W 1829 roku firmy wodociągowe zastosowały pierwszy raz metodę piaskowej filtracji wody, podpatrzoną od szkockiego przedsiębiorcy o imieniu John Gibb, dzięki czemu Londyn stał się pierwszym miastem na świecie, w którym mieszkańcy mogli czerpać filtrowaną wodę pitną.
Ilustracja poniżej przedstawia pierwszy na świecie proces filtracji wody użyty na skalę przemysłową, jaki w 1804 roku John Gibb zastosował w swojej fabryce bielenia tkanin. Czysta woda była niezbędna w procesie produkcji, nadmiar wody szkocki biznesman sprzedawał okolicznym mieszkańcom.
W 1831 roku niespełna 25.letni inżynier z Nottingham - Thomas Hawskley, opracował pierwszy system wodociągowy, który dzięki cylindrycznej maszynie parowej zapewniał zasilanie pod stałym wysokim ciśnieniem. Woda pompowana była regularnie, co całkowicie zastąpiło prace tradycyjnych młynów i częściowo, działających na zasadzie grawitacji, wież ciśnień. Ten innowacyjny patent pozwolił na stały przepływ wody, bez jakichkolwiek przerw w dostawach.
Woda pobierana z rzeki Trent przepływała tunelami wyłożonymi pokładami piasku i żwiru do niedużego zbiornika, zapobiegając w ten sposób dostania się jakichkolwiek zanieczyszczeń do sieci. Następnie przepompowywana była do głównego rezerwuaru. Tak uzdatnioną wodą mogli cieszyć się mieszkańcy okolicznego Nottingham, którzy czerpali ją z wielu miejskich pomp publicznych.
Na zdjęciu poniżej;
Jedna z wielu miejskich pomp czerpania wody, Nottingham, 1932. Dopiero po drugiej epidemii cholery w 1848 roku ludzie na własnych oczach mogli się przekonać jak ważnym aspektem dla ludzkiego życia jest nieskażona woda, to wtedy Nottingham jako nieliczne, choć przeludnione miasto, przetrwało nietknięte chorobą.
Dzięki wynalezieniu przez Brytyjczyków silnika parowego możliwe było stworzenie nowożytnego systemu wodociągowego. Filtracja pozwoliła na dostarczanie wody dobrej jakości. Ale te wszystkie modernizacje nie miałyby sensu bez odpowiedniego systemu odprowadzania nieczystości.
Stacja pomp wodnych w Stoke Newington, zaprojektowana w 1855 roku przez szkockiego inżyniera Williama Mylne we współpracy z Robertem Billingsem, została zainspirowana zamkiem Sterling w Szkocji. I choć wydaje się niepraktyczna to każda część budynku miała swój cel; główna wieża była szybem kominowym, druga zawierała zbiornik na wodę, a trzecia spiralne schody, które dawały dostęp do ogromnych silników. W czasie II Wojny Światowej okolice wodociągu zostały zbombardowane, co poskutkowało jego zamknięciem. Dziś zamek funkcjonuje jako centrum wspinaczkowe.
Londyn tonie
Wraz ze wzrostem populacji wzrastało nie tylko zapotrzebowanie na bieżącą wodę, ale też ilość zanieczyszczeń ściekowych. Otwarte kanały odpowiedzialne były za odrażającą woń i rozprzestrzenianie się bakterii. Okres pośredniownieczny uważa się za wyjątkowo niehigieniczny w dziejach ludzkości, z wysoką śmiertelnością spowodowaną głównie przez bakterie roznoszone wraz z zanieczyszczeniem wód i zaniedbanie sanitarne.
Szczyt zachorowań przypadł na okres rewolucji przemysłowej, która rozpoczęła się w XVIII wieku w Wielkiej Brytanii. Londyn, jako największe i najszybciej rozwijające się miasto ówczesnego świata, najtragiczniej doświadczył okresu epidemii. Do szybko rozwijających się miast emigrowało coraz to więcej ludzi ze wsi. Potrzebowano pracowników do fabryk i zakładów przemysłowych, a wraz z rozwojem urbanizacji rosła ilość zanieczyszczeń wyrzucanych wprost do rzek.
W 1828 roku do London Water Companies trafiła karykatura zatytułowana "Monster Soup" Williama Heatha przedstawiająca nafaszerowaną kreaturami kroplę wody z Tamizy oglądaną w obiektywie mikroskopu. Był to wyraz manifestacji przeciw zaniedbaniom londyńskiej spółki wodnej w sprawie czystości wód.
W Londynie filtracja wody, jakże ważna dla zdrowia publicznego, była w owych czasach jeszcze w powijakach oraz dostarczana wyłącznie zamożnym. Biedniejsze społeczeństwo czerpało wodę z przydomowych studni lub z publicznych ręcznych pomp dostarczania wody, które znajdowały się w okolicy.
W drugiej połowie XIX wieku zamożna grupa kwakerów założyła Metropolitan Free Drinking Association, czyli towarzystwo wolontaryjne zajmujące się budowaniem bezpłatnych publicznych fontann, z których niezamożni mogli czerpać filtrowaną wodę pitną, na którą nie byłoby ich stać, aby zapłacić prywatnym firmom wodociągowym. Filantropi kierowali się moralną misją ograniczania spożycia alkoholu wśród biednych poprzez zapewnienie im bezpłatnego i łatwego dostępu do wody pitnej.
Najbogatsi Londyńczycy mogli cieszyć się pierwszymi spłukiwanymi - wprost do otwartych kanałów - toaletami (których Brytyjczycy również byli wynalazcami). Średniej klasy domostwa pozbywały się swych ekskrementów przez zatrudnianych do tego zadania Night Soil Men - Nocnych Zbieraczy Ziemi (fekaliów) , którzy pod osłoną nocy wywozili je z przydomowych, wydrążonych w ogrodach lub piwnicach, ceglanych szamb do okolicznych kanałów ściekowych lub rozlewając na oddalonych od miasta gruntach.
Na zdjęciu poniżej;
Rok 1872, mężczyzna z Lincolnshire trudniący się jako Night Soil Man, fach ten był spotykany w Wielkiej Brytanii jeszcze w pierwszej połowie XX wieku
Jednak większość Londyńczyków żyła w nędzy przepełnionych slumsów; ich odchody piętrzyły się na dziedzińcach i przelewały się z podziemnych szamb do rynsztoków i cieków wodnych.
Wszystkie te zanieczyszczenia skażały okoliczne warstwy wodonośne, w tym płytko kopane studnie, które wciąż traktowane były jako główne źródło wody pitnej. Przepełnione ludzkimi i przemysłowymi zanieczyszczeniami, stawały się wylęgarnią chorób i źródłem wszechobecnego odoru.
W latach 1800 - 1850 populacja Londynu wzrosła dwukrotnie, czyniąc miasto największą aglomeracją świata. Pierwsza połowa XIX wieku okazała się dla Wielkiej Brytanii przełomowa. Choroby tj. dur brzuszny, tyfus czy cholera, które regularnie nawiedzały kraj, zmusiły wielu naukowców, badaczy, inżynierów oraz polityków do przejęcia inicjatywy.
W 1831 roku doszło do nieuniknionego - pierwszej fali epidemii cholery. Nowa, nieznana wcześniej w Europie choroba narodziła się w 1817 roku w zanieczyszczonych wodach przeludnionej Kalkuty w Indiach, po czym regularnie zaczęła nawiedzać wszystkie największe skupiska ludności na świecie. Rząd zwrócił się do prawnika i czołowego reformatora społecznego Edwina Chadwicka o przeprowadzenie dochodzenia w sprawie warunków sanitarnych.
Chadwik powiązał wysoką śmiertelność i zarażenia durem brzusznym, tyfusem i cholerą powietrzu wydobywającemu się z rynsztoków i szamb, czyli miazmą.
W teorii miazmy wierzono, że choroby powodowane są obecnością w powietrzu miazmatu, trującej pary, w której zawieszone są cząstki rozkładającej się materii charakteryzującej się nieprzyjemnym zapachem. Teoria powstała w średniowieczu i przetrwała kilka stuleci.
Tymczasem brytyjski fizyk i medyk John Snow przeprowadzał badania starając się udowodnić, że to nie wdychanie cuchnących oparów z zanieczyszczonej wody jest powodem zakażeń, lecz sama woda.
Replika wodnej studzienki na Broad Street w Londynie. To właśnie w tym miejscu Snow odkrył teorię zakażeń bakteryjnych, które dostają się do organizmu człowieka poprzez picie skażonej wody. Uczony zaobserwował, że wszyscy okoliczni mieszkańcy, którzy czerpali z niej wodę zarażali się cholerą w przeciwieństwie do zdrowych pracowników lokalnego browaru, których głównym trunkiem było piwo.
John Snow nakazał usunięcie pompy, która winna była epidemii. Uczony, jako pierwszy zastosował chlor w celu uzdatnienia wody, ale trzeba było kilkudziesięciu lat, by zaczęto używać go w skali masowej. Pierwszym miastem, w którym poddano obróbce chlorem całe źródło wody było angielskie Maidstone. Po epidemii tyfusu jakie nawiedziło Lincoln w 1905 roku z powodu nieefektywności stosowania jedynie filtracji piaskowej wdrożono obowiązkowe chlorowanie wody.
Przełomowym dla zdrowia publicznego okazał się dopiero rok 1854, kiedy to potwierdzono teorię Johna Snowa - epidemię cholery powiązano bezpośrednio z zanieczyszczeniem wód pitnych.
Rok 1854 uznawany jest na świecie za rok narodzin dziedziny nauki zwanej nowoczesną epidemiologią, a samego Johna Snowa za ojca tejże nauki.
System kanalizacyjny
W 1834 roku strawiony w pożarze budynek Parlamentu postanowiono przebudować w nowym miejscu - bezpośrednio przy brzegu rzeki. W roku 1858 oddano go użytku (rycina poniżej przedstawia nowo wybudowany Palace of Westminster, 1858) tegoż samego roku Londyn nawiedziło wyjątkowo upalne lato, które zainicjowało niezwykle odrażające zjawisko - fermentację przepełnionej fekaliami Tamizy.
London's Great Stink, czyli Wielki Londyński Smród uderzył w Parlament, gdzie z desperacji wieszano w oknach nasączone środkiem dezynfekującym prześcieradła, a zasłony nasączano chlorkiem wapna. Rząd na czele z Benjaminem Disraelim miał dwa wyjścia, albo przenieść siedzibę poza Londyn, albo stawić czoła Wielkiemu Smrodowi i tym samym na dobre zwalczyć epidemię cholery.
Politycy nie mogąc wytrzymać fetoru w ciągu zaledwie kilku dni przegłosowali ustawę, która na stałe zmieniła system wodno-kanalizacyjny ówczesnego miasta.
Dzięki funduszom państwowym oraz inwestycjom prywatnych firm wodociągowych brytyjscy inżynierowie rozpoczęli intensywne prace na rzecz budowy nowoczesnych, dopasowanych do wielkich aglomeracji, systemów wodociągowych i kanalizacyjnych.
W Londynie do pracy powołano Metropolitan Board of Sewer - miejski komitet do spraw kanalizacji, na czele którego stanął wybitny inżynier Joseph Bazalgette. Bazalgette od kilkunastu lat przygotowywał plan nowoczesnej, podziemnej kanalizacji miasta, jednak brak funduszy uniemożliwiał mu rozwinięcie skrzydeł.
Na fotografii poniżej, Josepgh Bazalgette i budowa londyńskiej sieci kanalizacyjnej, rok 1860
Opracowany przez Bazalgetta plan oczyszczania miasta ze ścieków zakładał przepływ wszelkich nieczystości oraz wód opadowych za pomocą kilku stacji z przepompownią w kierunku wschodnim, wprost do ujścia Tamizy.
Plan Bazalgetta był niezwykle dalekowzroczny. Inżynier zaprojektował kanały o przepływie dużo większym niż powszechnie oczekiwano. W momencie, gdy rozpoczynały się prace populacja Londynu wynosiła ok 3mln. ludzi, gdy je zakończono, pod koniec stulecia, wzrosła do 6mln., a nie jak szacowano 4,5 mln. Dzięki temu konstrukcja jest w stanie (choć już, z myślą o przyszłości, budowane są nowe kanały pomocnicze) odprowadzać ścieki dzisiejszego 9mln. Londynu, a także doskonale radzi sobie z przechwytywaniem wody opadowej nie doprowadzając do powodzi miasta.
Baldwin Latham, inżynier budownictwa lądowego, opracował koncepcję owalnej rury kanalizacyjnej, aby ułatwić odprowadzanie ścieków i zapobiegać odkładaniu się osadu i powodziom. Kształt owalu jaja (węższy u dołu, szerszy u góry) maksymalizował przepływ, który pod wpływem grawitacji i nachyleniu 60cm/1milę niezawodnie odprowadzał nieczystości w dół.
Na zdjęciu poniżej;
Pracownicy kanalizacji miejskiej, Londyn, lata 70. XX wieku
Grawitacja pozwoliła ściekom płynąć na wschód, ale by zebrać te z nisko położonych obszarów i odprowadzać je dalej do wylotów w niektórych miejscach takich jak np. Chelsea, Deptford czy Abbey Mills zbudowano przepompownie, co pozwoliło podnieść ciecz, by zapewnić wystarczający przepływ.
Cudo architektury Londynu - przepompownia Crossness Pumping Station, zaprojektowana w wiktoriańskim katedralnym stylu przez Jamesa Watta we współpracy ze spółką Bazalgette. W 1882 roku Komisja Królewska zaleciła oddzielanie stałych substancji w ściekach, szlam transportowano parowcami i zrzucano do ujścia rzeki.
Otwarte kanały ściekowe i stare wąskie rury drenażowe miały stać się już tylko mroczną przeszłością miasta, zastąpiły je wielkie podziemne bulwary, które miejscami były większe niż podziemne tunele kolejowe, które były wówczas budowane.
System Bazalgette i inne zbudowane później w Europie kontynentalnej nie pompowały ścieków na grunty rolne w celu wykorzystania ich jako nawozu - tak, jak miało w zwyczaju robić to większość miast; były one odprowadzane do naturalnego kanału wodnego z dala od skupisk ludności i oddawane z powrotem do środowiska.
Milionowy projekt zamknął pod ulicami Londynu kilkanaście rzek służących wcześniej za otwarte kanały. Dziś te ukryte w podziemiach cieki wodne nazywane są London's Lost Rivers - Utraconymi Rzekami Londynu. Niektóre z nich popłynęły w olbrzymich ceglanych tunelach, inne rurami, jak ten nad metrem Sloane Square Tube - w taki właśnie sposób "zniknęło" dziesiątki rzek, które tworzyły wenecki krajobraz Londynu.
Bazalgette nie była pierwszą kampanią, która skonstruowała sieć nowoczesnej gospodarki wodnej - dopiero Wielki Londyński Smród zmusił Parlament do podjęcia działań. Już kilkadziesiąt lat wcześniej w latach 40. Liverpool stworzył pierwszą na świecie kompleksową sieć kanalizacyjną w swoim mieście, inne miasta Wielkiej Brytanii także modernizowały swoją gospodarkę wodno-kanalizacyjną.
W tym samym czasie władze Hamburga w Niemczech, tuż po pożarze jakie nawiedziło miasto w 1842 roku powołały brytyjskiego inżyniera Williama Lindleya do opracowania sieci podziemnej kanalizacji, dzięki czemu Hamburg stał się pierwszą, poza Wielką Brytanią, skanalizowaną nowożytną aglomeracją na świecie.
Lindley wraz ze swoim synem zaopatrzyli w system gospodarki wodnej ponad 60 wiodących miast Europy, głównie centralnej i wschodniej, w tym: Frankfurt, Amsterdam, Wiedeń, Budapeszt, a nawet Łódź i Warszawę, gdzie pomnik Williama Heerleina Lindleya można podziwiać dziś w polskiej stolicy w Parku Fontann.
Dzięki zastosowaniu przez Lindleya specjalnie wypalanych cegieł, odpornych na wilgoć, Warszawskie Filtry są dziś nie tylko atrakcją turystyczną, którą można zwiedzać, lecz są przede wszystkim jednym z głównych filarów systemu wodno-kanalizacyjnego miasta.
W 1848 roku w Wielkiej Brytanii opracowano pierwszą na świecie uchwałę o zdrowiu publicznym Public Health Act (dopracowaną w roku 1858), w której nakazano miastom m.in. zaopatrywanie mieszkańców w bieżącą wodę oraz w bezpieczne odprowadzanie nieczystości. W późniejszych latach ustawę dopracowano także o obowiązkowe filtrowanie jak i badanie jakości wody poprzez analizę chemiczną jej składu.
Wielka Brytania jako pierwszy kraj na świecie zagwarantowała wszystkim obywatelom równy dostęp do czystej wody pitnej i odbiór domowych ścieków przez bezpieczną dla zdrowia i środowiska sieć kanalizacyjną. Po epidemiach jakie nawiedziły Wyspy i odkryciu zależności między nimi a czystością wód, regulacje dotyczące ochrony gospodarki wodnej zaostrzyły się do najwyższego stopnia w porównaniu z innymi krajami świata tego okresu.
W drugiej połowie XIX wieku brytyjscy inżynierowie rozpracowali już doskonały system sieci kanalizacji, filtracji i uzdatniania wody pitnej. Do pełnego usprawnienia gospodarski wodno-kanalizacyjnej brakowało już tylko pomysłu na ekonomiczne i ekologiczne zarządzane już zebranymi ściekami.
Pierwszy na świecie proces biologicznego oczyszczania ścieków zapoczątkował w roku 1870 brytyjski chemik Edward Frankland. Wykazał on, że jeśli przepuścić nieczystości przez porowaty żwir to zadziała on niczym filtr zmieniając ich zapach i skład chemiczny. Rewolucyjny początek tlenowego rozkładu bakteryjnego pozwolił zniwelować odór wydobywający się ze ścieków, a system oczyszczania za pomocą złóż kontaktowych pozwolił na efektowne zagospodarowanie ściekami. W 1903 roku brytyjski oficer służby medycznej Vincent B. Nesfield opracował szybką i efektowaną technikę oczyszczania wody za pomocą sprężonego skroplonego chloru gazowego.
Bardzo dziękuję 😃
OdpowiedzUsuń