船舶生活污水系統(tǒng)改造

許 建

（山東省煙臺(tái)船舶檢驗(yàn)局，山東煙臺(tái) 264000）

0 引言

《國(guó)內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則（2020）》（簡(jiǎn)稱(chēng)“2020法規(guī)”）已于2020年8月1日實(shí)施，其中，防止船舶生活污水污染規(guī)定發(fā)生了較大變化。新法規(guī)將2018年生態(tài)環(huán)境部制定的《船舶水污染排放控制標(biāo)準(zhǔn)》（簡(jiǎn)稱(chēng)“控制標(biāo)準(zhǔn)”）中對(duì)生活污水排放控制的要求納入法規(guī)之中，使之完善。2020法規(guī)中，防止船舶生活污水污染規(guī)定提高了排放要求，并對(duì)部分現(xiàn)有船舶具有追溯性。為了滿(mǎn)足法規(guī)要求，現(xiàn)有船已逐步開(kāi)始生活污水處理系統(tǒng)升級(jí)改造工作。

1 2020法規(guī)的變化及現(xiàn)狀

1.1 適用對(duì)象的變化

原2011法規(guī)的適用對(duì)象由“400 t及以上的新船、小于400 t但核定載運(yùn)15人以上的新船、自2014年1月1日起，400 t及以上的現(xiàn)有船舶及小于400 t但核定載運(yùn)15人以上的現(xiàn)有船舶”變更為“400 t及以上的船舶，小于400 t但核定載運(yùn)15人及以上的船舶”。新法規(guī)刪除了新船與現(xiàn)有船舶的分類(lèi)適用范圍，即對(duì)新船、現(xiàn)有船要求一致（除不設(shè)有衛(wèi)生設(shè)施和醫(yī)務(wù)室的船舶）。同時(shí)，對(duì)于小于400 t但核定載運(yùn)人數(shù)為15人的船舶，具有追溯性，并且明確了適用于上述要求的已經(jīng)投入營(yíng)運(yùn)的船舶應(yīng)不遲于2020年12月31日滿(mǎn)足防止生活污水污染規(guī)定并進(jìn)行相關(guān)檢驗(yàn)[1]。

1.2 排放控制要求變化

2020法規(guī)中新增5.1.7條款中規(guī)定[1]“對(duì)航行于生活污水和/或灰水禁排區(qū)域的船舶，應(yīng)具有足夠艙容以留存船舶在禁排區(qū)（如渤海海域）時(shí)所產(chǎn)生的所有生活污水和/或灰水。”此條規(guī)定是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中“內(nèi)河以及距最近陸地≤3 n mile的海域，對(duì)于經(jīng)認(rèn)可的生活污水處理裝置處理達(dá)標(biāo)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”的等效規(guī)定。

現(xiàn)實(shí)情況是，大多數(shù)已裝設(shè)符合要求的生活污水處理裝置的船舶，未設(shè)置專(zhuān)門(mén)的生活污水儲(chǔ)存艙（即集污艙）。但船舶在港內(nèi)卸貨、錨泊期間，僅靠生活污水處理裝置自帶的儲(chǔ)存柜容積難以?xún)?chǔ)存多日，因此加裝具有足夠容積的生活污水儲(chǔ)存艙勢(shì)在必行。隨著新法規(guī)的實(shí)施，大部分船舶已在機(jī)艙的富?？臻g內(nèi)加裝了生活污水儲(chǔ)存艙，但對(duì)于尺寸較小的現(xiàn)有船，機(jī)艙空間已非常狹小，不得已在相鄰的艙室（如舵機(jī)艙）內(nèi)重新布置生活污水儲(chǔ)存艙。

1.3 新增污染物排放限值指標(biāo)要求

將標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)生活污水處理裝置污染物排放限值要求納入到了新法規(guī)中，對(duì)不同時(shí)期安裝或更換生活污水處理裝置的船舶的排放限值進(jìn)行了明確規(guī)定，如表1所示。

表1 新法規(guī)關(guān)于生活污水排放物限值的要求

2 安裝生活污水取樣點(diǎn)的要求

關(guān)于對(duì)生活污水處理裝置出水口安裝取樣點(diǎn)的要求，舊法規(guī)指向了國(guó)際海事組織MEPC.2(Ⅵ)決議通過(guò)的《船舶生活污水處理裝置性能試驗(yàn)指南》，該指南并沒(méi)有規(guī)定取樣點(diǎn)的具體安裝位置?？紤]到大部分船舶經(jīng)處理后的生活污水通過(guò)管路直接排到舷外，較難對(duì)排出物進(jìn)行監(jiān)控，2020法規(guī)明確了取樣點(diǎn)的安裝位置，并且對(duì)所有船舶均具有追溯性，即不論生活污水裝置何時(shí)安裝上船，都要求在出水口安裝取樣點(diǎn)，并保持可用。

當(dāng)前，不少船舶的黑水和灰水管系的布置在舷側(cè)防浪閥前混合。這種情況下，在船舶到港或錨泊排放經(jīng)生活污水裝置處理達(dá)標(biāo)的生活污水和灰水時(shí)，二者會(huì)在舷側(cè)防浪閥前混合，由于防浪閥一般位于水線以上，機(jī)艙內(nèi)的裝置位于水線以下，受到舷外吃水背壓的作用，混合水可能會(huì)在排放泵后管段發(fā)生倒灌，因此會(huì)使取樣點(diǎn)樣本混有灰水，而灰水中的飯菜油污、洗浴泡沫水等含有氮磷成分，會(huì)導(dǎo)致樣本的生化需氧量、化學(xué)需氧量、PH值和氯等指標(biāo)超過(guò)限值[2]。因此，部分現(xiàn)有船舶還應(yīng)考慮上述影響，對(duì)黑水和灰水排舷外管路進(jìn)行獨(dú)立設(shè)置。

3 生活污水系統(tǒng)改造方案分析

3.1 加裝集污艙

當(dāng)前，部分現(xiàn)有船設(shè)有生活污水處理裝置或粉碎消毒裝置，而未設(shè)置足夠容積的集污艙。從船舶檢驗(yàn)方面考慮，通過(guò)增設(shè)集污艙進(jìn)行生活污水改造的船舶需要提供以下圖紙資料進(jìn)行審查批準(zhǔn)：

1）生活污水系統(tǒng)集污艙改造說(shuō)明書(shū)。

2）新增生活污水集污艙布置圖。

3）改造后生活污水系統(tǒng)圖。

4）未經(jīng)處理生活污水排放速率計(jì)算書(shū)及排放操作規(guī)程。

5）生活污水集污艙容積及液體傾側(cè)距計(jì)算書(shū)。

6）空船重量重心計(jì)算書(shū)。

上述資料中，1）～4）為強(qiáng)制要求提供，材料5）、6）則是考慮新增集污艙容積較大，而船舶自身噸位及重量較小的情況，需要通過(guò)液體傾側(cè)距計(jì)算及空船重量重心計(jì)算校核其穩(wěn)性，避免自由液面及空船重量重心變化對(duì)船舶航行安全產(chǎn)生影響。其中，集污艙容積通常采用以下計(jì)算方法：當(dāng)船舶從出發(fā)港至港口當(dāng)局所規(guī)定的排放地點(diǎn)的航行時(shí)間超過(guò)24 h時(shí)，每人每晝夜按70 L計(jì)算；當(dāng)航行時(shí)間在8 h～24 h時(shí)，每人按35 L計(jì)算；當(dāng)航行時(shí)間在4 h～8 h時(shí)，每人按18 L計(jì)算；當(dāng)航行時(shí)間在1 h～4 h時(shí)，每人按9 L計(jì)算；當(dāng)航行時(shí)間在1 h以下時(shí)，每人按6 L計(jì)算；如果船舶安裝的便器為真空沖洗式，則上述不同航行時(shí)間段對(duì)應(yīng)的計(jì)算值可減半[1]。

在進(jìn)行生活污水系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)時(shí)，不少設(shè)計(jì)公司對(duì)加裝集污艙后的管路布置中往往存在一個(gè)誤區(qū)，即將集污艙布置在生活污水處理裝置出口與排舷外管路之間。在船舶到港或錨泊時(shí)，經(jīng)處理后的生活污水先排至集污艙儲(chǔ)存，再于船舶航行時(shí)進(jìn)行排放。此種設(shè)計(jì)，未考慮生活污水的特殊性，其與油污水不同，若儲(chǔ)存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，由于機(jī)艙溫度、氧氣濃度等因素，相關(guān)排出物指標(biāo)會(huì)發(fā)生變化，極易超出2020法規(guī)中對(duì)排出物的限值要求，從而危害海上環(huán)境[3]。因此，直接排放是錯(cuò)誤的。

目前，解決上述問(wèn)題的辦法可參考圖1的設(shè)計(jì)方案。該方案在集污艙排舷外的管路上加裝管路P1至生活污水處理裝置入口，若集污艙內(nèi)生活污水儲(chǔ)存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則由粉碎排放泵駁回至生活污水處理裝置內(nèi)重新進(jìn)行處理。因此只要在航行時(shí)，處理達(dá)標(biāo)的生活污水便可在內(nèi)河以及≤3 n mile的海域內(nèi)隨時(shí)進(jìn)行排放。

圖1 某2 987 GT多用途船生活污水系統(tǒng)改造方案

3.2 升級(jí)改造生活污水處理系統(tǒng)

一方面，由于部分現(xiàn)有船舶的生活污水處理裝置維護(hù)不到位，日常檢驗(yàn)及維護(hù)只對(duì)處理裝置外部閥門(mén)、管路、泵進(jìn)行了試驗(yàn)，往往忽視了系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的檢查，內(nèi)部結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期缺少維護(hù)保養(yǎng)會(huì)出現(xiàn)管路銹蝕、漏氣，使系統(tǒng)性能性能降低，排出口的生活污水各項(xiàng)指標(biāo)超過(guò)限值，導(dǎo)致船舶存在被滯留的風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)這種情況，船舶公司、船員要加強(qiáng)生活污水處理裝置內(nèi)部的維護(hù)管理，同時(shí)定期委托專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行取樣，若樣本污染物超標(biāo)，則需從外部投藥管理到內(nèi)部結(jié)構(gòu)檢查逐項(xiàng)分析，對(duì)性能不滿(mǎn)足要求的裝置進(jìn)行及時(shí)更換。

另一方面，目前的船舶很多設(shè)計(jì)中存在灰水直接進(jìn)入生活污水處理裝置的情況。圖2、圖3所示管路設(shè)計(jì)是大多數(shù)現(xiàn)有船舶所采用的方案：灰水管路與黑水管路分別獨(dú)立流入生活污水處理裝置，見(jiàn)圖2；或在生活污水處理裝置前匯集后流入生活污水處理裝置，見(jiàn)圖3。由于其生活污水處理裝置設(shè)計(jì)安裝上船時(shí)未考慮灰水作為稀釋水的情況，不能處理灰水，該船經(jīng)處理后的生活污水存在不滿(mǎn)足排放標(biāo)準(zhǔn)的可能性。因此，船舶檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)在產(chǎn)品檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)考慮生活污水處理裝置入口混入灰水的情況。同時(shí)，在現(xiàn)有生活污水系統(tǒng)無(wú)法處理灰水的情況下，應(yīng)對(duì)通向生活污水處理裝置的灰水管路進(jìn)行盲斷，使其只能進(jìn)入生活污水集污艙或直接排出舷外，或設(shè)備生產(chǎn)廠家能加速產(chǎn)品升級(jí)改造，研發(fā)出同時(shí)適用于黑水和灰水的生活污水處理裝置[4]。

圖2 灰水直接進(jìn)入處理裝置

圖3 灰水匯入總管后進(jìn)入處理裝置

4 結(jié)論

2020法規(guī)對(duì)防止船舶生活污水污染規(guī)定的變化，是對(duì)船舶走高質(zhì)量發(fā)展道路的有力推進(jìn)?；诖?，有以下建議：1）作為船舶檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)應(yīng)在日常的檢驗(yàn)中擴(kuò)大對(duì)船舶生活污水的檢驗(yàn)范圍，不僅要對(duì)其性能進(jìn)行試驗(yàn)，也要關(guān)注其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完整性；2）在對(duì)現(xiàn)有船舶加裝集污艙的改造過(guò)程中，要考慮到生活污水中物質(zhì)的復(fù)雜性，充分溝通，確保系統(tǒng)在任何情況下均符合法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)要求。