От «клоаки максима» до активного ила
Подземные коммуникации, обеспечивавшие водой целый город, прокладывали уже в Древнем Риме. В период расцвета в Риме насчитывалось около 2 млн жителей. Ежедневно по трубопроводам, снабжавшим Рим водой, подавалось около миллиарда литров. В сутки на каждого жителя приходилось 500 л воды, что характерно и в наше время, например, для Берлина и других городов. Большое потребление воды в Древнем Риме приводило к образованию большого объема сточных вод. Для отведения их в реку Тибр использовали ручьи, часть которых перекрывали, получая канализационные каналы. Так возникла среди прочих «клоака максима» – большой сточный канал, отдельные элементы которого использовались еще сравнительно недавно.
Лишь в начале ХХ века на смену «клоака максима» пришли новые канализационные сооружения. Так, в 1914 году появился стандартный метод очистки сточных вод с помощью активного ила, применяемый и в наше время. Затем на смену водопроводным трубам из чугуна и стали пришел пластик. После Второй мировой войны во многих европейских городах в обеспечении качества воды были достигнуты значительные успехи.

Водоснабжение Северной столицы
Каковы сегодняшние реалии водоснабжения такого мегаполиса, как Санкт-Петербург? По оценкам специалистов, нынешнее качество воды в Северной столице имеет далеко не самые худшие показатели, что является результатом более чем тридцатилетней планомерной и скрупулезной работы.
До 1978 года в Ленинграде 100% сточных вод неочищенными сливались в Неву.
В 1978 году с запуском первой очереди Центральной станции аэрации на острове Белый на очистку было направлено 27% городских стоков.
В 1985 году уровень очистки сточных вод вырос до 53% – в этот год начала работать вторая очередь Центральной станции аэрации.
 В 1987 году ввод первого пускового комплекса Северной станции аэрации в поселке Ольгино позволил обеспечить очистку уже 67% сточных вод.
К 2000 году показатель очистки вырос до 75% стоков. Это стало возможным после запуска второго пускового комплекса Северной станции аэрации.
В 1985 году был взят очередной рубеж – очистка 85% всей стоков, благодаря начале работы Юго-Западных очистных сооружений.
В 2008 году, с пуском первой очереди Главного канализационного коллектора северной части Петербурга, на очистку стало направляться 88% стоков.
Декабрь 2009 года – в Петербурге уровень очистки стоков достиг 91% (завершился очередной этап строительства коллектора).

Его величество коллектор
Реализация масштабного проекта «Прекращение сброса неочищенных сточных вод в водоемы Санкт-Петербурга» позволит довести уровень очистки стоков до 98-99% – таков прогнозируемый уровень очистки сточных вод через пять лет. Решение этой задачи призван обеспечить Главный канализационный коллектор.
 Коллектор – комплекс уникальных инженерных сооружений. Максимальная глубина залегания коллектора – около 90 метров. Это не просто большая труба, проложенная глубоко под землей, – составными частями коллектора являются десятки шахт, оснащенных технологическим оборудованием, а также километры микротоннелей.
В частности, еще предстоит построить 12 шахт на Пироговской и Арсенальной набережных. На них будут переключены сточные воды, которые сегодня напрямую, без очистки сбрасываются в Неву. Через систему этих шахт переключенные стоки поступят в микротоннели (их строительство будет вестись параллельно с возведением шахт), а уже по ним сточные воды направятся в основной коллектор.
Общий объем переключаемых на коллектор стоков должен составить 319 тыс. кубометров в сутки. Часть из них – около 90 тыс. кубометров – попала в коллектор в 2009 году. Еще 42 тыс. – результат прошлого года.
После того как коллектор будет достроен, значительно улучшится и экологическая обстановка в Неве.
Но, чтобы завершить этот проект, необходимо еще достроить участок второй нитки коллектора – 1,2 км, который проходит от Арсенальной улицы до площади Ленина. Сложность работ на этом участке обусловлена тем, что здесь находится так называемая зона размыва, аналогичная хорошо известному плывуну в районе станции метро «Пл. Мужества».
Проходка недостающего участка началась в феврале 2010 года. Горнопроходческий комплекс «Херренкнехт» был по частям спущен в шахту еще в декабре прошлого года. Уникальность этого щита – в возможности вести работы как в обычном режиме, так и в режиме гидропригруза, что позволит пройти проблемный отрезок в зоне плывуна (около 25-30 м). Эта технология с нагнетанием воды и созданием сопротивления в 7 атмосфер позволит противостоять давлению грунтовых вод.
После проходки тоннель нужно будет еще «одеть» в железобетонную рубашку для защиты первичной обделки. А рубашку, в свою очередь, покрыть 8-миллиметровым защитным слоем от газовой коррозии.
Полностью завершить все работы по строительству коллектора планируется до конца 2011 года.
Прекращение в Петербурге сброса неочищенных стоков предусмотрено международными обязательствами России по линии ХЕЛКОМ (Хельсинкской комиссии по защите Балтийского моря).

 Артерии требуют перемен
Итак, на берегах Невы достигнуты значительные успехи в очистке сточных вод. Канализационные очистные сооружения работают в соответствии с требованиями ХЕЛКОМ, обеспечивая глубокую очистку стоков от биогенов – азота и фосфора. Важно отметить и то, что Петербург стал первым в Европе городом, который полностью сжигает твердый осадок сточных вод. Для этого на очистных сооружениях были построены заводы по сжиганию осадка.
На новый уровень за последние годы вышел и процесс подготовки питьевой воды. За состоянием воды на водозаборах следят раки – ученые называют это системой биомониторинга. Петербург первым из мегаполисов отказался от использования жидкого хлора, заменив его на гипохлорит натрия. Также в Петербурге – единственном мегаполисе в мире – абсолютно вся питьевая вода обрабатывается ультрафиолетом.
Однако в водопроводную сеть очищенная вода зачастую поступает по старым трубам (среди них – и бетонные, и чугунные, и стальные). Интенсивность загрязнения воды в трубах зависит от времени, в течение которого она добирается до водопроводных кранов: чем оно короче, тем меньше влияние материала труб на качество воды. Протяженность труб в отдаленные районы превышает десяток километров; вода в трубах движется медленно, что приводит к ее насыщению железом.

Что нужно?
Петербург остро нуждается в замене отслуживших свой срок труб.
«Замена и санация отслуживших свой срок водопроводных и канализационных труб – одна из приоритетных задач ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга», – сообщает департамент информационной политики этой организации. При этом петербургский «Водоканал» не ставит перед собой задачу перейти на какой-то один вид труб. Для каждого конкретного проекта определяется, трубы из какого материала в данном случае будут оптимальны.
На выбор материала труб влияет:
– какая жидкость будет по ним транспортироваться (питьевая вода или сточные воды);
– под каким давлением будет идти транспортировка жидкости;
– каков характер грунтов в данном конкретном месте.
 Также учитываются требования по долговечности, ремонтопригодности и другим эксплуатационным показателям.
В настоящее время в Санкт-Петербурге прокладка сетей водоснабжения и водоотведения производится из следующих материалов:
– трубы из полиэтилена (ПЭ-80, ПЭ-100);
– трубы из стали с внутренней и внешней антикоррозийной изоляцией;
– трубы из высокопрочного чугуна с  шаровидным графитом (ВЧШГ);
–трубы из стеклопластика с различной структурой, армированные стекловолокном.
Железобетонные трубы также не сдают своих позиций, они нашли применение там, где возможен сброс сточных вод с повышенной температурой, а также при микротоннелировании. Применение труб с облицовкой внутренней поверхности полиэтиленом существенно повысило их эксплуатационные качества.
Для канализации также иногда используют керамические трубы.
Все трубы обладают как преимуществами, так и недостатками, и их применение ограничивается различными критериями. В частности, существенные ограничения в применение труб из стеклопластика вносят неблагоприятные гидрогеологические условия, наличие высокого уровня грунтовых вод или значительные нагрузки от грунта засыпки и транспорта.

Новые технологии
Полиэтиленовые трубы в Петербурге использовались еще в 90-х годах прошлого века при реконструкции сетей на Невском проспекте.
«Сегодня на рынке в основном представлены традиционные материалы. Это PE-Rt, PEX, PP, – говорит генеральный директор ООО «Везер Рус» Д.Н. Киселев. – В 2010 году вводим новый материал PE-HD как более стойкий к воздействию полимер для наружного слоя металлопластиковых труб PE-RT/AL/PE-HD».
«Прокладка труб водопровода из этих материалов может осуществляться открыто или скрыто, в зависимости от пожелания заказчика и технических условий, – отмечает ведущий специалист ООО «УМТранс» М.В. Малахова. – Основное преимущество скрытого монтажа труб водопровода в том, что это может уберечь их от случайного повреждения».
Прокладка полипропиленовых труб достаточно проста и эффективна. Однако осуществлять работы должны высококвалифицированные специалисты с помощью специального оборудования. «Технологии монтажа полипропиленовых труб требует определенных знаний, – поясняет М.В. Малахова. – Так, технология сварки полипропиленовых труб требует проводить работы только при полной сухости, иначе шов может выйти некачественным».
Во-первых, следует перекрыть подачу воды и демонтировать старые трубы.
Во-вторых, необходимо составить специальный план, по которому установка труб будет максимально эффективной. При этом стоит сразу определиться с месторасположением всех бытовых и сантехнических приборов, которые требуют подключения к источнику воды.
В-третьих, следует помнить о надежном креплении труб и переходников, крепежных зажимов и т.д.
Полипропиленовые трубы химически стойки, механически прочны; срок их службы может составлять до 50 лет. Правда, в системах горячего водоснабжения срок службы меньше – около 30 лет.
Сегодня сложно представить систему жизнеобеспечения зданий без применения полимеров. Это обусловлено многими факторами, и прежде всего экологичностью материалов и эксплуатационной долговечностью, подчеркивает Д.Н. Киселев. «Сейчас мы сталкиваемся с ситуацией, когда не идет речь, что применять пластик или сталь, а какой полимер применять в основе трубопроводов, т.е. PE-Rt, PEX, PP… Это говорит о том, что пластик в некотором смысле уже доминирует».
 Даже несмотря на сложную ситуацию на строительном рынке, объем применения полимеров на водоснабжение, отопление и канализацию  вырос по отношению к 2008 году не менее чем на треть.
Если говорить в целом, то рынок труб в России, по оценке генерального директора  ООО «Везер Рус», не однороден, «да и в мире есть территории, где доминируют одни материалы, и регионы, где эти материалы не применяются вовсе. Это сильно зависит от мнения специалистов, активности дистрибьюторов, особенностей сетей и эффекта первоначального входа на местный рынок».
Основные производители полимерных труб – такие страны, как Германия, Польша, Турция. По мнению Д.Н. Киселева, отечественный производитель конкурировать с импортными производителями по внутренним трубопроводам сможет не ранее чем через пять лет, а вот по водопроводным трубам и трубам большого диаметра рынок он занял.

«Вестник строительного комплекса» Вып. 67. 2010
http://www.vestnik.info/archive/33/article559.html

Аналитический отдел компании «УМТранс» (монолитное домостроение, бетонные работы, устройство фундаментов, аренда строительной техники, строительство дорог, земляные работы, рекультивация городских земель, карьеров и полигонов ЛО, благоустройство, озеленение, прокладка наружных сетей, монтажные работы, поставка инертных материалов, снос зданий и сооружений, экологическое сопровождение объектов строительства)