужить весь флот канала-, увеличение же их числа не всегда целесообразно- и. ре везде возможно.
Поэтому на МВК создается специальный «фекальный флот», базирующийся в основном на Химкинскую и Калининскую фекальные-станции. Задачей его является- -сбор в пути -с проходящих судов фекальных вод с последующей передачей их на береговые фекальные станции.
В навигацию 1938 г. на канале вступило в эксплоатацию одно такое судно «Унику-м». Откачивающие механизмы его (построены! по тому же принципу, как и у береговых фекальных станций. Судно «Уникум» имеет несколько приемных цистерн. Вакуум-насосом' можно добиться разрежения в одной из цистерн. Затем -гибким1 шлангом через американскую гайку заряженная цистерна соединяется с отводящим патрубком очищаемого судна, открываются вентили, стоящие на трубах, и фекальные воды устремляются из цистерн судна в приемную цистерну «Уникума».
Суда типа «Уникум» очень удобны, однако нельзя забывать и об удачном -опыте использования обычных автоцистерн для разгрузки судов от фекашыньих вод. В некоторых местах (три длительном отрыве судов от мест, ,где есть фекальные установки) -автоцистерны вполне пригодны для- о'чистки -судов.
Решающее значение для всех унифицированных фекальных систем имеет количество1 в-оды, потребляемое командой и пассажирами во вр|емн их нахождении на. пароходе. Неправильное решение этого вопроса мо-ж-ет сделать абсолютно негодной любую систему.
Ввиду того что- в литературе вопро-с водопотребления на: судах специально не рассматривается, его ¡пришлось несколько раз решать, исходя из одних лишь теоретических соображений. Впервые была предложена цифра в 37 л на человека в сутки при искусственном сокращении водопотребления на судах. Инженер Шухер по ряду до-полнительны-х -соображений (оборудование судов прачечной, ванной, душевыми и бан-ей) увеличил эту норму до 70 л, и она была принята за основу при сооружении фекальных с-истем пассажирских судов (для барж и- буксиров эта норма снижена до 40 л). Однако окончательное -суждение <0! размерах потребления воды дает только практика. Поэтому в навигацию 1938 г. была организована ¡практическая проверка водопотребления1 на судах МВК. Для этой щели нами были в-зяты 2 совершенно одинаковых теплохода п-о 700 л. с. и 2 однотипных буксира по 200 л. с. Расчет велся следующим путем: производились систематические замеры наполнения фекальных цистерн с момента очистки их на фекальной станции до конца рейса, затем под считывал ось количество 'человеко-часов з-а то- же время и, наконец, вся масса водья делия-ась на человеко-часы. Так ¡исчислялся средний часовой расход воды на человека,
По 700-сильнымы теплоходам1 («Вячеслав Молотов» и «Клим Ворошилов») было произведено свыше 60 замеров; каждый замер охватывал -полный рейс от Москвы- до Клязьмы- (или наоборот).
Однако дли подсчетов взяты только 42 замера, а 18 исключены вследствие неточности в производстве -замеров, наличия во вр|емя-
Количество людей Месяцы Группа I Команда плюс до 50% пассажиров Группа II Команда плюс до 100% пассажиров Группа III Команда плюс до 150% пассажиров Группа IV Команда плюс до 200% пассажиров Группа V Команда плюс свыше 200% пассажиров
воды на 1 чел. в 1 час, л среднее за месяц воды на 1 чел. в 1 час, л среднее за месяц воды на 1 чел. в 1 час, л среднее ja месяц воды на 1 чел. в 1 час, л среднее за месяц воды на 1 чел. в 1 час, л среднее за месяц
Май...... 4,2; 4,1 4,15 4,1; 3,4; 4,2; 3,4 3.8 3,9; 3,5; 3,0 3,5. 2,6; 2,8; 2,3; 2,7 2,6
Июнь..... 4,2; 7,0; 8,3 6,7 4,1; 2,7; 2,6; 3,3; 3,0 3,1 2,7; 2,1; 3,0; 3,0; 2,6; 2,8; 2,6 2,6 2,6; 1,8 2,2
Июль..... 5,0 j 2,9; 2,6; 3,6; 2,6; 2,9; 2,8 2,9 2,0; 2,2; 2,1 2,1 1,4; 1,1 1,25
Среднее по группе за три месяца . . 5,6 3,4 2,8 2,3 1,25
Среднее по группам I—II щ III—IV 4,2 из 15 замеров 2,68 из 25 замеров
Общая средняя по группам I—¿V за три месяца ... 1 3,28 л воды на человека в час
рейса большого числа пассажиров, находившихся на судне всего 2—3 часа, или потому, что рейс был укороченным (например, Москва — Комсомольская иди Химки — Центральный парк культуры и отдыха). , I ■ , j j _
Взятые 42 замера (см. табл., стр. 15) выражены в литрах воды, деленных на человеко-часы. Таблица разбита по месяцам, и кроме того, на 5 групп, соответственно количеству пассажиров, находящихся на теплоходе за все время пути.
Общее среднее для всей таблицы вычислено- без пятой группы, потому что 2 случая, когда на судне было по 600—700 человек пассажиров (перегрузка более чем на 200%) в течение всего рейса, нами опущены как явление совершенно ненормальное и недопустимое при правильной эКсплоатации флота: МВК.
Прежде всего из таблицы видно, что основная масса замеров (27 и 42) приходится на рейсы, когда судно было, несколько перегружено.
Однако ввиду большого наплыва пассажиров, с этим моментом, возможно, придется встретиться и в последующие навигации, поэтому указанные в таблице данные заслуживают внимания.
Из приведенных средних по каждой группе видно, что с возрастанием количества пассажиров норма водопотреблевия надает с 5,6 л на человекО'-час до 2,3 л :в IV группе и до 1,25 в V группе. Происходит это потому, что перегрузка судов в. основном' происходит только за счет палубных пассажиров, которые могут пользоваться только уборной, умывальником и рестораном'. Они, конечно, израсходуют воды, гораздо меньше, чем пассажиры кают, к услугам которых имеются каютные умывальники с головным душем и ванная. Следовательно, когда теплоход перегружен палубными пассажирами, то падение водорасхода на 1 человека в основном происходит потому, что палубные пассажиры не имеют таких удобств., как пассажиры кают, а также и вследствие того, что пропускная способность уборных и умывальников III класса .оказывается недостаточной. Кроме того, есть еще 2 момента, которые нельзя забывать:
а) постоянный большой непроизводительный расход воды вследствие подтекания кранов и смывных устройств в. уборных: чем: больше делитель (человеко-часы), тем меньше приходится на 1 человека непроизводительно израсходованной ©оды;
б) постоянный большой производительный расход воды в бане, душе, уборной, камбузе команды, ванне первого класса и командного состава, мойке и в -судовом ресторане.
Эти 2 мо,мента ни в какой связи, с количеством' пассажиров- не находятся, следовательно, влияние их на частное (т. е. количество литров на человеко-час) тем1 меньше, чем больше пассажиров.
Средняя цифра по всем ,40 замерам (не считая группы V) достаточно близка к предположенной при проектировании норм, водопо-требления. Если теоретически был намечен расход воды в 70 л в сутки, то практически он выразился при норме на человеко-час в 3,28 л, в 78,72 л на человека, bi сутки.
Однако более внимательное наблюдение за эксплоатацией фекальной системы показало, что, ввиду отсутствия указателей наполнения на фекальных цистернах, на судах практиковалась строгая экономия воды при наполнении корпусных цистерн, особенно если количество пассажиров превышало норму. Очень часто такая экономия не вызывалась необходимостью, так как фекальные цистерны оставались недогруженными на 7—в т.
Опыт показал, что 40 л на человека в сутки для буксирных судов может считаться несколько заниженной нормой и ее следует повысить, что технически возможно.
Вообще нужно отметить, что введенная на первых порах по настоянию хозяйственников очень жесткая норма водопотребления на судах, уже во вторую навигацию без особых затруднений была расширена до 70 л. Не исключена возможность дальнейшего ее повышения до 100 л на человека в сутки, что, конечно, поведет к лучшему обслуживанию пассажиров.
Выводы %
1. Унифицированная 'система сбора всех фекаиьиык и моечных вод на судах МВК. в -специальные судовые цистерны, откуда потом жидкость перекачивается ¡без предварительной обработки на береговые канализационные станции, вполне отвечает своему назначению.
2. Конструкция фекальных устройств на судах разных типов имеет, однако-, ряд общих дефектов: недостаточен диаметр труб, по которым двигаются фекальные воды; -мало -воздушных стояков в- трубах, что приводит к образованию воздушных пробок; плохо налажена система промывки судовых цистерн; несколько сложна откачка фекалных в-од из судовых цистерн на береговые фекальные станции и т. д.
3. Вполне рациональны фекальные устройства на баржах, состоящие из уборной, душевой и умывальника. Они питаются водой из-за борта (при помощи ручного насоса) и -опорожняются в цистерну емкостью 1,5—2 т, которая путем перекачки разгружается ¡на береговые фекальные -станции.
4. Процесс очистки судов береговыми |и плавающими фекальными станциями- нуждается в дальнейшем упрощении и усовершенствовании. Сами же станции, производящие очистку судов в течение 5— 15 минут, полностью отвечают своему назначению; однако в некоторых случаях в дополнение к станциям следует также пользоваться автоцистернами.
5. -Норма водопотребления в 70 л да человека в- сутки является заниженной и ее для новых судов надо -поднять до 90—100 л. Технически и экономически эта задача вполне разрешима.
Установленная норма на человека в -сутки для буксиров в 40 л т-акже должна ¡быть пересмотрена в сторону увеличения.
6. Отсутствие ¡измерительных ¡приборов на фекальных цистернах судов часто в|едет к тому, что командование судна без достаточных оснований принимает ряд м|ер к искусственному уменьшению водопотребления.
7. В дальнейшем эксплоатацию фекальных сооружений необходимо улучшить совместными усилиями технического персонала МВК ш государственной санитарной инспекции.
2 Гигиена и санитары т, № 8
