漢江安康至白河段船舶固體垃圾回收處理研究

王心海，彭士濤，白景峰,陳瑤泓伶

（交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所水路交通環(huán)境保護(hù)技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300456）

漢江安康至白河段船舶固體垃圾回收處理研究

王心海，彭士濤，白景峰,陳瑤泓伶

（交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所水路交通環(huán)境保護(hù)技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300456）

通過(guò)調(diào)查漢江安康至白河段船舶固體垃圾現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)該航段船舶固體垃圾產(chǎn)生量大，而且船舶固體垃圾的接收處理多以簡(jiǎn)易設(shè)施為主。船舶固體垃圾的現(xiàn)狀極易對(duì)區(qū)域環(huán)境造成影響。文章針對(duì)安康至白河段固體垃圾現(xiàn)有處理措施的特點(diǎn)和問(wèn)題，提出如下3個(gè)處理措施。第一個(gè)措施是規(guī)劃客位為100～200的客船的廚衛(wèi)垃圾采用有機(jī)生化法處理。第二個(gè)是該航段船舶固體垃圾主要采用上岸集中處理，并擬在安康全線設(shè)立8個(gè)垃圾回收處理站。第三個(gè)是局部航段采用專用回收船法，進(jìn)一步配合岸上回收處理，真正實(shí)現(xiàn)船舶固體垃圾的岸上船上全面綜合治理。

船舶固體垃圾；回收處理；安康白河航段

漢江上游安康至白河段緊接亞洲第一大人工淡水湖丹江口水庫(kù)。丹江口水庫(kù)是我國(guó)一級(jí)水源保護(hù)區(qū)，也是南水北調(diào)中線工程水源地。尤其隨著南水北調(diào)工程的建設(shè)，水庫(kù)也將向北京、天津、河南、河北等4個(gè)省市沿線地區(qū)的20多座城市提供生活和生產(chǎn)用水，關(guān)系著眾多城市，特別是祖國(guó)首都的用水安全。因此，其水質(zhì)的保持和保護(hù)的重要性將顯得更為突出。本文針對(duì)漢江安康至白河段高等級(jí)航道范圍內(nèi)的船舶固體垃圾進(jìn)行回收處理整治研究。

1 航運(yùn)現(xiàn)狀

安康至白河段位于陜西省南部漢江上游中下段，全長(zhǎng)164 km。其起始點(diǎn)位于安康市區(qū)的小北門，終點(diǎn)位于白河縣下游與湖北省交界處。該航段的港口碼頭主要分布在漢江干流的安康市漢濱區(qū)、旬陽(yáng)縣、白河縣境內(nèi)，上起安康市漢濱區(qū)的小北門碼頭,下止于陜西省與湖北省交界處的下卡子碼頭。該段水電樞紐有已經(jīng)建成的安康水電大壩，以及正在建設(shè)的旬陽(yáng)、蜀河、白河三座水電大壩。航行其上的船舶主要有客船、貨船、游船、輪渡、貨躉船、拖船、小仙板船、采砂船、機(jī)動(dòng)船等。其中，小北門、老君觀、石梯、早陽(yáng)等碼頭的現(xiàn)有船舶分別為120艘、15艘、4艘和5艘。呂河鎮(zhèn)碼頭的貨運(yùn)量為13萬(wàn)t，客運(yùn)量為11萬(wàn)人。旬陽(yáng)港碼頭的貨運(yùn)量為10萬(wàn)t，客運(yùn)量中斷。棕溪碼頭為中型碼頭，貨運(yùn)量為5萬(wàn)t，客運(yùn)量為8萬(wàn)t。蜀河港當(dāng)?shù)貋?lái)往人員較多，貨物運(yùn)輸量較大，貨運(yùn)量21萬(wàn)t，客運(yùn)量10萬(wàn)人。蘭灘鄉(xiāng)碼頭貨運(yùn)量1萬(wàn)t，客運(yùn)量3萬(wàn)人。構(gòu)元、仙河、冷水鎮(zhèn)、麻虎鄉(xiāng)、下卡子等碼頭現(xiàn)分別停有船舶2艘、2艘、51艘、49艘和58艘。

目前，該河段船舶以載重噸100 t級(jí)以下為主。其船型呈現(xiàn)平均載重噸小、船齡老化、船型多樣的特點(diǎn)。該航道等級(jí)預(yù)計(jì)2015年前后達(dá)到內(nèi)河四級(jí)航道的通航標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)劃客船的客位為100～200客位，主要有30客位、50客位、100客位和150客位等船型。貨船的載重噸級(jí)主要為200 t級(jí)、300 t級(jí)和500 t級(jí)［1］。

2 船舶固體垃圾的危害及產(chǎn)生量

2.1 船舶固體垃圾的種類及危害

船舶固體垃圾是指船舶在營(yíng)運(yùn)中產(chǎn)生的各種固體廢棄物，主要有生活垃圾和生產(chǎn)廢棄物。生活垃圾主要有食品廢棄物、醫(yī)療廢棄物、織物、塑料、紙制品、玻璃、金屬飲料罐等。生產(chǎn)廢棄物主要有船舶維修保養(yǎng)廢棄物和運(yùn)輸貨物廢棄物。船舶維修保養(yǎng)產(chǎn)生的廢棄物有油漆廢料、油破布、包裝材料、索具廢物、機(jī)械設(shè)備廢料和污油泥等。運(yùn)輸貨物產(chǎn)生的殘物主要是稻草席、紙、金屬絲、硬紙板、塑料襯料等包裝材料。上述船舶垃圾進(jìn)入水體后以溶解、沉淀、懸浮、漂浮等多種形式存在。其中，溶解和沉淀的固體垃圾會(huì)直接對(duì)水質(zhì)和生物造成影響。懸浮和漂浮在水上的固體垃圾，在影響水質(zhì)的同時(shí)還會(huì)對(duì)周邊景觀造成不良影響。

2.2 船舶固體垃圾產(chǎn)生量

船舶固體垃圾的產(chǎn)生量受多種因素的影響，包括船上人數(shù)、生活習(xí)慣、生活水平、設(shè)備老化程度等。但是，船舶垃圾的產(chǎn)生量主要取決于船上人員的數(shù)量。根據(jù)船舶流量及客貨運(yùn)量預(yù)測(cè)結(jié)果可知，該航段的客運(yùn)量2015年為251萬(wàn)人次，2025年為311萬(wàn)人次。同時(shí)，內(nèi)河船舶固體垃圾的人均排放量約為每天1.5 kg［2］。根據(jù)在船人數(shù)和人均產(chǎn)生量，可計(jì)算得到安康至白河段船舶垃圾排放量。在按照2015年130萬(wàn)人次平均在船1 d，2025年150萬(wàn)人次平均在船1 d計(jì)算的情況下，船舶固體垃圾產(chǎn)生量2015為195萬(wàn)kg，2025為225萬(wàn)kg。

3 安康至白河段船舶固體垃圾回收處理的現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

3.1 船舶固體垃圾回收處理現(xiàn)狀

為了更好的了解安康至白河段船舶固體垃圾回收處理的現(xiàn)狀，我們首先對(duì)該航段上的瀛湖庫(kù)區(qū)、紫陽(yáng)縣等區(qū)域進(jìn)行了調(diào)查，具體如下。

瀛湖庫(kù)區(qū)位于安康市城區(qū)西南，是國(guó)家AAAA級(jí)旅游區(qū)。該庫(kù)區(qū)運(yùn)營(yíng)船舶以游船為主，現(xiàn)有130艘左右游船和快艇。游船的客位以20～40位為主，最大為60位。這些船舶的年平均航次約100次，航行時(shí)間約15～20 min，行程比較短。船舶產(chǎn)生的固體垃圾主要是旅客生活用品垃圾。目前，該段的船舶和岸上主要采用配備垃圾桶、衛(wèi)生間封堵等處理方法。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有垃圾桶等配備不足，同時(shí)岸上沒(méi)有垃圾處理廠，不便于固體垃圾及時(shí)回收處理。

紫陽(yáng)縣位于陜西省南部，是陜西省的重要貨運(yùn)碼頭。其吞吐量占全省90%，客運(yùn)量達(dá)到100萬(wàn)人次。其中，貨船載重量最大可達(dá)400 t級(jí)，以60～120 t位最多。船舶產(chǎn)生固體垃圾主要是船舶保養(yǎng)維修廢物及日常生活垃圾。目前，船舶固體垃圾主要通過(guò)配備垃圾桶收集，然后送往現(xiàn)有的岸上處理廠集中處理。但是，現(xiàn)有垃圾處理廠規(guī)模較小，難以滿足垃圾回收處理的需求。同時(shí)，存在著船舶廚衛(wèi)垃圾簡(jiǎn)易收集易污染的問(wèn)題。

3.2 船舶固體垃圾回收處理存在問(wèn)題

通過(guò)漢江瀛湖庫(kù)區(qū)和紫陽(yáng)縣等航道的船舶污染現(xiàn)狀調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，該段沿線船舶污染物回收處理設(shè)施存在以下問(wèn)題：

（1）岸上以垃圾箱收集為主，只有少數(shù)碼頭配有垃圾處理廠。但是存在著垃圾處理廠規(guī)模不足，收集箱的垃圾外溢，數(shù)量不夠充足的問(wèn)題?？梢?jiàn)，目前該段航道的岸上收集處理設(shè)施較為短缺，尤其垃圾回收處理中轉(zhuǎn)站的配置有待增加和提高。

（2）船上固體垃圾收集設(shè)備只有簡(jiǎn)易的垃圾桶、垃圾簍、垃圾箱等，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)易腐敗易污染垃圾的有效無(wú)污染收集，需結(jié)合內(nèi)河船舶污染物收集柜的要求進(jìn)行配比和配置。

總之，漢江安康至白河段的船舶固體垃圾處理以垃圾箱等簡(jiǎn)易措施為主，回收處理設(shè)施較為缺失。現(xiàn)有收集處理設(shè)備難以滿足庫(kù)區(qū)的環(huán)保建設(shè)，對(duì)其進(jìn)行綜合整治的需要十分迫切。目前，固體垃圾防治的重點(diǎn)是提高岸上垃圾的回收處理能力，同時(shí)加強(qiáng)易腐敗垃圾的無(wú)污染收集處理。

4 安康至白河段船舶固體垃圾回收處理措施

4.1 客運(yùn)船舶自主處理措施

船舶固體垃圾的自主處理方法主要有焚燒爐焚燒和高溫裂解的熱消除法、復(fù)合裂解的化學(xué)消除法、壓縮粉碎機(jī)械消除法和有機(jī)生化的生物消除法等［3-6］。其中，焚燒法是目前進(jìn)行固體垃圾處理的重要方法，可以徹底消除固體垃圾，處理效果最好。但是，《防治船舶污染內(nèi)河水域環(huán)境管理規(guī)定》禁止船舶在內(nèi)河水域使用焚燒爐，因此安康至白河段船舶不建議采用焚燒法。高溫?zé)峤夥ê蛷?fù)合裂解法都需要高溫，處理?xiàng)l件要求高，耗費(fèi)大，不適合內(nèi)河船舶類型，也不建議采用。高壓蒸汽法則主要用于醫(yī)療垃圾為主的固體垃圾的處理，由于內(nèi)河醫(yī)療垃圾產(chǎn)量較小，不建議采用。固體壓縮粉碎機(jī)械消除法主要用于固體垃圾的減容。

其中，只有有機(jī)生化法可以將船舶固體垃圾中的廚衛(wèi)垃圾徹底分解，能很好的對(duì)廚衛(wèi)垃圾進(jìn)行處理，有效防止急速腐敗造成的污染。有機(jī)生化法是指利用微生物分解消化有機(jī)物的處理方法。該法基本處理流程是含有固體垃圾的污水通過(guò)管路進(jìn)入曝氣室，在曝氣室內(nèi)合適的曝氣量下分解消化其中的有機(jī)物。然后，曝氣處理后的污水再通過(guò)沉淀室，使活性污泥在重力的作用下沉淀分離，上清液在消毒室殺菌消毒后直接排至舷外。有機(jī)生化法具有結(jié)構(gòu)裝置簡(jiǎn)單，處理效果好，成本低等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，是目前的主流處理法。如：活性污泥復(fù)合生物膜復(fù)合法的結(jié)構(gòu)緊湊且操作靈活；生化法、生物膜法及無(wú)機(jī)膜法處理水無(wú)色無(wú)味無(wú)菌無(wú)余氯；生物氧化法、MBR過(guò)濾復(fù)合紫外線殺菌法的有機(jī)物去除率高、污泥產(chǎn)量性質(zhì)穩(wěn)定；活性污泥、接觸氧化和膜生物反應(yīng)器法能高效、徹底和干凈地處理等。

鑒于安康至白河段規(guī)劃客船的客位數(shù)大，廚衛(wèi)垃圾產(chǎn)生量，儲(chǔ)存不當(dāng)極易產(chǎn)生污染。因此，安康至白河段規(guī)劃客位為100～200的客船，推薦廚衛(wèi)垃圾采用船舶自主處理，優(yōu)先采用有機(jī)生化法的固體垃圾處理方法。

4.2 貨運(yùn)船舶船上收集和岸上回收處理措施

安康至白河段船舶的載重噸位和功率較小，該段船舶目前以100 t級(jí)以下的船舶為主。該種船舶長(zhǎng)度基本在30 m之內(nèi)，尺寸偏小，不適宜配備較大尺寸和重量的垃圾處理設(shè)施。同時(shí)根據(jù)《內(nèi)河船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》，所有船舶垃圾應(yīng)儲(chǔ)存在垃圾收集裝置中，定期由有關(guān)部門予以接收。因此，安康至白河段絕大多數(shù)船舶固體垃圾應(yīng)采用船上收集兼岸上無(wú)害化回收處理方案。其中的收集處理站的布設(shè)布置顯得尤為重要。鑒于安康至白河段現(xiàn)有15個(gè)港口碼頭和1座大壩，至少每?jī)蓚€(gè)通航設(shè)施中間應(yīng)該有一個(gè)回收處理站。所以，擬在安康白河全線設(shè)立8個(gè)固體垃圾收集處理站，分別位于小北門、呂河、構(gòu)元、棕溪、蜀河、冷水、麻虎、白河等港口碼頭,碼頭分布見(jiàn)圖1。

同時(shí)，船舶固體垃圾收集需要垃圾箱、垃圾桶等設(shè)施。這些收集設(shè)施不僅需要配備充足的個(gè)數(shù)和容積，而且需要和岸上船舶污染物收集處理進(jìn)行銜接。船舶固體垃圾收集裝置的總?cè)莘eV可采用以下公式確定。式中：G為航行過(guò)程中每人每天所產(chǎn)生的垃圾量，L；p為船上人員；T為清理垃圾的間隔天數(shù)。

4.3 專用回收船回收處理措施

專用回收船回收處理法，主要是通過(guò)配備具有收集處理固體垃圾能力的船舶。該船舶為自航船舶，并配有處理垃圾的成套設(shè)備。船舶航行中可以收集沿岸船只的各種廢棄物進(jìn)行集中處理，也容易對(duì)固體廢棄物進(jìn)行再利用。該方案比較適用于港口碼頭。

對(duì)于漢濱區(qū)的小北門碼頭，以及白河縣的冷水、麻虎、白河等碼頭，靠泊船舶較多，如小北門碼頭有120艘左右船舶。我們針對(duì)其上船舶數(shù)量多，會(huì)存在漏排偷排，采用了碼頭配備專有回收船的方法。通過(guò)對(duì)部分碼頭的專用回收船處理，有效彌補(bǔ)了船上岸上回收處理方案的不足。

圖1 漢江安康至白河段碼頭分布圖Fig.1Port distribution in Ankang-Baihe reach of Hanjiang River

5 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)漢江安康至白河段船舶固體垃圾回收處理存在的問(wèn)題，結(jié)合該航段的航運(yùn)設(shè)施現(xiàn)狀，擬推薦船舶固體垃圾采用船上收集岸上回收處理、船舶自主處理和專用回收船回收處理相結(jié)合的方法。首先，針對(duì)該段航段船舶的載重噸位和功率較小，推薦絕大多數(shù)船舶采用船上收集兼岸上無(wú)害化回收處理措施。同時(shí)，為了配合船舶收集岸上集中回收處理的需求，擬在安康白河全線設(shè)立8個(gè)固體垃圾收集處理站。其次，對(duì)于規(guī)劃客位為100～200的客船，鑒于廚衛(wèi)垃圾產(chǎn)生量大且易污染的特點(diǎn)，建議采用船舶自主處理，優(yōu)先采用有機(jī)生化法的固體垃圾處理方法。最后，同時(shí)推薦采用專用回收船，進(jìn)一步彌補(bǔ)上述方案的不足。該回收處理研究對(duì)安康白河的船舶固體垃圾從岸上到船上進(jìn)行了全面的綜合治理，有效防止了固體垃圾造成的污染，對(duì)保障漢江庫(kù)區(qū)的旅游和水源環(huán)境安全具有重要意義。

［1］盧成,曹宇.漢江客運(yùn)及貨運(yùn)綠色船型關(guān)鍵技術(shù)研究［R］.北京∶交通運(yùn)輸部水運(yùn)工程科學(xué)研究所,2013.

［2］JTS149-1-2007，港口工程環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］趙凱,朱娜,劉艷陽(yáng).艦船廢棄物處理技術(shù)［J］.船海工程,2010,39（6）∶56-59. ZHAO K,ZHU N,LIU Y Y.The Comprehensive Treatment Technique of Ship Wastes［J］.Ship and Ocean Engineering,2010,39（6）∶56-59.

［4］王偉勇,龔浩.防止船舶垃圾污染有關(guān)規(guī)則及對(duì)策［J］.機(jī)電設(shè)備,2005,25（5）∶28-31. WANG W Y,GONG H.Regulations and Countermeasures for the Prevention of Pollution by Garbage from Ships［J］.Mechanical and Electrical Equipment,2005,25（5）∶28-31.

［5］金明新,孫安利,鮑紅淮,等.江蘇內(nèi)河船舶防污現(xiàn)狀與對(duì)策研究［J］.交通環(huán)保,2001,22（4）∶28-32. JIN M X,SUN A L,BAO H H,et al.Study on Present Situation of Ship Pollution Prevention of the Rivers in Jiangsu and its Coun?ter?Measures［J］.Environmental Protection In Transportation,2001,22（4）∶28-32.

［6］鄧玉海,壽旭日.船舶垃圾處理方案分析［J］.交通環(huán)保,2000,21（4）∶36-38. DENG Y H,SHOU X R.Analysis of Disposing Program of Ship Wastes［J］.Environmental Protection In Transportation,2000,21（4）∶36-38.

Research on disposing of ship wastes in the waterway of Ankang to Baihe

WANG Xin?hai,PENG Shi?tao,BAI Jing?feng,CHEN Yao?hong?ling
（Tianjin Research Institute for Water Transport Engineering,Key Laboratory of Environmental Protection Technology on Water Transport Engineering,Ministry of Transport,Tianjin 300456,China）

The ship wastes quantity was huge in the Ankang to Baihe waterway,by investigating the existing production in Hanjiang River.Meanwhile,most of ship wastes was collected or processed in the garbage can or land?fill mainly and simply.These simple measures are difficult to satisfy the further need of Hanjiang River.According to the characteristics and problems of the wastes processing measures,three methods were proposed in this paper. Firstly,the organic and biochemical treatment method will be recommended to the kitchen and washroom garbage in the ships with 100～200 persons.Secondly,the ship wastes will be centralizing processed in the land.Meanwhile, eight waste recycling stations will be set up in the land.Thirdly,the special recovery ship will be used to some ports.The pollution of ship wastes is overall prevented,by the comprehensive measures in the ship and on the land.

ship wastes;dispose;Ankang to Baihe waterway

X 52

A

1005-8443（2015）05-0446-04

2014-09-03；

2015-09-09

西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目（20113289521170）

王心海(1980-)，女，山西省人，助理研究員，主要從事海洋河流污染防治研究。

Biography：WANG Xin?hai（1980-）,female,assistant professor.