litceysel.ru
добавить свой файл
1
Міністерство освіти і науки України


Донбаська національна академія будівництва і архітектури

Харківський державний технічний університет будівництва і архітектури


РЕФЕРАТ

циклу наукових праць «Розробка теоретичних та технічних засад щодо екологічної безпеки та впровадження новітніх технологій у системах водопостачання та водовідведення у рамках загальнодержавних програм «Реформування і розвиток ЖКГ на 2009-2014рр"

та "Питна вода" на 2006-2020рр»


Рожков Віталій Сергійович – кандидат технічних наук, доцент кафедри водопостачання, водовідведення та охорони водних ресурсів Донбаської національної академії будівництва і архітектури

Карагяур Андрій Степанович – кандидат технічних наук, доцент кафедри водопостачання, каналізації і гідравліки Харківського державного технічного університету будівництва і архітектури

Мельникова Оксана Сергіївна – кандидат економічних наук, доцент кафедри економіки підприємств Донбаської національної академії будівництва і архітектури

Сахновська Вікторія Миколаївна – асистент кафедри міського будівництва і господарства Донбаської національної академії будівництва і архітектури


Макіївка-2010

РЕФЕРАТ


циклу наукових праць «Розробка теоретичних та технічних засад щодо екологічної безпеки та впровадження новітніх технологій у системах водопостачання та водовідведення у рамках загальнодержавних програм «Реформування і розвиток ЖКГ на 2009-2014рр"

та "Питна вода" на 2006-2020рр»

Відповідно до Загальнодержавних програм «Реформування і розвиток ЖКГ на 2009-2014р.р.» та «Питна вода України на 2006-2020 роки» забезпечення населення України якісними послугами водопостачання та водовідведення є одним з головних державних завдань, яке отримало особливу актуальність у зв'язку з тим, що спостерігається погіршення загальної екологічної обстановки і надмірне забрудненням водних об'єктів. Оперативне управління процесами забезпечення надійності систем водопостачання та водовідведення нерідко сполучено з проблемами вибору управлінських рішень в умовах швидкого та глибокого змінення факторів, що впливають на показники водоспоживання (або стоків), в заданому обсязі та оптимальної якості. Велике значення набуває можливість швидкого аналізу потенційних сценаріїв розвитку кризових ситуацій та вибір оптимального (за економічними та екологічними ознаками) варіанту управлінських рішень.


Незадовільний екологічний стан джерел питного водопостачання, незадовільний технічний стан та зношеність основних фондів, застосування застарілих технологій та обладнання, висока енергоємність існуючих систем питного водопостачання та водовідведення обумовило розробку нових технологічних рішень, що дозволяють вирішити вищезазначені проблеми.

Одним з напрямів забезпечення населених пунктів якісною питною водою є розробка компактних очисних споруд для затримання завислих речовин на основі центрифугуючих пристроїв. За рахунок значних відцентрових сил, що в них створюються, відбувається інтенсивне розділення твердої та рідкої фаз. Тому центрифуги мають значні переваги перед традиційними спорудами, а дослідження, направлені на обґрунтування їх параметрів, що забезпечать необхідний ефект очистки при мінімальних енергетичних затратах, є актуальними.

Найбільш вагомими елементами системи водопостачання та водовідведення є розподільча мережа, більша частина якої знаходиться у аварійному стані та вимагає негайної заміни. Експлуатація таких мереж призводить до зниження екологічної безпеки системи питного водопостачання, негативного впливу на підземні та поверхневі води, атмосферу, літосферу, соціальну сферу та людину, збільшення тарифів на воду для населення, бо зростають витрати електроенергії на транспортування води в мережі. Тому оперативне та планове відновлення застарілих мереж, у цілях запобігання аварійних ситуацій є актуальною задачею для нашої держави.

Існуючі технології очищення стічних вод, що використовуються комунальними підприємствами України, не забезпечують у повному обсязі вимоги економічної ефективності очищення води та екологічної безпеки відходів процесу біологічного очищення. Окрім питання вартості прокладення каналізаційних мереж у населених пунктах, постає також питання значних витрат на класичну схему біологічного очищення стічних вод. Саме на вирішення цієї проблеми направлені дослідження, наведені у даному циклі наукових.


Реалізація «Програми реформування і розвитку житлово-комунального господарства на 2002-2005 роки та на період до 2010 року», мета якої полягає в підвищенні ефективності та надійності функціонування житлово-комунальних систем життєзабезпечення населення, поліпшенні якості житлово-комунальних послуг з одночасним зниженням нераціональних витрат, та на вимоги національних стандартів до кількості, якості та надійності послуг підприємств водопостачання, дозволила одержати ряд позитивних зрушень у розвитку комунальних підприємств водопостачання. До них слід відносити оновлення нормативної бази, децентралізація тарифоутворення, збільшення повноважень органів місцевого самоврядування і суб’єктів господарювання, поступове впровадження енергозберігаючих технологій. Разом з тим, тенденція до погіршення стану комунальних підприємств водопостачання і зниження якості їх послуг зберігається. У таких умовах особливої актуальності набуває достовірність визначення відхилень, порушень і диспропорцій у діяльності підприємств та правильність вибору напрямів управлінських рішень щодо їх усунення. Найбільш придатною для вирішення вказаних проблем є послідовна економічна діагностика, можливість та умови здійснення якої для комунальних підприємств водопостачання вирішує даний цикл наукових праць.

Об’єднання наукових праць авторів у єдиний цикл узагальнює результати багаторічних фундаментальних досліджень авторів по комплексному вирішенню одного з найбільш актуальних завдань нашої держави - реформування та розвиток системи водопостачання та водовідведення України та підвищення ефективності та надійності її функціонування.

Мета дослідження полягає в узагальненні теоретичних, розробці методичних та прикладних положень щодо забезпечення екологічної безпеки та впровадження новітніх технологій в системах водопостачання та водовідведення у рамках загальнодержавних програм "Реформування і розвиток ЖКГ на 2009-2014рр" та "Питна вода" на 2006-2020рр".


Для досягнення цієї мети необхідно було вирішити такі основні завдання:


  • розробити заходи щодо підвищення ефективності і надійності
    функціонування систем питного водопостачання та водовідведення,
    які забезпечать поступове поліпшення якості питної води;

  • розробити модель комплексної оцінки стану систем водопостачання та водовідведення з врахуванням екологічного та економічного ризику;

  • розробити заходи з інтенсифікації роботи очисних споруд системи водопостачання;

  • розробити основні принципи вибору заходів з реконструкції розподільчої мережі системи водопостачання та водовідведення України;

  • розробити заходи з інтенсифікації роботи очисних споруд системи водовідведення;

  • розробити методичні схеми розробки і реалізації регулятивної документації, що регламентує параметри роботи систем водопостачання;

  • встановити послідовність проведення економічної діагностики для комунальних підприємств водопостачання;

  • систематизувати аналітичне забезпечення поетапної діагностики комунальних підприємств водопостачання;

  • розробити програму оздоровлення комунальних підприємств водопостачання на основі результатів економічної діагностики.

Об’єкти досліджень. Процес забезпечення екологічної безпеки та впровадження новітніх технологій в системах водопостачання та водовідведення.

Методи досліджень:

  • метод фізичного моделювання із застосуванням методів теорії подоби;

  • лабораторні дослідження споруд біологічного очищення стічних вод;

  • економіко-математичне моделювання для формування діагнозу і блоків оздоровчих дій за економічною діагностикою.

Науково-технічні результати

У першій частині циклу наукових праць розроблено модель комплексної оцінки стану систем водопостачання та водовідведення з врахуванням екологічного та економічного ризику, яка дозволяє виявити причини незадовільної роботи системи і визначити основні напрямки з інтенсифікації її роботи. Така структура класифікації моделі не тільки забезпечує оцінку загального стану системи, але і дозволяє судити о том, як змінення окремих показників підсистем впливає на стан всієї системи, що, в свою чергу, визначає напрям зусиль на покращення того показника, який найбільш впливає на стан системи.


Зокерма, визначено що до основних і першочергових заходів з інтенсифікація роботи системи водопостачання та водовідведення слід віднести відновлення водопровідної мережі, санацію найбільш зношених ділянок трубопроводів, оновлення насосного устаткування, оптимізацію роботи системи водопостачання, модернізацію і капітальний ремонт відомчих систем водопостачання очисних споруд систем водопостачання та водовідведення шляхом впровадження нових енергозберігаючих технологій.

У другій частині циклу авторами були розроблені теоретичні та технічні засади з реформування водопровідно-каналізаційної господарства України та підвищення ефективності та надійності її функціонування, зокрема розроблені заходи з інтенсифікації роботи очисних споруд та розподільчої системи водопостачання та водовідведення.

На підставі теоретичних та практичних досліджень розроблені заходи з інтенсифікації роботи очисних споруд системи водопостачання: отримано математичну модель процесу осадження частки зависі в полі відцентрових сил, що створюються в центрифугуючому пристрої, яка дозволяє теоретично дослідити вплив конструктивних та технологічних параметрів пристрою на ефект освітлення та потужність та розроблено практичні рекомендації, яких необхідно дотримуватися при проектуванні центрифуг для освітлення води. Ці рекомендації дозволяють обґрунтовано розрахувати раціональні конструктивні та технологічні параметри центрифугуючих пристроїв для освітлення води та значно підвищити екологічну безпеку та енергозбереження очисних споруд систем водопостачання.

На підставі впровадження авторської методики моніторингу систем водопостачання та водовідведення з урахуванням екологічного ризику розроблені основні принципи вибору заходів з реконструкції розподільчої мережі системи водопостачання та водовідведення України, які дозволять значно зменшити вартість реконструкції мереж, одночасно збільшуючи їх екологічну безпеку та надійність.

Результати досліджень, що отримані в ході розробки заходів з інтенсифікації роботи очисних споруд стічних вод, передбачають устрій унікальних споруд – аеротенків із одномуловою системою активного мулу, які дозволяють значно підвищити технологічну, економічну та екологічну ефективність очищення стічних вод.

У третій частини циклу розроблено методику економічної діагностики діяльності підприємств водопостачання і водовідведення України та програму заходів їх економічного оздоровлення.

На основі аналізу нормативних актів, що визначають стратегічні напрями реформ у системі житлово-комунального господарства, особливості в діяльності комунальних підприємств та окремо підприємств водопостачання доведено, що до особливостей економічної діагностики діяльності комунальних підприємств водопостачання належать такі: складність, розгалуженість та високий рівень зносу мереж водопостачання, значна ресурсо- і фондомісткість, фінансова залежність від платоспроможності населення і одночасна підзвітність територіальній громаді, підконтрольність та урегульованість діяльності як природних монополій. Виходячи із зазначеного, напрямами економічної діагностики обрано такі: діагностика участі у соціально-економічному розвитку міст та районів, які обслуговуються, організаційно-управлінської діяльності, фінансової активності; збалансованості тарифоутворення; інвестиційно-інноваційного розвитку; техніко-технологічного забезпечення. За визначеними напрямами сформовано систему показників.

З використанням системного підходу встановлено етапи проведення економічної діагностики діяльності комунальних підприємств водопостачання. Упровадження поетапної діагностики дозволило оцінювати відповідність діяльності підприємства його основним завданням (попередня економічна діагностика) та стратегічним цілям і напрямам реформ водопостачання (поглиблена економічна діагностика). Доведено, що застосування такого підходу є доцільним для вибору невідкладних і перспективних заходів програми оздоровлення. На основі запропонованої в роботі системи показників попередньої діагностики та їх характеристики створено можливість формування діагнозу стану економічної системи за статусом, формою і динамікою.


За результатами аналізу показників попередньої економічної діагностики комунальних підприємств водопостачання встановлено діагноз, що відображає нормальний, порушений або критичний стан. З метою удосконалення аналітичного забезпечення економічної діагностики використано матричне обчислення, яке дозволило обґрунтувати залежність між певним значенням показників та характеристикою стану підприємства. Серед узагальнених проблем, які вимагають негайного вирішення та мають знайти своє відображення в оздоровчих заходах невідкладного характеру, виокремленні такі: підвищення рентабельності, виявлення внутрішніх резервів, реконструкція мереж, зниження втрат води та підвищення її якості, зменшення шкідливих викидів у воду, модернізація та встановлення нових очисних споруд, активізація процесу впровадження ресурсо- та енергозберігаючих технологій.

Запропоновано програму оздоровлення комунальних підприємств водопостачання, яка містить заходи організаційного, управлінського, фінансового характеру. Напрями програми сформовані за рахунок виявлення внутрішніх резервів підприємства при проведенні економічної діагностики. До заходів організаційного характеру віднесено такі: доведення споживання води до нормативного, реконструкція насосних станцій та водопровідних мереж, забезпечення приборами обліку, скорочення витрат електроенергії. Серед заходів управлінського характеру названо такі: перерозподіл функцій для виконання заходів програми, упорядкування посадових інструкцій, підвищення кваліфікації персоналу, створення бази даних щодо виконання програми.

Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що теоретичні положення, циклу наукових праць, доведені до рівня конкретних практичних рекомендацій та є внеском у розвиток підприємств водопостачання та водовідведення та галузі України загалом.

Основні положення циклу наукових праць використані при розробці Державної цільової програми «Питна вода України до 2015 року (для населених пунктів Донецької області)» (акт впровадження Головного управління житлово-комунального господарства Донецької обласної державної адміністрації № 107 від 15.09.2008 р., на основі проведення економічної діагностики виявлені проблеми та перспективи розвитку підприємств водопостачання); Стратегії соціально-економічного розвитку м. Макіївка до 2015 року (акт впровадження від 15.12.2005 р. та довідка № 105/07-05 Макіївської міської ради; розроблена програма оздоровлення водного господарства міста та організаційне забезпечення її реалізації); Програми «Реформування та розвиток ЖКГ Донецької області на 2005-2010 рр.» (акт впровадження Головного управління житлово-комунального господарства Донецької обласної ради від 12.02.2009 р.; впроваджено методику проведення моніторингу систем водопостачання та водовідведення з врахуванням екологічного ризику та розробка нормативів з водовідведення; узгоджені оптимальні режими експлуатації систем водопостачання та водовідведення; скорочені витрати електроенергії; знижені витрати води; покращені стан джерел водопостачання та екологічна безпека систем водовідведення ); Державної цільової програми «Питна вода України до 2015 року (для населених пунктів Донецької області)» (акт впровадження Головного управління житлово-комунального господарства Донецької обласної ради від 20.12.2008 р.; підвищена якість комунальних послуг та досягнуто фактичний економічний щорічний ефект в розмірі 750 тис.грн.); використані при виконанні держбюджетних та госпдоговірних науково-дослідних робіт Д-2-07-09 «Розробка екологічно безпечних технологічних схем очистки міських стічних вод без утворення органічного осаду»; Д-2-1-07 «Розробка та обґрунтування нових технологій очищення та переробки відходів промислових підприємств» (Д/Р № 0106U002953); Д-106-02 «Реконструкція очисних споруд с. Гольма м. Горлівка»; Д-107-05 «Поліпшення роботи блоку доочищення та видача рекомендацій на експлуатацію по видаленню азоту в аеротенках-відстійниках»; «Розробка теоретичних та технологічних засад, що забезпечують впровадження новітніх технологій системи функціонування ЖКГ» (Д/Р № 0109U003038) та інших.


Досягнута така фактична ефективність від впровадження результатів роботи:


  • економічна - узгодження оптимальних режимів експлуатації систем, скорочення витрат електроенергії, зниження втрат води; інвестиційна привабливість систем;

  • екологічна- підвищення якості очищення води, охорона та покращення стану джерел водопостачання, впровадження нових сучасних технологій і обладнання;

  • соціальна - безперебійне забезпечення споживачів послугами за рахунок підвищення рівня експлуатації і надійності систем водопостачання і водовідведення, доступність для усіх верств населення послуг та тарифів.

Наукова новизна отриманих результатів

1. Розроблено заходи щодо підвищення ефективності і надійності функціонування систем питного водопостачання та водовідведення, які забезпечать поступове поліпшення якості питної води, а саме розроблена стратегія підвищення екологічної безпеки всіх об'єктів комплексу водопостачанні і каналізації.

2. Розроблена модель комплексної оцінки стану систем водопостачання та водовідведення з врахуванням екологічного та економічного ризику, яка забезпечує загальну та локальну оцінку стану системи, визначає напрям зусиль на поліпшення того показника, який робить найбільш сильний вплив на її стан та дозволяє визначити першочергові та другорядні заходи щодо реформування систем водопостачання та водовідведення.

3. Розроблені заходи з інтенсифікації роботи очисних споруд системи водопостачання:

- розроблено математичну модель, що дозволяє розрахувати ефект освітлення води в центрифугуючому пристрої в залежності від його конструктивних та технологічних параметрів та врахувати змив осаду з поверхні осадження;

- розроблені принципи визначення раціональних конструктивних та технологічних параметрів центрифугуючого пристрою для освітлення води.

4. Розроблені основні принципи вибору заходів з реконструкції розподільчої мережі системи водопостачання та водовідведення України, які дозволять значно зменшити вартість реконструкції мереж, одночасно збільшуючи їх екологічну безпеку та надійність.


5. Розроблені заходи з інтенсифікації роботи очисних споруд системи водовідведення - отримано математичну залежність зростання шару завислого осаду від якості вихідної води, швидкості фільтрування і тривалості роботи установки, отримані залежності для розрахунку аеротенків з ерліфтною системою циркуляції, які дозволяють проводити біологічне очищення стічних вод із високою ефективністю у компактних спорудах.

6. Розроблені методичні схеми розробки і реалізації регулятивної документації, що регламентує параметри роботи систем водопостачання, та паспорт підприємства, який дозволить провести стислий аналіз інноваційної привабливості підприємства і розробити пакет основних заходів з реформування системи водопостачання та водовідведення.

7. Удосконалено порядок проведення економічної діагностики діяльності комунальних підприємств водопостачання, що на відміну від існуючих, враховує етап попередньої діагностики, який дозволяє здійснити вибір оздоровчих заходів невідкладного характеру та обґрунтувати систему показників.

8. Удосконалено прийоми аналізу результатів попередньої діагностики за допомогою використання матричного обчислення при постановці діагнозу за статусом, формою і динамікою показників, що дозволило встановити підсумковий діагноз стану підприємства.

9. Дістали подальшого розвитку напрями оздоровлення комунальних підприємств водопостачання за рахунок виявлення внутрішніх резервів підприємства при проведенні діагностики та обґрунтування заходів організаційного, управлінського, фінансового характеру, що дозволило розробити програму оздоровлення комунального підприємства водопостачання.

За результатами виконаної роботи опубліковано 30 праць, з яких 13 робіт у вітчизняних та 15 у міжнародних наукових журналах, 2 реферовані праці.


Доцент кафедри водопостачання,

водовідведення та охорони водних

ресурсів Донбаської національної

академії будівництва і архітектури, к.т.н. ____________ Рожков В.С.


Доцент кафедри економіки підприємств

Донбаської національної академії

будівництва і архітектури, к.е.н. _______________ Мельникова О.С.

Доцент кафедри водопостачання,

каналізації і гідравліки Харківського

державного технічного університету

будівництва і архітектури, к.т.н. ____________ Карагяур А.С.


Асистент кафедри міського

будівництва і господарства

Донбаської національної академії

будівництва і архітектури ____________ Сахновська В.М.