Управление процессом строительства и реконструкции объектов водопроводно-канализационного хозяйства

Аннотация

Изложены основные принципы концепции Группы компаний «Экополимер» в управлении процессом строительства и реконструкции объектов водоснабжения и водоотведения, а также особенности проектов реконструкции очистных сооружений, требующие принципиально нового подхода к управлению. Приведены примеры реконструкции и ретехнологизации очистных сооружений городов Новочебоксарска, Городца, Азнакаево. Изложены обязательные требования к компаниям, работающим в соответствии с концепцией «Экополимер». Главный тезис при работе с заказчиками – партнерство, основанное на доверии. Являясь одновременно генеральным проектировщиком, подрядчиком, производителем и поставщиком оборудования, Группа компаний «Экополимер» берет на себя всю ответственность за результаты реализации строительства и реконструкции.

Ключевые слова

водоотведение , водоснабжение , реконструкция , ретехнологизация , строительство , управление , экология

Скачать статью в журнальной верстке (PDF)

Процесс реконструкции сооружений очистки природных и сточных вод, по мнению авторов, подразумевает не реконструкцию отдельных сооружений, а приведение всего технологического процесса очистки к такому состоянию, которое обеспечивает соблюдение нормативов и достижение высоких технико-экономических показателей.

При реконструкции сооружений (особенно с ретехнологизацией, основные принципы которой подробно изложены в статье Ю. М. Мешенгиссера «Группа компаний «Экополимер»: 20 лет на службе экологии») зачастую отсутствуют: заданный срок завершения, смета на весь проект в целом, общее планирование. Все эти элементы имеют место только на отдельных этапах. В то же время должны существовать такие элементы, как общая цель всех этапов, общая программа выполнения работ по проекту в целом (без указания сроков), ориентировочная потребность в ресурсах, определение «свободных» этапов, которые могут быть выполнены без взаимосвязи с предыдущими этапами, но тем не менее работающие на общую цель.

Крупные инвестиционные проекты строительства и реконструкции систем водоснабжения и водоотведения имеют свою специфику:

на этапе предварительного планирования отсутствует технологический раздел проекта, поэтому неизвестны конкретные объекты строительства;
к одной и той же цели могут приводить различные технические решения;
одно и то же решение может быть реализовано с использованием разного оборудования с различными строительными, экономическими и экологическими характеристиками;
некоторые из этапов работы на конечную цель влияют незначительно, а на сроки и стоимость строительства – существенно;
отсутствуют нормативы на проектирование большинства современных технологий и сооружений.
Проблема осложняется сложившейся в России за последние 20 лет ситуацией, которая характеризуется следующими факторами:
крайне ограниченное финансирование строительства очистных сооружений и поддержания технического уровня действующих объектов водоснабжения и водоотведения;
непредсказуемые перерывы в финансировании по объемам и срокам;
низкая рентабельность или даже убыточность процессов очистки;
невозможность остановки основного процесса в связи с высокой социальной значимостью отрасли;
ограниченность объектов в пространстве;
изменение требований к качеству очистки, особенно в части снижения концентрации соединений биогенных элементов в очищенных сточных водах;
необходимость «латания дыр» (аварии, износ оборудования, нехватка реагентов и пр.) параллельно с реализацией основного проекта;
необходимость снижения энергозатрат на очистку сточных вод, продиктованная растущими ценами на энергоносители;
высокие (в сравнении с показателями развитых стран) трудозатраты на эксплуатацию очистных сооружений;
техническое отставание в области обезвоживания и утилизации осадков сточных вод.

Для сооружений водопровода и канализации сложным моментом является то, что смена поколений оборудования и технологий происходит быстрее, чем общая продолжительность процесса реконструкции. В качестве примера можно привести оборудование для обезвоживания осадков сточных вод. В течение многих лет в мире производились ленточные фильтр-прессы с практически одинаковыми конструктивными характеристиками. Фильтр-пресс такого типа был разработан и введен в эксплуатацию компанией «Экополимер» в 2005 г. Однако вскоре он был заменен фильтр-прессом типа «J», имеющим ряд принципиальных преимуществ. В настоящее время «Экополимер» проводит исследования и внедряет установки для электрообезвоживания осадков. Всего лишь за 5 лет принципиально новые разработки прошли этап от исследовательской стадии до внедрения в производство.

Примером новой концепции является реконструкция биологических очистных сооружений г. Новочебоксарска в Чувашии, которая началась в 1996 г. и до настоящего времени не завершена. Биологические очистные сооружения обслуживают потребителей двух крупнейших городов республики: Чебоксары и Новочебоксарск. Сооружения вводились в эксплуатацию поэтапно в течение 1967–1986 годов в две очереди. Их общая проектная мощность составляет 326 тыс. м³/сут. Расход сточных вод за последние годы колеблется в пределах 265–370 тыс. м³/сут. Сооружения включают следующие стадии обработки сточных вод: механическая, биологическая, доочистка на скорых фильтрах, дезинфекция, а также обработка осадка.

Предварительное обследование, проведенное специалистами ГК «Экополимер» в 1996 г., показало, что первоочередной задачей для улучшения качества очистки является реконструкция систем аэрации в аэротенках. Перевооружение системы аэрации проводилось поэтапно в период с декабря 1996 г. по август 2001 г. В результате в аэротенках было смонтировано более 10 тыс. погонных метров аэрационных элементов. Использование системы аэрации «Экополимер» на базе аэраторов АКВА-ПРО позволило отключить один воздуходувный агрегат, снизив тем самым энергопотребление. При этом значительно снизился сброс загрязняющих примесей в р. Волгу. Для реконструкции отстойников использовалось оборудование из полимерных материалов. Однако качество очистки сточных вод на биологических очистных сооружениях г. Новочебоксарска все еще не соответствовало требованиям, предъявляемым к сбросу в водоем рыбохозяйственного назначения.

На основе проведенного в 2001–2002 годах комплексного обследования биологических очистных сооружений г. Новочебоксарска разработан бизнес-план мероприятий по их реконструкции. Основные технологические решения заключались в следующем: установка высокоэффективных решеток тонкой механической очистки после механических грабель с прозором 16 мм; реконструкция песколовок; организация биологической очистки в анаэробной зоне первичных отстойников; разделение аэротенков на бескислородную и аэробную зоны; переоборудование контактных резервуаров в биореакторы доочистки с прикрепленной микрофлорой; замена хлорирования обеззараживанием на УФ-установке; механическое обезвоживание осадков сточных вод.

В течение 2003–2005 годов была выполнена предпроектная проработка всех технологических схем и оборудования (12 вариантов). В этот же период в соответствии с бизнес-планом выполнены следующие работы: реконструкция здания решеток; поставка, монтаж и ввод в эксплуатацию ступенчатых решеток с прозорами 6 мм; изготовление, поставка и монтаж шиберов с электроприводом оригинальной конструкции «Экополимер» при реконструкции цеха механической очистки. В то же время было выявлено, что сооружения технологической линии первого потока из-за длительной эксплуатации и агрессивности среды в значительной степени изношены, и их реконструкция экономически неоправданна.

В 2006 г. был заключен контракт, а в 2008 г. разработан рабочий проект строительства третьей очереди биологических очистных сооружений ГУП «БОС» г. Новочебоксарска производительностью 100 тыс. м³/сут. Строительство третьей очереди и реконструкция сооружений второй очереди являются частью проекта «Доступное и комфортное жилье – гражданам России», утвержденного президиумом Совета при Президенте Российской Федерации по реализации приоритетных национальных проектов.

В составе проекта разработана технология предварительной очистки промышленных сточных вод, которые негативно влияют на биологическую очистку и качество очищенных сточных вод. При разработке и согласовании вариантов проектирования биологической очистки смеси сточных вод предусмотрены следующие технологические решения: поступление всего количества промышленных стоков ОАО «Химпром» после предварительной очистки и химической обработки на третью ступень сооружений; механическая очистка в горизонтальных аэрируемых песколовках; исключение первичных отстойников городских сточных вод из технологической схемы для обеспечения органическим питанием процесса нитри-денитрификации; проведение биологической очистки сточных вод в анаэробных, бескислородных и аэробных бассейнах; реагентное удаление фосфора; доочистка сточных вод на скорых фильтрах; УФ-обеззараживание очищенных сточных вод; механическое обезвоживание осадков сточных вод на центрипрессах с последующим их размещением на иловых площадках.

Для организации технологических процессов третьей очереди биологических очистных сооружений проектом предусмотрено высокоэффективное оборудование: погружные и консольные насосы; погружные механические мешалки; воздуходувные агрегаты (в шумогасящих кожухах) с малыми энергозатратами и регулированием расхода подаваемого воздуха; безнапорная УФ-установка; центрипрессы; контрольно-измерительные приборы; аэрационные и дренажно-распределительные системы.

Как видно, при сохранении общей идеологии бизнес-плана отдельные элементы технологической схемы в процессе проектирования претерпели изменения, что неизбежно в работах подобного рода. В результате реализации проектных решений качество очистки сточных вод будет удовлетворять требованиям сброса в водоем рыбохозяйственного назначения: ХПК – 30 мг/л; БПК₅ – 2 мг/л; взвешенные вещества – 6 мг/л; азот аммонийный – 0,22 мг/л; азот нитритов – 0,02 мг/л; азот нитратов – 6 мг/л; фосфаты – 0,16 мг/л.

Другим примером является строительство и реконструкция очистных сооружений канализации г. Городца (Нижегородская область). В 1998 г. специалисты «Экополимер» выполнили предварительное обследование объекта. Проект комплекса очистных сооружений канализации г. Городца был выполнен в 1991 г. с последующей корректировкой. Проектная производительность очистных сооружений – 17 000 м³/сут. К началу обследования на сооружениях функционировали только примитивные ручные решетки грубой очистки и первичные отстойники. Заказчик осуществлял строительство по устаревшему проекту. Анализ проекта, который провели проектировщики компании «Экополимер», показал, что по принятой технологии невозможно достичь нормативных показателей очистки воды. В связи с этим строительство проводилось параллельно с переработкой проекта. Специалисты фирмы «Экополимер» вносили изменения в процессе осуществления авторского надзора. Формально велось новое строительство, но с ограничениями, которые характерны для реконструкции. Общий ход работ происходил в следующем порядке.

В 1999–2000 годах произведена реконструкция системы аэрации аэротенков; в 2000 г. – поставка и монтаж ультразвукового расходомера для узла учета сточной жидкости; в 2001 г. – поставка безнапорной установки для обеззараживания стоков; в 2002–2003 годах – строительство цеха механического обезвоживания осадков с установкой двухленточного фильтр-пресса «Экополимер»; в 2004 г. – в здании решеток установлена роторная решетка тонкой очистки; в 2005 г. – разработана Программа модернизации городских очистных сооружений канализации г. Городца Нижегородской области с целью доочистки сточных вод до норм сброса в р. Волгу; в 2007 г. – разработан проект «Третья очередь городских очистных сооружений канализации г. Городца Нижегородской обл. с целью доочистки сточных вод до норм сброса в р. Волгу».

Для реализации строительства третьей очереди очистных сооружений проектом предусмотрены следующие технологические решения: внедрение рационального усреднения сточных вод; реализация эффективной механической очистки; внедрение технологий нитри-денитрификации и реагентного удаления фосфора; повышение эффективности отстаивания иловой смеси во вторичных отстойниках; организация перемешивания осадка в аэробных стабилизаторах.

В 2008–2009 годах в соответствии с проектом проведены строительно-монтажные работы, поставка, монтаж и пусконаладка оборудования: скребковые системы для прямоугольных отстойников; тонкослойные модули; сепараторы взвешенных частиц; автоматическая установка приготовления раствора коагулянта; аэраторы; механические мешалки, насосы.

Процесс строительства очистных сооружений г. Городца с одновременным проведением реконструкции и ретехнологизации внешне кажется хаотическим, однако реализация отдельных этапов работы была подчинена одной цели, каждый этап обоснован экономически и технически, проектные разработки и поставка оборудования выполнялись одним подрядчиком, и в результате в эксплуатацию введены высокотехнологичные современные сооружения с высоким качеством очистки сточных вод.

В описанных примерах стандартные методы и инструменты теории управления проектами [1] не могли быть применены, хотя на отдельных конкретных этапах (переоборудование систем аэрации, реконструкция механической очистки) они работают достаточно хорошо.

Зачастую при управлении процессами реконструкции объектов водоснабжения и водоотведения проявляются специфические черты, требующие экстремального управления [2]. Они возникают вследствие целого ряда причин. Заказчик может получить финансирование, которого он добивался в течение нескольких лет, но за эти годы проектные решения устарели, выросла инфляция, исполнителей не хватает, а деньги нужно освоить к заданному сроку. Может возникнуть аварийная ситуация, которую удается предотвратить только быстрой реконструкцией сооружений. Могут измениться природоохранные требования и нормативы, и работа по устаревшей технологии приносит огромные убытки. Наконец, нельзя сбрасывать со счетов политические и социальные моменты.

Примером такого управления является строительство и ввод в эксплуатацию озонаторной станции очистки питьевой воды в г. Азнакаево (Татарстан), финансирование которой было заложено в инвестиционной программе бюджета РФ на 2001 г. В связи с неудовлетворительным качеством питьевой воды перед заказчиком стояла задача за один год ввести в действие сооружения водоподготовки. К этому моменту было построено только производственное здание. В проекте предполагалось использование контактных осветлителей. Ни одна из строительных организаций, работавших в регионе, не бралась построить сооружения по проекту в отведенный срок.

проектировщиками ГК «Экополимер» было выполнено полномасштабное обследование состояния строящегося объекта, на основании которого была разработана проектная документация на пусковой комплекс. В проекте был принят ряд уникальных технических решений. С целью ускорения строительства и скорейшего обеспечения жителей г. Азнакаево качественной питьевой водой был выделен пусковой комплекс в составе озонаторной станции и фильтровального блока. Основным техническим решением явилась замена контактных осветлителей скорыми напорными осветлительными фильтрами без использования реагентов. Это решение привело к значительному уменьшению площади фильтров и снижению требуемого объема воды на промывку одного фильтра с 200 до 44 м³. В связи с этим водонапорная башня для промывной воды была исключена, а промывка осуществлялась непосредственно насосом, установленным вместо насоса подкачки.

По указанному объекту с НПФ «Экополимер» был заключен договор на генподрядные работы, которые включали поставку фильтровального оборудования, изготовление, поставку и шефмонтаж дренажно-распределительных систем из дрен АКВА-ПРО, поставку двухслойной загрузки для фильтров из кварцевого песка и дробленого антрацита. Была разработана конструкторская документация на замену дренажной системы из нержавеющей стали в типовых фильтрах дренажно-распределительной системой «Экополимер» (с целью снижения затрат и экономии времени). Специалисты компании контролировали изготовление фильтров непосредственно на заводе, выполняли шефмонтаж дренажной системы и производили пусконаладочные работы. На всех этапах компания «Экополимер» тесно сотрудничала с заказчиком. Все работы, как проектные, так и генподрядные, выполнены в кратчайшие сроки с высоким качеством.

Благодаря принятым проектным решениям
сроки строительства сокращены более чем в 3 раза. Ввод в эксплуатацию пускового комплекса позволил получить высококачественную воду, соответствующую нормативным требованиям, и значительно улучшить качество воды при залповых поступлениях загрязнений в паводковый и другие периоды. На этом объекте проявилась еще одна характерная черта работы ГК «Экополимер»: умение применять нестандартные решения в условиях крайне ограниченных ресурсов и жестких сроков в интересах заказчика.

Во всех описанных случаях заказчики не просто доверили специалистам компании «Экополимер» выполнение определенных работ. Здесь работали настоящие партнеры, которые принимали участие в выработке приемлемых для обеих сторон решений. Компания «Экополимер» всегда шла навстречу пожеланиям заказчика, руководствуясь главным тезисом в работе: партнерство, основанное на доверии.

Приведенные примеры, несмотря на их кажущуюся разнородность, имеют общие черты, которые объединены концепцией ГК «Экополимер». Являясь генеральным проектировщиком, подрядчиком, производителем и поставщиком оборудования, компания берет на себя всю ответственность за результаты реализации строительства и реконструкции очистных сооружений.

Однако не всегда имеется возможность получить генеральный подряд на реконструкцию сооружений в целом. В этом случае управление процессом реконструкции складывается из следующих этапов: формирование идеального образа сооружений после реконструкции на первом этапе работы с заказчиком независимо от имеющихся временных, финансовых и материальных ресурсов; анализ соответствия имеющихся сооружений или проектной документации или тендерных требований этому образу; разработка технологических предложений на весь цикл работ, реализующих максимальное приближение к образу; поэтапное выделение приоритетных задач с учетом имеющихся ресурсов; участие во всех циклах реализации предложений независимо от выделяемых ресурсов и времени реализации; оперативное решение внезапно возникающих задач, не предвидимых на первой стадии, связанных с изменениями законодательства и нормативных требований, аварийными ситуациями, перерывами в финансировании и пр.; корректировка всего цикла при возникновении масштабных изменений с включением уже выполненных этапов в новую схему.

Концепция компании «Экополимер» формировалась многие годы. Поэтому можно сформулировать обязательные качества, которыми должна обладать компания, работающая в соответствии с этой концепцией: собственный предыдущий опыт работы по каждому из этапов; наличие в своем составе комплекса подразделений, способных решать задачи абсолютно всех этапов, – финансовые, маркетинговые, научно-исследовательские, конструкторские, технологические, проектные, строительные, пусконаладочные, производственные; наличие высокопрофессиональных специалистов по каждому виду работ.

Эта концепция так сложна в освоении и возникла только в последние годы по ряду причин: в СССР такие компании вообще не существовали; посреднические фирмы, каких большинство, очевидно, вообще не в состоянии реализовать эту концепцию; производители и поставщики оборудования не видят общей задачи и взаимосвязи между отдельными этапами и составляющими процесса реконструкции; для реализации концепции требуется многолетняя активная деятельность в области водопроводно-канализационного хозяйства.

Все эти качества присущи Группе компаний «Экополимер», и концепция управления непрерывно развивается и совершенствуется.

Список цитируемой литературы

A guide to the project management body of knowledge. – Project Management Institute (PMI), 2008.
ДеКарло Д. Экстремальное управление проектами: Науч. ред. Баженов А. Д., Арефьев А. О. – М.: Компания p.m.Office, 2005.

Российская ассоциация водоснабжения и водоотведения