Принцип работы водяной станции: Принцип работы и устройство насосной станции водоснабжения

Опубликовано в Разное
/
14 Авг 2021

Содержание

Принцип работы и устройство насосной станции водоснабжения

С автономным водоснабжением небольшого частного дома способен справиться обычный бытовой насос. Однако в случае с двухэтажным коттеджем и количеством жильцов от пяти нужно что-то более мощное. Без гидроаккумулятора, реле давления и манометра здесь обойтись будет сложно. Но надо четко себе представлять устройство и принцип работы насосной станции с ним, иначе при выборе этого оборудования можно сильно просчитаться.

Из чего состоит станция подачи воды


Для организации водоснабжения в частном доме магазины предлагают насосные станции в виде компактного блока из гидробака, блока автоматики и электронасоса. Также можно подобную установку подачи воды собрать из отдельных частей и оборудования. Оба варианта приемлемы, но лучше выбрать готовый комплект с гарантией производителя. Это обойдется дешевле и практичней при дальнейшем обслуживании. По устройству собранная в заводских условиях насосная станция водоснабжения отличается от поверхностного насоса наличием системы управления по значениям давления.

В состав входят следующие функциональные компоненты:

  • Поверхностный электронасос.
  • Гидроаккумулятор с ниппелем и внутренней резиновой “грушей”.
  • Манометр.
  • Реле давления.
  • Соединительная арматура.
Для забора воды к ней подсоединяется всасывающая труба с обратным клапаном и сетчатым фильтром. А к выходному отверстию установки подключается магистраль, транспортирующая перекачиваемую жидкость к точкам потребления. При этом если станция имеет встроенный фильтр и клапан, то ими всасывающий шланг можно не дополнять.


Гидравлический мембранный бак вкупе с центробежным насосом способен поддерживать в водопроводе коттеджа давление в 1,5 атмосфер. Этого вполне достаточно для стабильной работы всей бытовой техники, которая устанавливается в частных домах. Причем большая часть моделей гидроаккумуляторов рассчитана на 4,5 атмосфер максимально возможного давления, чего с избытком хватает даже для коттеджа в два-три этажа.

 

Автоматическая станция компакта и не требует тяжелого бетонирования площадки под оборудованием. Самый большой ее элемент – это аккумулирующий воду бак. Однако для ее установки требуется отдельное помещение из-за создаваемого при работе гула. Чаще всего всю установку монтируют на первом этаже или в подвале, где удобней всего ее эксплуатировать и обслуживать.


Несколько дорогим, но вполне разумным решением для размещения оборудования может стать кессон, в котором может быть расположен как весь комплекс агрегатов, так и насос с автоматикой без гидробака, установленного в доме. Бюджет вариант расположения станции на даче предполагает устройство отдельного павильона, защищающего агрегат от атмосферного негатива. 


Состав и особенности блока управления 

В задачу управляющей насосной станцией автоматики входит отслеживание давления в системе и включение/выключение двигателя гидронасоса по мере необходимости. Для этого блок управления включает манометр и реле. Первый контролирует текущее давление, а второе – управляет насосом. 

Основные элементы реле – две пружины. Большая настроена на замыкание контура при самом низком давлении в мембранном баке, когда в нем мало воды. А меньшая контролирует максимум давления, размыкая цепь при достижении последнего.


Реле давления автоматически запускает насос станции при снижении давления до 1,4 бара, например, и выключает при достижении максимального значения, указанного производителем. Нежелательно
менять заводские настройки реле, т.к. они рассчитаны на возможности запорной арматуры.

При покупке насосной станции для работы в контурах с вероятностью кратковременной работы без воды необходимо обратить вниманием на наличие устройства контролера потока. Он предназначен для предохранения двигателя от перегрева в случае отсутствия воды в водозаборе. В таких агрегатах блок управления ориентирован не на предельные значения давления, а на понижение потока.


Принцип работы насоса с гидроаккумулятором 

Емкость мембранного бака подбирается с учетом объема водопотребления. Семейной паре вполне хватит варианта в 25–40 литров, а для семейства в несколько человек придется подбирать устройство от 100 литров. Баки менее 15 л и вовсе покупать рекомендуется только для сезонного использования на даче. Из-за постоянной подкачки воды мембрана в них быстро изнашивается.


В гидробак в исходном состоянии через ниппель (воздушный клапан) закачан воздух, создающий давление в 1,5 атм. Во время работы в мембрану под давлением закачивается вода, сжимающая воздушный «запас». При открытом кране сжатый воздух выталкивает воду.

Считается, что чем больше емкость, тем дольше прослужит насосное оборудование, потому что численность циклов включения/выключения сократиться. Однако бак большой вместительности стоит немало. По правилам гидробак подбирают на основании расчетов, исходя из указанных производителем значений давления включения и выключения, реального расхода воды при включенных одновременно водозаборных точках.

 

Резерв жидкости в гидравлическом баке обычно составляет около трети от общего объема емкости. Все оставшееся пространство отдано под сжатый воздух, который нужен для поддержания постоянного напора воды в трубах.

Если гидроаккумулятор в систему водоснабжения встраивается для минимизации связанных с гидроуарами рисков, то бак можно подбирать небольшого размера. В этом случае важен не объем емкости, а наличие мембраны и воздуха за ней. Именно они в случае чего примут на себя удар, сгладив его последствия.


Производительность насоса должна соответствовать объему мембранного бака (для емкости 20–25 л рекомендуется брать гидронасос на 1,5 м3/ч, для 50-ти литров – 2,5 м3/ч, а для резервуара на 100 л – не менее 5 м3/ч).

Работает автоматическая насосная станция в два цикла: 

  1. Сначала в гидроаккумулятор закачивается вода насосом из водозабора, создавая в нем избыточное давление воздуха.  
  2. При открытии крана в доме мембранный бак опустошается, после чего автоматика вновь запускает насосное оборудование. 

Устройство гидроаккумлятора для насосной станции водоснабжения предельно просто. Он состоит из металлической корпуса и герметичной мембраны, которая разделяет все пространство внутри на две части. В первой из них находится воздух, а во вторую подкачивается вода.

После заполнения гидроаккумулятора реле отключает насос. Открытие крана в умывальнике приводит к тому, что выдавливаемая нажимом воздуха на мембрану вода начинает постепенно перетекает в систему водоснабжения. В какой-то момент бак опустошается до такой степени, что напор ослабевает. После этого опять включается насос, запуская цикл работы насосной станции по новой. 

При пустом баке мембранная перегородка сминается и прижимается к фланцу входного патрубка. После включения гидронасоса мембрана расправляется водным давлением, сжимая воздушную часть и повышая в ней давление уже воздуха.

Именно это взаимодействие газ-жидкость через изменяющийся барьер и лежит в принципе работы мембранного бака насосной станции.

Какое выбрать насосное оборудование 

Насосные станции заводской компоновки идут с поверхностным гидронасосом, часто имеющим внутренний или внешний эжектор. Однако гидроаккумуляторы можно также использовать с погружным насосным оборудованием, но им присваивается несколько иной технический термин «насосная система». 

В случае работы в тандеме со станцией мембранные баки могут быть меньше объемом, чем гидробаки для систем с погружными насосами. Это связано с тем, что у погружных насосных агрегатов число допустимых в час включений/выключений меньше, чем у поверхностных насосных машин.

Поверхностные насосы, имеющие внутренний эжектор, имеют серьезные ограничения по глубине водозабора. Они воду способны поднять только с 7–8 метров. Однако они выдают мощный водяной напор на выходе со столбом воды в 40–60 метров (4–6 бар).  

Выбор места для станции водоснабжения

Выбирая месторасположение для насосной станции, необходимо ориентироваться на характеристики гидронасоса. Каждые десять метров горизонтальной трубы между источником воды и насосом снижают его всасывающие способности на 1 м. Если предполагается их разнесение на расстояние более десяти метров, то модель насосного агрегата нужно подбирать с повышенной глубиной всасывания.

Автоматическую станцию системы автономного водоснабжения можно расположить: 

  • на улице в кессоне возле скважины;
  • в возведенном специально для насосного оборудования утепленном павильоне; 
  • в подвале дома. 

Стационарный наружный вариант предусматривает обустройство кессона и прокладку от него напорной трубы до коттеджа ниже уровня промерзания грунта.  При устройстве круглогодично эксплуатируемого трубопровода прокладка его ниже глубины сезонного промерзания обязательна.

При устройстве временных летних магистралей на период проживания на даче трубопровод не заглубляется ниже 40 — 60 см или прокладывается на поверхности.


Если выполнить монтаж станции в цоколе или подвале, то не придется опасаться замерзания насоса зимой. Надо лишь всасывающую трубу проложить ниже границы промерзания грунта, чтобы она не перемерзла в сильные холода. Нередко скважину бурят прямо в доме, тогда существенно сокращается протяженность трубопровода. Но не в каждом коттедже подобное бурение возможно. 

Установка насосных станций водоснабжения в отдельной постройке возможно только в случае эксплуатации оборудования в период положительных температур. Однако для районов с очень низкими зимними температурами такой вариант, предназначенный для функционирования круглый год, необходимо утеплять или устраивать систему отопления. Лучше сразу монтировать насосную станцию прямо в обогреваемом доме.

Возможные неполадки в работе установки

Если насос слишком часто включается и тут же отключается, то необходимо немедленно проверить давление воздуха в гидроаккумуляторе. При заниженных показателях надо будет оный подкачать. Но устранить проблему таким способом получится только в том случае, если мембрана и корпус бака не повреждены. Здесь уже поможет только обращение в сервисный центр к ремонтникам.

При появлении водных капель на ниппеле воздушного клапана гидроаккумулятор надо немедленно отсоединить от водопроводной системы. Это прямой признак повреждения мембраны. Без ее замены в подобной ситуации не обойтись. Воздух в водопроводную систему частного дома через мембранный бак поступать не должен.

Если насос вовсе не хочет включаться, то стоит посмотреть на регулировку реле давление. Бывают случаи, когда оно настроено на слишком высокое давление. Но возможен и вариант с попаданием воздуха во всасывающий шланг, что приводит к срабатыванию защиты от сухого хода.

В чем достоинства насосной установки с гидробаком

Насосный агрегат является неотъемлемой частью автономной системы водоснабжения. Он обеспечивает подачу воды из скважины либо колодца, водораздача которой дальше по коттеджу осуществляется за счет работы самого насоса, использования водонапорного бака либо применения гидроаккумулятора.

Гидропневматическая водоподъемная установка и водонапорная емкость предназначены для поддержания постоянного давления во внутридомовой системе водоснабжения.

Использование при раздаче воды по коттеджу только одного насоса сопряжено с множеством проблем. При такой компоновке автономного водоснабжения насосное оборудование вынуждено постоянно включаться/выключаться, из-за чего его срок службы резко сокращается. А в ситуации с отключением электроснабжения жилище вовсе остается без воды.

Чтобы уменьшить износ насосов и обезопасить дом на случай аварий на электрических сетях, в систему водоснабжения дома включается дополнительный накопитель. Это может быть водонапорный бак на чердаке, из которого вода до сантехнических приборов течет самотеком, либо поддерживающий напор в сети искусственным путем гидроаккумулятор (он же мембранный бак или гидробак).

В обоих случаях насос включается для формирования запаса воды в емкости. Только во втором случае запас создается в автоматическом режиме системой управления по параметрам давления. При этом, накопительный бачок позволяет создать резерв воды на случай отключения электропитания, а система с гидробаком без электроэнергии не будет работать вообще. Однако накопитель в наполненном состоянии отличается немалым весом и при установке в пределах чердака требует укрепления перекрытия и теплоизоляции.

Вариант с мембранным баком более удобен и практичен. Принцип работы системы водоснабжения с такой насосной станцией основан на искусственном поддержании водного напора в трубах. Сам насос, качающий воду из водозабора, включается только для заполнения емкости. Далее ее подача в систему осуществляется при помощи сжатого воздуха.

В отличие от варианта с расширительным баком гидропневматическая установка более компактна. Плюс использование гидроаккумулятора мембранного типа гарантирует отсутствие гидравлических ударов в сети и постоянный напор в трубах водопровода, а также упрощает обслуживание системы водообеспечения потребителей в частном доме.

Единственный недостаток насосных станций с гидроаккумулятором – это энергозависимость. Аккумулирующий воду бак часто имеет небольшие размеры в 25–50 литров. Насосу для его заполнения приходится включаться часто, а при отключении света резерва воды хватает не слишком надолго. Для того чтобы исключить подобные ситуации желательно запастись автономным генератором.

Принцип работы насосной станции

На сегодняшний день сложно представить жизнь в частном загородном доме без водопровода и автоматической подачи жидкости для полива сада, огорода и теплиц. Однако, прежде чем выбирать насосную станцию для автоматизации подачи воды, необходимо понимать принципы ее работы. Так как для создания эффективной системы водоснабжения, способной обеспечить все хозяйственные нужды нужно знать устройство оборудования.


Устройство насосной станции

Бытовая насосная станция, состоит из следующих элементов:

·         система управления;

·         насос;

·         накопительный бак или же гидроаккумулятор;

·         обратный клапан.

На данный момент на рынке электрооборудования выделяют насосные станции с накопительным баком и устройства с гидроаккумулятором.

Насосные станции с накопительным баком являются, на сегодняшний день, несколько устаревшими, однако встречаются достаточно часто. Устройство с накопительным баком является весьма габаритной конструкцией. Количество и напор жидкости контролируется поплавком. Если снижается уровень до минимальных показателей, срабатывает датчик запускающий подкачку воды.

Системы с гидроаккумулятором являются современным подходом в создании автономного водоснабжения. Система дополнена реле давления, которое контролирует максимальные показатели давления воздуха. В гидроаккумуляторе воздух сжимается, под воздействием жидкости, и при достижении необходимого значения давления насос выключается, а при достижении минимальных показателей он начинает снова работать.

Независимо от того, какому типу станций Вы отдадите предпочтение, для продуктивной работы системы, следует дополнить её фильтрами, которые не идут в комплекте. Именно фильтрующее приспособление обеспечивает защиту устройства, от попадания в систему песка или прочих абразивных частиц, которые могут вызвать износ оборудования или же поломку. Для того чтобы разобраться в устройстве станции нужно понять назначение узлов:

·         Насос и датчик контроля. Для подъема воды на поверхность, станция оснащена насосом, способным поднимать жидкость со скважины либо колодца с максимальной глубиной до10 м, с глубины 15 или же 20 м откачивают воду устройства с выносным эжектором. Датчик регулирует своевременное отключение и включение агрегата.

·         Гидроаккумулятор. Постоянное обеспечение дома питьевой водой обеспечивается посредством накопительной емкости, которая накапливает необходимый объем жидкости и создает при этом нужное давление для подачи воды к каждой точке.

Для составления полной картины работы станции следует понять ее принцип действия.


Принцип действия насосной станции

Бытовая насосная станция, не зависимо от того для скважины какой глубины она рассчитана, имеет следующий принцип действия:

·         Подключение устройства. Станция сначала устанавливается в заранее подготовленном месте, защищенном от плохих погодных условий и попадании мусора, и подключается к сети. Затем устройство подсоединяется к трубопроводу. Существует две схемы подключения: однотрубная, для колодцев либо скважин глубиной 8-10 м и двухтрубная для установки с выносным эжектором, рассчитанная на источники глубиной от 10, 20 м и больше.

·         После этого один конец трубопровода подключается к станции, а второй погружается в скважину. К оборудованию, на выходе крепится второй трубопровод, предназначенный для обеспечения дома водой.

·         Затем в гидроаккумулятор следует набрать необходимое количество жидкости и создать давление, указанное в технических характеристиках устройства, посредством закачивания воздуха насоса.

·         Только после всех этих манипуляций можно запускать насосную станцию.

·         Следует открыть кран, после чего сработает обратный клапан, и насос начнет качать воду из скважины. По мере наполнения бака увеличивается давление в системе, вследствие чего происходит отключение насосной станции, за счет срабатывания реле.

·         После отключения оборудования насос не качает воду, и за счет давления жидкость из бака поступает в дом и вода бежит из крана.

·         При использовании воды постепенно понижается давление в системе до минимума, затем реле автоматически запускает насос.

·         Постепенно, при накачивании жидкости, увеличивается давление в системе, и насос автоматически выключается и цикл повторяется.

Насосная станция является основным элементом водоснабжения, потому выбирая оборудование, следует отдать предпочтение надежному устройству, которое отличается высоким качеством, практичностью и доступной стоимостью. Ведь качественная система станет достойным вложением средств, и при правильной эксплуатации прослужит много лет.

При выборе бытовой насосной станции следует учитывать такие характеристики, как производительность, напор, мощность и высоту всасывания. Ведь от того насколько точно Вы просчитаете потребление воды и учтете нужды и потребности зависит, эффективность водоснабжения.


Устройство и принцип работы классической насосной станции водоснабжения

С некоторых пор частный дом не проигрывает по своим бытовым удобствам и комфорту городской квартире. Так было не всегда, ведь раньше, если он располагался вдалеке от централизованных коммунальных систем, то частный домовладелец физически не имел возможности создать полноценное водоснабжение или канализацию. Но, как известно, спрос порождает предложение и с появлением на рынке специального оборудования для устройства бытовых коммуникаций, в частных домах стали доступными все существующие на сегодняшний день «блага цивилизации». Одним из очень важных элементов современной автономной водопроводной системы является насосная станция. Она может быть приобретена в готовом виде, а может быть собрана собственноручно. Какому бы варианту этого оборудования не было отдано предпочтение, чтобы правильно его эксплуатировать, необходимо понимать принцип работы насосной станции.

Что нужно знать при выборе агрегата?

Чтобы правильно подобрать насосную станцию под свои конкретные потребности необходимо учитывать два фактора: технические характеристики самой станции и особенности скважины.

В первом случае ключевым параметром является производительность. То есть станция должна обеспечивать подъем такого объема воды, который полностью удовлетворит все хозяйственные потребности в доме и на придомовой территории. Что касается скважины, то здесь нужно оценить такие ее характеристики:

  • производительность;
  • глубина;
  • статистический уровень воды – при неработающем насосе;
  • динамический уровень воды – при включенном насосе;
  • тип фильтра;
  • диаметр трубы.

В подавляющем большинстве классические насосные станции способны эффективно поднимать воду со скважины, глубина которой не превышает 9 м.

Правильно установленная и подключенная к водопроводной системе насосная станция

Что касается насосной станции, то, несмотря на отсутствие официальной классификации, она может принадлежать к одной из двух категорий, которые выделяют практикующие специалисты:

  • с самовсасывающим центробежным насосом;
  • с самовсасывающим вихревым насосом.

Практический опыт показывает, что для дома, в котором проживает семья из 4-х человек, вполне достаточно будет установить насосную станцию малой или средней мощности. Объем гидроаккумулятора (если он входит в комплектацию) которой будет около 20 литров. Такие станции, как правило, характеризуются производительностью 2-4 м. куб. в час и напором в 45-55 метров.

Типовая схема подключения станции с гидроаккумулятором

Как устроена насосная станция?

С накопительным баком

Устройство насосной станции, где присутствует накопительный бак, на сегодня считается устаревшим, хотя такие варианты еще можно очень часто встретить. Дело в том, что накопительный бак является достаточно громоздкой конструкцией. Напор и количество воды в емкости контролируется поплавком. При снижении уровня воды до заданных величин, срабатывает датчик, который и запускает подкачку. Такая система долгое время была очень популярной, несмотря на целый ряд очевидных недостатков:

  • вода идет самотеком, поэтому низкий напор;
  • большие габариты;
  • сложность монтажа;
  • бак должен быть установлен выше уровня самой станции;
  • если выйдет из строя датчик переполненности, то неизбежен перелив воды в помещение.

С гидроаккумулятором

Устройство насосной станции водоснабжения гидроаккумулятором – это принципиально новый подход в создании автономного водоснабжения. Дополненная реле давления, такая система является самой прогрессивной и характеризуется гораздо меньшим числом недостатков.

Посредством реле контролируется верхний предел давления окружающего воздуха, а в гидроаккумуляторе он сжимается под давлением воды. Как только устанавливается нужное значение давления, насос отключается, а снова начнет работать при поступлении сигнала реле о нижнем пределе давления. Если потребление воды небольшое, то насос включаться не будет – в кран будет подаваться вода из бака.

Общая комплектность

Независимо от того выбрана насосная станция с накопительным баком или аккумулятором, кроме одного из этих элементов она будет укомплектована:

  • насосным агрегатом;
  • мембранным напорным баком, ограничивающим число запуска насоса;
  • реле давления;
  • манометром;
  • кабелем;
  • разъемом для подключения;
  • клеммами для заземления.

Разновидности по виду насоса

Со встроенным эжектором

Насосные станции классифицируются по типу рабочего насоса, который может быть с эжектором и без. Принцип работы эжекторных модификаций (со встроенным эжектором) заключается в том, что вода поднимается за счет созданного разряжения. Они имеют более высокую стоимость в сравнении с более простыми моделями, но благодаря особой конструкции способны подавать воду с больших глубин – 20-45 м.

Такое насосное оборудование характеризуется высокой производительностью, но работа сопровождается высоким уровнем шума. По этой причине, такая насосная станция должна устанавливаться в подсобном помещении и при возможности за пределами жилого дома. Оборудованию такого типа чаще всего отдается предпочтение при ведении большого подсобного хозяйства и для удовлетворения садово-огородных потребностей.

Такой компактный вид имеет очень производительная станция со встроенным эжектором

С выносным эжектором

Кроме того, потребителям предлагаются насосы с эжектором выносным, который, вместе с двумя трубами опускается в скважину или колодец. По одной трубе вода подается вниз в эжектор, что приводит к созданию всасывающей струи. Такая конструкция заметно проигрывает по сравнению с классическим эжекторным насосом по своим эксплуатационным характеристикам.

Такие насосы «боятся» наличия в системе воздуха и песка. Кроме того их КПД значительно ниже. Но зато станция с подобным насосом может без проблем быть размещена в доме, даже, если колодец находится на расстоянии 20-40 метров.

Сравнительная таблица рабочих параметров насосной станции с выносным эжектором на примере моделей Pedrollo для дачи

Безэжекторные конструкции

При оснащении насосной станции оборудованием без эжектора всасывание воды выполняется по другой схеме. В этом случае ключевая роль принадлежит специальной многоступенчатой конструкции, относящейся к гидравлической части. Подобные насосы работают фактически бесшумно и с меньшим энергопотреблением.

В данной статье мы отразили лишь основные варианты устройства классической насосной станции. Именно подобные конструкции можно чаще всего встретить в частных домовладениях. На самом деле насосов, на базе которых и собираются станции, существует огромное количество. Каждый может самостоятельно собрать такое оборудование с учетом собственных возможностей и потребностей.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Принцип работы и устройство насосной станции. Как работает насосный агрегат

Насосы и насосные станции – важный элемент быта в частном дому. Знание об устройстве и принципе работы насосной станции поможет не только избежать ошибок при выборе.

Каково устройство насосной станции

Не зависимо от того, будь то насосы для бассейнов или для водоснабжения, все они схожи по устройству и принципу работы. Например, основные элементы устройства насосной станции:

  • Манометр – необходим для контроля давления.
  • Электродвигатель – обеспечивает работоспособность.
  • Поверхностный электроцентробежный насос – благодаря ему вода поступает и распределяется в доме.
  • Резервуар – для хранения определенного запаса жидкости.
  • Водозабор, фильтрующая сетка и обратный клапан – осуществляют функции: набор воды, ее фильтрацию и предотвращение оттока.

Обратный клапан, как и водозабор с сеткой размещаются в скважине.

  • Всасывающая магистраль – часть насоса, по которой вода передается от насоса в водопровод.

 

В зависимости от назначения насосной станции и требований потребителя устройство агрегата может иметь такие дополнения:

  • Накопительный бак – встречается в устаревших насосных станциях. Занимает много места.
  • Реле давления — для включения и отключения агрегата при пиковых значениях давления. Встречается в насосных станциях с гидроаккумулятором.
  • Мембранный бак – благодаря ему при включении агрегата водопроводу не грозит гидроудар. Встречается только в гидроаккумуляторных насосах.
  • Эжектор – создает давление, с помощью которого станция перекачивает воду с большой глубины.
  • Автоматическая система управления – важна, если устройством постоянно пользуются. Регулирует работу агрегата при перепадах напряжения в сети, при холостом ходе, при перегреве и др.

По какому принципу работает насосная станция

Все насосные станции для водоснабжения работают по одинаковому принципу:

  • 1. При включении агрегата происходит отбор воды (под давлением) из источника и ее накопление. Когда вода собирается до определенного значения, давление между мембраной и резервуаром уравновешивается. Станция отключается.
  • 2. При потреблении воды снижается давление и жидкость из резервуара поступает через водопровод в кран.
  • 3. Когда уровень жидкости и давления достигает критического значения, насосная станция снова включается для забора воды.

Благодаря информации о принципе работы насосной станции и ее устройстве Вы сможете грамотно организовать водоснабжение в доме. Также выбранный Вами насос гарантированно не выйдет из строя раньше времени.

Интернет-магазин «Богатый дом» — сайт, где Вы без проблем найдете насосы и насосные станции для скважин и колодцев по подходящей стоимости. Обращайтесь к нам, если Вам нужно качественное оборудование для водоснабжения и отопления!

Принцип работы насосной станции на сайте

Принцип работы насосной станции

В магазинах вы найдет большой выбор насосных станций разных производителей. Есть вариант собрать установку самостоятельно, но заводская сборка, как правило, надежней, дешевле, и на нее будет действовать гарантия производителя. При сборке станции вручную практически невозможно добиться такой же высокой точности, надежности и герметичности, как на производстве.

Для правильного подключения и эксплуатации, важно знать устройство насосной станции.

Существует несколько видов насосных станций на базе поверхностных насосов. Самая распространенная и известная широкому кругу потребителей – насосная станция, укомплектованная реле давления. В ее состав входят следующие компоненты:

· Поверхностный насос

· Гидроаккумулятор с ниппелем и внутренней резиновой мембраной

· Манометр

· Реле давления

· Соединительная арматура (шланг)

· Электрокабель

Дополнительно докупается и монтируется: всасывающая труба (шланг), по которой вода поднимается к насосу; обратный клапан, предотвращающий вытекание воды обратно в колодец; напорный шланг, или магистраль, по которому вода поставляется к кранам; при необходимости – водяной фильтр.

Насосная станция компактна, самый объемный компонент в ней — гидроаккумулятор. Чаще всего станцию устанавливают на первом этаже дома или в подвале, иногда ее размещают в непосредственной близости от колодца, например, в специальном построенном павильоне для станции.

Как работает насосная станция, укомплектованная реле давления? Реле давления отвечает за автоматизацию системы – включает и отключает насос при достижении соответственно либо нижнего, либо верхнего максимального уровня давления в системе. Реле предохраняет систему от создания излишнего давления, поддерживает давление воды в автоматическом режиме. Рассмотрим подробно все этапы:

1. Вы включаете кран, вода поступает из гидроаккумулятора. Давление, присутствующее в системе, постепенно начинает падать пока не достигает минимума, реле давление дает команду на включение насоса, насос включается.

2. Насос работает, качает воду к крану, система и гидроаккумулятор также заполняются водой.

3. Вы выключаете кран. Давление усиливается, достигает предельного значения в результате происходит размыкание контактов в реле и насос останавливает свою работу. 

4. Вы снова включаете кран, моете посуду, расходуете воду, уровень воды в системе уменьшается, насос включается, и все повторяется заново.

В ассортименте UNIPUMP насосные станции на базе поверхностных насосов и реле давления называются UNIPUMP AUTO. Комплектуются они гидроаккумуляторами емкостью 5, 24, или 50 литров. Материал мембраны внутри гидроаккумулятора в насосных станция UNIPUMP называется EPDM. Это синтетическая этилен-пропиленовая эластичная резина, пригодная для контакта с питьевой водой.

Рис. Насосные станции UNIPUMP AUTO

Устройство и принцип работы насосной станции для воды

«Пьют и звери, и скоты, и деревья, и цветы, даже мухи без воды и ни туды, и ни сюды!» — эти слова из весёлой песни водовоза, написанные в 1937 году Лебедевым-Кумачом к фильму «Весёлые ребята», доходчиво повествуют о важности водоснабжения в нашей стране. Чтобы организовать эффективную постоянную подачу воды в водопроводную систему частного дома, необходимо оптимально подобрать оборудование, для этого следует понимать принцип работы насосной станции для воды.

В связи с возникшей в последнее время терминологической путаницей уточним, что значит понятие «насосная станция» относительно частного дома. С технической точки зрения насосная станция — система для принудительной подачи жидкости, включает в себя оборудование (насосы, резервуары, трубопроводы) и сооружения. В нашем случае значение сужается, сооружения (колодец или скважина, жилой дом) выносятся за скобки. На практике сложилось так, что продавцы зачастую называют насосными станциями только компактные полностью комплектные установки, оборудованные непогружными насосами, отказывая в этом иному оборудованию. Такую трактовку можно всё чаще встретить в сети, особенно на непрофессиональных ресурсах. Мы же будем придерживаться общепринятых технических понятий и включим в обзор все типы насосных станций, независимо от их метода комплектации, конструкции и мнения торговых работников.

Оборудование любой «домашней» водопроводной станции включает в себя насос, резервуар для воды и автоматику управления. Общий принцип работы водяных станций — проще некуда: насос подаёт воду из источника, она накапливается в резервуаре, откуда попадает в водопровод, автоматика включает и выключает насос.

Принципиальная схема водопроводной станции, один из вариантов оборудования

При общем алгоритме работы оборудование станций и особенности их функционирования существенно разнятся. Ниже мы подробнее рассмотрим разновидности насосов и назначение автоматики, начнём же с резервуаров, ведь именно различия в их конструкции определяют тип насосной станции и возможность создания в системе водопровода стабильного давления. Резервуары делятся на две группы: открытые накопительные баки и гидроаккумуляторы.

Накопительный бак — устаревшее, но простое и недорогое решение. В самой высокой точке водопровода (зачастую на чердаке) устанавливают стальную либо пластиковую ёмкость, куда насос закачивает воду. Оттуда она самотёком поступает вниз, к точкам водоразбора. Чем выше расположен бак и больше его объём, тем стабильнее давление. По сути, это мини-водонапорная башня, обладающая существенными недостатками:

  • Невозможность обеспечения достаточного давления, принятого в современных системах водопровода. Причём на втором этаже напор будет заметно слабей. И не факт, что сможет работать стиральная машина, а уж про гидромассажный душ и системы автоматического полива придётся забыть.
  • В доме нужно найти место для большой и тяжёлой ёмкости. Минимальный объём бака — 80 литров, рекомендуемый — величина суточного расхода, а это уже более полутонны для семьи из трёх человек, если не считать сезонный расход на полив огорода.

Производители предлагают обширный выбор полимерных резервуаров, многие из них оснащены необходимой арматурой для подключения в качестве накопительного бака

  • Необходимость эффективной теплоизоляции бака и трубопроводов, если они расположены на неотапливаемом чердаке.
  • Ненадёжность автоматики. Она должна обеспечить включение насоса при снижении уровня воды ниже установленного и выключение при его превышении. Доступное решение — рычажный поплавок, как в старых советских унитазах, оснащённый электрической контактной группой. Чем меньше ёмкость бака, тем чаще он срабатывает и быстрее выходит из строя.

Резервуар негерметичен, сообщается с атмосферой. Чтобы в случае выхода из строя автоматического выключателя бак не переполнился и вода не затопила весь дом, в верхней точке делают перелив — по которому избыток отводится в канализацию или на улицу. Если перелив по каким-то причинам не функционирует — жди беды.

Одно из немногих преимуществ накопительного бака — возможность использования маломощного насоса, лишь бы он поднимал воду на нужную высоту. Правда, чем слабее насос, тем больший объём должен иметь резервуар, иначе при значительном водоразборе приток не будет поспевать за расходом.

Схема домашней системы водоснабжения, основой которой служит погружной насос и открытый накопительный бак

В отличие от накопительных баков, гидроаккумуляторы герметичны и работают под давлением. Внутри находится резиновая мембрана (так называемая «груша»), заполненная воздухом, реже пружинный поршень. При наполнении резервуара водой пневмомембрана сжимается, аккумулируя энергию сжатия в большей степени, чем это может сделать вода. При водоразборе «груша» распрямляется, выталкивая жидкость.

Вариант конструктивного решения мембранного бака

Резервуар выдаёт в сеть объём воды заметно больший его номинальной ёмкости. Автоматика управления настраивается на нижний и верхний пределы давления, при небольшом расходе воды насос не включится. Для адекватной работы с гидроаккумулятором необходим соответствующий насос, достаточно мощный, чтобы создать необходимое давление и производительный, чтобы успевать пополнять бак. Основные преимущества подобных резервуаров:

  • Гидроаккумулятор в паре с соответствующим насосом способен стабильно поддерживать в водопроводе заданное давление (1,5-3 бар), при котором будет стабильно работать вся бытовая техника, нуждающаяся в водоснабжении (стиральная и посудомоечная машины, холодильник со льдогенератором и т. д.), любые гидромассажные устройства, системы автополива. Подавляющее большинство гидроаккумуляторов рассчитаны на максимальное давление 4,5 бар и более, чего с лихвой хватает для водоснабжения двухэтажного дома с подвалом.
  • Напор воды во всех смесителях и на всех этажах будет одинаков, даже если включено несколько из них. Но при условии, что правильно выбраны сечения труб и схема разводки.
  • Резервуар можно устанавливать в любом месте, он компактен. Разместив его в цокольном или на первом этажах, удобно обслуживать. Форма может быть вертикальной либо горизонтальной, на характеристики это не влияет.

Варианты оборудования насосных станций на основе гидроаккумулятора с поверхностным и погружным насосами

В частном доме устанавливают гидроаккумуляторы ёмкостью от 20 л до нескольких сот литров. Конкретная потребность рассчитывается по специальным формулам, но ориентировочно можно сказать, что для экономной семейной пары хватит и  минимального объёма, для 3-4 человек лучше взять 50-80 л, для большой семьи или дома, насыщенного потребителями (ванна большого объёма, бассейн, значительный расход на автополив и т.д.) подойдёт 100 л и более. Теоретически, чем больше резервуар, тем лучше: минимизируются перепады давления; реже включается, а, значит, дольше служит насос; в случае отключения электричества имеется больший запас. Но резервуар большего объёма и стоит дороже. Допускается устанавливать несколько гидроаккумуляторов, если начальной вместимости оказалось недостаточно, можно добавить ещё один. В случае, когда один насос и скважина обслуживает две квартиры или дома, каждый из соседей может установить свой, отдельный резервуар. При выборе насоса следует учитывать, что его производительность должна примерно соответствовать объёму гидроаккумулятора, для 20 л хватит 1,5 м3/ч, 50 л — 2,5 м3/ч, 100 л — 5 м3/ч.

Выбор гидроаккумуляторов по объёму весьма широк

Эксплуатация насосных станций с гидроаккумуляторомне представляет сложности: раз в месяц рекомендуется проверить давление в воздушной мембране и при необходимости подкачать её обычным автомобильным насосом.

Внимание: во время подкачки электропитание насоса должно быть отключено, а водоразбор открыт!

Насосы для водоснабжения частных домов делятся на две группы: поверхностные и погружные. На общее устройство насосной станции это различие не влияет, и те и другие способны взаимодействовать как с накопительными баками, так и с гидроаккумуляторами. В каждой из групп есть насосы различной производительности, максимальные величины схожи, а вот высота подъёма (напор) существенно ниже у поверхностных, для глубоких скважин используют только погружные.

Обратите внимание! При выборе насоса нельзя ориентироваться лишь на его номинальную производительность. Дело в том, что в основных характеристиках указывают её максимальное значение, которое достигается лишь до определённой высоты подъёма. С ростом высоты снижается и производительность, при максимальных значениях напора она снижается в разы.

Из графика видно, сколь сильно зависит производительность от высоты подъёма

Поверхностные насосы располагаются наверху, в колодец либо скважину опускается лишь заборный шланг. Всасывание воды в одноступенчатых насосах происходит за счёт эжекции, создания разрежения. Эжекторные насосные станции дёшевы, но обладают повышенным уровнем шума. Многоступенчатые стоят дороже, но тише и экономичней. В целом поверхностные насосы при относительно большой производительности, 4-8 м3/час не могут поднимать воду на значительную высоту, бюджетные модели (их большинство — 15-20 м, самые дорогие — 55 м. Именно такой тип насосов используется в комплектных насосных станциях (народное название — «безбашенка», его совмещают в одном блоке с гидрофором небольшого объёма (24-50 л) и несложной автоматикой. Стоят такие станции относительно дёшево и готовы к работе сразу после подключения к трубопроводам. Но, учитывая их слабый напор, станции применяют лишь при незначительной глубине колодца — от 8-15 м, редко больше.

Комплектная насосная станция SperoniAPM 100 на основе эжекторного поверхностного насоса (сверху) и 25-литрового гидроаккумулятора, максимальная глубина колодца 25 м

Для глубоких скважин и колодцев подойдут погружные (глубинные) насосы. Их производительность сравнима с предыдущим типом, но напор значительно выше, до 125 м. Конструктивно делятся на вибрационные и центробежные.

  • Вибрационные насосы (отечественные «Малыш», «Ручеёк») очень дёшевы, но характеристики у них скромные: напор до 60 м, значительное падение производительности при увеличении высоты подъёма. Хороши для колодцев, но для длительного применения в скважинах — не лучший вариант, вибрация со временем способствует заиливанию фильтра. Довольно шумные, если источник не звукоизолировать. Значительное давление создавать не способны и лучше подходят для применения с накопительными баками.

«Ручеёк» — дёшево и сердито

  • Центробежные насосы намного дороже и мощней, работают бесшумно, весьма надёжны. Модели для колодцев имеют внешнюю рубашку охлаждения и большой диаметр. Скважинные насосы способны поднимать воду на большую высоту, имеют ограниченный диаметр, более чувствительны к перепадам напряжения.

Центробежные насосы: слева, большего диаметра и с наружной рубашкой охлаждения — для колодцев, справа — для скважин

Для погружных насосов обязателен обратный клапан, в вибрационных он является частью конструкции и расположен перед насосом, в центробежных — после, зачастую поставляется отдельно от насоса.

Производительность оборудования и величина водопотребления не должна превышать дебет скважины, чтобы не произошло критического снижения уровня воды.

Автоматическое управление призвано выполнять две функции: поддерживать заданное давление в водопроводной сети и обеспечивать защиту оборудования.

  • Стабильность давления  обеспечивается включением и выключением насоса при его падении и нормализации и действием пневмомембраны. Существует несколько типов управления, от простейших реле давления до сложных микропроцессорных устройств, точно выдерживающих необходимые параметры.
  • Защита может понадобиться от «сухого хода», когда источник иссяк, от перегрева, нестабильного напряжения. Более других нуждаются в ней центробежные скважинные насосы, работающие в экстремальных условиях. Продвинутые дорогие модели оснащены комплексной встроенной защитой. Датчик и автоматика сухого хода могут быть установлены и независимо от насоса.

Дополнительное оборудование насосной станции, в том числе автоматика

Зная, как работает насосная станция, мы понимаем, каковы принципы подбора оборудования. Необходимо учитывать водопотребление, дебит источника, высоту подъёма и ваш семейный бюджет. Для дачного дома можно и самому определиться и даже своими руками установить «безбашенку» на неглубокий колодец. Кстати, оборудование всегда лучше монтировать в доме, в тепле и с удобным доступом. А вот что касается насосной станции для приличного дома на глубокую скважину, здесь самостоятельно можно сделать ориентировочную прикидку, а окончательную комплектацию, установку и настройку всё же лучше доверить специалистам.

Устройство и принцип работы насосной станции

Насосная станция — это оборудование, предназначенное для обеспечения водоснабжения и для повышения давления в трубопроводной системе.

Для того, чтобы не ошибиться в выборе оборудования этого типа хозяину необходимо знать принцип работы и устройство насосной станции.

Повысительная насосная станция для частного дома в этом случае является очень хорошим вариантом, ведь она позволяет осуществить автоматическую подкачку и подачу воды в любую необходимую Вам точку дома, а так же она способна обеспечить необходимое давление в водопроводе при любых условиях, даже при выключенном насосе.

Содержание статьи

Насосная станция для воды абсолютна автономна и не требует вмешательства и постоянного контроля. Для её работоспособности необходимо только подключение к электрической сети.

В этой статье будет рассмотрено устройство насосной станции и входящих в её комплектацию гидроаккумулятора и управляющих реле, а так же принцип работы оборудования.

Назначение и устройство насосной станции

Насосная станция повышения давления предназначена для автоматизированного обеспечения водой частного дома или коттеджа. Она может подавать воду из любого источника, скважины, колодца или другого резервуара. Её основное достоинство – это постоянное давление в трубопроводе, что позволяет подключать и пользоваться любой техникой.

Каждая станция состоит из:
  поверхностного насоса;
  гидроаккумулятора;
  манометра;
  блок управления;
  арматуры.

Система насосной станции – это комплекс оборудования работающего сообща, основным узлом в котором является циркуляционный агрегат.

Насос.

В зависимости от того, какое назначение имеет каждая конкретная насосная станция, она комплектуется своим типом насоса.

Большинство насосных станций укомплектованы поверхностными центробежными насоса с эжектором или без него.

Эжектор в насосной станции для водоснабжения – это специальный конструктивный блок, который обеспечивает подъем воды из скважины или колодца. Принцип работы эжектора в насосной станции основан на создании внутри корпуса зоны разрежения (вакуума), куда всасывается вода.

Наличие эжектора обеспечивает подъем воды с небольшой глубины – до 10 метров.

Бытовые насосные станции обладают хорошим напором и высокой производительностью.

Мы собрали все типы насосных станций в отдельной статье.

Гидроаккумулятор.

Предназначен для поддержания необходимого давления в водопроводной системе дома. Современные станции обеспечивают давление до 2 бар, а этого вполне хватит для работы любой техники, например, стиральной или посудомоечной машины.

Манометр.

Этот измерительный прибор необходим для визуального контроля за текущим давлением в трубопроводной системе.

Блок управления.

В его задачу входит автоматический контроль давления в системе, а также включение скважинного насоса при низком давлении в гидроаккумуляторе и отключение при достижении заданного уровня давления. Регулировку заданных параметров системы выполняет реле давления.

Арматура.

В эту категорию входят все узлы, необходимые для подключения насосной станции к трубопроводной системе – вентили, краны и патрубки.

Все составляющие насосной станции Вы можете купить отдельно, но практичнее приобретать оборудование в сборе. Сборная конструкция продумана производителем до мелочей и проверена на стенде, поэтому Вам остается только подключить станцию к трубопроводу и электропитанию.

Принцип работы насосной станции

Работа насосной станции состоит в следующем:

1. скважинный насос закачивает воду в гидробак (гидроаккумулятор и создает необходимое давление в системе водоснабжения).

2. При открытии крана потребителя – например, крана в мойке (или душа, или подключения стиральной машины), включается поверхностный насос для обеспечения необходимого напора. При этом количество воды в системе уменьшается, а её давление падает.

3. Уровень воды в гидробаке падает до минимально допустимого значения, которое контролирует реле давления.

4. Как только давление в гидробаке достигает минимально допустимого значения, блок управления станции запускает скважинный насос и заполняет бак новой водой из скважины.

5. Как только уровень воды в баке и давление в гидроаккумуляторе достигают максимально допустимого значения блок автоматики станции отключает питание насоса в скважине.

6. Насосная станция готова к работе.

Управление насосной станцией производится в автоматическом режиме. Вы просто устанавливаете необходимое давление на соответствующем реле, подключаете насос к баку гидроаккумулятора (в случае если они продаются отдельно друг от друга) и забываете об этом узле до срока технической проверки.

Частота включения насоса в скважине напрямую зависит от объема бака гидроаккумулятора. Чем больше бак, тем реже необходимо включать оборудование. В зависимости от конкретной модели бывают гидроаккумуляторы на 14, 20 и 50 литров.

Гидроаккумулятор насосной станции

Гидроаккумулятор насосной станции представляет собой ёмкость цилиндрической формы, разделенную на две части эластичной мембраной.

Насосная станция с гидроаккумулятором на заводе изготовителе заполнена газом, при этом создается определенное давление.

При включении насоса в незаполненную газом ёмкость гидроаккумулятора поступает вода. Эта ёмкость постепенно заполняется, эластичная мембрана, разделяющая эти две ёмкости, растягивается, при этом газ во второй ёмкости сжимается ещё больше.

Так в гидроаккумуляторе создается давление, величина которого контролируется автоматикой. Когда давление в насосной станции достигнет порогового значения (от 2 до 4 атм.) автоматика дает команду на отключение насоса и прекращение заполнения гидроаккумулятора водой.

Давление стабильно, насос не работает. Так продолжается пока не откроют кран или не включат какой либо прибор-потребитель воды. Тогда вода начинает уходить и давление в гидроаккумуляторе насосной станции постепенно падает.

При достижении нижнего порога, срабатывает автоматика, и на насос поступает команда на включение. Насос снова наполняет гидроаккумулятор водой, выравнивая давления до положенного.

Заполнение гидроаккумулятора насосной станции водой осуществляет скважинный насос, а его работу контролирует блок автоматики.

Реле давления насосной станции

Блок управления насосной станцией предназначен для своевременного включения и выключения насосной станции.

Для выполнения этих функции в комплектацию блок а управления входит манометр для определения текущего давления и реле управления насосом.

Устройство реле управления включает две пружины. Большая пружина настроена таким образом, чтобы замкнуть цепь электропитания при минимальном уровне давления в гидробаке.

Малая пружина в противовес большой размыкает цепь электропитания при достижении максимального давления.

Реле давления на заводе настраивается таким образом, чтобы включать насос при достижении давления в 1,4 бара и выключать на отметке установленной производителем (и указанной в документации к оборудованию).

Основная проблема, с которой можно столкнуться при эксплуатации насосной станции – сухой ход. Сухой ход – это работа оборудования незаполненного водой. В этом случае не происходит смазывания трущихся частей и оборудование выходит из строя.

Современные модели насосных станций снабжаются защитными устройствами, имеющими вид датчиков. Такие датчики могут отключать оборудование при перегреве и в случае сухого хода – когда в водопроводной магистрали нет воды. Убедитесь в наличие такой функции у приобретаемой Вами модели.

Насосная станция – основные характеристики

В зависимости от того где Вы хотите использовать оборудование зависят характеристики, которые должна выдавать насосная станция водоснабжения: напор, мощность, производительность, глубина забора воды.

Обобщив все предыдущие советы представляем Вам поэтапный план подбора насосной станции для дачи или загородного дома.

1 Необходимо определить источник водоснабжения – скважина или колодец. Если насосная станция должна обеспечить всасывание с глубины до 8 метров, то подойдет станция с поверхностным насосом, если глубина от 10 метров и более, то необходимо использовать погружной насос.

2 Необходимо определиться с техническими параметрами насоса. Выбирайте насос наиболее подходящий Вам по расходу (производительности) и напору(высоте подъема воды) для обеспечения хорошего давления и напора воды в доме. К этим показателям рекомендуется прибавить от 10 до 20% мощности, затрачиваемой на гидравлические потери в различной арматуре и фильтрах.

3 Выбор гидроаккумулятора осуществляется по его объему. Объем рассчитывается на основании того, сколько Вам необходимо воды при отсутствии электричества. На семью из 3-4 человек рекомендуется брать гидроаккумулятор объемом 50 литров, а для одного человека вполне достаточно и 24 литров. От объема гидроаккумулятора зависит ресурс насоса, чем реже включается насос, тем больше он проработает без ремонта.

Вместе со статьей «Устройство и принцип работы насосной станции» читают:

Таконова

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ГОРЯЧАЯ ПИТЬЕВАЯ ВОДА

Питьевая вода хорошего качества — основа наших потребностей в питании. Законодатели установили принципы в этом отношении в различных постановлениях и директивах. Замена резервуаров для питьевой воды станциями пресной воды обеспечивает подогрев питьевой воды с учетом потребностей и соответствующих гигиенических требований. Кроме того, такие системы обеспечивают надежную защиту от ожогов и максимально эффективное использование доступного источника энергии.

НАГРЕВ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ НА СТАНЦИЯХ ПРЕСНОЙ ВОДЫ

Большее количество подогретой питьевой воды хранится для подачи в резервуары для хранения горячей воды для бытового потребления. Такие объемы необходимо хранить при постоянной температуре> 60 ° C, чтобы избежать риска образования микробов. Однако, если в системе возникают технические проблемы, это ведет к повышенному гигиеническому риску из-за большого объема. Станции свежего горячего водоснабжения нагревают питьевую воду только сразу по запросу и, таким образом, избегают гигиенических проблем, связанных с хранением.Требуемая тепловая энергия забирается непосредственно из резервуара для хранения или стратифицированного хранилища и содержащейся в нем технологической воды. В то же время пользователь защищен от ожогов благодаря электронной регулировке температуры на выходе.

МОЖЕТ СОЧЕТАТЬ С ЛЮБОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ

Использование тепловой энергии из накопительного бака означает, что децентрализованное нагревание питьевой воды не зависит от способа производства тепла: накопительный бак может быть загружен с помощью солнечной энергии, газовых или масляных горелок, пеллет или дровяные котлы или тепловые насосы.

ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЙ НАГРЕВ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ДЛЯ ЖИЛОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Использование пресной горячей воды и бытовой станции означает, что нет необходимости в больших централизованных системах хранения питьевой воды и, таким образом, сводятся к минимуму технические меры, необходимые для защиты от легионеллы. Чтобы удовлетворить потребности отдельных жилых домов в горячей воде, Taconova добавила в свой ассортимент перекачивающие станции TacoTherm Fresh Femto и TacoTherm Dual Piko, позволяющие децентрализованно подавать горячую воду в жилые дома.

ВЫСОКАЯ ПОДАЧА ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ В КОММЕРЧЕСКОЙ НЕДВИЖИМОСТИ

В коммерческих зданиях, таких как спортивные залы, следует ожидать большого одновременного потребления горячей воды. Для этих приложений версии продуктов TacoTherm Fresh Mega2 и Peta могут быть установлены каскадом. Количество агрегатов в этом случае также обеспечивает отличную безотказную надежность нагрева питьевой воды. Таким образом, солнечное тепло, хранящееся в накопительном баке, также доступно для поддержки процесса нагрева, повышая эффективность.

ЭЛЕКТРОННОЕ ИЛИ МЕХАНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ

В то время как на более крупных станциях пресной воды используется электронное регулирование, подача тепла в TacoTherm Fresh Femto регулируется пропорциональным контроллером посредством перепада давления на первичной стороне. Эта небольшая станция подходит как для централизованного, так и для децентрализованного приготовления горячей воды. Варианты станций TacoTherm Fresh Mega2 и Peta также предлагают возможность интеграции станции с системой управления зданием через интерфейс.

ОПТИМАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВА

Компактная конструкция станции пресной воды за пределами солнечной батареи и резервуара для хранения означает, что нет необходимости в резервуаре для хранения горячей питьевой воды, а дополнительное доступное пространство можно использовать для добавления дополнительных резервуаров для хранения или резервуаров большего размера.

Гидроэлектроэнергия: как это работает

• Школа водных наук ГЛАВНАЯ • Темы водопользования •

Падающая вода производит гидроэлектроэнергию.

Кредит: Управление долины Теннесси

Так как же нам получить электричество из воды? Фактически, гидроэлектростанции и угольные электростанции производят электроэнергию одинаковым образом. В обоих случаях источник энергии используется для вращения пропеллероподобной детали, называемой турбиной, которая затем вращает металлический вал в электрическом генераторе, который является двигателем, вырабатывающим электричество. На угольной электростанции пар вращает лопасти турбины; тогда как гидроэлектростанция использует падающую воду для вращения турбины.Результаты такие же.

Взгляните на эту схему (любезно предоставленную Управлением долины Теннесси) гидроэлектростанции, чтобы увидеть подробности:

Теория состоит в том, чтобы построить плотину на большой реке , которая имеет большой перепад высот (в Канзасе или Флориде не так много гидроэлектростанций). Плотина хранит много воды позади себя в резервуаре . У подножия стены дамбы находится водозабор. Гравитация заставляет его проваливаться через напорный водовод внутри дамбы.В конце напорного водовода находится пропеллер турбины, который вращается движущейся водой. Вал турбины идет вверх в генератор, который производит мощность. К генератору подключены линии электропередач, по которым электричество доставляется в ваш дом и в мой. Вода проходит мимо гребного винта через отводной канал в реку мимо плотины. Кстати, играть в воде прямо под плотиной, когда выходит вода, — не лучшая идея!

Электроэнергия вырабатывается турбиной и генератором

Схема гидроэлектрической турбины и генератора.

Источник: Инженерный корпус армии США

Что касается того, как работает этот генератор, Инженерный корпус объясняет это следующим образом:
«Гидравлическая турбина преобразует энергию текущей воды в механическую энергию. Гидроэлектрический генератор преобразует эту механическую энергию в электричество. Принцип работы генератора основан на На принципах, открытых Фарадеем, он обнаружил, что, когда магнит проходит мимо проводника, он заставляет течь электричество.В большом генераторе электромагниты создаются путем циркуляции постоянного тока через петли из проволоки, намотанные на стопки пластин из магнитной стали. Они называются полевыми полюсами и устанавливаются по периметру ротора. Ротор прикреплен к валу турбины и вращается с фиксированной скоростью. Когда ротор вращается, полюса поля (электромагниты) проходят мимо проводников, установленных в статоре. Это, в свою очередь, вызывает прохождение электричества и повышение напряжения на выходных клеммах генератора.»

Гидроаккумулятор: повторное использование воды для пикового потребления электроэнергии

Спрос на электроэнергию не «плоский», а постоянный. Спрос повышается и понижается в течение дня, и за ночь потребность в электроэнергии в домах, на предприятиях и других объектах снижается. Например, здесь, в Атланте, штат Джорджия, в 17:00 в жаркий августовский выходной день можно поспорить, что существует огромный спрос на электроэнергию для работы миллионов кондиционеров! Но 12 часов спустя, в 5:00 … не так уж и много.Гидроэлектростанции более эффективны в обеспечении пиковой потребности в энергии в течение коротких периодов времени, чем электростанции, работающие на ископаемом топливе и атомные электростанции, и один из способов сделать это — использовать «гидроаккумулирующие станции», которые повторно используют одну и ту же воду более одного раза.

Насосное накопление — это метод сохранения воды в резерве на период пиковой нагрузки за счет перекачки воды, которая уже прошла через турбины, в резервный бассейн над электростанцией в то время, когда потребность потребителей в энергии низка, например, во время полночь.Затем воде позволяют течь обратно через турбогенераторы в периоды, когда потребность высока и на систему ложится большая нагрузка.

Насосный накопитель: повторное использование воды для пикового спроса на электроэнергию

Резервуар действует как батарея, накапливая энергию в виде воды, когда потребности в ней низкие, и вырабатывая максимальную мощность в периоды суточных и сезонных пиковых нагрузок. Преимущество гидроаккумулирующего оборудования заключается в том, что гидроагрегаты могут быстро запускаться и быстро регулировать мощность.Они работают эффективно при использовании в течение одного или нескольких часов. Поскольку гидроаккумуляторы относительно малы, затраты на строительство обычно невысоки по сравнению с обычными гидроэнергетическими сооружениями.

мобильное приложение для отображения станций заправки воды и сокращения пластиковых отходов — REFLOW

ВЫЗОВ

Загрязнение пластиком стало огромной проблемой с точки зрения ущерба, который он наносит миру. Глобальные цели ООН призывают к действиям по защите жизни на суше и под водой, а также к действиям по стимулированию ответственного потребления и производства.

РЕШЕНИЕ

Tap — технологическая компания, ориентированная на миссию, которая разрабатывает программные и аппаратные решения для устранения одноразовых пластиковых бутылок с водой, сокращения выбросов углерода в городах и населенных пунктах по всему миру и создания надежного бренда водоснабжения. и предоставить общественности информацию о точках доливки воды.

ОПИСАНИЕ БИЗНЕС-МОДЕЛИ

Ценностное предложение: Tap — это мировая поисковая система для воды.Имея более 50 000 точек заправки в 7300 городах, Tap может направить вас к чистой питьевой воде, куда бы вы ни пошли. Вода в бутылках стоит почти 14 долларов за галлон, а наполнение многоразовой бутылки с водой практически бесплатно с приложением.

Значение по городам:

  • Стратегическое планирование: рассмотрите проблемы водоснабжения, стоящие перед вашим городом, включая качество, водоснабжение и эффективность
  • Обновление инфраструктуры: замените старые питьевые фонтанчики на интеллектуальные станции заправки кранов для гигиеничного наполнения в местах, доступных для всех
  • Осведомленность: Используйте информационно-пропагандистские мероприятия на уровне сообществ, чтобы способствовать повторному наполнению, сокращению отходов и восстановлению веры в общественную систему питья.
  • Водная карта: нанесите карту вашей текущей питьевой инфраструктуры и предоставьте общественности информацию о том, где пополнять запасы воды.

Создание ценности и доставка : Компания разработала программное обеспечение как сервисное решение в форме приложения и предоставляет муниципалитетам станции заправки кранов.

Оценка ценности: Бизнес-модель включает продажу заправочных станций для кранов, доход от рекламы, отображаемой на заправочных станциях, программное обеспечение как услугу для наших муниципальных партнеров, комплекты для тестирования воды для малого бизнеса и домашних потребителей, а также товары для их сообщества Водных Воинов.

ПОДРОБНЕЕ

FindTap

Процесс водоочистки | Canon City, CO

Ежедневное потребление воды

В типичный жаркий летний день клиенты водоснабжения Каньон-Сити используют достаточно очищенной питьевой воды, чтобы покрыть 31 футбольное поле на глубине одного фута в воде! Зимой посещаемость снижается до 9 футбольных полей в день. Однако, прежде чем попасть в краны жителей Каньон-Сити, городская вода проходит обширный процесс очистки.

О предприятии

Водоочистное сооружение Каньон-Сити — это обычное водоочистное сооружение, которое отводит воду из реки Арканзас для производства питьевой (питьевой) воды, что соответствует требованиям Агентства по охране окружающей среды ( EPA ) или превышает их. Закон о воде и стандарты первичной питьевой воды Департамента здравоохранения и окружающей среды штата Колорадо.

Станция очистки воды расположена на склоне холма к западу от Каньон-Сити. Завод по производству воды может производить до 22 миллионов галлонов чистой питьевой воды каждый день.В среднем зимой производится всего около 3 миллионов галлонов в день; однако в жаркие летние месяцы, когда существует повышенный спрос на воду для орошения газонов, объем производимой воды может превышать 10 миллионов галлонов в день.

Программируемые логические контроллеры

Устройства, известные как программируемые логические контроллеры ( ПЛК ), которые объединены в сеть вместе с другими ПЛК , управляют водоочистной станцией и процессами очистки. ПЛК отслеживают более 1500 сигналов или точек данных для обеспечения оптимальной обработки.Компьютерные сигналы и данные собираются системой диспетчерского сбора и сбора данных ( SCADA ) и предоставляют оператору информацию о смене, когда какой-либо элемент требует вмешательства оператора.

Отвод реки Арканзас

Река Арканзас обеспечивает исключительно питьевую воду в Каньон-Сити. Река Арканзас начинается с таяния снега недалеко от Лидвилля, штат Колорадо, у континентального водораздела. Он течет на юг и юго-восток через Каньон-Сити к водохранилищу Пуэбло.Из водохранилища он затем течет в нижнюю часть долины Арканзаса и в конечном итоге покидает штат к востоку от Холли, штат Колорадо. Вода, взятая непосредственно из реки, небезопасна для питья из-за наличия бактерий и паразитов. Вероятно, человек заболел бы от употребления в пищу патогенных бактерий и паразитов, таких как Cryptosporidium и Giardia. Обрабатываемая вода выкачивается из реки и направляется под землю в наш отстойник сырой воды.

Пруд-отстойник с сырой водой

Пруд-отстойник с сырой водой удерживает воду, отводимую из реки для нескольких целей.Основная цель пруда-отстойника сырой воды — дать возможность большей части песка и мусора естественным образом осесть из воды перед ее перекачкой на водоочистную станцию. Во-вторых, пруд обеспечивает некоторую пропускную способность в случае, если вода в реке мутная или если в результате аварии на шоссе 50 США загрязняющие вещества попадут в реку Арканзас. Насосная станция на реке может быть остановлена, и станция может использовать воду из прудов для снабжения, пока речная вода не станет более чистой или безопасной для повторного использования.Кроме того, если что-то случится с подземным трубопроводом от насосной станции на реке до пруда, воду в пруду можно обработать до тех пор, пока проблема не будет устранена. Вторая насосная станция подает воду к головному сооружению водоочистной станции. Резервная насосная станция, которая снабжает водой из гидравлической канавы, может использоваться в том случае, если насосная станция на реке не работает из-за проблем, будь то электрические или механические. Однако эта вода перекачивается непосредственно в головное сооружение водоочистных сооружений, минуя отстойный пруд, тем самым теряя возможность осаждения тяжелого песка, песка и мусора.

Предварительное осаждение

Здание предварительного осаждения — это место, где действительно начинается процесс обработки. Неочищенная вода из отстойника поднимается на высоту 240 футов к водоочистной станции. Неочищенная вода подается на головные части водоочистной станции, где первый из 5 основных процессов водоподготовки запускает обработку, чтобы сделать воду безопасной для питья. Пять основных единичных процессов включают химическую коагуляцию, флокуляцию, осаждение, фильтрацию и дезинфекцию (описаны ниже).Химические вещества добавляются в воду, когда она поступает в различные процессы очистки.

Шаг 1 Химическая коагуляция

Первым добавленным химическим веществом является диоксид хлора, который является окислителем, используемым для разрушения естественных органических веществ, таких как гниющие листья и другой растительный материал. В качестве первичного коагулянта используется химический коагулянт, известный как сульфат алюминия. Полимер, длинная цепь синтетических органических соединений, также добавляется в воду в качестве коагулянта, способствующего укреплению связывающих цепей первичного коагулянта.Коагулянты добавляются в установке быстрого смешивания; это устройство, которое создает турбулентную энергию перемешивания, чтобы помочь тщательно диспергировать химические коагулянты в неочищенной воде и начать процесс коагуляции. Коагулянты, которые заставляют очень мелкие частицы слипаться в более крупные частицы, которые затем могут быть удалены позже в процессе обработки путем осаждения, снятия, слива или фильтрации.

Этап 2 Флокуляция

Скоагулированная вода затем поступает в следующий основной процесс — процесс флокуляции.Флокуляция — это медленный процесс перемешивания, в результате которого маленькие коагулированные частицы образуют хлопья. Процесс флокуляции способствует контакту между частицами хлопьев и твердыми частицами (осадком) в воде. Обычно эти контакты или столкновения между частицами возникают в результате осторожного перемешивания, создаваемого механическими или гидравлическими средствами перемешивания. Есть два набора резервуаров для флокуляции, которые содержат механические лопасти для перемешивания, через которые проходит вода, чтобы аккуратно перемешивать скоагулированную воду. Образовавшийся флок создает поверхность, на которой частицы в воде адсорбируются (прилипают) к поверхности хлопьев, таким образом образуя более крупные осаждаемые частицы, которые легко удаляются путем осаждения и фильтрации.

Этап 3 Седиментация

Затем флокулированная вода поступает в следующий основной процесс — процесс седиментации. Целью процесса седиментации является удаление взвешенных твердых частиц (частиц), которые более плотные (тяжелые), чем вода, и уменьшение нагрузки твердых частиц на фильтры. Осаждение достигается за счет уменьшения скорости обрабатываемой воды ниже точки, в которой она может транспортировать осаждаемый взвешенный материал, что позволяет гравитационным силам удалять частицы, удерживаемые во взвешенном состоянии.Когда вода в отстойниках почти неподвижна, осажденные твердые частицы будут двигаться к дну бассейна. Этот процесс седиментации удаляет почти девяносто процентов твердых частиц из воды. Более чистая вода на поверхности собирается в желобах, которые направляют воду в фильтрующую галерею, чтобы удалить оставшиеся десять процентов твердых частиц.

Шаг 4 Дезинфекция

Отстоявшаяся вода затем течет из здания предварительного осаждения в установку фильтрации. Перед прибытием на фильтровальную установку хлор добавляется в воду в точке предварительного хлорирования, чтобы начать процесс дезинфекции.Процесс дезинфекции предназначен для уничтожения или инактивации большинства микроорганизмов в воде, включая практически все патогенные организмы, будь то бактерии, вирусы или кишечные паразиты. Патогенные организмы — это микроскопические жуков в воде, которые могут вызывать заболевания, передающиеся через воду, такие как гастроэнтерит, брюшной тиф, дизентерия, холера и лямблиоз.

Шаг 5 Фильтрация

Хлорированная отстоянная вода затем поступает в установку фильтрации и на фильтры для последнего из основных технологических процессов, используемых для очистки питьевой воды.Фильтрация — это процесс пропускания воды через материал, такой как слой угля, песка или другого гранулированного вещества, для удаления твердых примесей, которые не были удалены в процессе осаждения. В водоочистной установке используются быстродействующие мультимедийные гравитационные фильтры. Фильтры состоят из верхнего слоя антрацита, среднего слоя фильтрующего песка, а затем нижнего слоя гранатового песка и дренажной системы, в которой собирается фильтрованная вода. Вода поступает поверх фильтрующего материала и проходит через фильтрующие слои под действием силы тяжести.Различные материалы работают как гигантский фильтр и улавливают оставшиеся твердые частицы. Когда фильтры начинают наполняться частицами, операторы очищают их с помощью процедуры, называемой обратной промывкой . Питьевая вода проходит через фильтры, освобождая захваченные твердые частицы, которые собираются в дренажных желобах. Вода для обратной промывки направляется в пруд-отстойник для обратной промывки, а после процесса отстаивания вода для обратной промывки возвращается в пруд-отстойник для сырой воды для повторного использования.

Хлор и фторид

Вода, которая собирается со дна фильтров, считается питьевой. Перед тем, как вода выйдет из прозрачных колодцев под водоочистной станцией, второй раз добавляют хлор для последующей дезинфекции. Дополнительный хлор гарантирует, что вода останется безопасной для питья даже на самых дальних участках системы распределения. Помимо хлора, в нашу питьевую воду на заводе добавляют фтор. Когда фторированная вода выпивается в годы развития зубов, фторид укрепляет зубы и предотвращает разрушение зубов.Служба общественного здравоохранения США определила оптимальную концентрацию фторида в воде США в диапазоне от 0,7 до 1,2 частей на миллион. Растворенные фторидсодержащие минералы измеряются круглый год в воде реки Арканзас. Природное содержание фторидов в речной воде составляет в среднем 0,4 части на миллион. На водоочистных сооружениях достаточно фтора, чтобы поднять этот уровень до 0,9 частей на миллион. Уровень фторида измеряется ежедневно на водоочистной станции и ежемесячно на водопроводном кране, чтобы убедиться, что он соответствует концентрации, рекомендованной Службой общественного здравоохранения США ( USPHS ).

Технологическая лаборатория

На водоочистной станции есть технологическая лаборатория, обеспечивающая оптимизацию процессов очистки и безопасность воды для питья. Вода ежедневно проверяется операторами водопроводных станций по многочисленным параметрам, а также осуществляется непрерывный онлайн-мониторинг с помощью технологических приборов. Некоторые из контролируемых и проверяемых параметров качества воды — это хлор, мутность, щелочность, жесткость, растворенный кислород, проводимость и pH. Значения параметров очищенной воды меняются в зависимости от времени года.Текущие значения можно узнать, связавшись с водоочистной станцией.

Водная микробиология. Бактериальные патогены и вода

7.2. Состав фекалий человека и животных

Микробиологический анализ фекалий человека был важен для структурирования и проверки использования фекальных индикаторных бактерий в окружающей среде. Бактерии, присутствующие в кале, естественным образом происходят из микробиоты желудочно-кишечного тракта человека.

Хотя бактерии распространены в желудочно-кишечном тракте человека, основная концентрация микробов и метаболическая активность сосредоточены в толстом кишечнике.Верхний отдел кишечника (желудок, двенадцатиперстная кишка и тощая кишка) имеет редкую микробиоту с содержанием до 10 5 КОЕ / мл. Начиная с подвздошной кишки, концентрация бактерий постепенно увеличивается, достигая в толстой кишке 10 10 до 10 11 КОЕ / г [60].

Было подсчитано, что в кишечной микробиоте человека существует не менее 500–1000 различных видов микробов, хотя на количественной основе обычно преобладают 10–20 родов (). Общее количество микробных генов в желудочно-кишечном тракте человека оценивается в 2–4 миллиона.Это представляет собой огромный метаболический потенциал, который намного больше, чем у человека-хозяина [60,64].

Таблица 6.

Общее количество жизнеспособных организмов в кале здоровых людей (детей, взрослых и пожилых) a .

2662 900 2 **
Группа микроорганизмов Лог 10 КОЕ / г фекалий
Бактероиды 11,3 * 11,3 * 11,3 * .7 *
Бифидобактерии 10,2 *
Руминококк 10,2 *
902
352

02
222222222222 10,0 *
Clostridium 9,8 *
Lactobacillus 9.6 *
Пропионобактерии 9,4 *
Actinomyces 9,2 *
235
8,4 *
Fusobacterium 8,4 *
Энтерококки 3.5–7,2 **
Enterobacteriaceae 5,9–8,0 **
Escherichia coli 7,5–7,7 **
Klebsiella 2,4 **
Дрожжи 1,0–2,5 **

Состав фекалий у особи стабильный. но видовой состав может заметно меняться день ото дня.Относительная доля кишечных бактериальных групп может варьироваться от человека к человеку [60,64].

В микрофлоре желудочно-кишечного тракта человека преобладают облигатные анаэробы, численность которых составляет ок. 10 3 более многочисленны, чем факультативные анаэробы. Основными анаэробными родами являются Bacteroides , Eubacterium и Bifidobacteria. Эти организмы составляют ок. 90% культивируемых фекальных бактерий человека. Bacteroides (в основном B. thetaiotaomicron и B.vulgatus ) являются наиболее многочисленными организмами в фекалиях человека и составляют 20–30% культивируемых бактерий. Самыми многочисленными факультативными анаэробами являются Enterococci и Enterobacteriaceae . Основными родами Enterobacteriaceae являются Escherichia , Citrobacter , Klebsiella , Proteus и Enterobacter. Citrobacter и Klebsiella присутствуют у большинства людей, хотя и в небольшом количестве. Proteus и Enterobacter присутствуют только у меньшинства людей [64].

Для изучения микробного состава желудочно-кишечного тракта человека использовались различные молекулярные методы. Результаты этих исследований показали, что многие микробы, обнаруженные с помощью молекулярных методов, невозможно выделить с помощью традиционных методов культивирования. Присутствие высокой доли бифидобактерий, обнаруживаемых культуральными методами, не подтверждается результатами молекулярных исследований. Однако результаты молекулярных подходов подтверждают многие выводы, полученные с помощью методов, основанных на культуре: преобладание облигатных анаэробов над факультативными анаэробами; наличие высоких количеств Bacteroides , Clostridium и Eubacterium [64].

Анаэробные бактерии, такие как Bacteroides и Eubacterium , нелегко культивировать традиционными методами, поскольку для этого требуются инкубационные камеры с атмосферой азота. Bifidobacterium и Lactobacillus переносят некоторое количество кислорода, но являются привередливыми бактериями, очень медленно растущими в питательной среде. Следовательно, эти четыре рода не подходят для использования в качестве индикаторов фекального загрязнения (внедрение молекулярных методов может улучшить ситуацию). Citrobacter , Klebsiella и Enterobacter присутствуют в небольшом количестве в кишечнике человека и широко распространены в водоемах окружающей среды и поэтому также не подходят в качестве индикаторов фекального загрязнения. Clostridium , Streptococcus и Escherichia не страдают этими недостатками. Таким образом, их пригодность в качестве фекальных индикаторов проверяется на протяжении нескольких десятилетий.

7.3. Фекальные бактерии в их хозяевах и в окружающей среде

7.3.1. Bacteroides

Традиционный род Bacteroides включает грамотрицательные, неспорообразующие, анаэробные плейоморфные палочки. Многие виды были перенесены в другие роды — Mitsuokella, Porphyromonas, Prevotella, Ruminobacter . Бактероиды — самые распространенные бактерии в фекалиях человека. Напротив, в кале животных Bacteroides присутствуют в небольших количествах. Несмотря на анаэробность, Bacteroides являются одними из самых устойчивых к кислороду среди всех анаэробных желудочно-кишечных организмов человека. B. thetaiotaomicron — один из наиболее распространенных видов в нижних отделах желудочно-кишечного тракта человека. Бактероиды обладают высоким патогенным потенциалом и составляют примерно две трети всех анаэробов, выделенных из клинических образцов. Наиболее часто выделяемым видом был вид () B. fragilis . Выживаемость Bacteroides в окружающей среде обычно намного ниже, чем выживаемость колиформ [64,65].

7.3.2. Eubacterium

Традиционный род Eubacterium включал анаэробные неспорообразующие грамположительные палочки.Некоторые виды были перенесены в другие роды — Actinobaculum , Atopobium , Collinsella , Dorea , Eggerthella , Mogibacterium , Pseudoramibacter и Slackia . Клетки не очень аэротолерантны. Виды, выделенные из желудочно-кишечного тракта человека, включают: E. barkeri , E . biforme , E. contortum , E. cylindrioides , E. hadrum , E.limosum , E. moniliforme , E. rectal и E. ventricosum [64].

7.3.3. Bifidobacterium

Бифидобактерии — это грамположительные, неспорообразующие, плейоморфные палочки. Бифидобактерии бывают анаэробными (некоторые виды переносят кислород в присутствии углекислого газа) или факультативно анаэробными. Оптимальная температура роста 35–39 ° C. Род Bifidobacterium содержит ок. 25 видов, большинство из которых обнаружено в желудочно-кишечном тракте человека [64–66].

Бифидобактерии в большом количестве присутствуют в кале людей и некоторых животных. Несколько видов Bifidobacterium специфичны как для человека, так и для животных. B. cuniculi и B. magnum были обнаружены только в образцах фекалий кроликов, B. gallinarum и B. pullorum только в кишечнике цыплят и B. suis только в фекалиях поросят. В кале человека видовой состав меняется с возрастом особи.В кишечнике младенцев обычно преобладают B. breve и B. longum . Среди взрослых особей доминирующими видами являются B. adolescentis , B. catenulatum , B. pseudocatenulatum и B. longum . Как в кале человека, так и животных, бифибобактерий всегда намного больше, чем колиформ [64–66].

Бифидобактерии были обнаружены в сточных водах и загрязненных водах окружающей среды, но, по-видимому, отсутствуют в незагрязненных или нетронутых средах, таких как источники и незагрязненная почва.Это связано с тем, что при попадании в окружающую среду количество бифидобактерий заметно уменьшается, вероятно, из-за их строгих требований к росту. Бифидобактерии плохо растут при температуре ниже 30 ° C и имеют высокие потребности в питательных веществах. Сообщения о выживаемости бифидобактерий в окружающей среде указывают на то, что их выживаемость ниже, чем у колиформ [64–66].

Таким образом, присутствие бифидобактерий в окружающей среде считается индикатором фекального загрязнения.Поскольку некоторые виды специфичны для людей и животных, идентификация видов Bifidobacterium , присутствующих в загрязненной воде, в принципе может предоставить информацию о происхождении фекального загрязнения [64–66].

Исследование, проведенное в сильно загрязненном ручье недалеко от Болоньи, Италия, показало, что B. adolescentis , B. catenulatum , B. longum , B. pseudocatenulatum и B. репрезентативный вид, тогда как B.angulatum , B. animalis subsp. animalis (B. animalis) , B. breve , B. choerinum , B. минимум , B. pseudolongum subsp. globosum ( B. globosum ) и B. subtile встречались только в небольшом количестве [66].

Бифидобактерии являются наименее изученными из всех фекальных бактерий из-за технических трудностей их выделения и культивирования. Другие грамположительные бактерии, такие как Streptococcus и Lactobacillus , которых может быть больше, чем бифидобактерии, могут подавлять их рост.Хотя селективные среды были разработаны для изоляции бифидобактерий из окружающей среды, результат все еще неудовлетворителен: значительное количество ложноположительных результатов и низкий процент восстановления [64–66].

7.3.4. Clostridia

Род Clostridium — один из крупнейших родов прокариот, содержащий 168 достоверно опубликованных видов. Из них 77 (включая C. perfringens ) считаются принадлежащими к единой группе — Clostridium sensu stricto [64,67,68].

Клостридии — грамположительные палочки, образующие эндоспоры. Большинство клостридиальных видов подвижны с перитрихозным жгутиком. Клетки отрицательны по отношению к каталазе и не осуществляют диссимиляционное восстановление сульфата. Клостридии обычно производят смеси органических кислот и спиртов из углеводов и белков. Многие виды являются сахаролитическими и протеолитическими. Некоторые виды фиксируют атмосферный диазот [64,67,68].

Род Clostridium включает психрофильные, мезофильные и термофильные виды.Основная роль этих организмов в природе заключается в разложении органических веществ до кислот, спиртов, CO 2 , H 2 и минералов. Часто запах масляной кислоты связан с разрастанием клостридий. Способность образовывать споры, устойчивые к сухости, жаре и аэробным условиям, делает клостридии повсеместными [64,67,68].

Большинство видов являются облигатно-анаэробными, хотя имеется толерантность к кислороду. Чувствительность к кислороду ограничивает среду обитания клостридий анаэробными областями или областями с низким кислородным напряжением.Таким образом, растущие и делящиеся клостридии не будут обнаруживаться в насыщенных воздухом поверхностных слоях озер и рек или на поверхности органических материалов и почвы. Клостридиальные споры, однако, присутствуют с высокой вероятностью в этих средах и будут прорастать при истощении кислорода и при наличии соответствующих питательных веществ [64,67,68].

C. perfringens сбраживают лактозу, сахарозу и инозит с образованием газа, производят бурное брожение сгустка с молоком, восстанавливают нитраты, гидролизуют желатин и продуцируют лецитиназу и кислую фосфатазу.Виды делятся на пять типов, от A до E, в зависимости от производства основных летальных токсинов [68,69].

C. perfringens , по-видимому, является универсальным компонентом кишечника человека и животных, поскольку он был выделен из содержимого кишечника каждого исследованного животного. Люди являются носителями C. perfringens как часть нормальной эндогенной флоры. Основное место носительства — дистальный отдел желудочно-кишечного тракта. Основные места обитания типа А — это почва и кишечник людей, животных и птиц.Типы B, C, D и E, по-видимому, являются облигатными паразитами животных и иногда встречаются у людей [68,69].

Clostridium perfringens — это наиболее часто выделяемый Clostridium в лабораториях клинической микробиологии, хотя он редко вызывает серьезные инфекции. C. perfringens изолирован от инфекций у людей и организма, чаще всего обнаруживаемого при газовой гангрене у людей. C. perfringens чаще всего выделяется от инфекций, вызываемых флорой толстого кишечника, а именно перитонита или абдоминального абсцесса [68,69].

Этот организм является частой причиной пищевых отравлений из-за образования энтеротоксина в кишечнике. C. perfringens пищевое отравление редко заканчивается смертельным исходом, проявляясь диареей и тошнотой, без рвоты и лихорадки [68,69].

Источники, дающие C. perfringens , включают образцы почвы и морских отложений во всем мире, одежду, сырое молоко, сыр, мясные полуфабрикаты и оленину. Подобно E. coli , C. perfringens не размножается в большинстве водных сред и является высокоспецифичным индикатором фекального загрязнения.Berzirtzoglou et al. [70] сообщил о сравнительном исследовании встречаемости вегетативных клеток и спор Clostridium perfringens на загрязненной станции озера Памвотис в сельской местности на северо-западе Греции. Численность C. perfringens варьировалась в зависимости от глубины воды. Спорулированные формы были обнаружены на всех участках отбора проб, за исключением поверхностного отбора проб.

7.3.5. Lactobacillus

Lactobacilli — это неспорообразующие грамположительные длинные палочки.В роду более тридцати видов. Большинство из них являются микроаэрофильными, хотя некоторые являются облигатными анаэробами. Клетки отрицательны по отношению к каталазе и получают энергию в результате ферментации сахаров с образованием различных кислот, спирта и углекислого газа. Лактобациллы имеют сложные потребности в питании, и в агаризованных средах может потребоваться добавление аминокислот, пептидов, сложных эфиров жирных кислот, солей, производных нуклеиновых кислот и витаминов. Лактобациллы очень редко вызывают инфекции у людей [64].

7.3.6. Энтерококки

Энтерококки представляют собой грамположительные, неспорообразующие, отрицательные по каталазе яйцевидные клетки. Клетки встречаются поодиночке, парами или короткими цепочками. Оптимальный рост для большинства видов составляет 35–37 ° C. Некоторые будут расти при 42–45 ° C и 10 ° C. Для роста требуются сложные питательные вещества, но обычно их много на обычно используемых бактериологических средах. Клетки устойчивы к 40% желчи, 0,4% азиду, 6,5% хлориду натрия, имеют β-глюкозидазу и гидролизуют эскулин. Энтерококки являются факультативно анаэробными, но предпочитают анаэробные условия [64,71].

Род был выделен из Streptococcus в 1980-е годы. Энтерококки образуют относительно отдельные группы. Члены таких групп обладают сходными фенотипическими характеристиками, и определение видовых границ может быть затруднено. Группа E. faecalis включает, среди прочего, E. faecalis . Группа E. avium включает, среди прочего, E. avium . Группа E. faecium включает, среди прочего, E. faecium , E.durans и E. hirae . Группа E. gallinarum включает, среди прочего, E. gallinarum [64,71].

Большинство видов являются частью кишечной флоры млекопитающих, рептилий, птиц и других животных. В пищеварительном тракте человека преобладающим видом является E. faecalis , хотя в определенных ситуациях может преобладать E. faecium . У домашней птицы: E. cecorum , E. durans , E. faecalis , E.faecium и E. hirae и доминируют в кишечной флоре [64,71].

Энтерококки все чаще выделяются от различных внутрибольничных и других инфекций, в основном от инфекций мочевыводящих путей и ран, бактериемии и эндокардита [64,71].

Хотя энтерококки считаются лишь временной частью микрофлоры растений, в оптимальных условиях клетки могут размножаться на их поверхности. E. casseliflavus , E. faecalis , E.faecium , E. hirae , E. mundtii и E. sulfureus были выделены из растений. Как правило, их чаще выделяют из цветов, чем из бутонов или листьев [64,71].

Энтерококки естественным образом присутствуют во многих продуктах питания, особенно в продуктах животного происхождения, таких как молоко и молочные продукты, мясо и ферментированные колбасы. Энтерококки обычно считаются вторичными загрязнителями пищевых продуктов, хотя они часто играют положительную роль в созревании и развитии аромата некоторых видов сыров [64,71].Хотя почва не является естественной средой обитания энтерококков, клетки могут быть обнаружены в этой среде обитания из-за переноса дождем [64,71].

Воды окружающей среды не являются естественной средой обитания энтерококков, и их присутствие в этой среде считается результатом фекального загрязнения. Наиболее распространенными видами, встречающимися в экологических водах, являются E. durans, E. faecalis , E. faecium и E. hirae , реже — E. avium , E. cecorum , E.columbae и E. gallinarum . Однако, согласно сообщениям, в чистых водах Финляндии содержится E. casseliflavus [64,71].

В пробах окружающей среды (компост, сточные воды, донные отложения, солоноватая вода и вода бассейнов), Pinto et al. [72] сообщил о выделении E. casseliflavus , E. durans , E. faecalis , E. faecium , E. gallinarum и E. hirae. E. durans , E.faecium и E. hirae были изолированы из всех источников, за исключением донных отложений. E. raffinosus был изолирован только из компоста и воды плавательного бассейна. E. faecalis и E. faecium составили подавляющее большинство штаммов энтерококков.

7.3.7. Escherichia

Escherichia , член Enterobacteriaceae , представляет собой оксидазо-отрицательные каталаза-положительные прямые стержни, которые ферментируют лактозу. Клетки положительны в тесте на метил-красный, но отрицательны в тесте Фогеса-Проскауэра.Клетки не используют цитрат, не производят H 2 S или липазу и не гидролизуют мочевину [73]. E. coli — естественная и важная часть бактериальной флоры кишечника человека и животных. Большинство штаммов E. coli непатогены и безвредно проживают в толстой кишке. Однако определенные серотипы действительно играют роль в кишечных и внекишечных заболеваниях, таких как инфекции мочевыводящих путей [43]. В исследовании кишечных бактерий, присутствующих в фекалиях австралийских млекопитающих, Гордон и Фитцгиббон ​​[74] сообщили, что E.coli был наиболее распространенным видом, будучи изолированным почти от половины изученных видов.

7.3.8. Citrobacter

Citrobacter , член Enterobacteriaceae , представляют собой подвижные прямые стержни. Клетки отрицательны на оксидазу, положительны на каталазу и положительны в тесте на метил-красный. Клетки используют цитрат, отрицательны в тесте Фогеса-Проскауэра и не декарбоксилируют лизин [73].

В исследовании кишечных бактерий, присутствующих в фекалиях австралийских млекопитающих, Гордон и Фитцгиббон ​​[74] сообщили о выделении C.amalonaticus, C. freundii и C. koseri ( C. diversus ). Citrobacter видов можно выделить из различных клинических центров. В частности, C. freundii является кишечным обитателем человека, который иногда может иметь — или приобретать — способность вырабатывать энтеротоксин и, таким образом, становиться кишечным патогеном. Сообщается, что Citrobacter встречается в таких средах, как вода, сточные воды, почва и продукты питания [75,76].

7.3.9. Klebsiella и Raoultella

Klebsiella и Raoultella — это Enterobacteriaceae , оксидаза-отрицательные каталаза-положительные неподвижные прямые палочки, окруженные капсулой.Клетки декарбоксилируют лизин, но являются отрицательными по орнитину и аргининдигидролазе. Клетки растут на KCN, не продуцируют H 2 S и сбраживают большинство углеводов [73].

У человека K. pneumoniae присутствует как комменсал в носоглотке и кишечном тракте. Klebsiella spp. может вызывать заболевания человека, от бессимптомной колонизации кишечника, мочевыводящих или дыхательных путей до смертельного сепсиса. Клебсиеллы в основном считаются внутрибольничными патогенами. K. pneumoniae и Enterobacter aerogenes ( K. mobilis ) чаще всего участвуют, хотя можно найти K. oxytoca и R. planticola и редко R. terrigena . В больнице основным резервуаром K. pneumoniae является желудочно-кишечный тракт пациентов. Основные векторы — руки персонала [77,78]. В исследовании кишечных бактерий, присутствующих в фекалиях австралийских млекопитающих, Гордон и Фитцгиббон ​​[74] сообщили о выделении K.pneumoniae и К. oxytoca .

Клебсиеллы повсеместно распространены в окружающей среде. Они были обнаружены в различных экологических ситуациях, таких как почва, растительность или вода, и они влияют на многие биохимические и геохимические процессы. Они были извлечены из водной среды, принимающей промышленные сточные воды, растительные продукты, свежие овощи, продукты с высоким содержанием сахаров и кислот, замороженный концентрат апельсинового сока, отходы сахарного тростника, живые деревья, а также растения и побочные продукты растений.Они обычно связаны с древесиной, опилками и водами, получающими промышленные стоки с целлюлозно-бумажных фабрик и предприятий по отделке текстиля (см. Ниже). Klebsiella были выделены с поверхности корней различных растений. K. pneumoniae , K. oxytoca и R. planticola — все они способны фиксировать диазот [77,78].

7.3.10. Enterobacter

Enterobacter , член Enterobacteriaceae , представляет собой подвижные прямые палочки.Клетки положительны в тесте Фогеса-Проскауэра VP и в цитратном агаре Симмонса. Клетки не декарбоксилируют лизин, но являются положительными по орнитину. Обычно используется малонат, а желатин медленно разжижается. Клетки не продуцируют H 2 S, дезоксирибонуклеазу и липазу [73].

В исследовании кишечных бактерий, присутствующих в фекалиях австралийских млекопитающих, Гордон и Фитцгиббон ​​[74] сообщили о выделении Enterobacter cloacae subsp. cloacae ( E. cloacae ), E.Cancerogenus ( E. taylorae ) и E. aerogenes ( Klebsiella mobilis ).

До широкого применения антибиотиков виды Enterobacter редко встречались в качестве патогенов, но теперь эти организмы встречаются все чаще, вызывая нозокомиальные инфекции, такие как инфекции мочевыводящих путей и бактериемия. Кроме того, они иногда вызывают внебольничные инфекции [79,80].

В США в рамках проекта по надзору и борьбе с патогенами, имеющими эпидемиологическое значение, было проанализировано 24 179 нозокомиальных инфекций кровотока за период 1995–2002 годов. Enterobacter видов были вторым по распространенности грамотрицательным организмом после Pseudomonas aeruginosa . Обе бактерии составляли 4,7% инфекций кровотока в отделениях интенсивной терапии. Enterobacter видов составляют 3,1% инфекций кровотока в отделениях не интенсивной терапии. Из почти 75 000 грамотрицательных микроорганизмов, собранных у пациентов отделений интенсивной терапии в США с 1993 по 2004 год, видов Enterobacter составляли 13.5% изолятов. Множественная резистентность со временем увеличивалась, особенно при инфекциях, вызванных E. cloacae [81].

В США Национальная сеть безопасности здравоохранения сообщила об исследовании инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, в период с 2006 по 2007 год. Было обнаружено, что видов Enterobacter являются восьмой по частоте причиной инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи (5% всех инфекций) и четвертая по распространенности грамотрицательная причина этих инфекций [82].

Enterobacter cloacae subsp. cloacae ( E. cloacae ) встречается в кишечном тракте людей и животных, в больничных условиях, на коже, в воде, сточных водах, почве, мясе. Штаммы, связывающие азот, были выделены из корней растений риса. E. amnigenus был в основном изолирован из воды, но некоторые штаммы были выделены из клинических образцов из дыхательных путей, ран и фекалий. E. asburiae штаммов были выделены из клинических образцов, в основном из мочи, дыхательных путей, фекалий, ран и крови [79,80].

7.5. Фекальный индикатор Бактерии

7.5.1. Колиформы

Общие колиформные бактерии представляют собой грамотрицательные, оксидазонегативные, неспорообразующие палочки, ферментирующие лактозу с образованием газа при 35–37 ° C через 48 часов в среде с солями желчных кислот и детергентами [1,4,6, 57,84]. Когда тест на колиформные бактерии проводится с водой из окружающей среды, несколько видов из четырех видов Enterobacteriaceae , Escherichia , Klebsiella , Enterobacter и Citrobacter дают положительные результаты и, следовательно, являются колиформными в соответствии с этим определением.Однако экологическое значение этих четырех родов очень разное, как обсуждается в настоящем тексте. Следовательно, общее количество колиформных бактерий не обязательно является мерой фекального загрязнения и действительно не может иметь никакого отношения к этой причине [1,4,6,84].

Фекальные колиформные бактерии (или термотолерантные колиформные бактерии) традиционно определяются как колиформные бактерии, ферментирующие лактозу при 44,5 ° C в среде с солями желчных кислот [1,4,57,84]. Диапазон видов, обнаруженных с помощью экспериментальной процедуры, намного меньше, чем у общих колиформ.При загрязненных окружающей среде водах только E. coli , K. oxytoca и K. pneumoniae дали положительные результаты в тесте [85].

Традиционные тесты на общие и фекальные колиформные бактерии проводятся либо методом многотрубной ферментации, либо путем фильтрации через мембрану. Метод многотрубной ферментации используется для воды со средним и сильным загрязнением, а фильтрация через мембрану — для воды с низким или очень низким уровнем загрязнения. Фильтрация через мембрану — очень чувствительный метод, поскольку позволяет обнаружить одну (культивируемую) клетку в 500 или даже 1000 мл воды.Однако оба метода занимают несколько дней и не позволяют обнаружить жизнеспособные, но не культивируемые бактерии [3,57,86]. Эти ограничения стимулируют открытие альтернативных методов, более быстрых и, по возможности, менее подверженных ложноотрицательным результатам, например, вызванных жизнеспособными, но не культивируемыми бактериями.

Обнаружение активности β-D-галактозидазы (при 37 ° C) обычно является хорошим маркером для общих колиформ в окружающей среде, поскольку большинство этих бактерий проявляют эту ферментативную активность [1,3,57,87–91].Большинство штаммов Escherichia , Citrobacter , Enterobacter , Klebsiella и Raoultella содержат галактозидазу. Hafnia , Serratia и Yersinia также обладают этой ферментативной активностью. Большинство штаммов Proteus , Salmonella и Edwardsiella не проявляют β-галактозидазу [92–95]. Ок. 10% штаммов колиформ, выделенных из окружающей среды, не имеют активной муравьиной гидрогенолиазы (расщепляет формиат с образованием CO 2 ) и, следовательно, не выделяют газ, который не определяется традиционными методами, но определяется с помощью анализа β активность галактозидазы [57,96,97].

β-галактозидаза расщепляет лактозу до глюкозы и галактозы и может быть обнаружена с помощью цветных или флуоресцентных маркеров, которые меняют цвет после воздействия фермента, таких как XGAL (5-бром-4-хлор-3-индол-β-галактопиранозид) и ONPG (O-нитрофенил-β-D-галактопиранозид) или MUGAL (4-метилумбеллиферил-β-D-галактопиранозид) соответственно [57,96,97].

В экологических водах присутствие Aeromonas или Vibrio cholerae может быть источником ложноположительных результатов в анализе β-D-галактозидазы, поскольку эти бактерии имеют галактозидазу, но не являются колиформными [93,95,96, 98].Кроме того, в определенных средах, таких как эстуарии, активность β-галактозидазы может переоценивать общее количество колиформных бактерий из-за УФ-стимулированной ферментативной активности некоторых бактерий, таких как E. coli [86].

Обнаружение активности β-D-глюкуронидазы (при 44,5 ° C), как правило, является хорошим маркером фекальных колиформ в загрязненных окружающей среде водах и очень специфичным для E. coli [13,85,87–91,97 , 99–101]. У грамотрицательных бактерий эта ферментативная активность обнаруживается у большинства E.coli и в некоторых штаммах Salmonella и Shigella [92–95,97,102]. Aeromonas , Citrobacter , Enterobacter , кишечная палочка Escherichia , Hafnia , Klebsiella , Proteus , Serratia , Vibrio , Yersinia и большинство штаммов сальмонелл не проявляют активности β-глюкуронидазы [93–95,101,102].

Активность

β-D-глюкуронидазы может быть обнаружена с помощью цветных или флуоресцентных маркеров, которые меняют цвет после действия фермента, таких как XGLUC (5-бром-4-хлор-3-индоксил-β-d-глюкуронид), IBDG (индоксил -β-глюкуронид) и MUGLU (4-метилумбеллиферил-β-d-глюкуронид) соответственно [57,97,100].

Также сообщалось о наличии этого фермента в некоторых штаммах Bacteroides , Flavobacterium , Staphylococcus , Streptococcus , в анаэробных коринебактериях и Clostridium [93,95–97,102]. Активность β-D-глюкуронидазы в фекальных бактериях, кроме E. coli ( Bacteroides , бифидобактерии, клостридии, энтерококки и Lactobacillus ), очень ограничена [61]. Хотя все эти глюкуронидаза-положительные бактерии могут приводить к ложноположительным результатам в тесте на фекальные колиформные бактерии, экспериментальные результаты для загрязненной окружающей среды воды указывают на значительную корреляцию между обнаружением фекальных колиформ с использованием традиционных методов и анализа глюкуронидазы, что позволяет предположить, что ложноположительные результаты не являются значительными [85, 96].

Выявление общих колиформных и фекальных колиформ ферментативными методами занимает гораздо меньше времени, чем традиционные методы. С флуоресцентными маркерами и использованием спектрофлуориметра обнаружение колиформных бактерий может быть выполнено за считанные минуты [57,101]. Однако в очень слабозагрязненных водах ферментативные методы могут не обнаружить клетки кишечной палочки. Более того, онлайн-мониторинг активности глюкуронидазы в настоящее время слишком нечувствителен, чтобы заменить обнаружение E.coli . Тем не менее, оперативные ферментативные методы могут быть ценным дополнительным инструментом для мониторинга с высоким временным разрешением. Необходимы дополнительные исследования, чтобы повысить чувствительность и снизить пределы обнаружения доступных онлайн-методов глюкуронидазы.

Основополагающая работа Leclerc et al. [103] разъяснил разнообразную роль, которую колиформные бактерии играют в окружающей среде, и реальное значение тестов на общие колиформные и фекальные колиформные бактерии. Было показано, что Enterobacteriaceae включают три группы бактерий, играющих очень разные роли в окружающей среде.Группа I содержала только E. coli . Поскольку этот вид обычно не выживает в течение длительного времени вне этой среды (но см. Тему 10), он считался хорошим и надежным индикатором загрязнения фекалиями (как животных, так и человека). Группа II, «убиквитарная» группа, включала несколько видов Klebsiella ( K. pneumoniae и K. oxytoca ), Enterobacter ( Enterobacter cloacae subsp. cloacae , E. aerogenes ). и Citrobacter ( C.amalonaticus , C. koseri и C. freundii ). Эти бактерии обитают в кишечнике животных и человека, а также в окружающей среде, и их легко изолировать от почвы, загрязненной воды и растений. Их присутствие в загрязненных водах не обязательно указывает на фекальное загрязнение. Наконец, группа III состояла из Raoultella planticola , R. terrigena, Enterobacter amnigenus и Kluyvera intermedia ( Enterobacter intermediateus ), Serratia fonticola и родов Budvicia , Buttiauxcella , Buttiauxcella , , Rahnella , Yersinia и большинство видов Erwinia и Pantoea .Эти бактерии обитают в пресных водах, растениях и мелких животных. Они растут при 4 ° C, но не при 41 ° C. Они не являются индикаторами фекального загрязнения, хотя могут быть обнаружены в тесте на общую колиформную группу. Leclerc et al. пришел к выводу, что: (1) у энтеробактерий E. coli является единственным достоверным и надежным индикатором фекального загрязнения окружающей среды; (2) следует отказаться от традиционного теста на общую колиформу, поскольку он может обнаруживать бактерии, не имеющие отношения к фекальному загрязнению; (3) обнаружение фекальных колиформ необходимо проводить на 44.5 ° C, и положительные результаты, подтвержденные идентификацией до уровня видов, чтобы исключить ложноположительные результаты, такие как K. pneumoniae .

7.5.2. Стрептококки и энтерококки

Фекальные стрептококки также относятся к традиционным индикаторам фекального загрязнения. Фекальные стрептококки — это грамположительные каталазонегативные неспорообразующие кокки, которые растут при 35 ° C в среде, содержащей соли желчных кислот и азид натрия. Клетки гидролизуют эскулин [1,4,57]. Азид — сильный ингибитор дыхательной цепи.Поскольку стрептококки — одна из очень немногих бактерий, у которых отсутствует дыхательная цепь, тест очень специфичен для этой группы, и ложноположительные результаты встречаются редко [104,105].

Фекальные энтерококки ( E. faecalis , E. faecium, E. avium и E. gallinarum ) представляют собой фекальные стрептококки, которые растут в присутствии 6,5% NaCl при 45 ° C. Селективные среды используют эти конкретные характеристики для отделения энтерококков от других стрептококков [104,105].

В нескольких исследованиях [104,106] сообщается о микробиологическом составе фекалий человека и животных (крупного рогатого скота, курицы, оленя, собаки, птицы, гуся и свиньи). E. faecalis и E. faecium присутствовали в фекалиях человека и животных. Однако, в то время как человеческие фекалии содержат почти только эти два энтерококка, у животных встречаются другие виды, такие как E. avium , E. cecorum , E. durans , E. gallinarum и E. hirae. . Был сделан вывод, что в городских районах, где заражение фекалиями собак и цыплят маловероятно, лучшим маркером загрязнения человеческими фекалиями был E. faecalis .

Группа кишечных энтерококков использовалась в качестве индекса фекального загрязнения. В кале человека количество кишечных энтерококков обычно примерно на порядок ниже, чем количество кишечных энтерококков E. coli (). Большинство видов не растут в экологических водах. В этой среде фекальные энтерококки способны жить дольше, более устойчивы к сушке и хлорированию, чем кишечная палочка [1,84].

Однако следует проявлять осторожность при интерпретации результатов, полученных с помощью процедуры энтерококков при анализе воды.Энтерококки и другие стрептококки группы D присутствуют во многих продуктах питания, особенно в продуктах животного происхождения. Выделение E. faecalis и E. faecium использовалось для определения фекального загрязнения пищевых продуктов. Однако энтерококки теперь также считаются нормальной частью пищевой микрофлоры, а не только индикаторами плохой гигиены [104]. Кроме того, в сельскохозяйственных почвах и посевах с навозом также содержатся энтерококки [105].

7.5.3. Использование соотношений между счетчиками индикаторов

Отношение количества фекальных колиформ к фекальным стрептококкам было предложено как средство дифференциации заражения от источников человека и животных.Было высказано предположение, что отношения более 4 указывают на человеческий источник, тогда как отношения менее 0,7 предполагают источник животного происхождения. Это связано с тем, что концентрация стрептококков в кале человека обычно ниже, чем у колиформ (). Напротив, в кале животных количество стрептококков в фекалиях обычно превышает количество фекальных колиформ (). В городских сточных водах фекальные стрептококки обычно присутствуют в концентрациях в 10–100 раз меньше, чем фекальные колиформные бактерии [65].

Таблица 7.

Бактерии в кале сельскохозяйственных и домашних теплокровных животных a .

Животное Лог 10 клеток / г сырой массы фекалий
Фекальные колиформы Фекальные стрептококки 9005 9004
Курица 5,4 6,1 2,3
Утка 7,5 7,7
Лошадь 4.1 6,8 <0
Свинья 6,5 7,9 3,6
Овца 7,2 7,6 5,3 7,6 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3
Cat 6,9 7,4 7,4
Dog 7,1 9,0 8,4

Geldreich [107] стриминговая информация доступна на фекальных стрисках. фекалии теплокровных животных и сообщили следующие значения: человеческие фекалии, 4.3; крупный рогатый скот, овцы и птица — от 0,104 до 0,421; и дикие животные (включая кроликов, полевых мышей, бурундуков и птиц) — от 0,0008 до 0,043. Отношение фекальных колиформ к фекальным стрептококкам в фекалиях диких животных, по-видимому, как минимум в 10 раз ниже, чем у домашних животных.

Доран и Линн [108] сообщили об исследовании стока с пастбища для телят в восточной части Небраски (США), мониторинг которого проводился в течение трехлетнего периода. Был сделан вывод о том, что соотношение фекальных колиформ и фекальных стрептококков в стоке пастбищ было полезно для определения относительного вклада крупного рогатого скота и диких животных, а также для оценки влияния содержания и распределения скота на качество сточных вод.Коэффициенты ниже 0,05 указывают на источники диких животных, а коэффициенты выше 0,1 — на выпас скота. Отношение фекальных колиформ к фекальным стрептококкам в разбавленных отходах крупного рогатого скота, превышающее 1, было интерпретировано как результат дифференциального последующего роста и отмирания между фекальными колиформными бактериями и фекальными стрептококками. Соотношения между 0,7 и 4,0 могут указывать на ситуации, когда крупный рогатый скот находится недалеко от точек отбора проб или оттока.

Однако интерпретировать это соотношение следует с осторожностью.Наблюдается сдвиг в соотношении со временем и удалением от источника фекального загрязнения. Это произошло из-за того, что как в поверхностных, так и в грунтовых водах фекальные стрептококки более стойкие, чем фекальные колиформные бактерии. Следовательно, с увеличением расстояния от точки загрязнения и со временем это соотношение имеет тенденцию к уменьшению без изменения характера источника загрязнения [65]. По этим причинам это соотношение было сочтено некоторыми авторами слишком ненадежным, чтобы его можно было использовать для характеристики источников загрязнения [65,84].

Соотношение фекальных энтерококков и фекальных стрептококков различается у разных видов позвоночных. У людей преобладают энтерококки, тогда как животные содержат значительное количество стрептококков. Однако, поскольку энтерококки также присутствуют у животных и более устойчивы в окружающей среде, чем другие фекальные стрептококки, идентификация видов энтерококков и стрептококков, присутствующих в загрязненных водах, и соответствующий расчет этого соотношения обычно считаются ненадежными как индикатор источник фекального загрязнения [65].

7.5.4. Ограничения, связанные с колиформными и энтерококковыми инфекциями, считаются индикатором фекального загрязнения

Крайний случай бесполезности определения общих и фекальных колиформ и энтерококков при оценке фекального загрязнения был продемонстрирован несколькими авторами, изучающими микробиологию сточных вод целлюлозно-бумажных комбинатов.

Капленас и Канарек [109] сообщили об исследовании целлюлозно-бумажных комбинатов, расположенных в Висконсине (США). Запасы пресной воды, рециркулированная вода на предприятиях, очищенные сточные воды и воды, принимающие сточные воды ниже по течению, были оценены на наличие фекальных колиформ и Klebsiella .Сточные воды до очистки содержали фекальные колиформные бактерии и клебсиеллы . До 84% фекальных колиформ (обнаруженных с помощью стандартной процедуры тестирования) действительно были Klebsiella . В очищенных сточных водах это значение достигало 90%. Очистка сточных вод снизила концентрацию «истинного» фекального бактериального заражения, но, поскольку Klebsiella быстро росла в сточных водах, количество фекальных колиформных бактерий было высоким, хотя истинного фекального загрязнения не было.Источник Klebsiella был прослежен до ранних стадий варки целлюлозы на комбинатах. Klebsiella поддерживает резервуар из древесины, коры или почвы. Был сделан вывод, что: (1) Klebsiella повсеместно встречаются на стадиях переработки целлюлозно-бумажной промышленности; (2) стандартная процедура оценки фекальных колиформ бесполезна для оценки микробиологического качества сточных вод этих производств; (3) Анализ E. coli должен заменить процедуру обнаружения фекальных колиформ.

Gauthier et al. [110] и Готье и Арчибальд [58] сообщили о двух исследованиях семи целлюлозно-бумажных фабрик в Онтарио и Квебеке, Канада. Общие и фекальные колиформные бактерии и энтерококки были обнаружены почти во всех образцах биопрепаратов, твердых биологических отходов (шламов) и заводских водных систем. В образцах фабрики большинство фекальных колиформ (обнаруженных с помощью стандартной процедуры тестирования) были K. pneumoniae , Raoultella terrigena и Raoultella planticola , с E.coli в меньшинстве. E. faecalis и E. faecium были обнаружены в относительно большом количестве в большинстве проб со всех семи исследованных заводов. Другие колиформные бактерии, такие как Enterobacter spp. и Citrobacter freundii иногда извлекали из пробирок с общей и фекальной кишечной палочкой. Биопленки, образовавшиеся в трубопроводах, резервуарах и оборудовании, где это позволяют условия температуры и pH, были наиболее вероятным источником этих бактерий. Анализы с использованием двух независимых методов обнаружения / подсчета Salmonella не выявили обнаруживаемых клеток Salmonella в илах и конечных стоках пяти испытанных мельниц.Был сделан вывод, что для этих конкретных систем определение общих и фекальных колиформ и энтерококков бесполезно и не имеет никакого отношения к реальному загрязнению фекалиями. Эти исследования также продемонстрировали важность проверки личности бактерий, вызывающих положительные результаты тестов. И Escherichia , и Klebsiella могут дать положительные результаты в тесте на фекальные колиформные бактерии, но их экологическое значение противоположно.

Еще одним важным случаем неудачи использования колиформ для обнаружения фекального загрязнения была вспышка Cryptosporidium в Милуоки (США) в 1993 году.

Cryptosporidium parvum , простейший паразит, вызывающий желудочно-кишечные заболевания, передается при приеме внутрь ооцист, выделяемых с фекалиями человека или животных. Типичные способы передачи включают от человека к человеку, от животного к человеку при контакте с зараженной пищей или водой [111, 112].

С 1990 по 2000 год в США было зарегистрировано не менее 10 вспышек криптоспоридиоза, связанных с загрязненной питьевой водой. В 1993 г. около 403 000 жителей района Большого Милуоки (Висконсин, население, ок.1,61 миллиона) заболели, когда неэффективный процесс фильтрации привел к неадекватному удалению ооцист Cryptosporidium на одном из двух муниципальных водоочистных сооружений [111,112].

Это была самая крупная вспышка заболевания, передающегося через воду, в задокументированной истории США. В течение примерно двух недель люди заболели спазмами желудка, лихорадкой, диареей и обезвоживанием, вызванными возбудителем. Заболели более половины людей, которые получали питьевую воду в жилых домах от южных водоочистных сооружений, что вдвое превышает уровень заболеваемости среди людей, чья бытовая питьевая вода поступала в основном из северных водоочистных сооружений.С этой вспышкой было связано более 54 смертей, в основном среди пожилых людей и людей с ослабленным иммунитетом, таких как пациенты со СПИДом [111, 112].

Стандартный микробиологический анализ воды не помог выявить этого паразита. Действительно, в период с февраля по апрель образцы очищенной воды с обоих растений были отрицательными на колиформные бактерии. Источник загрязнения был определен как вода из озера Мичиган. Конкретный источник Cryptosporidium никогда не был идентифицирован, но сток от аномально сильных весенних дождей, скорее всего, принес паразита в озеро [111, 112].

7.5.5. Clostridium perfringens

Сульфитредуцирующие клостридии, а именно Clostridium perfringens , представляют собой спорообразующие грамположительные, неподвижные, анаэробные, восстанавливающие сульфит палочки. C. perfringens присутствует в фекалиях некоторых животных, например собак, в большем количестве, чем в фекалиях человека, и реже в фекалиях многих других теплокровных животных. Количество выделяемых с фекалиями обычно значительно ниже, чем у E. coli.

Споры Clostridium исключительно устойчивы к неблагоприятным условиям в водной среде, включая УФ-облучение, экстремальные температуры и pH, а также процессы дезинфекции, такие как хлорирование.Хотя клостридии, вероятно, не растут в поверхностных водах, высокая устойчивость их спор делает их присутствие повсеместным в окружающей среде [1,4,84,113].

Присутствие хлора в воде быстро инактивирует индикаторные бактерии, такие как E. coli и колиформные бактерии, но оставляет почти незатронутыми наиболее устойчивые патогены в течение нескольких часов. Это создает ложное чувство безопасности, предоставляя отрицательный результат на кишечную палочку и отрицательный результат E. coli органам, ответственным за тестирование воды.Цисты Giardia , ооцисты Crystosporidium и кишечные вирусы человека обладают более высокой устойчивостью к дезинфицирующим средствам и представляют собой серьезный риск для здоровья населения в случае нарушения целостности системы распределения. C. perfringens меньше подвержены влиянию остаточных концентраций хлора. Тестирование на наличие спор этой бактерии, вероятно, может обеспечить дополнительный запас прочности при оценке лечения [114].

7.5.6. Корреляции между параметрами, используемыми для оценки загрязнения фекалиями

В экологических водах в нескольких исследованиях сообщается о значительной корреляции между индикаторами загрязнения фекалиями и между индикаторами и патогенными желудочно-кишечными бактериями.

Charriere et al. [115] сообщил об исследовании глубинных водоносных горизонтов (сырой воды и водопроводной хлорированной воды) в Нормандии, Франция. В сильно загрязненной сырой воде и в слегка загрязненной очищенной воде фекальные колиформные бактерии и энтерококки коррелировали.

Мартинс et al. [116] сообщил об исследовании 60 общественных открытых бассейнов в городе Сан-Паулу, Бразилия. Общие уровни колиформ, фекальных колиформ и фекальных стрептококков увеличивались с увеличением количества купающихся и температурой воды и снижались с увеличением уровня хлора.Все эти показатели достоверно коррелировали между собой.

Ferguson et al. [117] сообщил об исследовании, проведенном в реке Джорджес, в районе Сиднея, Австралия. В толще воды концентрации фекальных колиформ, фекальных стрептококков, спор C. perfringens были положительно коррелированы друг с другом. Выделение Salmonella spp. были наиболее частыми во время дождей и переливов сточных вод. В водной толще 55% образцов содержали Salmonella , когда плотность фекальных колиформ превышала 2000 КОЕ / 100 мл.

Medema et al. [118] сообщил об исследовании семи различных пресноводных участков, обычно используемых для соревнований по триатлону. Участки представляли собой небольшие реки, каналы, озера и гавани и находились под влиянием сточных вод и сельскохозяйственных стоков. Когда данные всех триатлонов были объединены, геометрические средние плотности фекальных колиформ и E. coli , E. coli и фекальных энтерококков, а также фекальных колиформ и фекальных энтерококков значительно коррелировали.

Polo et al. [119] сообщил об исследовании проб воды, взятых с 213 пляжей, восьми рек и 14 пресных водоемов на северо-востоке Испании. В пресной и сильно загрязненной морской воде коррелировали Salmonella и фекальные колиформные бактерии, тогда как в менее загрязненной морской воде самая высокая корреляция была между Salmonella и фекальными стрептококками.

Бьямукама et al. [99] сообщил об исследовании микробиологии канала Накивубо, Уганда.По этому каналу поступают неочищенные сточные воды из трущоб, промышленных стоков, а также сбросы с очистных сооружений и комплекса скотобоен. Вода из восьми участков отбора проб была оценена на наличие общих и фекальных колиформ, E. coli и сульфитредуцирующих клостридий. Все микробиологические параметры достоверно коррелировали.

Благородный et al. [120] сообщил о сравнительном определении общего количества колиформ, фекальных колиформ и энтерококков в 108 участках вдоль побережья южной Калифорнии, США.Результаты традиционных и ферментативных методов и по всем трем параметрам коррелировали.

Харвуд et al. [121] сообщил об исследовании индикаторных и патогенных микроорганизмов, проведенном на шести очистных сооружениях в США. Данные по пробам обеззараженных сточных вод (очищенная вода) анализировались отдельно (по объектам) и как объединенный набор данных (по всем объектам). Значительные корреляции между концентрациями индикаторных организмов наблюдались в объединенных наборах данных, а именно для общих и фекальных колиформ.

Кабрал и Маркес [85] сообщили о микробиологическом исследовании загрязненной реки (Феброс) в районе Грейт-Порту на северо-западе Португалии. Общие и фекальные колиформные бактерии, фекальные стрептококки и энтерококки достоверно коррелировали друг с другом.

Touron et al. [122] сообщил об исследовании, проведенном в устье Сены, Франция. Вода была взята на девяти станциях (вдоль разреза вверх / вниз по течению 156 км) в течение девяти лет на наличие фекальных колиформ, E. coli , энтерококков и спор Clostridium perfringens .В верхней части устья (в Позах) коррелировали количество Salmonella и фекальных колиформ и E. coli и энтерококков. В устье устья (в Онфлере) значительная корреляция была обнаружена для количества Salmonella и количества энтерококков. Никакой существенной корреляции между концентрациями какой-либо комбинации индикаторного организма и патогена не наблюдалось.

Wilkes et al. [59] сообщил о сравнительном исследовании присутствия и концентрации нескольких патогенных и индикаторных бактерий в поверхностных водах канадской реки.Поверхностные воды собирались в бассейне реки Саут-Нэйшн в восточной части Онтарио, из самой реки и из нескольких притоков нижнего порядка. Используя данные, агрегированные в течение всего многолетнего исследования, были обнаружены значительные корреляции между всеми индикаторными бактериями — общей и фекальной колиформой, E. coli , Enterococcus и C. perfringens .

Однако в других исследованиях не было обнаружено корреляции между различными бактериями-индикаторами фекалий.Гарридо-Перес и др. [123] сообщил об исследовании качества морской воды для купания на 18 испанских пляжах возле Гибралтарского пролива. Места отбора проб были выбраны как одна точка, расположенная в зоне наибольшей плотности купающихся на каждом пляже. Не было обнаружено значительной корреляции между фекальными колиформными бактериями и количеством Clostridium perfringens в морской воде для купания.

Система восстановления воды, Международная космическая станция

]]>

С появлением в ноябре 2008 года новой системы восстановления воды (WRS) Международная космическая станция (МКС) приблизилась к запланированному увеличению численности экипажа, и человечество сделало еще один небольшой шаг к исследованию дальнего космоса.

Уменьшая потребность в пополнении запасов с Земли, система сократит количество воды и расходных материалов, требуемых для запуска, примерно на 6,8 тонны в год и позволит разместить на борту вдвое больше людей.

Блок рекультивации является второй частью системы регенеративного контроля окружающей среды и жизнеобеспечения НАСА (ECLSS), разработанной для станции и являющейся основным компонентом увеличения численности экипажа из трех человек до шести в мае 2009 года.

Расположенная в Лаборатории Судьбы на борту МКС, система является частью проекта «домашнего ремонта» стоимостью 250 млн долларов, который также включал построенный в России космический туалет стоимостью 19 млн долларов, который будет интегрирован с новой установкой рекуперации воды.

«Система сократит количество воды и расходных материалов, необходимых для запуска, примерно на 6,8 т в год».

Предпосылки проекта системы рекуперации воды на МКС

К концу 1960-х годов, когда работа по выполнению обещания Дж. Ф. Кеннеди отправить человека на Луну к концу этого десятилетия завершилась исторической высадкой Аполлона-11, стало очевидно, что будущее освоения космоса человеком потребует систем рециркулировать воду и кислород.

По мере того, как концепция формировалась, обеспечение надежного и эффективного жизнеобеспечения быстро стало рассматриваться как решающее не только для использования на планируемых космических станциях, но и для постоянного проживания на постоянной базе на Луне или для длительных миссий в глубокие глубины. космос.

С появлением МКС и предполагаемым списанием флота НАСА из трех стареющих шаттлов — намеченного на 2010 год — проект ECLSS получил дополнительный импульс, поскольку заменяемые суда должны были быть меньше и вмещать только более легкую полезную нагрузку.С учетом того, что грузоподъемность была поставлена ​​в приоритет, снижение веса материалов, требующих поездки на космическую станцию, означало, что можно было проводить больше научных экспериментов или другого оборудования.

Первый элемент замкнутой системы жизнеобеспечения — генератор кислорода — был доставлен в июле 2006 года на борт космического корабля «Дискавери». 14 ноября 2008 года «Индевор» был запущен с площадки 39А в Космическом центре Кеннеди с WRS в рамках миссии НАСА STS-126.

Установка по очистке воды изначально столкнулась с проблемами, из-за которых миссия была продлена еще на один день, и 25 ноября была полностью введена в эксплуатацию.

WRS

WRS перерабатывает мочу и промывочную воду, используемую космонавтами на борту для обеспечения питьевой водой. Изначально воду регенерируют из мочи с помощью дистилляции, процесс происходит в специально созданной вращающейся дистилляционной установке, которая компенсирует отсутствие гравитации на станции, тем самым облегчая разделение жидкостей и газов в условиях невесомости.

После фазы дистилляции эта вода объединяется с другими потоками сточных вод и поступает в сам узел водоподготовки для очистки.

Здесь свободный газ и твердые частицы, такие как волосы, удаляются из сточных вод до того, как поток попадает в ряд фильтров. Впоследствии любые оставшиеся микроорганизмы, органические включения или другие загрязнители удаляются с помощью высокотемпературного катализа.

«Система рекуперации воды позволит разместить на борту вдвое больше людей».

Полученная вода соответствует самым высоким стандартам для питья. Чтобы гарантировать, что система будет надежно обеспечивать планируемое предстоящее увеличение численности экипажа, образцы воды будут проверяться на качество каждые четыре дня в течение примерно трех месяцев.

Восстановленная вода играет еще одну важную роль в системах жизнеобеспечения МКС, будучи способной питать кислородный генератор станции. Эта система — первая развернутая часть ECLSS — использует электролиз для разделения жидкой воды на ее химические компоненты, высвобождая кислород и отработанный водород. Генератор кислорода был протестирован после его прибытия, а затем законсервирован, пока Endeavour не поставил WRS.

Хотя эти разработки знаменуют собой большой прорыв в будущее человечества в космосе, они также обещают больше преимуществ, связанных с землей, поскольку технология, разработанная НАСА для WRS, уже используется для обеспечения чистой питьевой водой в ряде развивающихся стран.

Ключевые игроки ISS

Инженеры Центра космических полетов НАСА им. Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама, и компании Hamilton Sundstrand Space Systems International отвечали за проектирование и разработку блока для МКС. Сама МКС является совместным международным предприятием, партнерами которого являются Канада, Япония, Европейское космическое агентство, Россия и США, а дополнительное оборудование поставляется Бразилией и Италией.

На станциях водоснабжения, спасая жизни, по очереди

ЗАКРЫТЬ

Бездомный Кэлвин Кокер рассказывает о том, что остался бездомным в 115 градусах, пока он остывает на передвижной «Тепловой станции» Армии спасения недалеко от центра Феникса.(Видео от продюсера Дэвида Уоллеса)

Дэвид Палладини, социальный работник службы семейной помощи, наполняет кулер на станции разгрузки тепла 5-го числа и в Хэтчере в четверг, 18 июня 2015 г. Армия Спасения установила четыре станции водоснабжения по всему городу, чтобы раздавать бесплатные бутылки с водой бездомным и люди, идущие по улицам. С 2006 г. (Фото: Rachael Le Goubin / The Republic)

В тени под эстакадой Брэд Дикхербер сидит рядом со своим велосипедом и тележкой для покупок, заполненной его вещами.

Где-то между 9 и 10 часами утра температура поднялась чуть выше 100 градусов. Грязный бетон, запеченный на солнце, которое светит днем ​​после палящего летнего дня в Фениксе.

Брэд сидел на обочине, сгорбившись, его вода была в пределах досягаемости.

Через несколько месяцев ему исполнится 54 года. Последние 20 лет он то и дело жил на улице. По его словам, пристрастие к алкоголю и наркотикам делает его бездомным. Иногда из-за этого у него возникают проблемы с законом.

СВЯЗАННЫЙ: Феникс связывает еще один рекорд

СВЯЗАННЫЙ: Не становитесь жертвой болезни, связанной с жарой

«Когда я не был заперт, — говорит он.«Я был здесь».

Сейчас здесь под эстакадой Феникса, в нескольких шагах от парка, недалеко от 16-й улицы и улицы Джефферсон.

Раньше утром у входа в парк он увидел белую палатку с надписью: «Бесплатная вода. Тепловая станция».

Добровольцы из Армии Спасения установили убежище в 8 утра. Они выстроили шляпы, бальзам для губ, солнцезащитный крем и держали воду холодной в пластиковых холодильниках, наполненных льдом.

«У меня пара водоемов», — говорит он. Брэд сидит на тенистой металлической скамейке в парке рядом с Майклом Уильямсом, еще одним бездомным.Браслеты на татуированных запястьях Брэда трясутся, когда он откидывается назад, чтобы поговорить о жизни на улицах и о том, как пережить жестокую жару в Фениксе.

Автозапуск

Показать миниатюры

Показать подписи

Последний слайдСледующий слайд

«Мы пытаемся спасти жизнь»

Армия Спасения устанавливает «станции гидратации» в местах, рядом с которыми они служили людям, которые бездомный. Они надеются, что доступ к воде для тех, кто больше всего в ней нуждается, поможет.

«Мы пытаемся спасти жизнь, вот в чем суть, вот в чем суть», — говорит волонтер из Феникса Стив Сантос.

Стив протягивает воду человеку, который ехал на велосипеде по Джефферсону.

Дэвид Уильямс говорит, что не знал, что там будет водная станция. Он выбирает новый козырек из аккуратного ряда подаренных шляп на столе.

«Спасибо», — говорит он.

Волонтеры Шанель Таннер, Лиза Келли и Стив Сантос раздают воду на станции гидратации Армии Спасения в Фениксе.(Фото: Дайанна М. Наньес / Республика)

Дэвид говорит, что он бездомный в Фениксе около трех лет. Он говорит, что к жаре невозможно привыкнуть.

«Здесь как 100 градусов тепла», — говорит он. «Иногда вам нужно немного воды, немного облегчения».

ЕЩЕ ВДОХНОВЛЯЮЩИЕ ИСТОРИИ: Спустя годы доброта в старшей школе формирует жизнь

Когда Дэвид возвращается к своему велосипеду, Лиза Келли, волонтер из Скоттсдейла, машет рукой на прощание.

«Хорошего дня», — говорит она.

«Ты тоже», — говорит Дэвид, поправляя козырек на голове с водой в руке.

Стив и Лиза не забывают выгравировать еще одну пометку на бумаге, которую они используют, чтобы отслеживать, сколько воды было пожертвовано и сколько людей было обслужено. Пока полили воду 20 человек.

Стив, 67 лет, говорит, что уволился из Армии Спасения, но все еще работает волонтером на полставки.

Он вспоминает лето, когда десятки людей погибли на изнуряющих температурах. Это был 2005 год, сильная жара унесла жизни 32 человека, оставшихся без крова в Долине.

Служение Стива людям, борющимся с зависимостью и живущим на улице, включает в себя уроки теплового истощения.

«Тепло подкрадется к вам и быстро унесет», — говорит он.

Температура в некоторые летние ночи в пустыне не сильно падает, поэтому люди, живущие вне дома 24 часа в сутки, наиболее восприимчивы, говорит он.

«У вашего тела никогда не бывает времени остыть», — говорит он.

Майкл Уильямс и Брэд Дикхербер говорят о жизни на улице и выживании в жаре в Фениксе.(Фото: Дайанна М. Наньес / Республика)

Летом и летом на улицах

Брэд и Майкл рассказывают истории в парке. Время от времени они делают глоток воды. Брэд закуривает скрученную вручную сигарету.

За годы, проведенные на улицах, Брэд говорит, что знал людей, погибших от жары. Он говорит об уроках, которые он извлек.

Спите на поддоне, чтобы тело не лежало на горячем асфальте, говорит он. Он говорит, что алкоголь и никакая вода не помогут.Он говорит, что отказался от героина, потому что наркотик сведет вас с ума.

«Это поджарит вам мозг и ваше тело», — говорит он. «Они засыпают на этом бетоне. Они никогда не просыпаются».

Брэд беспокоится о друзьях и незнакомцах, живущих на улице в летнюю жару. Он не знает, что Национальная метеорологическая служба выпустила предупреждение о чрезмерной жаре для Феникса до начала следующей недели.

«Многие люди не знают, как о себе позаботиться», — говорит он.

Накануне, по его словам, он наблюдал, как семья борется в жару. По его словам, мужчина с женой и ребенком пытались найти приют для бездомных.

Брэд говорит, что рассказал им об УМОМ, приюте для женщин и детей. Он отвез человека на скоростной трамвай до Сент-Винсент-де-Поль, чтобы поесть, а затем в дневной приют, где он мог записаться в семейный приют.

Дэвид Палладини, социальный работник службы семейной помощи, передает пару бутылок с водой Чарли Эшаффу, когда тот проходит мимо по пути к ближайшему продуктовому банку в четверг, 18 июня 2015 года.(Фото: Рэйчел Ле Губен / The Republic)

Майкл и Брэд говорят, что они давно работают на улице. Майклу 54 года. Двое мужчин почти одного возраста. Майкл протягивает руку и сжимает ее в кулак. Он указывает на вены на сгибе руки и говорит, что трезв уже три года.

«Без алкоголя. Без героина», — говорит он. «Я нашел Бога. Но не Бог очистил меня. Это зависит от тебя. Ты должен сделать выбор».

Морщинистые лица мужчин и тонкие руки обгорели солнцем.У них обоих седые волосы. И хотя Брэд говорит, что, вероятно, никогда не будет трезвым, они во многом согласны. Они оба боятся героина. Они говорят, что делают все возможное, чтобы предупредить молодых людей, что наркотик убьет вас.

«Это истина Евангелия, потому что это наш путь», — говорит Майкл.

Они оба остановились у водной станции. Они согласны с добротой людей, которые раздают воду в бутылках и работают волонтерами на станциях водоснабжения.

«Благодарю их», — говорит Брэд.

«Я хвалю их», — говорит Майкл.

«Бог говорил со мной»

Ранее в тот же день женщина подъехала на машине с пожертвованием воды. Шанель Таннер сказала, что тоже хочет стать волонтером. Стив и Лиза, которые были на станции гидратации с раннего утра, приветствовали ее.

Шанель сказала, что накануне ночью ей снилось, как она дает воду.

«Похоже, что Бог говорил со мной и сказал:« Иди, пожертвуй воды », — говорит она.« Я пошла, принесла немного воды и немного льда, и вот я ».

Временные станции водоснабжения Армии Спасения пойдут. летом каждый раз появляется предупреждение о чрезмерной жаре.Организация изо всех сил пытается найти добровольцев, которые бы сидели на жаре и раздавали воду.

Сейчас около 13:00. волонтеры раздают еще одну бутылку с водой другим прохожим. Шанель была волонтером пару часов. Температура продолжает расти, и жар нависает над ней, как тяжелое одеяло.

Она делает еще одну отметку на бумаге. По ее словам, они дали холодную воду 61 человеку. Некоторые люди спрашивали, можно ли принимать более одной воды. Волонтеры призвали их брать все, что им нужно.

Мужчина просит у Шанель бутылку с водой. Она мечтала об этом. Она достает ледяной холодильник.

Улыбаясь незнакомцу, Шанель дает ему две бутылки.

До 14:00 когда водная станция закрывается на день, солнце висит высоко в почти безоблачном небе. Жара усилилась, казалось, воздух задыхается от случайного горячего бриза. Температура достигает 110 градусов.

Несколько бездомных отдыхают под эстакадой Феникса. (Фото: Дайанна М.Náñez / The Republic)

Как помочь станциям гидратации Армии Спасения

Организаторы поощряют добровольцев и жертвователей делиться в социальных сетях своими успехами, используя хэштег #HydrateAZ.

Добровольцы необходимы до понедельника, а также в любой другой летний день, когда выдается предупреждение о чрезмерной жаре. Самым трудным местом для заполнения является 35-я авеню и участок Рузвельта (Соколиный парк).

Пожертвования из бутылок с водой принимаются на станциях гидратации и на объектах Армии Спасения Долины.

В субботу Армия спасения проведет акцию по сбору воды с 7 утра до полудня в торговом центре Westgate в Глендейле. Нужны волонтеры.

Требуется пожертвование
400000 бутылок воды (только бутылки емкостью восемь унций — 20 унций)
Головные уборы или банданы (новые или немного использованные)
Бальзам для губ и солнцезащитный крем (только новые)
Деньги на покупку любых предметов, не переданных в дар

Дополнительная информация: http://phoenixsa.volunteerfirst.org

Дайанна М. Нанес пишет об историях в Аризоне и остальном мире, которые заставляют нас поверить в человечность, веру, надежду и любовь.Напишите ей о супергероях вашего сообщества. Вы знаете таких — добрые, стойкие, чуткие люди, творящие маленькие чудеса. Следуйте за ней в Twitter: @diannananez .

Оставить комментарий