Выгребные ямы и септические системы можно назвать индивидуальными системами сточных вод, локальными системами очистки и удаления сточных вод (OSTDS) или небольшими кластерными системами сообществ.
Выгребные ямы обычно ассоциируются с бедными странами, где эффективное удаление сточных вод просто слишком затратно. Тем не менее, по данным Департамента здравоохранения, США являются лидером «Cesspools» среди развитых стран.
Выгребные ямы
Выгребные ямы – это, по сути, вырытые в земле ямы, которые принимают и собирают хозяйственно-бытовые сточные воды, а затем сбрасывают их неочищенными обратно в окружающую среду.
Большинство выгребных ям представляют собой подземный бетонный цилиндр с открытым дном и/или перфорированными стенками. Он обеспечивает минимальный барьер между выкопанной ямой и окружающей почвой.
Сточные воды собираются в выгребной яме, затем вымываются из облицованной ямы и просачиваются через окружающую почву без какой-либо предварительной очистки. В конце концов, минимально отфильтрованные сточные воды достигают уровня грунтовых вод (верхней границы почвы, постоянно насыщенной грунтовыми водами) и попадают в грунтовые воды.
Выгребные ямы — это некачественные, устаревшие системы очистки сточных вод, строительство которых запрещено во всех 50 штатах и Пуэрто-Рико. Тем не менее, многие выгребные ямы по-прежнему используются по всей стране. Их общее количество не поддается учету.
Например, по состоянию на 2019 год в 75 процентах округа Саффолк, штат Нью-Йорк (самый благополучный район), имелось около 360 000 систем очистки сточных вод на территории жилых домов, примерно 250 000 из которых являются выгребными ямами.
По данным AHS за 2017 год, примерно 21 718 000 домохозяйств имеют «септик или выгребную яму». Для сравнения, количество домохозяйств, обслуживаемых общественной канализационной системой, в 2017 году составило 99 571 000 (Бюро переписи населения США, 2017c).
Выгребные ямы в раю
На Гавайях реальность для тысяч жителей такова, что канализация ведет прямо к большой дыре в земле.
- На Гавайях власти признали высокий риск, связанный с плохой очисткой сточных вод. В результате чего примерно 100 000 домохозяйств вынуждены полагаться на системы утилизации отходов на месте (Whittier and El-Kadi, 2014).
- Многие из них представляют собой септические системы, которые даже при надлежащем управлении лишь незначительно очищают сточные воды и утилизируют их на полях выщелачивания в густонаселённых районах (Уиттиер и Эль-Кади, 2014).
- Однако почти 90 000 являются выгребными ямами, в том числе почти 1400 незаконных выгребных ям большой вместимости (обслуживающих более 20 человек каждая) (Parachi, 2020).
- Выгребные ямы обладают гораздо более высоким потенциалом нанесения вреда качеству воды и здоровью человека, чем другие системы удаления отходов на месте, особенно когда они находятся в плохом состоянии или не обслуживаются, как в случае с Гавайями (Babcock et al., 2014).
- На Гавайях выгребные ямы ежедневно сбрасывают в землю 200 тысяч кубометров (53 миллиона галлонов) неочищенных сточных вод (Министерство здравоохранения, Северная Каролина). Имеется достаточно доказательств того, что сточные воды из этих систем достигают грунтовых вод и береговых линий (Abaya et al., 2018; Amato et al., 2016; Glenn et al., 2013; Kirs et al., 2017).
- В то время как в большинстве случаев накопление азота является основной причиной попадания сточных вод в грунт (Harris, 1995; Schneeberger et al., 2015), наличие вулканических лавовых трубок на Гавайях облегчает перенос патогенов в водоносные горизонты и на побережье из внутренних систем утилизации, где они могут загрязнять питьевые воды и воду для купания (Halliday, 2003).
- Почти вся (99%) питьевая вода в штате добывается из подземных вод (USGS, 2016), а побережья предоставляют продукты питания и возможности для отдыха, среди прочих услуг, которые поддерживают местное благополучие и экономику (Bremer et al., 2015; Peng and Oleson, 2017; Pleasant et al., 2014), таким образом, риск заражения является острым.
Эти сточные воды содержат вредные патогены, которые могут вызвать гастроэнтерит, гепатит А, конъюнктивит, лептоспироз, сальмонеллез и холеру, и это лишь некоторые из них.
Многие районы страны, где используется инфраструктура неглубоких сточных вод, такая как выгребные ямы, с большей вероятностью будут полагаться на грунтовые воды для снабжения питьевой водой. Выгребные ямы обеспечивают прямой путь проникновения вредных патогенов, обнаруженных в сточных водах, в источники питьевой воды и заражения людей.
- US EPA. (2018, December). Septic Systems Overview
- ↑ Hawai’i Department of Health, Wastewater Branch. (2021, June). Cesspools
- ↑ Suffolk County Government. (2019, May 20). Suff
По сути, выгребные ямы не очищают сточные воды, а только утилизируют их.
Септические системы
Обычные септические системы обычно состоят из заглубленного водонепроницаемого контейнера, называемого септиком, и неглубокого, почвенного поля поглощения, называемого дренажным полем. Эти системы используют сочетание технологий и естественных процессов для частичной очистки бытовых сточных вод из ванных комнат, кухонных стоков и прачечных.
Сточные воды из домов попадают в септик, в котором для очистки используются естественные бактерии и гравитационное осаждение. Жидкие сточные воды, называемые сточными водами, затем сбрасываются в дренажное поле, где почвы служат естественным фильтром, поскольку сточные воды стекают вниз к уровню грунтовых вод.
Чтобы фильтрация почвы работала, под дренажным полем должно быть не менее двух футов сухой ненасыщенной почвы. Когда глубина дренажного поля слишком близка к уровню грунтовых вод, любые питательные вещества или загрязняющие вещества (включая вредные, вызывающие болезни патогены), содержащиеся в жидких сточных водах, могут непосредственно загрязнять грунтовые воды, поверхностные водные пути, в которые впадают грунтовые воды, и, в конечном счете, океан.
Если септическая система не работает должным образом или расположена слишком близко к колодцу с питьевой водой, загрязняющие вещества из сточных вод могут попасть в питьевую воду.
По данным EPA, в США более 60 миллионов человек обслуживаются септическими системами, и примерно одна треть всех новостроек в США обслуживается септическими или другими децентрализованными системами очистки. Увеличение использования септиков вызывает обеспокоенность по поводу окружающей среды и общественного здравоохранения.
Использование септиков сильно различается в зависимости от региона и штата: самая высокая концентрация приходится на 55% домохозяйств в Вермонте, а наименьшая – у 10% домохозяйств в Калифорнии. По данным Министерства здравоохранения Флориды, если рассматривать абсолютные цифры, то только на штат Флорида приходится более 12% всех септических систем в США.
- US EPA. (2018, December). Septic Systems Overview
- ↑ US EPA. (2018, December). Septic Systems Overview
- ↑ Kaye LaFond. (2015, October 16). Infographic: America’s Septic Systems
- ↑ Florida Department of Health. (2021, May). Onsite Sewage
Погружной септик функционирует не более эффективно, чем выгребная яма, то есть совсем не эффективно. Слишком близкое расположение к уровню грунтовых вод или перенасыщенная почва также могут стать причиной образования скоплений сточных вод в дренажных полях, направляя сточные воды обратно в сторону септика и вызывая переливы, в результате которых сточные воды попадают в дома, на дворы и в ливневые стоки, которые в конечном итоге попадают в океан.
У американцев заканчивается чистая вода. Решением может стать кража айсбергов
Даже когда септические системы функционируют наилучшим образом и когда имеется достаточно сухой почвы для фильтрации большинства потенциально вредных патогенов, сточные воды, попадающие в грунтовые воды под дренажным полем, остаются сильно загрязненными азотом.
Это касается и выгребных ям. По этой причине загрязнение азотом (и некоторым количеством фосфора) пресных и морских вод является в США проблемой качества воды №1 в районах, обслуживаемых децентрализованными системами очистки сточных вод.
Азот действует как удобрение, вызывая резкий рост популяций водорослей в результате так называемого цветения водорослей.
Переливы комбинированной канализации
За последние 40 лет федеральное финансирование водной инфраструктуры сократилось с 63% до примерно 9%, в результате чего сообщества остались без финансовых ресурсов для модернизации и расширения систем водоснабжения и канализации.
В большинстве населенных пунктов США имеются две отдельные канализационные системы: система ливневой канализации и система сбора и очистки бытовых сточных вод. Эти системы имеют совершенно разные цели.
Приблизительно 772 муниципалитета в США используют третий тип канализационной системы, называемый комбинированной канализационной системой, которая предназначена для сбора дождевых, бытовых и промышленных сточных вод в одной трубе для транспортировки на очистные сооружения.
В сухую погоду или в периоды небольшого дождя комбинированные системы способны обрабатывать как ливневые, так и сточные воды и очищать их перед сбросом обратно в окружающую среду. Однако в периоды сильных дождей или таяния снегов объем сточных вод в комбинированной канализационной системе часто превышает пропускную способность канализационной системы или очистных сооружений.
Когда это происходит, комбинированные канализационные системы предназначены для перелива, сбрасывая избыточные (неочищенные) сточные воды непосредственно в близлежащие ручьи, реки или другие водоемы в событиях, называемых комбинированными канализационными переливами (CSO).
Каков средний срок службы дома в США? 2023
В городах с комбинированной канализационной системой гражданам обычно советуют не заходить в воду в течение нескольких дней после дождя.
По оценкам EPA, ежегодно на американских очистных сооружениях происходит от 23 000 до 75 000 случаев переполнения канализационных стоков. Стоит ли удивляться, что дождливая погода часто вызывает всплеск заболеваний желудка и закрытие пляжей?
US EPA. (2021, May 3). Combined Sewer Overflows (CSOs)
Инфраструктура сточных вод
Инфраструктура сточных вод в Соединенных Штатах игнорировалась в течение десятилетий, что привело к получению оценки D+ в ежегодном табеле успеваемости по инфраструктуре Американского общества инженеров-строителей. Из-за такого пренебрежения разливы сточных вод и сбои в инфраструктуре ежегодно выбрасывают в поверхностные воды около 900 миллиардов галлонов недостаточно очищенных сточных вод, нанося вред здоровью населения и окружающей среде.
В 2022 году федеральному закону о чистой воде (CWA) исполняется 50 лет. До того, как CWA был принят в 1972 году, в США было законно сбрасывать все виды загрязнения в озера, пруды, реки и ручьи. Как и в большинстве муниципальных систем, неочищенные сточные воды сбрасывались в близлежащие водные пути. В 1950-х годах река Коннектикут была описана как «лучшая в мире ландшафтная канализация“. Целью CWA было не что иное, как “для восстановления и поддержания химической, физической и биологической целостности вод нации”.
В течение первых 20 лет CWA очень успешно справлялся с проблемой неочищенных сточных вод и промышленного загрязнения, разрушающего водные пути США. Статистика побед поражает: «CWA не позволяет 700 миллиардам фунтов загрязняющих веществ поступать в наши воды ежегодно. Приблизительно 200 000 загрязнителей, включая очистные сооружения, промышленные объекты, а также некоторые фермы и строительные площадки, в настоящее время регулируются законом».
Были построены тысячи объектов сточных вод в результате финансирования со стороны CWA и мандата по предотвращению сброса всех неочищенных сточных вод и промышленных сточных вод непосредственно в водоёмы.
Отравленные мозги Америки. Пора избавиться от свинцовых водопроводных труб
