Гигиенические основы очистки населенных мест

Санитарно-эпидемиологическое значение отбросов

В населенных местах в процессе жизни и деятельности человека непрерывно образуются различные отбросы: нечистоты, помои, кухонные остатки, домовой мусор, уличный смет, бытовые, банно-прачечные и промышленные сточные воды, строительный мусор, различные твердые отходы производства и т. д.

Количество образующихся отбросов велико. Подсчеты показывают, что в течение года из неканализированных городов и поселков СССР вывозится до 46 млн. т нечистот и твердых отбросов. Количество бытовых и промышленных сточных вод, образующихся в канализированных городах и на промышленных предприятиях, составляет десятки миллиардов кубических метров в год.

Санитарное и эпидемиологическое состояние населенных мест в значительной степени зависит от правильности организации очистки.

Неубранные твердые отбросы загрязняют почву, помещения, дворы и улицы, при ветре образуют пыль, проникающую в помещения и загрязняющую их.

Фекалии, навоз и моча выделяют зловонные газы, которые загрязняют воздух. Наличие органических веществ и высокая влажность домового мусора благоприятствуют развитию находящихся в нем сапрофитов, главным образом гнилостных, разлагающих органические вещества.

В отбросах могут находиться яйца гельминтов, возбудители кишечных инфекций, туберкулеза, полиомиелита, бруцеллеза, столбняка, газовой гангрены, ботулизма и других заболеваний. Микроорганизмы сохраняют в отбросах жизнеспособность и вирулентность до нескольких месяцев, а спорообразующие виды и яйца гельминтов еще дольше. Например, жизнеспособная брюшнотифозная палочка была обнаружена в почве, удобренной нечистотами, которые перед тем в течение 143 сут. сохранялись в цементированном выгребе. Вирус полиомиелита сохраняет жизнеспособность в испражнениях свыше полугода.

Возбудители брюшного тифа и паратифов остаются жизнеспособными в сточной воде около 2 нед. В мусоре возбудители кишечных инфекций выживают до 40— 107 сут. Еще дольше сохраняются в нем туберкулезные бактерии и спорообразующие анаэробы.

Отбросы, особенно нечистоты, при плохо организованной очистке интенсивно заражают почву, водоемы и подземные воды.

Эпидемиологическая опасность отбросов повышается в связи с создающимися в них благоприятными условиями для развития мух, откладывания ими яиц и выплода.

Местами для кладки яиц мух служат навоз, мусор, человеческие испражнения, гниющие трупы животных и растительные остатки. Из яиц в зависимости от условий через 8—25 ч выходят личинки. В выгребах уборных личинки живут на поверхности нечистот, а в скоплениях навоза или мусора — на глубине до 20 см. Через 3—4 дня личинки созревают и уползают в прохладные и сухие места, где окукливаются. Обычно они углубляются в землю у мусорных ящиков, вокруг навоза и уборных. Они могут мигрировать по горизонтали в пределах 5—6 м. В летнее время через 5—7 дней из куколок выходят мухи, которые способны проползти в рыхлом слое земли до 30 см, а в плотно утрамбованном— до 10 см.

Полагают, что мухи могут переносить около 60 видов возбудителей инфекционных заболеваний, но особенно велико значение «мушиного фактора» в распространении кишечных инфекций. Количество кишечных заболеваний увеличивается с ростом количества мух.

Все сказанное свидетельствует о том, что рациональная очистка является неотъемлемым элементом благоустройства населенных мест и одним из основных мероприятий профилактики кишечных инфекций и гельминтозов.

Системы очистки населенных мест

Очистка населенных мест предусматривает комплекс научно обоснованных и планово проводимых мероприятий по сбору, удалению, обезвреживанию и утилизации отбросов в целях охраны здоровья населения. Любое мероприятие по очистке населенных мест должно проводиться так, чтобы возможность контакта человека и объектов внешней среды с отбросами до их обезвреживания была сведена к минимуму. С этой целью сбор и удаление отбросов должны проводиться регулярно и в кратчайшие сроки при максимальной механизации и герметизации всех выполняемых операций.

Отбросы содержат азот, фосфор, и другие вещества, являющиеся ценным удобрением. Еще Д. И. Менделеев настаивал на применении таких способов обезвреживания отбросов, которые позволили бы использовать их в качестве удобрения. В отбросах перечисленные вещества содержатся в виде органических соединений, не усваиваемых растениями. Они переходят в неорганические соединения лишь при минерализации отбросов. В связи с этим применение методов, ускоряющих минерализацию отбросов, является важным санитарно-хозяйственным мероприятием.

Отбросы подразделяются на две группы.

1. Жидкие—нечистоты, помои (грязные воды от приготовления пищи, мытья тела, полов, стирки белья), банно-прачечные и промышленные сточные воды, атмосферные стоки.

2. Твердые — домовый мусор, кухонные отбросы, смет с улиц, навоз, производственные отходы, трупы животных, отбросы боен и т. д.

Применяемые системы удаления отбросов из населенных мест находятся в зависимости от характера отбросов.

Для удаления жидких отбросов применяют две системы: вывозную и сплавную (канализация). В первом случае жидкие отбросы удаляют за пределы населенного пункта при помощи транспорта, во втором — сплавляют по трубам. Канализация является наиболее совершенным методом, который вытесняет вывозную систему.

Мусор — твердые отбросы — удаляют преимущественно путем вывоза в специально отведенные места, где он подвергается обезвреживанию.

В Советском Союзе этой области благоустройства городов уделяется большое внимание. Во всех новых городах сооружается канализация как необходимый элемент городского благоустройства. Для охраны водоемов от загрязнений во многих городах и на многих предприятиях построены сооружения для очистки фекально-хозяйственных и промышленных сточных вод. В сельских населенных пунктах и рабочих поселках все большее распространение получают сооружения так называемой малой канализации.

Населенные пункты городского типа имеют планы проведения очистки и располагают специальным автотранспортом для вывоза отбросов. Для обезвреживания и утилизации отбросов применяются наиболее совершенные методы.

Организация и осуществление очистки входят в обязанности коммунальных органов населенных мест. На органы милиции возложен текущий надзор за содержанием в чистоте улиц, садов, парков, дворов и мест общего пользования. Органы здравоохранения рекомендуют гигиенически наиболее рациональные для местных условий методы очистки и осуществляют санитарный контроль за их выполнением.

Улучшение очистки населенных пунктов СССР от отбросов наряду с другими мероприятиями положительно сказалось на их оздоровлении и привело к снижению заболеваемости населения кишечными инфекциями и гельминтозами.

Вывозная система удаления жидких отбросов

Вывозная система удаления жидких отбросов включает следующие три звена:

1) сбор и временное хранение, 2) транспортирование, 3) обезвреживание и утилизацию. Первым звеном в системе очистки от жидких отбросов являются уборные и помойницы.

Уборные. Каждое жилое, общественное или производственное здание, а также каждое место временного пребывания или работы людей необходимо обеспечить уборными. Последние должны быть удобными, теплыми и светлыми, устройство их должно исключать загрязнение воздуха, почвы, подземных вод и доступ мух к нечистотам.

В наибольшей степени этим требованиям удовлетворяют уборные, находящиеся в здании,— промывные и люфтклозеты. Наиболее гигиеничны промывные уборные, которые могут быть устроены лишь при наличии водопровода и канализации. При отсутствии последних в зданиях, имеющих не более двух этажей, можно устраивать люфтклозеты, т. е. уборные с вентилируемым выгребом.

Люфтклозет устраивают в помещении, расположенном у наружной стены здания. Из уборной нечистоты по сточной трубе попадают в выгреб. Для того чтобы предупредить загрязнение почвы и подземных вод, выгреба устраивают водонепроницаемыми — из кирпича, бетона или просмоленных деревянных брусков. Для усиления непроницаемости выгреба под его дно и вокруг стенок укладывают 30—40-сантиметровый слой жирной глины.

Для того чтобы зловонные газы из выгреба не проникали в помещение уборной, а из него — в жилые комнаты, выгреб вентилируется.

Для этого устраивают вытяжной вентиляционный канал, который проходит в стене рядом с дымоходом кухонной печи. Канал выводится выше конька крыши и заканчивается дефлектором для улучшения тяги. Поскольку газы отсасываются из выгреба, воздух из помещения уборной через очко стульчака устремляются в выгреб. Вентиляция выгреба усиливает испарение жидкой части нечистот, отчего их объем значительно уменьшается. Поэтому очистку выгреба люфтклозета производят не чаще одного раза в 6 мес.

В сельских местностях в одноэтажных жилых домах могут устраиваться уборные с засыпкой. Под стульчаком уборной устанавливается выносной металлический приемник для нечистот. На дно приемника насыпают слой мелкого торфа, сухой земли или золы. Для дезодорации и защиты от мух выделения каждый раз засыпают этими же материалами. Содержимое приемника ежедневно выгружают в устраиваемый на территории усадьбы компост. Для летнего времени устраивают такую же уборную вне здания.

Дворовые уборные с выгребом нужно строить на расстоянии не ближе 20 м от жилых зданий. Выгреб сооружают только водонепроницаемый с вытяжной трубой для удаления газов. Стены должны быть без щелей, а двери:— плотно - и само - закрывающимися. Для поддержания чистоты важно обеспечить уборную естественным и искусственным светом. Окна и вентиляционные отверстия следует затянуть мелкой металлической сеткой, преграждающей мухам доступ в уборную. В общественных уборных в теплое время года нечистоты ежедневно засыпают сухой хлорной известью из расчета 1—2 кг на 1 м2 поверхности; это отпугивает мух и предупреждает их развитие, поскольку личинки, находящиеся сверху, погибают. Пол уборной, стены и ручки дезинфицируют путем обильного орошения 3—5% осветленным раствором хлорной извести. Содержимое выгреба должно систематически вывозиться. После очистки выгреба загрязненную поверхность земли у люка обильно поливают хлорным молоком (20% взвесь хлорной извести в воде). С санитарной точки зрения выгребные дворовые уборные уступают люфтклозетам и уборным с засыпкой.

Вывоз жидких отбросов является вторым звеном вывозной системы. При выгрузке выгребов и вывозе нечистот необходимо свести к минимуму загрязнение воздуха зловонными газами, не допускать загрязнения нечистотами транспортных средств и почвы на пути. их следования, предупредить возможность загрязнения и инфицирования обслуживающего персонала. Для этого ассенизационный транспорт должен легко загружаться, разгружаться, очищаться и дезинфицироваться, а содержимое его не должно разбрызгиваться. Количество ассенизационного транспорта должно соответствовать потребностям населенного пункта, что легко подсчитать, зная нормы накопления нечистот, число жителей, число возможных рейсов транспорта в сутки и его емкость.

Наиболее приемлемым видом транспорта являются специальные автоцистерны.

Обезвреживание и утилизация нечистот являются третьим и последним звеном вывозной системы. Выбор способа обезвреживания зависит от климатических условий и типа населенного пункта.

Из почвенных методов обезвреживания нечистот чаще применяются поля ассенизации и поля запахивания. На полях ассенизации производится и обезвреживание нечистот, и выращивание сельскохозяйственных культур, а поля запахивания служат лишь для обезвреживания нечистот.

Участок под поля ассенизации или запахивания отводится за пределами населенного пункта с подветренной стороны на расстоянии не менее 1—2 км от жилых районов и водоемов. Участок должен быть ровным, с пористой, воздухо - и водопроницаемой почвой, сухим, с низким стоянием грунтовых вод. Его ограждают земляным валом, канавой и полосой зеленых насаждений. Территорию полей ассенизации делят на несколько полей. В течение года одно поле заливают (до 1000 т на 1 га), а остальные используют под посев культур. Благодаря самоочищению почвы на полях происходит минерализация органических веществ. Так как минерализация заканчивается в течение 2—3 лет, то обычно устраивают три — четыре поля.

Исследования показали, что в первый год после заливки нечистот в пробах почвы и на овощах можно обнаружить жизнеспособные яйца аскариды, кишечную палочку и патогенные микроорганизмы. На втором году они не обнаруживаются. Поэтому в первые 2 года после залива участки засевают кормовыми травами, злаками или кормовой свеклой, а на 3-й год — овощными культурами. При полях запахивания участок делят на два поля: одно заливают в текущем году, на другом происходит минерализация органических веществ. В следующем году назначение полей меняется.

В сельских населенных местах нечистоты обычно используются как удобрение на усадьбах колхозников и колхозных полях. При этом, если в почву вносятся в качестве удобрения необезвреженные нечистоты. то всегда имеется опасность инфицирования овощей и фруктов, произрастающих на данном участке.

Особенно сильно загрязняются огородные культуры при так называемой подкормке, осуществляемой путем поливки грядок разведенными водой нечистотами или навозом. Загрязненные таким путем овощи, ягоды и фрукты могут послужить источником заражения людей даже в том случае, если они перед едой будут вымыты водой; при сильном загрязнении они отмываются с трудом.

Это обусловливает необходимость обеззараживания нечистот перед использованием их для удобрения. Обеззараживание нечистот лучше всего проводить методом компостирования или другими биотермическими методами. Если эти методы по местным условиям неприменимы, то можно обезвредить нечистоты путем годичного выдерживания в выгребе уборной (для этого уборную переносят на новый выгреб).

Санитарные правила разрешают применять необезвреженные отбросы для удобрения участков, на которых выращиваются овощи, употребляемые в пищу в сыром виде, лишь при условии внесения удобрений в почву осенью с перепахиванием почвы и обязательной повторной перепашкой весной перед севом.

При этом почва самообезвреживается.

Канализация населенных мест

Наиболее совершенной с гигиенической точки зрения системой очистки населенных мест от жидких отбросов является канализация.

Канализацией называют систему сооружений, предназначенную для: 1) приема сточных вод непосредственно из мест их образования; 2) удаления их по сети подземных трубопроводов за пределы населенного пункта; 3) обезвреживания сточных вод и выпуска их в водоем или на земельные участки. Поступая в систему трубопроводов, жидкие отбросы при устройстве канализации не загрязняют ни воздуха, ни почвы, ни подземных вод на территории населенных мест, отчего улучшается санитарное состояние последних и снижается заболеваемость жителей кишечными инфекциями и гельминтозами.

Канализация, как и водопровод, является обязательным элементом благоустройства новых городов.

Основными элементами канализации являются: 1) домовые приемники; 2) сеть трубопроводов; 3) сооружения для обезвреживания сточных вод.

К домовым приемникам относятся: унитаз промывной уборной, писсуары, раковина умывальника, кухонная раковина, ванна и др. Для защиты воздуха жилых помещений от проникновения дурно пахнущих газов из канализационной сети труба, отводящая жидкость из унитаза, раковины умывальника или других приемников, дугообразно изогнута. В дуге трубы всегда остается часть чистой промывной воды — так называемый водный затвор. Последний изолирует воздух помещения от воздуха канализационной сети.

Из приемников сточные воды по чугунным трубам, называемым стояками, самотеком вытекают в дворовую и уличную канализационную сеть, по которой удаляются за пределы населенного пункта. Стояки для удаления газов выводятся через крышу наружу.

Производственные сточные воды, выпускаемые в сеть фекально-хозяйственной канализации, должны быть предварительно очищены от примесей, нарушающих процессы очистки сточных вод и коррозирующих трубопроводы, а также радиоактивных и взрывоопасных веществ. Для предварительной очистки сточных вод применяют нефтеуловители, жироуловители, отстойники, обработку реагентами с целью осаждения или нейтрализации примесей, фильтрование через мелкопористые, ионообменные или сорбирующие материалы и другие методы.

Если населенный пункт канализирован не полностью, то вблизи неканализированных районов сооружают сливные станции. Подвозимые сюда нечистоты разбавляют в 2—3 раза водопроводной водой и спускают в канализацию. Сливные станции строят не ближе 300 м от жилых зданий.

Очистка населенных мест от твердых отбросов

Накопление домового мусора в различных населенных пунктах значительно варьирует, увеличиваясь в южных городах. Оно составляет 500—750 л в год на одного человека. Домовый мусор представляет известную ценность в качестве удобрения, ибо содержит до 20—25% органических веществ; 0,4—1% азота; 0,4—0,7% фосфора; 0,4% калия. Часть домового мусора может быть утилизирована: кухонные отбросы, тряпки, бумага, консервные банки и др. I

Удаление мусора из квартир в многоэтажных зданиях производится с помощью мусоропроводов, в остальных случаях с помощью квартирных мусоросборников (ведро с крышкой емкостью 15—20 л). В СССР принята планово-регулярная система очистки от мусора с ежедневным вывозом его из домовладений. Она осуществляется в двух вариантах. При планово-подворной системе мусор из дворовых мусоросборников (баки емкостью 80—100 л) пересыпают в специальные мусоровозы. В жилых районах с многоэтажной застройкой для сбора отбросов во дворах устанавливают металлические контейнеры (емкостью 0,8—1 м3).

Вывоз их осуществляется специальными контейнеровозами. Для жилых районов с малоэтажной застройкой более приемлемой считают планово-поквартирную систему, при которой жители в назначенное время выносят мусор и пересыпают его из квартирных мусоросборников в мусоровоз.

Вывоз мусора, как и вывоз нечистот, должен производиться планово и регулярно без каких-либо заявок от домоуправлений. I

Обезвреживание и утилизация твердых отбросов. Известно много способов обезвреживания мусора: биотермические методы, усовершенствованные свалки, мусоросжигание и др.

Биотермические методы обезвреживания мусора. Биотермические методы основаны на создании условий, при которых в мусоре развиваются термофильные микроорганизмы, являющиеся почти исключительно спорообразующими грамположительными бактериями и актиномицетами. Благодаря жизнедеятельности термофилов в условиях притока воздуха интенсивно протекают биохимические процессы, отчего температура в обезвреживаемых отбросах повышается до 50—70° С. Гибнут патогенные микробы, яйца гельминтов и личинки мух; органические вещества распадаются, и из «мусора» образуется ценное удобрение — гумус (перегной), в санитарном отношении безвредный материал.

Вариантами биотермического метода являются компостирование и биотермические камеры. В сельских условиях компост может закладываться непосредственно на усадьбе колхозника. Для компоста подготавливают площадку из утрамбованной глины. Ширина площадки до 2—3 м, длина произвольная. На площадку наносят 10—15-сантиметровый слой компостирующего материала — торф, огородную землю, созревший компост и т. п.— и на эту компостную массу укладывают 15-сантиметровый слой мусора. Кроме мусора, можно загружать содержимое засыпных уборных, навоз, золу, рубленую солому и сухие листья (для придания рыхлости). Отбросы, внесенные в компостную кучу, засыпают 15-сантиметровым слоем компостирующего материала, который препятствует откладыванию мухами яиц и предохраняет компост от высыхания. Затем снова кладут слой мусора, засыпают его и так поступают до тех пор, пока высота компоста не достигнет 1,5 м. Для того чтобы предохранить компост от размывания дождем, его покрывают соломенными матами или устраивают над ним навес.

Периодически компост увлажняют помоями или навозной жижей. Добавление золы или извести, нейтрализующих образующиеся при распаде органических веществ кислоты, ускоряет минерализацию.

Процесс созревания компоста в зависимости от климатических условий длится от 2 до 12 месяцев. В умеренном климате этот срок чаще всего составляет 5—7 месяцев. Созревание компоста ускоряется при высокой температуре, добавлении фекалий и применении созревшего гумуса в качестве компостирующего материала. Обычно устраивают два компоста: в то время как один загружают, другой созревает. Созревший компост представляет собой рыхлую, сыпучую, как торфяная крошка, массу темно-землистого цвета. Он не имеет неприятного запаха и не привлекает мух.

К числу преимуществ компостирования относится то, что при нем не загрязняются почва, вода воздух, в отбросах отмирают патогенные начала и получается ценное удобрение. Отпадает необходимость в устройстве на усадьбе выгребной уборной, мусорного ящика, а также в транспорте для вывоза отбросов.

В городских условиях устраивают поля компостирования за городом, отстоящие не ближе 1 км от жилья. Привезенный мусор в тот же день складывают в штабеля, которые с боков и сверху покрывают слоем земли или созревшего компоста толщиной 15—20 см. Так как в периферических холодных слоях штабелей сохраняются личинки мух, то поверхность штабелей периодически обрабатывают инсектицидами. Весьма перспективны и приемлемы в санитарном отношении мусороутилизационные заводы. Здесь механизированным путем мусор сортируют (отбирают утиль), измельчают в порошок и компостируют в штабелях, траншеях или подвергают биотермической обработке с ускоренным созреванием (4—15 сут.) в специальных сооружениях (ферментационные башни, компостирование по методу Дано в биостабилизаторе, метод «Биотенк» и др.).

Довольно интенсивно происходит разложение органических веществ в биотермических камерах, в которых процесс минерализации заканчивается в 20—60 дней. Биотермические камеры можно устраивать при сельских больницах, курортах, домах отдыха и т. п.

Усовершенствованные свалки. Последние располагают вне населенного пункта не ближе 1 км от жилья, используя для этого бывшие карьеры, котлованы, овраги или специально отрываемые рвы глубиной 0,5—0,7 м. Доставляемый сюда мусор в тот же день засыпают 25—30-сантиметровым слоем земли, поверхность которой утрамбовывают с помощью катков. Если овраг глубокий, то его засыпают несколькими слоями мусора и земли. Территорию свалки озеленяют и не разрешают застраивать до завершения процесса минерализации мусора.

Мусоросжигание. Сжигание мусора производится в специально сооружаемых печах при температуре 650—1200° С. В условиях более низкой температуры сжигание мусора приводит к сильному загрязнению атмосферного воздуха газообразными продуктами неполного сгорания отбросов, а в условиях более высокой температуры — к спеканию негорючей части отбросов. Несмотря на явные преимущества мусоросжигания в санитарном и эпидемиологическом отношении, в связи с низкой экономичностью (затраты на топливо и др.) его применяют в основном для уничтожения санитарно опасных материалов, инфицированных отбросов (например, больничных), а также в тех местах, где ограничена возможность использования почвенных методов.

Очистка сточных вод и санитарная охрана водоемов

Удаление и обезвреживание канализационных сточных вод неразрывно связаны с проблемой санитарной охраны водоемов. Это объясняется тем обстоятельством, что в большинстве случаев конечным этапом удаления сточных вод населенного пункта или промышленного предприятия является выпуск в реки, озера или моря. Выпуск неочищенных стоков может привести к сильному загрязнению водоемов.

Бытовые сточные воды. Бытовые сточные воды представляют собой мутную, серовато-желтую, с неприятным запахом жидкость с большим количеством взвешенных веществ и плавающих на поверхности примесей. Большая часть загрязнений состоит из органических веществ, половина которых находится в растворенном и коллоидном состоянии. Окисляемость бытовых стоков от 35 до 220 мг кислорода на 1 л, а БПК5 — от 185 до 600 мг/л; эти сточные воды могут загнивать. В бытовых сточных водах много микроорганизмов среди которых находятся возбудители кишечных инфекций и жизнеспособные яйца гельминтов. Например, в сточной жидкости городской канализации находили до 1 млн. кишечных палочек в 1 мл, до 1000 яиц аскарид в 1 л, обнаруживались возбудители кишечных инфекций и энтеровирусы. Так, например, из 305 проб канализационной жидкости в Ганновере брюшнотифозная палочка была выделена в 37, а палочка паратифа В в 61 пробе.

Естественно, что спуск бытовой сточной жидкости в водоем без предварительной очистки создал бы угрозу распространения кишечных и вирусных инфекций, а также гельминтозов. Высокая концентрация органических веществ может вызвать нарушение кислородного режима водоема и процессов самоочищения, а также гибель рыб. Значительно ухудшились бы и органолептические свойства воды.

С другой стороны, анализ бытовых сточных вод свидетельствует о значительной ценности их для удобрения; в этом отношении 1000 м3 сточных вод примерно равноценны 20—30 кг навоза.

Производственные сточные воды. Еще более опасны в санитарном отношении производственные сточные воды. Стоки различных производств резко отличаются друг от друга по составу. Столь же разнообразными могут быть последствия, связанные со спуском их в водоем. Приведем несколько примеров.

Так, сточные воды химической и текстильной промышленности, как правило, содержат различные токсические вещества, например, соединения мышьяка, сли тяжелых металлов, цианиды, органические яды и многие другие.

Загрязняя водоем, токсические вещества могут ухудшать органолептические свойства воды, придавая последней неприятный привкус, запах или окраску. Они могут также губительно влиять на флору и фауну воды, вызывать гибель рыб и угнетать жизнедеятельность микроорганизмов, участвующих в процессах самоочищения. При определенных концентрациях токсические вещества опасны для здоровья человека. Употребление загрязненной ими воды внутрь может вызвать острую или хроническую интоксикацию.

Спуск неочищенных сточных вод в водоемы затрагивает интересы водоснабжения населения, интересы промышленности, рыбного и сельского хозяйства. Отсюда понятно, что задача санитарной охраны водоемов от загрязнений имеет общегосударственное значение.

Плановый характер социалистического народного Хозяйства является тем важнейшим условием, которое позволяет разрешить эту задачу в СССР значительно радикальнее и эффективнее, чем в капиталистических странах. Крупное значение в охране водоемов от загрязнения имеет принятый в 1960 г. в РСФСР, УССР и других республиках Советского Союза «Закон об охране природы», а также закон об «Основах водного законодательства Союза ССР и союзных республик» (1970 г.).

Руководящим методическим документом для санитарных работников являются «Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» № 372—74. разработанные Министерством здравоохранения СССР по поручению Совета Министров СССР.

Указанные Правила прежде всего требуют строгого проведения мер, исключающих необходимость спуска сточных вод в водоемы. Этого можно достигнуть путем рационализации технологического процесса, путем повторного использования предприятием сточных вод после их очистки (так называемый оборотный цикл), путем сброса сточных вод на поля для орошения и удобрения.

Правила разрешают выпуск сточных вод в водоемы лишь в. том случае, если этого нельзя предотвратить ранее перечисленными мерами. Сточные воды перед выпуском в водоемы, используемые для водоснабжения населения или пищевых предприятий, должны быть очищены в качестве минимальной меры до такой степени, чтобы при смешении и разбавлении с водой водоема в наихудших условиях (летняя или зимняя межень) они отвечали следующим требованиям:

1. не изменяли значительно в неблагоприятную сторону органолептических качеств воды, а также внешнего вида водоема;

2. не нарушали протекающих в водоеме процессов самоочищения и жизни водной флоры и фауны;

3. не вносили в водоем патогенных микроорганизмов и вредных веществ в концентрациях, токсичных для населения, употребляющего воду для питья.

Реализация этих правил в практической жизни требует от советских гигиенистов и санитарных врачей тщательного изучения влияния спуска различных сточных вод на качество воды водоема и условия водопользования, а также проявления принципиальной настойчивости в отстаивании интересов санитарной охраны водоемов.

Важнейшей задачей явилось научное обоснование предельно допустимых концентраций вредных веществ в воде, что уже выполнено в отношении около 700 различных химических соединений, обнаруживаемых в сточных водах чаще других.

Методика научных исследований, производимых для установления предельно допустимых концентраций вредных веществ, заключается в том, что каждое из этих веществ испытывают в трех направлениях: санитарно-токсикологическом, органолептическом и общесанитарном.

При санитарно-токсикологической оценке определяют ту наибольшую концентрацию испытуемого вещества в воде, которая в длительном хроническом эксперименте еще не вызывает у подопытных животных заметных сдвигов в состоянии здоровья, при использовании чувствительных физиологических, биохимических, гистологических и гистохимических методов исследования.

При органолептическом оценке определяют ту наибольшую концентрацию испытуемого вещества, которая еще не вызывает изменения органолептических свойств воды (вкус, запах, окраска).

При изучении общесанитарного значения испытуемого вещества находят ту наибольшую его концентрацию, которая еще не влияет на процессы самоочищения в воде, на водную флору и фауну.

После проведения всех перечисленных исследований предельно допустимую концентрацию того или иного вещества в водоеме устанавливают по тому показателю вредного действия, который характеризуется наименьшей пороговой концентрацией.

Поясним это на примере. Соединения фтора вызывают флюороз зубов при концентрации фтора, превышающей 1,5 мг/л. Органолептические свойства воды изменяются при концентрации фтора, превышающей 10 мг/л, а процессы самоочищения нарушаются, если концентрация фтора в воде превышает 100 мг/л. Следовательно, для фтора лимитирующим показателем вредности является санитарно-токсикологический, и предельно допустимая концентрация фтора в воде не должна превышать 1,5 мг/л.

Мероприятия по санитарной охране водоемов должны распространяться и на прибрежные воды морей, особенно в местах, используемых для оздоровительных целей.

Гигиеническая характеристика методов очистки бытовых сточных вод

При очистке бытовые сточные воды последовательно освобождаются от следующих посторонних додмесей: 1) тяжелых минеральных частиц и крупных плавающих предметов; 2) мелких и легких органических взвешенных частиц; 3) растворенных органических веществ; 4) патогенных микроорганизмов, оставшихся после предыдущей обработки. Очистку сточных жидкостей от плавающих предметов и взвешенных частиц с помощью процеживания и отстаивания называют механической, а очистку от растворенных органических веществ — биологической, поскольку она осуществляется в результате деятельности микрофлоры.

Методы, применяемые для очистки сточных вод, условно делят на естественные (почвенные, биологические пруды) и искусственные.

При почвенных методах освобождение сточной жидкости от взвешенных частиц, в том числе микроорганизмов, происходит во время фильтрации через почву, а освобождение от растворенных органических соединений — за счет адсорбции их почвой с последующей биохимической минерализацией.

При искусственных методах освобождение сточной жидкости от взвешенных частиц осуществляют в различного вида отстойниках, а освобождение от растворенных органических веществ — посредством биохимической минерализации на специальных биоокислителях, в которых воспроизводятся условия, имеющие место либо в почве — биологические фильтры, либо в водоеме — аэротенки.

Почвенные методы очистки сточных вод (коммунальные поля орошения и поля фильтрации). На коммунальных полях орошения сточная жидкость не только хорошо очищается, но и используется для орошения и удобрения. Принцип очистки на полях орошения заключается в том, что освобожденная от грубых механических примесей при пропускании через решетки, песколовки, а часто и отстойники сточная жидкость направляется на поля, где очищается, фильтруясь сквозь почву, в которой затем происходят процессы самоочищения.

Площадь полей орошения разбивают на участки — карты. На картах устраивают отстоящие одна от другой на расстоянии 1 м борозды глубиной до 0,5 м, а между ними высаживают сельскохозяйственные культуры. Сточная жидкость подается в борозды. Профильтровавшись через почву, она поступает в дренажные трубы или каналы, откуда отводится в водоем. Фильтрат представляет собой прозрачную, бесцветную, без неприятного запаха незагнивающую жидкость, свободную от яиц гельминтов и патогенных микробов. В очищенной воде окисляемость снижена до 8—10 мг/л О2, БПК5 — 20 мг О2 в 1 л, количество кишечных палочек падает с нескольких миллионов до 1000-2000 в 1 мл. Эффект очистки на полях орошения выше, чем при других методах.

Если на полях, используемых для очистки сточных вод, не выращивают сельскохозяйственных культур, то они носят названия полей фильтрации.

В этом случае отдельные участки полей ограждают валами высотой до Г м и орошают сплошным заливом, после чего в течение некоторого времени они «отдыхают», затем их снова заливают и т. д. Поля фильтрации устраивают в районах с большим увлажнением и при недостатке земельной площади, так как на эти поля допускается большая нагрузка. Они устраиваются также при полях орошения на зимнее время. Зимой сточная жидкость намораживается, а при таянии фильтруется через почву.

Участок для городских полей орошения и фильтрации выбирают на расстоянии не ближе 1 км от жилых зданий с подветренной стороны. Наилучшими почвами для них являются песчаные и черноземные, хуже супески и суглинки.

Почвенные методы очистки в случае невыполнения санитарных правил во время эксплуатации полей могут представлять серьезную эпидемическую опасность. В литературе многократно отмечалось, что на овощах с полей орошения обнаруживаются возбудители кишечных инфекций, яйца гельминтов и энтеровирусы. Персонал, обслуживающий некоторые поля орошения, был в 5—8 раз больше инвазирован гельминтами, чем другие жители того же населенного пункта.

Все перечисленное служит основанием для запрещения посадки на полях орошения овощей, употребляемых в сыром виде.

В последнее время все чаще используют сточные воды в пригородной зоне для орошения земледельческих полей, принадлежащих колхозам или совхозам. Этот вид почвенной очистки сточных вод отличается от очистки их на коммунальных полях орошения малыми нормами нагрузки (от 5 до 15 м3/га в сутки). Учитывая эпидемическую опасность, необходимо контролировать соблюдение следующих условий при эксплуатации полей. Перед поступлением на поливные участки сточные воды должны очищаться в отстойнике не менее 1-2 часов. На земледельческих полях запрещается орошать культуры, употребляемые в пищу в сыром виде.

Для приема сточных вод во время уборки урожая или ливней при земледельческих полях орошения устраивают поля фильтрации, биологические пруды или другие очистные сооружения.

Искусственные методы очистки сточных вод. Механическая очистка бытовых сточных вод осуществляется с помощью решеток, песколовок и отстойников. Крупные плавающие предметы задерживаются при пропускании воды через решетки. Песколовка представляет собой небольшой горизонтальный отстойник, через который вода протекает с большой скоростью в течение 30—60 с. При этих условиях на дно песколовки успевают осесть только тяжелые минеральные частицы, например песок, щебень. Легкие частицы органических взвесей выпадают при медленном течении сточной жидкости в отстойниках. Применяют отстойники двух видов: дающие свежий ил (осадок) и перегнивший.

В первом случае дальнейшее обезвреживание выпавшего в отстойник зловонного и инфицированного осадка затруднительно. На крупных станциях очистки сточных вод свежий ил обезвреживают в специальных сооружениях — метантенках. На небольших и средних станциях часто применяют отстойники второго вида, в которых происходит и осветление сточной жидкости, и перегнивание ила. К ним относятся септиктенк и двухъярусные отстойники.

Септиктенк представляет собой глубокий (до 3 м) горизонтальный отстойник. Он имеет такие размеры, чтобы сточная вода медленно протекала его за 24—48 ч. При медленном движении сточной жидкости на дно септиктенка осаждаются даже мелкие и легкие взвешенные частицы органических веществ и яйца гельминтов. Осевший на дно осадок подвергается здесь же гнилостному разложению под воздействием анаэробных микробов. В процессе разложения образуется углекислота, метан и другие газы. При пребывании стоков в бептиктенке в течение 3 суток, как правило, отмирают возбудители кишечных инфекций. Раз в 6—12 мес. септиктенк очищают от накопившегося в нем ила. Септиктенки являются лучшими видами отстойников для систем местной канализации.

Эффективно очищаются бытовые сточные воды в двухъярусных отстойниках, но последние значительно сложнее по устройству и в эксплуатации.

Биологическая очистка. В прошедшей отстойники сточной жидкости остаются растворенные—органические вещества, отчего она способна загнивать. Освобождение сточной жидкости от растворенных органических веществ достигается на специальных сооружениях — биоокислителях, на которых воспроизводят биохимические процессы минерализации органических веществ подобно тому, как они осуществляются в естественных условиях при самоочищении почвы или водоемов.

Из биоокислителей часто используют биологические фильтры, особенно на небольших станциях очистки сточных вод.

Биологический фильтр представляет собой резервуар, на дырчатое дренажное дно которого укладывают двухметровый слой котельного шлака, щебня или какого-либо другого крупнозернистого материала с диаметром зерен от 20 до 70 мм.

Осветленная в отстойнике сточная жидкость с помощью разбрызгивателей равномерно распределяется по поверхности фильтра и стекает по зернам шлака, которые в уже созревших биологических фильтрах покрыты слизистой биологической пленкой с аэробной микрофлорой. Растворенные в сточной воде органические вещества адсорбируются биологической пленкой и минерализуются здесь микроорганизмами, подобно тому как это происходит при самоочищении почвы. С. Н. Строганов предложил с помощью вентилятора вдувать в биологический фильтр (снизу) воздух, что, стимулируя жизнедеятельность аэробных сапрофитов, ускоряет минерализацию органических веществ.

На крупных станциях очистки вместо биофильтров применяют аэротенки резервуары, в которых воспроизводят процессы минерализации органических веществ подобно тому, как это происходит в водоеме. Поскольку в аэротенке медленно движущаяся сточная жидкость продувается воздухом (аэрируется) и к ней добавляется богатый микроорганизмами активный ил, то процесс биохимической минерализации завершается за 6—10 ч.

В прошедшей биоокислители сточной воде может остаться жизнедеятельная патогенная микрофлора. Поэтому сточную воду обеззараживают хлорированием, добавляя хлорреагенты из расчета 10—15 мг/л активного хлора.

Сооружения, предназначенные для отведения и очистки сточных вод от отдельно стоящих, группы жилых или общественных зданий, называются малой канализацией. Производительность сооружений малой канализации обычно небольшая, от 0,5 до 500 м3 сутки. Потребность сооружений малой канализации велика в сельских условиях. С этой целью применяют площадки подземной фильтрации, фильтрующие колодцы, подземные песчано-гравийные фильтры и другие, причем ряд конструкций (компактные установки) для доступности изготавливаются заводским способом. Большой выбор этих сооружений позволяет в любых местных условиях гигиенически правильно решить вопрос удаления и очистки сточных вод.