Несмотря на активное развитие технологий во всех сферах нашей жизни, вода остается, как и тысячи лет назад, незаменимой субстанцией — универсальным растворителем питательных веществ, средством доставки этих веществ в корни растений, в клетки микро- и макроорганизмов, средой обитания, основой для миллионов химических реакций и т. д. Как ни парадоксально, несмотря на всю ценность и значимость, вода, как и много веков назад, по-прежнему используется для транспортировки отходов и продуктов жизнедеятельности на очистные сооружения, только в России ежедневно миллионы кубометров пресной питьевой воды после использования сливаются в канализацию.
Стоит отметить, что современный подход к потреблению воды становится более осознанным; применение счетчиков воды, нового оборудования санузлов и т. д. приносят положительные результаты. Однако только немногие специалисты понимают, что данные преобразований вызывают и существенные побочные эффекты. Решение этих проблем требует значительных финансовых затрат и глубокой модернизации системы канализации.
Водоснабжение затронуто не критично, снижение потребления воды приводит к снижению скорости движения воды в трубопроводах, в некоторых случаях вызывает застойные явления и незначительное снижение качества подаваемой воды. Так или иначе, водоснабжение всегда производится в напорном режиме, а содержание взвешенных веществ в этой воде можно приравнять нулю.
С канализацией ситуация выглядит иначе: система канализации эксплуатируется преимущественно в «самотечном» безнапорном режиме, бытовые и производственные сточные воды содержат значительные количества органических веществ, способных быстро загнивать и служить питательной средой для массового развития различных, в том числе, патогенных микроорганизмов. Даже незначительное снижение расхода воды приводит к замедлению движения стоков по канализационным трубам и коллекторам, а снижение даже на 20–40% приводит к тому, что взвешенные вещества начинают осаждаться на дне коллекторов и накапливаться, формируя постоянно растущий плотный неподвижный слой (рис. 1), в котором достаточно быстро формируется устойчивый анаэробный биоценоз, со всеми вытекающими последствиями (рис. 2).