Изучаем науку о засорении канализации тремя городами
Где бы они ни находились, жирберги - гигантские горы жиров, масел и мусора, скапливающиеся в канализации, - имеют много общего. Вонючие, раскидистые, подземные, они начинаются маленькими, затем становятся все больше и больше, а иногда вырастают до гигантских размеров, порой превосходя по размеру двухэтажный автобус или даже авиалайнер. Они, как правило, прячутся незамеченными, пока не займут столько места в трубе, что сточные воды с трудом смогут протекать мимо них. Затем их исследуют и постепенно вытаскивают на поверхность, где они вызывают восхищение и немалое чувство тошноты.
Они также обычно образуются одинаковыми способами. «Омыленные твердые вещества являются основными путями к этим затвердевшим отложениям», - говорит Джоэл Дюкост, инженер-эколог из Университета штата Северная Каролина, изучающий подземные скопления жиров, масел и жиров (также известных как «туман»). «У вас есть реакции с кальцием, которые могут исходить из фоновых сточных вод или из-за коррозии бетоноподобных материалов, которая высвобождает кальций и реагирует с жиром и жиром, который расщепляется с выделением насыщенных и ненасыщенных жирных кислот», - говорит Дюкост. Эти отложения накапливаются на стенках труб, как налет, сужающий артерию.
Засоры появляются по всему миру, везде, где жиры и масла выбрасываются в канализацию, где люди купаются, где мы смываем вещи, которые должны быть отправлены в мусорное ведро. Города боролись с забитыми трубами с тех пор, как они начали змеиться под улицами. В США первый патент на жироуловитель для улавливания засоряющих канализацию шламов был выдан в 1884 году. Совсем недавно Мельбурн, Белфаст и Токио боролись с жирбергами, и многие мегаполисы выделили на борьбу значительные средства. Форт-Уэйн, штат Индиана, ежегодно тратит до полумиллиона долларов на войну против толстяков; Смитсоновский институт сообщил, что в Нью-Йорке он составил 18 миллионов долларов за пять лет.
Оставленные в покое, большинство жирбергов будут просто расти и расти, но они не все одинаковы. Каждая влажная масса жира и мусора гниет по-своему. «Размер, цвет и количество вплетенных в него обломков могут варьироваться от места к месту», - говорит Дюкост. Atlas Obscura изучил состав трех недавних примеров по всему миру и то, что они говорят о городах и людях, которые их создали.
Лондон
Большинству зрителей Уайтчепелский жирберг - 140-тонный клубок, забивший лондонскую канализацию в 2017 году, - вероятно, не вызывал спокойной ванны. Но когда Раффаэлла Вилья, прикладной микробиолог из Крэнфилдского университета в Англии, увидела его, масса напомнила ей липкое месиво, которое скапливается на краю ванны, когда ее сын долго отмокает.«Когда вы сливаете воду, вы обнаруживаете то, что мы называем накипью, которая представляет собой растворимое мыло, превращающееся в нерастворимое мыло», - говорит Вилла, изучающая жирберги в течение десяти лет. Когда она и ее сотрудники проанализировали образец жирберга весом 2,2 фунта для Лондонского музея, где недавно была выставлена высушенная бежевая плита бегемота, Вилла обнаружила, что аналогичный процесс происходит в канализации. Она обнаружила, что в случае с Лондоном омылению способствовала городская жесткая вода, богатая кальцием.
Быстрый взгляд на кусок показывает фантики от конфет, влажные салфетки и кусочки пластика, застрявшие в его липкой матрице, а также несколько маленьких мух и червей. Хотя опыт был неприятным, Вилла была почти приятно удивлена. Она ожидала найти еще больше мусора, но, по ее словам, «была очень шокирована количеством салфеток».
Чтобы узнать больше, команда Виллы высушила свой кусок жирберга при температуре 105°C (221°F), чтобы определить содержание воды. Затем его отправили в печь, нагретую до 550°C (1022°F), чтобы команда могла измерить содержание золы и песка в нем. Затем исследователи использовали газовую хроматографию, чтобы найти специфические жирные кислоты, смешанные с каплей.
Они обнаружили, что 53 процента жирных кислот составляют пальмитиновые кислоты - тип ненасыщенного жира, содержащийся в пальмовом и оливковом масле, а также в молочных продуктах, таких как сливочное масло, молоко и сыр. Эти кислоты также присутствуют в жидкостях для мытья посуды и косметике. Команда Виллы также наблюдала олеиновую кислоту, содержащуюся в оливковом и миндальном масле, а также в мыле и пластификаторах, а также миристиновую кислоту (содержащуюся в кокосовом масле, мускатном орехе, мыле и косметике), стеариновую кислоту (компонент масла какао и масла ши)., а также жидкости для стирки и мытья посуды), пальмитолеиновая кислота (обычно содержится в масле макадамии и смазочных материалах) и линолевая кислота, которая используется так же, как олеиновая кислота.
Тяжелые металлы из выхлопных газов автомобилей и нефти также были обнаружены в образце. «Наша канализация является комбинированной, поэтому с дорог поступает все, что угодно, а не только материалы или сточные воды с кухонь», - объясняет Вилла.
Она подозревает, что жировые отложения Уайтчепела, вероятно, накопились в течение 10 лет или около того, но трудно сказать наверняка - и трудно определить, что и когда накопилось. В отличие от плотного осадка или годичных колец дерева, жирберги, похоже, не накапливаются в виде временных рядов - по крайней мере, они действительно не проявляются после удаления. На самом деле они начинаются по бокам труб, говорит Вилья, а не на дне, где проходит вода. «Когда его удаляют и очищают, вы теряете эту информацию из-за сочетания ручного сгребания и струйной очистки», - добавляет она. К концу мало пространственной организации.
Другие группы исследователей проводят более глубокую работу над беспозвоночными, населявшими образец, а также над бактериальными колониями, которые цветут на толстянках. Есть надежда, что исследователи смогут изолировать эти микробы, а затем стратегически использовать их для разрушения стойких засоров в процессе, называемом биодобавкой или биоремедиацией. Между тем, группы, изучающие многочисленные другие жирберги, блокировавшие подземные кишки Лондона, недавно обнаружили следы кокаина, МДМА и кислот в кремах против прыщей.
Чарльстон, Южная Каролина
В середине октября рабочие станции очистки сточных вод недалеко от Чарльстона начали замечать, что уровень воды быстро поднимается. Они заподозрили засор и предположили, что виновником будет масса промокших салфеток. Для верности - и чтобы вытащить - они отправили команду водолазов.
Экипаж из трех человек надел ботинки со стальным носком, три пары перчаток и комбинезоны (включая металлические шлемы с герметичными кислородными шлангами) и спустился на клетке на 80 футов в мокрый колодец, или вмещающий сосуд. Там они нащупали неочищенные сточные воды. «Вы не можете отправить камеру вниз, потому что видимость нулевая, независимо от того, сколько света вы спускаете; он заполнен твердыми частицами», - говорит Майк Сайя, менеджер по коммуникациям в Charleston Water System. Эта водолазная компания проверяла трубы в этом районе не менее двух десятилетий. Сайя говорит, что водолазы знают рельеф на ощупь. Они набили клетку зловонным дерьмом, а затем вернулись на поверхность. «Эти люди действительно герои», - говорит он.
В ходе трех погружений команда извлекла массу примерно трех футов шириной, 12 футов длиной и весом в несколько тысяч фунтов. На твердой земле он выглядел как мохнатая, промокшая марионетка или раздутый маскировочный костюм. Зверь был темно-серым, почти черным. «По понятным причинам люди предполагают, что она будет коричневой, - говорит Сайя, - но лишь небольшое количество этой воды поступает из туалета». Остальное поступает из душевых, раковин и стиральных машин, чьи стоки имеют более тонкий серый оттенок.
Клякса включала в себя пластиковые пакеты для покупок, пакеты с картофельными чипсами, тампоны и бумагу, а также зубную нить, которая является «прекрасным связующим веществом», - отмечает Сайя. Команда также нашла множество ожидаемых салфеток.«Жир определенно связывается с салфетками, потому что салфетки для этого и предназначены», - говорит Сайя.
Канализация - кислотное место. Со временем эта кислота начинает разъедать бетон труб, и многие вещи могут затем зацепиться за шероховатую поверхность, которую это создает. «Мы считаем, что салфетка начала за что-то цепляться, росла и увеличивалась в размерах, пока в конечном итоге не протолкнулась через систему, как пуля», - говорит Сайя.
Трубам, забитым этим жирбергом, уже полвека, говорит Сайя, и их планируется заменить в 2019 году. высушили и закопали на свалке.
Сингапур
Засоры в Сингапуре многочисленны - национальное агентство по водным ресурсам PUB сообщило Channel News Asia, что они реагируют на 36 случаев «удушья» в месяц, - но они также меньше и их легче победить. Часто для их вытеснения достаточно мощной струи воды или одной удочки и рыболовной сети. Иногда трубы чистят шваброй.
Агентство подсчитало, что в период с января 2015 года по июнь 2017 года почти три четверти засоров произошли из-за того, что люди забрасывали жир и тряпки в раковины и водосточные желоба. «Мы всегда пытаемся научить общественность не обращаться с канализационной системой как с мусорным баком, хотя это может показаться удобным», - сказал Channel News Asia Чиу Чун Пэн, старший главный инженер отдела рекультивации воды.
Сообщение часто игнорируется. В октябре 2017 года агентство очистило затвердевшую смазку под улицей с ресторанами. В дополнение к жиру рабочие извлекли из окрашенной мокротой массы пачки сигарет, презервативы, менструальные прокладки, пластмассовые столовые приборы, насадки для швабр и горы бумажных полотенец.
В целом, канализация Сингапура находится в процессе ремонта. С 1996 года инспекторы заглядывают в общественные канализационные сети агентства протяженностью 2175 миль, чтобы улучшить поток и отремонтировать компоненты, которые способствуют «дросселям, утечкам и структурным разрушениям».«Вместо того, чтобы рубить тротуары, агентство пробует менее инвазивную тактику, в том числе продевает гладкие новые трубы в старые. Ожидается, что почти 30-летний проект завершится в 2024 году.
Ингредиенты Fatberg варьируются от города к городу и, возможно, даже от улицы к улице. «Состав может отличаться, если я пробую в Чайнатауне, а не в другом месте, - говорит Вилла, - возможно, потому что еда другая и диета другая». Один вид масла для жарки оставит след, отличный от другого, а жир из курицы отличается от жира из говядины. Но все, что смыто или выброшено, может попасть в жирберг. «Все, что попадает в эту твердую матрицу, становится ее частью, если ее не смыть», - говорит Дюкост.
Во всем мире рецепт предотвращения жирбергов одинаков. «Каждый должен усердно работать над тремя столпами - обслуживанием, технологиями и образованием - чтобы эффективно бороться с этим», - говорит Дюкост. Это влечет за собой техническое обслуживание жироуловителей и, возможно, даже замену существующих канализационных труб на трубы, изготовленные из других материалов, которые с меньшей вероятностью выщелачивают кальций и создают точки зацепления. И, конечно же, требует от жильцов обуздать привычку класть вещи в трубу - ни смазки, ни салфеток, ни зубной нити. Ничего, что кормит толстяков.