水面艦艇固體垃圾處理對(duì)策

曹 偉，戴 威

( 中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心，湖北 武漢430064)

0 引 言

隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，海洋環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，保護(hù)海洋環(huán)境也越來(lái)越受到各國(guó)的重視。世界各國(guó)和有關(guān)國(guó)際組織紛紛制定或修訂了有關(guān)防止海洋污染的公約或法規(guī)，提高了船舶垃圾的排放標(biāo)準(zhǔn)，并加大了管理和處罰力度。我國(guó)也頒布實(shí)施了《中華人民共和國(guó)防止船舶污染海域管理?xiàng)l例》和《中華人民共和國(guó)船舶污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，并在1989年全面加入了由國(guó)際海事組織(IMO)和海上環(huán)境保護(hù)委員會(huì)(MEPC)審議通過(guò)的《73/78 防污公約》［1］。為了保護(hù)海洋環(huán)境和資源，維護(hù)生態(tài)平衡，促進(jìn)海洋事業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展，保障人類的生存環(huán)境安全，并樹(shù)立我國(guó)以及我國(guó)海軍良好的國(guó)際形象，我們必須采取措施對(duì)水面艦艇所產(chǎn)生的固體垃圾進(jìn)行處理，防止其對(duì)海洋環(huán)境造成污染和破壞。

1 固體垃圾處理排放要求

國(guó)際海事組織 (IMO)于1973年制定了《1973年國(guó)際防止船舶造成污染公約》，并于1978年對(duì)該公約進(jìn)行了修改，經(jīng)1978年修正的國(guó)際防止船舶造成污染公約稱為《73/78 防污公約》(簡(jiǎn)稱《MARPOL 73/78》)，其中《附則Ⅴ:防止船舶垃圾污染規(guī)則》對(duì)船舶垃圾的處理排放要求進(jìn)行了規(guī)定。

1.1 在特殊區(qū)域外處理垃圾

1)除本附則其他條規(guī)定外

①一切塑料垃圾，包括但不限于合成纜繩、合成漁網(wǎng)、塑料垃圾袋，以及可能包含有毒或重金屬殘余物的塑料制品的焚燒爐灰燼，均禁止處理入海。

②對(duì)于下述垃圾，應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離最近陸地處理入海，但在任何情況下均禁止在距最近陸地不足3 nm處理入海:

(Ⅰ)25 nm 將漂浮的墊艙物料、襯料和包裝材料處理入海;

(Ⅱ)12 nm 將食品廢棄物和一切其他垃圾，包括紙制品、破布、玻璃、金屬、瓶子、陶器及類似的廢棄物處理入海。

2)②(Ⅱ)條中所述的垃圾，在通過(guò)了粉碎機(jī)或磨碎機(jī)后，可允許盡可能遠(yuǎn)離最近陸地處理入海，但禁止在距最近陸地不到3 nm 處理入海。這種經(jīng)粉碎或磨碎的垃圾，應(yīng)能通過(guò)篩眼不大于25 mm的粗篩。

3)如果垃圾與具有不同處理或排放要求的其他排放物混在一起時(shí)，則應(yīng)適用其中較為嚴(yán)格的要求。

1.2 在特殊區(qū)域內(nèi)處理垃圾

1)除本附則其他條規(guī)定外

①禁止將下述垃圾處理入海:一切塑料垃圾，包括但不限于合成纜繩、合成漁網(wǎng)、塑料垃圾袋，以及可能包含有毒或重金屬殘余物的塑料制品的焚燒爐灰燼;一切其他垃圾，包括紙制品、破布、玻璃、金屬、瓶子、陶器、墊艙物料、襯料和包裝材料。

②海上處理廢棄食物，應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離陸地，但在本款③項(xiàng)規(guī)定除外的任何情況下，應(yīng)離最近陸地不少于12 nm。

③在大加勒比海區(qū)域處理已通過(guò)粉碎機(jī)或磨碎機(jī)的廢棄食物，應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離陸地，但在任何情況下，離最近陸地不應(yīng)少于3 nm。這種經(jīng)粉碎或磨碎的食品廢棄物應(yīng)能通過(guò)篩眼不大于25 mm的粗篩。

2)如果垃圾與具有不同處理或排放要求的其他排放物混在一起時(shí)，則應(yīng)適用其中較為嚴(yán)格的要求。

上述垃圾處理排放要求按垃圾種類進(jìn)行歸納，如表1所示。

另外，我國(guó)的一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范比如《中華人民共和國(guó)船舶污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB3552－1983)和《艦船通用規(guī)范》(GJB4000－2000)，也對(duì)船舶垃圾處理排放進(jìn)行了規(guī)定，都基本同《MARPOL 73/78》的要求。

表1 固體垃圾處理排放要求Tab.1 The rules of garbage discharge of solid waste disposal

2 固體垃圾處理技術(shù)

目前船舶固體垃圾處理主要采取粉碎、焚燒、壓縮等方法，這幾種方法既可單獨(dú)使用，也可結(jié)合起來(lái)使用［2－4］。

2.1 粉碎

即在船上設(shè)置粉碎機(jī)，然后利用粉碎機(jī)將垃圾粉碎(或攪碎)成允許排放的粒度再排放入海。這種方法可適用的海域較廣，處理后的垃圾殘?jiān)廴竞Ｑ蟮目赡苄砸草^小，可粉碎處理的垃圾主要有食品垃圾、紙箱、玻璃、薄金屬罐等。采用這種技術(shù)常用的垃圾處理設(shè)備有廚房污物粉碎機(jī)、金屬玻璃切碎機(jī)、垃圾化漿機(jī)等。

2.2 壓縮

即在船上設(shè)置垃圾壓縮設(shè)備，對(duì)船上產(chǎn)生的可壓縮垃圾(如金屬易拉罐、玻璃瓶、塑料瓶等)進(jìn)行壓縮處理，使垃圾體積減小，并使之規(guī)格化，便于暫時(shí)儲(chǔ)存在垃圾儲(chǔ)存箱(或桶)中。當(dāng)艦艇靠碼頭后再將垃圾送交岸上的垃圾處理單位處理，或艦艇航行到可排放海域時(shí)排放入海(塑料垃圾除外)。這種處理方法也比較簡(jiǎn)單，費(fèi)用也較低，但需占用艦上空間，且垃圾在艦上的儲(chǔ)存時(shí)間不能太長(zhǎng)，否則會(huì)影響船上環(huán)境。采用這種技術(shù)常用到的垃圾處理設(shè)備有垃圾壓實(shí)機(jī)、塑料壓熔機(jī)等。

2.3 焚燒

即在船上設(shè)置焚燒裝置，對(duì)可燃的固體垃圾(如廢紙、紡織品、木頭等垃圾)進(jìn)行焚燒，燃燒后的殘?jiān)诳膳欧藕Ｓ驎r(shí)再排放入海。這種處理方法由于需配備焚燒裝置以及配套的燃油柜、通風(fēng)機(jī)組、排煙管道等設(shè)施，要綜合考慮供油、供電、通風(fēng)、排煙、防火等問(wèn)題，所以與其他方法相比，焚燒處理最復(fù)雜，處理時(shí)間也最長(zhǎng)，費(fèi)用也最高。但它對(duì)垃圾處理最徹底，處理后的垃圾殘?jiān)廴竞Ｑ蟮目赡苄院苄?，且可適用的海域也較廣［5－6］。采用這種方法常用到的垃圾處理設(shè)備有船用焚燒爐。

2.4 烘干

當(dāng)艦艇處在禁止排放垃圾海域時(shí)，由于食品垃圾易腐爛變質(zhì)、產(chǎn)生異味，儲(chǔ)存在艦上既占空間，又影響環(huán)境。為了解決這一問(wèn)題，國(guó)內(nèi)有關(guān)單位研制了具有烘干功能的餐廚垃圾處理裝置。該裝置可對(duì)食品垃圾進(jìn)行粉碎、烘干處理，處理后的垃圾殘?jiān)亓?、體積均不大于處理前的30%，在常溫下可打包儲(chǔ)存30 天以上而無(wú)異味、不霉變。

2.5 綜合處理

近年來(lái)國(guó)外已有公司開(kāi)發(fā)出了綜合運(yùn)用多種處理技術(shù)，整體封閉式的固體垃圾處理系統(tǒng)，比如德國(guó)DEERBERG 公司的多功能垃圾處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)將粉碎、壓實(shí)、焚燒等處理方法于一體，能對(duì)船舶上的各類垃圾進(jìn)行分類處理，并且自動(dòng)化程度很高，處理基本上在輸送管路和密封容器中進(jìn)行，實(shí)行了全封閉處理的方式，對(duì)人員的健康及環(huán)境影響較小。

3 水面艦艇固體垃圾處理對(duì)策

3.1 固體垃圾分類

國(guó)內(nèi)水面艦艇產(chǎn)生的固體垃圾主要有食品、塑料制品、金屬制品、紙制品以及紡織品、玻璃制品等類垃圾。由于不同種類的固體垃圾具有不同的物理、化學(xué)等特性，若垃圾不分類混合一起處理，既不符合防污法規(guī)的要求，又難以做到對(duì)各種垃圾處理均達(dá)到合理的效果;若分類過(guò)細(xì)，雖然有利于配置多種設(shè)備處理相應(yīng)種類的垃圾，但容易造成實(shí)際操作繁瑣和不便，且需占用過(guò)多艦艇總體資源。因此在滿足《MARPOL 73/78》垃圾處理排放要求的前提下，考慮分類收集處理的方便性，將艦艇固體垃圾一般分為食品垃圾、塑料垃圾和其他固體垃圾3 大類。

1)食品垃圾:即指水果、蔬菜、奶制品、禽蛋、肉類、米面等食品的殘余和廢棄物。

2)塑料垃圾:即指塑料瓶、塑料袋、塑料繩、塑料杯、塑料膜等塑料制品的廢棄物。

3)其他垃圾:即指除食品垃圾和塑料垃圾以外，在艦上日常工作生活產(chǎn)生的紙質(zhì)品、木質(zhì)品、紡織品、玻璃制品、金屬制品、陶器等固體廢棄物。

另外一些艦艇也可根據(jù)各自的特點(diǎn)和垃圾處理要求，在條件允許的情況下，將其他垃圾進(jìn)一步細(xì)分為金屬、玻璃、紙制品、木質(zhì)品等類垃圾;也可按是否能回收利用的原則將其他垃圾分為可回收垃圾和不可回收垃圾。

3.2 固體垃圾處理設(shè)備配置

固體垃圾處理設(shè)備配置的種類和數(shù)量主要取決于各型艦艇產(chǎn)生的垃圾種類和數(shù)量。從目前了解的情況來(lái)看，艦艇產(chǎn)生的垃圾種類基本相同，但數(shù)量有較大差異。艦艇產(chǎn)生的固體垃圾數(shù)量受多種因素的影響，比如船的用途、船上人數(shù)、續(xù)航力、人員生活飲食習(xí)慣、船上設(shè)備使用和老化程度等，但是主要取決于船上人員的數(shù)量、船的用途和續(xù)航力。

從收集到的部分國(guó)外船舶產(chǎn)生的垃圾數(shù)量、組成等相關(guān)資料(見(jiàn)表2)來(lái)看，國(guó)外船舶產(chǎn)生的垃圾種類基本與國(guó)內(nèi)一樣，但各種垃圾所占的比例有很大的差異。從該表還可以看出，國(guó)外民船每天人均產(chǎn)生的垃圾量約為2.5～3 kg，軍船每天人均產(chǎn)生的垃圾量約為0.7～1.5 kg。

表2 國(guó)外部分船舶的垃圾產(chǎn)生量統(tǒng)計(jì)Tab.2 The garbage discharge statistics of some foreign ships

由于國(guó)內(nèi)尚未對(duì)艦艇產(chǎn)生的垃圾種類、數(shù)量等進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)，因此對(duì)艦艇產(chǎn)生的固體垃圾數(shù)量還缺乏比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。從目前了解到的信息來(lái)看，國(guó)內(nèi)水面艦艇每天人均產(chǎn)生的垃圾量約為1～1.5 kg，產(chǎn)生的固體垃圾主要是食品垃圾，其約占整個(gè)固體垃圾總量的60%～70%左右，其余主要是紙質(zhì)、塑料、玻璃及金屬等類垃圾。

由于小型水面艦艇(如導(dǎo)彈艇、魚雷艇等)自給力短，續(xù)航力小，艇上人員不多，產(chǎn)生的固體垃圾相對(duì)較少，再加上艇上設(shè)備布置很緊湊，空間很有限，且這些艇一般為高速艇，其排水量對(duì)艦艇航速很敏感，所以在小型水面艦艇上可考慮只配置垃圾收集(兼儲(chǔ)存)設(shè)備或在條件允許的情況下再配置一臺(tái)廚房污物粉碎機(jī)用來(lái)處理食品垃圾。

中型水面艦艇(如護(hù)衛(wèi)艦、驅(qū)逐艦等)的自給力較長(zhǎng)、續(xù)航力較大、人員較多，產(chǎn)生的固體垃圾種類和數(shù)量也較多，但由于空間比較有限，所以在中型水面艦艇上應(yīng)優(yōu)先考慮配置食品垃圾處理設(shè)備和固體垃圾壓縮(或切碎)設(shè)備等基本處理設(shè)備，在條件允許的情況下，還可酌情配置焚燒爐等其它垃圾處理設(shè)備。

大型水面艦艇(如航空母艦)的自給力長(zhǎng)、續(xù)航力大、人員設(shè)備眾多，產(chǎn)生的固體垃圾種類和數(shù)量也多，且大型水面艦艇的空間較為寬裕，所以在大型水面艦艇上，應(yīng)考慮配置齊全食品垃圾處理設(shè)備、固體垃圾壓縮(或切碎)設(shè)備、焚燒爐等設(shè)備。另外可根據(jù)使用需求，酌情配置塑料壓熔機(jī)、垃圾化漿機(jī)等其他垃圾處理設(shè)備或設(shè)置多功能垃圾處理系統(tǒng)。

3.3 固體垃圾處理方式

根據(jù)《MARPOL 73/78》垃圾處理排放的要求，并考慮國(guó)內(nèi)固體垃圾處理的現(xiàn)狀，我國(guó)水面艦艇一般可采取如下的固體垃圾處理方式。

3.3.1 艦艇?？看a頭時(shí)

根據(jù)所在碼頭的環(huán)保要求采取不同的方法，若允許轉(zhuǎn)運(yùn)處理，則固體垃圾分類收集后直接轉(zhuǎn)至岸上處理;若不能轉(zhuǎn)運(yùn)處理，則參照艦艇在海上時(shí)的固體垃圾處理方式進(jìn)行處理。

3.3.2 艦艇在海上時(shí)(包括錨泊及航行狀態(tài))

1)塑料垃圾處理方式

①在任何海域，都禁止排放入海。

②可經(jīng)切碎、壓縮或壓熔后打包暫存在艦上，艦艇靠碼頭后轉(zhuǎn)至岸上處理。

2)食品垃圾處理方式

①在距最近陸地12 nm 以外的海域，可直接排放入海。

②在距最近陸地3 nm 以外12 nm 以內(nèi)的非特殊海域以及大加勒比海區(qū)域，經(jīng)粉碎處理后顆粒度不大于25 mm的可排放入海。

③在特殊海域以及距最近陸地3 nm 以內(nèi)的非特殊海域，經(jīng)烘干打包或脫水壓縮打包等方式處理后，暫存在艦上，艦艇靠碼頭后再轉(zhuǎn)至岸上處理或航行到可排放海域再排放入海。

3)其他垃圾處理方式

①在距最近陸地12 nm 以外的非特殊海域可直接排放入海，也可經(jīng)處理后排放入海(注:對(duì)于漂浮的墊艙物料、襯料和包裝材料應(yīng)在距最近陸地25 nm以外海域可以加重物打包后投放入海)。

②在特殊海域和距最近陸地12 nm 以內(nèi)的非特殊海域，金屬易拉罐、玻璃瓶等垃圾可直接打包或進(jìn)行壓實(shí)或切碎處理后打包，暫時(shí)儲(chǔ)在艦上，靠碼頭后再轉(zhuǎn)至岸上處理或到了可排放海域再排放入海。紙、紡織品、木頭等垃圾可直接打包或進(jìn)行焚燒后暫儲(chǔ)在艦上，艦艇靠碼頭后再轉(zhuǎn)至岸上處理或航行到可排放海域?qū)⒒以欧湃牒！?/p>

4 結(jié) 語(yǔ)

解決好水面艦艇的固體垃圾問(wèn)題，還需采取防治結(jié)合的策略，即一方面除合理設(shè)計(jì)固體垃圾處理方案，配置有關(guān)設(shè)備以外，另一方面還需采取多種措施，從產(chǎn)生固體垃圾的源頭上進(jìn)行控制。比如可通過(guò)系統(tǒng)集成優(yōu)化、提高設(shè)備自動(dòng)化水平以減少艦上人員數(shù)量，通過(guò)提高后勤保障能力，上艦食品盡量選用凈菜及半成品，多用可反復(fù)使用的生活、工作用品，少用一次性用品等，以減少垃圾產(chǎn)生量，從而既可減輕艦員處理垃圾的工作量，又可減少對(duì)海洋環(huán)境的污染。

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