Музей воды

В 1993 году ОАО Мосводоканал создал первый в России информационно-экологический Центр "Музей воды", тематика которого посвящена образованию в области водосбережения, воспитанию бережного отношения к водным ресурсам и формированию культуры водопользования. Экспозиция музея вводит в мир понятия "Вода" - она суть природы. Как человеку удалось приручить и обратить ее себе во благо. Переходя из зала в зал можно проследить историю первых кремлевских водопроводов, познакомится с историей становления централизованных систем водоснабжения и канализации Москвы - от Ростокинского акведука до современных сооружений - установок мембранного фильтрования питьевой воды на Юго-Западной станции и блока ультрафиолетового обеззараживания на Люберецких очистных сооружениях. В витринах исторических залов представлены предметы быта 18-19 веков, связанные с водой, подлинные исторические документы прошлого - рукописные альбомы, карты, рабочие чертежи с автографами российских ученых и инженеров.

"Музей воды" расположен на территории бывшей Главной канализационной насосной станции, построенной в 1898 году по проекту русского архитектора М.К.Геппенера. Здание станции является памятником промышленной архитектуры.





Первый напорный Кремлевский водопровод построен в 1632-1634 годах. Вода из реки Москвы по самотечной галерее поступала в колодец Свибловой (ныне Водовзводной) башни, откуда с помощью водоподъемной машины - "водяного взвода" - подавалась в напорный резервуар на верху башни и далее по свинцовым трубам шла в кремлевские постройки. Водопровод давал около 4 тысяч ведер воды в сутки (50 куб.м). В конце XV века при возведении кирпичных стен Московского Кремля в подземелье Собакиной (ныне Арсенальной) башни был открыт мощный родник. Родниковая вода по кирпичным галереям самотеком поступала в колодцы Троицкой и Никольской башен. Водопровод существовал до конца XIX века.




В начале строительства Московского водопровода (конец XVII века) люки водопроводных колодцев делались каменными, из песчаника. Крышка весила 40 пудов. Для обработки камня "выписаны были искусные мастера из Италии". В конце XIX века все люки Екатерининского (Мытищинского) водопровода стали чугунные, компактнее и в 14 раз легче прежних.




В Москве было устроено 4 артезианских водопровода:
- 1867-71 годы - Ходынский - мощность 130 тыс. ведер в сутки
- 1882 год - Преображенский - мощность 60 тыс. ведер
- 1885 год - Андреевский (у Калужской заставы) на 50 тыс. ведер
- 1888 год - Покровский (с глубиной скважины 455 метров) на 200 тыс. ведер.
Воду из них доставляли водовозы и водоносы. Всего в Москве в те годы насчитывалось около 6 тысяч водовозов и 3 тысяч водоносов. Московские артезианские водопроводы оказались ненадежны, их эксплуатация обходилась московской казне очень дорого, и к концу XIX века они были совершенно заброшены.





28 октября 1804 года состоялось открытие Мытищинского (Екатерининского) водопровода - начала действовать первая централизованная система водоснабжения Москвы. От Мытищинских ключевых бассейнов вода поступала в самотечную кирпичную галерею, пересекавшую реку Яузу у села Ростокино по каменному многоарочному акведуку. Далее галерея шла мимо села Алексеевского к Сухаревской площади и заканчивалась на Самотеке.


Эта труба раскопана в июле 1995 года во время строительных работ у Электрозаводского моста, при ликвидации аварии на трубопроводах от Хапиловской канализационной станции. Для устройства канализации разрешался спуск кухонных и банных вод в водопроводные водостоки, в таких спусках применялись деревянные трубы. Домовладельцы часто злоупотребляли этим, соединяя спуски с выгребными ямами и используя их для спуска жидких нечистот, что запрещалось специальным постановлением Городской Думы. Если такие спуски обнаруживались, они уничтожались и виновные привлекались к ответственности. Особенно много незаконных спусков было уничтожено после 1884 года, когда в Москве был организован санитарный надзор. В стыки деревянных труб для более герметичного соединения закладывали металлические вставки.




В 1828-1835 годах Мытищинский водопровод был реконструирован по проекту Н.И.Яниша: в селе Алексеевском построено водоподъемное здание с двумя паровыми машинами Уатта, проложен чугунный водовод до Сухаревой башни, где устроен резервуар на 6.5 тыс. ведер (80 куб.м). Из резервуара по магистральному водоводу вода поступала в водоразборные фонтаны на Сухаревской и Театральной площадях, Лубянке, Китай-городе, у Александровского сада.



Открытие нового (дельвиговского) водопровода состоялось 1 ноября 1858 года. Все водопроводные сооружения, по которым в город поступала мытищинская вода, находились на левом берегу Москвы-реки. Жители Замоскворечья пользовались водой из ненадежного Москворецкого (Краснохолмского) водопровода. В 1863 году А.И.Дельвиг провел мытищинскую воду и в эту часть города. Для этого под рекой Москвой был положен трубопровод, по которому в Замоскворечье ежедневно подавалось 45 тыс. ведер воды. Краснохолмский водопровод был остановлен. Реконструкция водопровода по проекту Дельвига обошлась в 1,5 млн. рублей серебром. А.И.Дельвиг был первым, кто провел в столицу без потерь чистую питьевую воду из Мытищинских ключей.



Новый Мытищинский водопровод был открыт 22 августа 1893 года. Из 1500 тыс. ведер воды ежедневно 500 тыс. раздавалось населению из водоразборов бесплатно в ручную посуду. За оставшиеся 1 млн. ведер Городская Управа установила плату в размере 12 копеек за 100 ведер. Были выработаны правила проведения воды в частные владения только по измерению, для чего на всех домовых вводах устанавливались водомеры.



Плунжеры насосов двойного действия горизонтальной паровой машины помещались на продолжении поршневых штоков или соединялись с ними при помощи балансиров. Распределение пара клапанное. Использовался перегретый пар с температурой до 350 градусов и давлением до 10 атмосфер. На первых системах водопровода и канализации применялись паровые водоподъемные машины горизонтального и вертикального действия заводов Шепелевых, братьев Бромлей, Добровых-Набгольц; паровые котлы системы Бабкок и Вилькокс.



Труба Вентури - устройство для измерения расхода или скорости потока газов и жидкостей. Имеет наименьшие потери давления среди сужающих поток расходомеров. Названа по имени итальянского ученого Дж. Вентури. В основе принципа действия трубы Вентури лежит эффект Вентури - явление уменьшения давления в потоке жидкости или газа, когда этот поток проходит через суженный участок трубы. Для учета воды в домах и на водоразборах в начале XX века употребляется исключительно объемные водомеры следующих систем: Фраже, Фраже BIS, Фрост-Тавене, Шрейберг для противопожарной системы Гринель решено употреблять водомеры Вольтмана Мейнеке усовершенствованной конструкции. По истечении двух лет, каждый водомер, хотя бы он и работал и исправно, снимается с водопровода и отправляется на контрольную станцию для ремонта и проверки.


Скорость течения сточной воды в каналах с вытянутым сечением больше, чем в круглых - за счет большего гидравлического радиуса. Трубы с вытянутым сечением целесообразно применять при больших колебаниях расхода сточной воды и при малом содержании тяжелых примесей, так как в таких сетях канализации быстро образуются большие отложения осадка. Хорошо сопротивляются давлению грунта и временным нагрузкам. Прокладывались на узких улицах или проездах между цехами, где экономия на ширине траншеи имеет большое значение. Применялись до 30-х годов 20 века.



Из водоразборов вода отпускалась в бочки по 10,2 копейки за кубометр по объемным водомерам. Средством оплаты были марки, приобретенные в городской Управе и ее отделениях. Отпуск воды производился с четырех часов утра до десяти часов вечера двумя сменами сборщиков марок. Подключение домовладения к городскому водопроводу стоило немалых денег. Например, устройство домового ввода диаметром 100мм из чугунных труб длиной примерно 100 метров по расценкам 1904 года обходилось домовладельцу в кругленькую сумму около 900 рублей. На 1 января 1910 года из 15 отдельных владений в городе Москве пользуются проведенною водой всего только 6052 владения, и главным образом, те владения, которые находятся в канализованной части города; остальные же 9910 владений получают воду при посредстве водовозов, которые берут воду из водозаборов и развозят ее жителям города за уготованную плату. На 1 января 1914 года присоединено к канализации 6 516 владений и 16 фабрик.





В 1913-1916 годы, по программе, утвержденной в мае 1913 года Городской Думой, проводились сравнительные санитарные, технические и биологические обследования рек Волги и Оки. Обе реки считались приоритетными источниками водоснабжения на далекую перспективу как более мощные, чем река Москва: дебет каждой из них в межень превышал семьдесят кубометров в секунду. Территория Москвы в 1917 году после окончания строительства окружной железной дороги, ставшей почти на двадцать лет официальной границей города, возросла более чем в два раза. Количество водоразборов с 1916 по 1920 годы было увеличено более чем в два раза, и составляло двести двадцать три крана в концу 1920 года. С устройством канализации в Москве уменьшилась общая смертность: с 39 человек на 1000 жителей в 1671 годах до 15 человек в 1909 году, когда к канализации было присоединено около 30000 владений; резко уменьшилась смертность от брюшного тифа. На канализованных территориях города быстро оживилось строительство едва ли не высотных по тогдашним меркам домов: если ранее домов выше трех этажей строили в Москве меньше десятка в год, то уже в первые годы XX века их количество перевалило за сотню.


Скорый фильтр предназначен для очистки от загрязняющих веществ предварительно отстоенной природной воды в технологическом процессе получения воды питьевого качества. Конструктивно выполнен из монолитного или сборного железобетона с каналами и трубопроводами, подводящими и отводящими воду.


Вазузская гидротехническая система предназначается для водоснабжения г. Москвы. Состоит из трех гидроузлов с водохранилищами, каналов длиной 9 км и 14 км, трех насосных станций и трех гидроэлектростанций.






Колориметры фотоэлектрические типа КФК предназначены для определения концентрации веществ в растворе фотометрическими методами. При соблюдении основного закона светопоглощения, оптическая плотность раствора прямо пропорциональна молярному коэффициенту светопоглощения, концентрации поглощающего вещества и толщине слоя раствора. Свет от галогенной малогабаритной лампы проходит последовательно через систему линз, светофильтр, кювету с раствором сравнения или с исследуемым раствором. Далее свет попадает на фотодиод и фотоэлемент. В качестве регистрирующего прибора применяют микроамперметр.


Шестиместный флокулятор предназначен для проведения пробного коагулирования и осаждения при очистке природных и сточных вод и определения оптимальных доз реагентов и гидродинамических режимов смешения реагентов с обрабатываемой водой в химических лабораториях; при регулярном проведении пробной коагуляции на очистных сооружениях; проведении предпроектных технологических изысканий и научно-исследовательских работ по очистке воды. Плавное перемешивание воды для завершения процесса коагулирования ее примесей и осаждения осуществляется механическими пропеллерными или лопастными мешалками. Прибор снабжен электронным таймером, позволяя программировать время перемешивания на двух разных шкалах (минуты или часы) или выбрать непрерывный режим работы.



















В настоящее время в странах Европы ежегодно образуется несколько миллионов тонн алюминий- или железосодержащего водопроводного осадка. Такая же ситуация наблюдается в Москве: на станциях водоподготовки после очистки воды алюмосодержащими коагулятами остается большое количество так называемого водопроводного осадка (осадка станций водоподготовки). Ежегодно на четырех водопроводных станциях г. Москвы образуется порядка 30 тыс. тонн сухого вещества осадка. Проблема его дальнейшей реализации является довольно существенной. Выбор технологической схемы по утилизации осадка основывался на комплексном изучении химических и физико-химических свойств осадка, образующегося на Восточной станции водоподготовки (ВСВ). На кирпичном заводе были проведены лабораторные испытания по использованию водопроводного осадка ВСВ в качестве сырья. Далее проведены промышленные испытания. Из осадка ВСВ в объеме 7 м3 (влажностью 80%) была заформована опытная партия полнотелого кирпича по действующей на заводе технологии. В результате лабораторных испытаний установлено, что химический состав водопроводного осадка таков, что при производстве цемента возможно добавление до 50% (по сухому веществу) воздушно-сухого осадка.


В МГУП "Мосводоканал" была разработана инновационная технология по производству пеностеклогранулята. Была поставлена задача утилизировать два отхода (осадок станций водоподготовки и стеклобой) в целях получения востребованного и инновационного материала пеностеклогранулята. Технология получения пеностеклогранулята следующая: стеклобой подают в сначала в дробилку, затем в аттритор (установка для механического измельчения, смешивания и агломерации нескольких разнородных материалов за счет ударного воздействия шаров и истирания; вертикальный неподвижный барабан с загруженными в него мелющими шарами из твердых материалов (стали, чугуна, твердых сплавов, керамических материалов и т.п.). Полученный стеклянный порошок смешивают с осадком в смесителе и подают в печь. Полученный материал далее поступает в гранулятор для получения конечного продукта - пеностеклогранулята. Полученный материал экологически безопасен, как и обычное стекло. Применение пеностекла позволяет отказаться от экологически опасных теплоизоляционных материалов, например, асбестосодержащих, или экологически вредного и пожароопасного пенопласта и др. Этот материал недоступен для грызунов и не может являться укрытием для насекомых. Таким образом, пеностекло может быть достаточно эффективным при строительстве складов, хранилищ пищевых продуктов, дач, коттеджей. Основные уникальные свойства пеностекла в сравнении с традиционными теплоизоляционными материалами заключаются в низкой теплопроводности при высокой прочности и удобстве обработки и монтажа при экологической безопасности и долговечности. Одним из преимуществ технологии является возможность создания подобных производств на местном сырье в любом регионе.



В 2009 году введена в эксплуатацию теплоэлектростанция мощностью 10 МВт, работающая на биогазе Курьяновских очистных сооружений. Использование биологического газа, который образуется на канализационных сооружениях города, до последнего времени в России ограничивалось выработкой тепловой энергии для котельных в зимнее время, а летом биогаз частично использовался для технологических нужд. В результате реализации данного проекта 70 млн. кВт/часов, или 50% электро- и теплоэнергии Курьяновские очистные сооружения теперь получают за счёт собственного ее производства. Использование биогаза способствует повышению энергетической эффективности и экологической безопасности работы очистных сооружений. ТЭС позволяет осуществлять процесс очистки сточных вод даже в условиях полного отсутствия напряжения во внешних электросетях. В 2011 году введена в эксплуатацию аналогичная мини-ТЭС мощностью 10 МВт на Люберецких очистных сооружениях. ТЭС, работающие на биогазе, являются экологически чистыми источниками энергии. Это важная техническая инновация, направленная не только на получение энергии, но и на сокращение вредных выбросов в окружающую среду, снижение парникового эффекта, что очень важно в условиях глобального потепления климата. Это дорогостоящие проекты, но затраты на их реализацию оправданы. Подсчитано, что в результате ввода в эксплуатацию указанной станции и в связи с этим снижения потребления электроэнергии из распределительной сети города, выбросы СО: в атмосферу ежегодно сократятся на 6500 тонн. В исходном виде биогаз не отвечает требованиям к топливу, подаваемому на двигатели внутреннего сгорания, и должен быть очищен от сероводорода, соединении кремния (силоксаны), а также осушен.


Первичные радиальные отстойники конструктивно решены в виде открытых цилиндрических резервуаров диаметром 54 метра, строительная высота у стен отстойников принята 5,7 м, отстойники имеют два кольцевых переливных (сборных) лотка установленные на консольных треугольных рамах. По периметру бортов переливных лотков устроены жирозадерживающие щиты, подвешиваемые к борту лотка. В отстойнике установлен внутренний струенаправляющий кожух диаметром 6 м, имеющий в нижней части систему подачи воздуха по периметру кожуха. По днищу отстойника устроен кольцевой приямок с двумя симметричными углублениями для сбора и удаления сырого осадка. Сырой осадок сгребается специальными скребками, закрепленными на первичной ферме (приводимой в движение специальными катками, движущимися по борту отстойника посредством редуктора и двигателя), по наклонному днищу в эти углубления и откачивается насосом. Легкие всплывающие вещества удаляются с поверхности специальными скребками в бункеры и откачиваются.


В конструкцию сорозадерживающего элемента введены дополнительные поперечные связки в виде перемычек крыловидной формы, дополненных гибкой пластиной, что обеспечивает их самоочищение. Дополнительные перемычки позволяют уменьшить величину прозоров решетки при одновременном уменьшении толщины прутьев. Это сохраняет "живое сечение" и, следовательно, гидравлические характеристики. Применение новых решеток с прозорами 4 и 6 мм позволяет повысить эффективность сорозадержания в 8-10 раз.




Повысительные насосные станции холодного водоснабжения обеспечивают бесперебойную подачу воды потребителю при заданном напоре в соответствии с реальным режимом водопотребления. Станция ХВС оснащена устройствами для измерения давления манометрами на напорных и всасывающих линиях насосом.




Интересные факты из истории унитаза. Во время археологических раскопок на Оркнейских островах, находящихся у побережья Шотландии; ученые обнаружили в каменных стенах домов углубления, соединявшиеся со сточными канавами. Находки оказались отхожими местами, возраст которых - около 5000 лет, относящий их к эпохе неолита. В древнем Риме впервые появились общественные туалеты на улице и при термах, отделывавшиеся мраморными и керамическими плитами, а порой украшавшиеся росписью. Нечистоты уходили в стоки под сидениями, из которых вымывались проточной водой и уносились по системе труб в специальные коллекторы - клоаки. Знаменитый водосток Cloaka maxima (ок. 500 года до нашей эры) существует до сих пор. С падением Римской империи многое было утрачено, в том числе, и принципы городской санитарии. Роль туалета играл обычный горшок, ставившийся под кроватью, содержимое которого выплескивалось прямо на улицу. Правда, в замках еще оставались туалеты с примитивной сточной системой: они выходили за пределы помещений, как бы нависая над стеной замка, а от этих кабинок отходил каменный слив, по которому и стекали нечистоты. В эпоху Возрождения начинает набирать темпы строительство городских систем канализации. Хотя наиболее популярной остается ночная ваза. К 18 веку уже представлявшая собой настоящее произведение искусства: фаянсовые ночные горшки расписывались и украшались инкрустацией. В среде знати распространилась мода на портативные керамические биде. Первая смывная система появилась в Англии около 1590 года. Поэт, государственный деятель Джон Харрингтон создал туалет с бачком и водным резервуаром для своей крестной Елисаветы I, но она его не оценила. В 1775 году английский часовой мастер Камминг получил первый патент на туалет с клапанным смывным устройством. В 1778 году Джозеф Брамах изобрел чугунный клозет с откидной крышкой - чтобы не мучиться от запаха, исходящего из сливной трубы. А в 19 веке Томас Креппер изогнул выходную трубу ватер-клозета буквой U, воспрепятствовав, таким образом, выходу неприятных запахов из канализации. Бачок Креппер расположил под потолком - система "дерни за веревочку". Массовое производство ватер-клозетов началось в Испании в 1909 году акционерным обществом "Унитас", отсюда и происходит название "унитаз".


Смывные бачки унитазов за одно нажатие на кнопку пуска в полуавтоматическом режиме обычно потребляют от 6 до 8 литров воды. В целях экономии воды был создан гибрид многоуровневой спускной арматуры малого спуска с одноуровневым полным тарированным спуском воды, пусковая кнопка которой совмещена с кнопкой малого спуска. Для обеспечения малого спуска используется только одна кнопка малого спуска без применения каких-либо других деталей. При нажатии на кнопку малого пуска, спуск воды происходит с максимальным расходом на смыв. При отпускании кнопки - расход воды на смыв прекращается. Удержание кнопки малого спуска в течение одной секунды позволяет слить из смывного бачка в чашу унитаза 1-2 литра воды. Таким образом, достаточно нажать на кнопку малого пуска до упора и сразу же ее отпустить, чтобы слить от 1,5 до 2-х литров воды.





Якорь использовался в первые годы эксплуатации канализации, когда применялись только механические способы прочистки сетей.



Гидрофреза предназначена для устранений засорений на канализационной сети диаметром до 350 мм. В конструкцию входит гидропривод и вращающаяся головка. Принцип работы: рабочая жидкость подается от насоса высокого давления каналоочистительной машины и поступает к соплам, которые обеспечивают продольное перемещение гидрофрезы к сопловым отверстиям, способствующим вращательному движению головки.


Самодвижущийся корнерез предназначен для очистки трубопроводов от корней и загрязнений. Принцип работы: рабочая жидкость подается от насоса высокого давления каналоочистительной машины и поступает к соплам, которые обеспечивают продольное перемещение гидрокорнереза к сопловым отверстиям, обеспечивающим вращательное движение режущей головки.


Керамические трубы использовались еще нашими предками. Трубы, которые дошли до наших дней, датированы эпохой неолита, когда зародилось гончарное искусство. Трубы из керамики применялись многими цивилизациями для обеспечения городов водой. Удобством таких трубопроводов являлась возможность скрытой прокладки, что позволяло выдерживать длительные осады. Известно, что в Западной Европе керамические трубы получили свое массовое применение еще в XVI веке. Такие трубы производились с помощью гончарного круга и в последствие после формования, обжигались в гончарных печах. При этом удавалось производить керамические изделия длиной около 600 мм и диаметром 50 мм. С ростом городов и промышленного производства в XIX веке изготовление керамических труб было усовершенствовано и получило еще больше распространение.


Керамическая пробка устанавливалась в канализационных колодцах в первые годы эксплуатации московской канализации с целью отключения частных владений за сброс в канализацию мусора и крупных отходов. Изготовитель пробки - фирма "Ефимов". Раскопана в 1996 году.



При использовании траншейных и бестраншейных технологий строительства и восстановления инженерных сетей в качестве материала для трубопроводов все большее распространение приобретает полиэтилен. Трубопроводы имеют ряд преимуществ экономического характера: относительная низкая стоимость, гибкость, надежность соединений, небольшой вес, простота монтажа и ремонта.








Водоразборные колонки устанавливаются в городах и поселках при недостаточном количеств внутренних водопроводов. Обычно на уличной сети устанавливаются незамерзающие водоразборные колонки на расстоянии не более 300-500 м одна от другой. При установке таких колонок не требуется устройства специальных колодцев, конструкция колонки гарантирует ее герметичность, что предохраняет воду от загрязнения.



Комбинированный вантуз устанавливается в верхних точках профиля трубопроводов. Одна часть вантуза служит для удаления небольших количеств воздуха, выделяющегося из воды при эксплуатации трубопровода, другая - для впуска и выпуска больших количеств воздуха при опорожнении и заполнении трубопровода водой.




На улице расположена крупногабаритная часть экспозиции - водяные насосы и приспособления, используемые в водопроводах.








Интересная и очень познавательная экспозиция, особенно если заранее договориться о проведении экскурсии. Но, к сожалению, Музей воды - один из самых труднодоступных музеев для работающего человека. И дело тут не в каком-то жестоком пропускном режиме или нереальной удаленности от цивилизации, нет. Вход в музей бесплатный, от метро в пешей доступности, но вот время работы - с 10.00 до 17.00 и только по будним дням. Единственный день, когда можно в него нормально попасть - последняя суббота месяца. Чем я и воспользовался.

Комментарии

Добавить комментарий

Для вставки цитаты выделите текст и нажмите сюда

Имя*:

Текст комментария (не более 2000 символов)*:

*Все поля обязательны для заполнения.

Комментарии, содержащие рекламу, ненормативную лексику, оскорбления и т.п., а также флуд и сообщения не по теме, будут удаляться. Нарушителям может быть заблокирован доступ к сайту.