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船舶生活污水系統改造如何滿足新標準要求

2019-10-21 22:01:26
來源:中國船檢 編輯: 國際船舶網 我有話要說

2018年7月1日,國家生態環境部下發的《船舶水污染排放控制標準》(以下簡稱標準)生效實施,其中船舶生活污水的排放標準高于現有法規、MARPOL公約。該標準是《中華人民共和國水污染防治法》下的標準,同步發布的《船舶水污染防治技術政策》明確了其強制性,且對現有船具有追溯性。為了滿足標準,現有船已逐步開始船上生活污水處理系統升級改造工作。那么,船舶升級改造中容易遭遇哪些問題?如何規避?

相比國內法規和公約,標準如下要求更高:①適用對象包括漁船;②內河、以及距最近陸地≤3海里的海域,對于經認可的生活污水處理裝置處理達標的生活污水需在航行中排放,靠泊或拋錨等停泊期間不得排放;③對于核定載運人數為15人的小于400GT的船,具有追溯性;④對于在2021年1月1日及以后安裝在客船上的生活污水處理裝置,當在內河水域排放時,其性能指標要求比MEPC.227(64)中對特殊區域內的客船要求更高、更具體。⑤標準明確了“在生活污水處理裝置出水口”設置排放監控位置,并以監測數據作為是否達標的依據。

面臨的困境

由于標準發布和實施均比較突然,要求高、涉及面廣且具有追溯性,因此在業界反向激烈,特別是所有船舶在內河、以及距最近陸地≤3海里的海域,對于經認可的生活污水處理裝置處理達標的生活污水需在航行中排放,靠泊或拋錨等停泊期間不得排放的要求。

1、一直以來,船舶按照公約、法規,在3海里內海域使用生活污水處理裝置處理達標的生活污水可隨時隨地排放,因而大多數船舶未設置生活污水集污艙。新標準生效后,船舶在港內、錨泊期間,生活污水處理裝置極易排滿(每人每天產生70L生活污水),因此增設集污艙迫在眉睫。但是改造時間非常緊迫,若嚴格按照標準實施則船舶必須設計改裝圖紙、送審圖紙、立即暫停營運進行實船改造。若不設置集污艙,裝置滿載后則需要采取相關措施,否則污水溢流至艙底,會造成額外污染。但是對于尺度較小的現有船,船上布置非常緊湊,現階段想要找出一個設置集污艙的空間非常困難,甚至不可能。

2、對于核定載運人數恰好為15人的小于400GT的船舶,應滿足標準要求。因此此類船舶必然需要系統升級改造。但是此類船舶機艙空間狹小、改造困難。

3、港口沒有接收設施。據統計,國內大多數港口僅有污油水接收船,而無生活污水接收設施或接收船;少部分港口具備,但由于經濟效益或后續處理的難度,一般拒絕接收生活污水。

4、黑水和灰水舷側排放口混合。不少船舶,黑水和灰水管系在舷側防浪閥前混合。這種情況下,當船舶在港且同時排放業經處理達標的生活污水和灰水時,二者會在舷側閥前混合,由于舷外吃水背壓等的作用,混合水會在排放泵后的管段內發生倒灌,因而可能導致監測取樣并非是處理裝置出口的真實樣本,灰水中存在的大量洗滌劑,會導致生化需氧量(BOD5)、化學需氧量、pH值和殘留氯等指標超標。因此新標準實施后黑水和灰水舷側排放管需獨立設置,不滿足的也需改造。

改造方案及要點

鑒于上述“對于核定載運人數恰好為15人的小于400GT的船舶,應滿足標準要求”的情況,船東及協會第一時間向主管機關提出了訴求,并向中國船級社咨詢解決方案。船舶是不同于陸上企業的移動“企業”,且一般五年內只進塢兩次,并結合塢修進行火工作業。因此,按照新標準進行整改難度很大。基于此中國船級社積極同主管機關協調希望延期實施。最終,2018年7月5日交通運輸部于下發了“關于做好船舶水污染物排放控制標準實施工作的通知”,明確延期至2020年底前船舶完成標準要求的改造。

對現有船,實船整改的焦點、難點是“內河、以及距最近陸地≤3海里的海域,對于經認可的生活污水處理裝置處理達標的生活污水需在航行中排放,靠泊或拋錨等停泊期間不得排放”。最有效的辦法就是設置集污艙,加大臨時存儲污水的能力,并減少在禁排區購買一次性潔具的成本。根據集污艙與處理裝置的相對位置、空間限制、管系布置的難易程度等,船上生活污水處理系統(以下簡稱系統)約有10種常見的改造方式,其中最復雜的一種設計是集污艙既可以收集未經處理的生活污水、又可以收集經過處理的生活污水,集污艙的污水既可直接排舷外、也可倒駁至裝置,裝置排出的污水既可直接排舷外、又可排入集污艙暫存。改造方案可歸納為以下四大類:

1、排入集污艙的水包含(或僅有)未經處理的生活污水,且艙內污水無法直接排舷外(圖1、圖2)。采用此設計,船舶在內河、以及≤3海里的海域在航行中可以排放,不需要送審《未經處理的生活污水排放速率計算書》(以下簡稱計算書),且該艙不需要計入防止生活污水污染證書(以下簡稱證書)。

圖1

圖2

2、排入集污艙的水包含(或僅有)未經處理的生活污水,且艙內污水可直接排舷外(圖3、圖4)。采用此設計,系統中,A在內河、以及≤3海里的海域在航行中可以排放;B僅能在12海里外排放;綜合,需要送審計算書,且該艙需計入證書。

圖3

圖4

3、排入集污艙的水僅有已經處理的污水,且艙內污水可直接排舷外(圖5、圖6)。采用此設計,集污艙中的污水經過存儲,MARPOL公約規定的相關指標極易超標,因此,圖5和圖6之A方案在內河、以及≤3海里的海域在航行中可以排放,圖6之B方案在12海里內均不得排放污水。上述均需要送審計算書,且該艙需計入證書。

圖5

圖6

4、排入集污艙的水僅有已經處理的生活污水,且艙內污水無法直接排舷外(圖7)。此種設計,集污艙中的污水經過存儲極易超標,但又駁回裝置并經二次處理后排出,因此船舶在內河、以及≤3海里的海域在航行中可以排放,不需要送審計算書,且該艙不需要計入證書。

圖7

謹防誤區

目前業界最大的誤區是上述圖5和圖6之B設計,通常人們按照慣有的思維認為,既然集污艙內已經是處理達標的污水,則其各項指標均滿足公約并保持恒定不變,與機艙油污水和貨油污油水艙的污水類似,因而船舶只要在航行中就滿足了標準新要求,并可隨時隨地排放;未送審計算書且集污艙未計入證書。

實則不然。決議規定的各項指標是在決議規定的試驗條件和試驗方式下測量的,污水在裝置內受好氧菌的分解、藥物和紫外線的抑制等約束,一但排至集污艙后,便處于非約束狀態。此時,機艙溫度、氧氣濃度“怡人”,各項指標將發生顯著變化,尤其是嗜熱的大腸桿菌。以大腸桿菌為例,將駁入集污艙1小時后的污水在不同環境溫度下抽樣檢測,大腸桿菌發生巨大變化。大腸桿菌的生長繁殖速度很快,其以二分裂法進行繁殖,即1個菌體在第n次繁殖后,總數N=2n。在適宜的條件下,每隔15~30分鐘(約17分鐘)就繁殖一代,一個分裂成兩個,兩個分裂成四個……由此可見,經處理的污水在集污艙內隨著儲存期的增加,其各項指標會發生變化、極易超標,因此直接排放是錯誤的。通過船舶ISM體系看出,這樣的設置、操作不少,且諸多業界同仁存在此誤區。

生活污水處理系統是船舶防止生活污水污染的必備系統,它包含管系、裝置、集污柜等設置型式多樣。新標準生效后,不少船舶需要增設集污艙,內河船舶甚至要加裝處理裝置和集污艙。改造前應充分溝通,確保嚴格執行標準。生活污水中有機物復雜,不能將其與船舶其他污水的性質混淆。

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