碼頭智能生活污水免費(fèi)接收系統(tǒng)在黃浦江碼頭的應(yīng)用探索

辛彬彬 趙效達(dá) 王秋華（閔行海事局，上海 200241）

0 引 言

黃浦江日均航行及作業(yè)船舶達(dá)2 000艘次，眾多船舶產(chǎn)生大量生活污水，而目前的固定接收點(diǎn)和流動(dòng)接收船偏少，作業(yè)碼頭又未配備生活污水岸上接收系統(tǒng)，不能滿足黃浦江上的船舶生活污水接收需求。而現(xiàn)有固定接收點(diǎn)少，多數(shù)碼頭距離較遠(yuǎn)，船舶接收需要航行較遠(yuǎn)距離和花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間；流動(dòng)接收船舶提前預(yù)約不方便，預(yù)約接收時(shí)間經(jīng)常與船期沖突，又導(dǎo)致船舶主動(dòng)接收意愿不強(qiáng)等。建設(shè)碼頭接收設(shè)施可以邊作業(yè)邊接收，大大節(jié)約時(shí)間，減少船期損失；且易于操作，成本相對(duì)較低，碼頭愿意投資，船舶接受度高。此舉措可以有效地解決船舶生活污水違規(guī)排放問(wèn)題。

1 黃浦江船舶生活污水防治現(xiàn)狀

1.1 船舶生活污水的定義與污染危害

1.1.1 船舶生活污水的定義

船舶生活污水是指船舶上由人員或活的動(dòng)物產(chǎn)生的污水，包括任何形式的便器的排出物和其他廢物，醫(yī)務(wù)室的洗手池、洗澡盆以及這些處所排水孔的排出物，裝有活的動(dòng)物處所的排出物，以及混有上述排出物或廢物的其他廢水。

1.1.2 船舶生活污水污染的危害

船舶生活污水是運(yùn)營(yíng)船舶產(chǎn)生的一種水污染物，其有大量有機(jī)物，含有磷、硫等，甚至還有部分致病菌等，容易造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，使得藻類大量繁殖和生長(zhǎng)，致使水中含氧量下降，容易造成魚(yú)類等需氧生物窒息；若有致病細(xì)菌的生活污水直接排到飲用水源地，也會(huì)對(duì)人體健康造成一定的傷害。

1.2 黃浦江船舶生活污水防污染現(xiàn)狀

1.2.1 黃浦江及上海港船舶生活污水產(chǎn)生量巨大

2021年上海的水運(yùn)貨物量達(dá)到約41 489萬(wàn)t，上海港、黃浦江航行的船舶全年將近百萬(wàn)艘次。由此可知黃浦江、上海港產(chǎn)生的船舶生活污水總量是十分巨大的。

1.2.2 黃浦江船舶生活污水排放條件

根據(jù)《中華人民共和國(guó)水污染防治法》《中華人民共和國(guó)防治船舶污染內(nèi)河環(huán)境管理規(guī)定》及上海地方的《上海市飲用水源保護(hù)條例》《上海市飲用水水源保護(hù)緩沖區(qū)管理辦法》等法律及規(guī)章制度，黃浦江船舶生活污水排放區(qū)域如下：

（1）禁排區(qū)

在水源保護(hù)區(qū)及水源保護(hù)緩沖區(qū)內(nèi)，禁止一切船舶排放生活污水。黃浦江水域，自金匯港（閘港彎頭）至閔浦三橋水域，屬于水源保護(hù)緩沖區(qū)，閔浦三橋以上屬于二級(jí)保護(hù)區(qū)。在黃浦江閘港以上水域，任何船舶不得排放任何形式的生活污水。即使經(jīng)過(guò)處理的生活污水，也不得排放。黃浦江上游飲用水源保護(hù)區(qū)調(diào)整

方案如圖1所示。

圖1 黃浦江上游飲用水源保護(hù)區(qū)調(diào)整方案示意圖

（2）在黃浦江其他水域（閘港往下水域），滿足如下條件下排放，如圖2所示。

圖2 黃浦江船舶生活污水排放要求示意圖

船舶需要配備生活污水處理裝置，經(jīng)過(guò)生活污水處理裝置處理的生活污水達(dá)到國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn)，而且只能在船舶航行中排放。

（3）其他不允許排放的情況

①在碼頭停泊期間，處理過(guò)或未處理過(guò)的生活污水均不允許排放；

②航行途中，未經(jīng)生活污水處理裝置處理過(guò)的生活污水，不能排放；

③生活污水經(jīng)過(guò)處理裝置進(jìn)行處理，但是實(shí)際達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，依然不能在黃浦江水域排放。

1.2.3 船舶的生活污水處理裝置使用率比較低

部分船員文化水平不高，對(duì)待新科技新設(shè)備無(wú)法掌握，特別是生活污水處理裝置，培菌、測(cè)量，組件維護(hù)、排污泥等操作繁復(fù)，不會(huì)用導(dǎo)致設(shè)備閑置。部分船員環(huán)保意識(shí)薄弱，也不愿意使用該設(shè)備。

1.2.4 處理過(guò)的污水不達(dá)標(biāo)

船員對(duì)設(shè)備操作不熟悉，對(duì)工作原理、排放標(biāo)準(zhǔn)、排放禁令等不熟悉，操作中只是按操作規(guī)程步驟來(lái)，設(shè)備是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)、故障如何處置等缺乏判斷，即使處理過(guò)的污水也達(dá)不到國(guó)家排放要求。大部分內(nèi)河船舶航行運(yùn)營(yíng)時(shí)間不固定，且由于燃油價(jià)格較高，船員為了節(jié)省開(kāi)支，船舶靠泊狀態(tài)下時(shí)常斷電，目前大部分小型內(nèi)河船舶的生活污水處理裝置是生化型，失去供電后裝置中的原料菌群就會(huì)死亡，造成處理過(guò)的污水也不達(dá)標(biāo)。

閔行海事局于2021年協(xié)同專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)抽取黃浦江作業(yè)碼頭停靠的部分海船及內(nèi)河船舶生活污水處理裝置處理好的生活污水檢測(cè)，檢測(cè)情況見(jiàn)表1，總體達(dá)標(biāo)情況堪憂。

表1 2021年抽取黃浦江作業(yè)碼頭?？康牟糠趾４皟?nèi)河船舶生活污水處理裝置處理好的生活污水達(dá)標(biāo)情況

1.2.5 接收設(shè)施不足

岸上接收設(shè)施能力不足，在黃浦江的大部分碼頭幾乎不具備固定接收設(shè)施，碼頭采取和第三方簽署船舶污染物接收的協(xié)議。目前的固定接收點(diǎn)和流動(dòng)接收船偏少，作業(yè)碼頭又未配備生活污水岸上接收系統(tǒng)，很難滿足黃浦江的船舶生活污水接收需求。而現(xiàn)有固定接收點(diǎn)少，多數(shù)碼頭距離較遠(yuǎn)，船舶接收需要航行較遠(yuǎn)距離和花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間；流動(dòng)接收船舶提前預(yù)約不方便，預(yù)約接收時(shí)間經(jīng)常與船期沖突，又導(dǎo)致船舶主動(dòng)接收意愿不強(qiáng)等。閔行水上綠色綜合服務(wù)區(qū)位置（固定免費(fèi)接收點(diǎn)）如圖3所示。

圖3 閔行水上綠色綜合服務(wù)區(qū)位置（固定免費(fèi)接收點(diǎn)）

1.2.6 違法排放監(jiān)管難

船舶污染管理的主管機(jī)關(guān)是海事管理機(jī)構(gòu)，但是在現(xiàn)場(chǎng)檢查中，如果船舶將生活污水的三通閥和排舷外閥直接打開(kāi)來(lái)排放生活污水則容易查處船舶違法排放生活污水。如果船舶排放時(shí)打開(kāi)，排放完成即關(guān)閉，則比較難以查處。船舶生活污水處理裝置處理過(guò)的生活污水是否達(dá)標(biāo)，海事現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法人員并不能快速辨認(rèn)和確定，需要送檢后才能確定是否超標(biāo)，沒(méi)有及時(shí)性而且費(fèi)用昂貴。

2 應(yīng)對(duì)措施

根據(jù)交通運(yùn)輸部、生態(tài)環(huán)境部等多部門發(fā)布的長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶船舶和港口污染突出問(wèn)題整治方案及建立健全長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶船舶和港口污染防治長(zhǎng)效機(jī)制的意見(jiàn)等要求，后續(xù)需要在黃浦江的作業(yè)碼頭建立起船舶生活污水固定接收設(shè)施。而本項(xiàng)目在黃浦江作業(yè)碼頭建立的智能生活污水免費(fèi)接收系統(tǒng)，也契合其要求且該系統(tǒng)具有設(shè)備及系統(tǒng)智能化、客戶端簡(jiǎn)單易操作、設(shè)施占地規(guī)模小、投資少、碼頭及船舶接受程度高等優(yōu)良特點(diǎn)，將船舶生活污水“船上儲(chǔ)存 轉(zhuǎn)岸處理”全過(guò)程零排放、全過(guò)程信息化方案，以達(dá)到船舶對(duì)黃浦江水體影響最小化，航運(yùn)公司防污效益最大化，船員操作簡(jiǎn)易化的效果，并以此形成作業(yè)碼頭、作業(yè)船舶接收生活污水積極性高，與流動(dòng)接收船互為補(bǔ)充，形成全程閉環(huán)監(jiān)管，杜絕船舶生活污水的違規(guī)排放。

2.1 碼頭智能生活污水接收系統(tǒng)的組成及工作原理

該系統(tǒng)主要由生活污水儲(chǔ)存柜、智能電磁流量計(jì)、污水泵、GRM 無(wú)線通信智能終端（軟件）、接收管道等組成，如圖4所示。停靠在作業(yè)碼頭的船方通過(guò)智能終端（微信小程序或者掃描二維碼）啟動(dòng)水泵便可完成上岸排污至生活污水儲(chǔ)存柜，智能電磁流量計(jì)的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通信自動(dòng)上傳至GRM 無(wú)線通信智能終端（軟件），可直接生成接收憑證，并且能以此建立起船舶排放生活污水、碼頭接收生活污水的信用積分體系。

圖4 碼頭智能船舶生活污水接收系統(tǒng)

2.2 該套碼頭智能生活污水接收系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)及可行性分析

2.2.1 產(chǎn)品設(shè)備智能化

此套碼頭智能船舶生活污水接收系統(tǒng)的硬件由生活污水儲(chǔ)存柜、智能電磁流量計(jì)、GRM 無(wú)線通信智能終端、接收管道等組成。GRM 無(wú)線通信智能終端通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)采集液位、流量、位置信息，對(duì)船舶排污進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)警；智能電磁流量計(jì)可將流量計(jì)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通信智能終端傳輸至互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)；生活污水儲(chǔ)存柜加裝液位計(jì)傳感器，將污水儲(chǔ)存柜液位實(shí)時(shí)傳輸互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

2.2.2 軟件平臺(tái)智能化

軟件平臺(tái)分為船民端、海事端、碼頭端。船民端（如圖5所示）可以通過(guò)微信小程序或者公眾號(hào)或者掃一掃碼頭張貼的二維碼進(jìn)入，簡(jiǎn)單實(shí)用易操作；碼頭端由碼頭管理人員登錄，碼頭管理人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)控本碼頭的生活污水接收設(shè)施的壓力，流量，接收量等數(shù)據(jù)；海事端由海事執(zhí)法人員登錄，可以實(shí)時(shí)查看轄區(qū)碼頭生活污水的接收情況。還可以接入其他危防監(jiān)管平臺(tái)。

圖5 船民端

2.2.3 全過(guò)程信息化

船舶在作業(yè)前需申報(bào)生活污水作業(yè)申請(qǐng)，通過(guò)手機(jī)微信掃一掃功能，掃描污水接收智能裝置上的二維碼后，啟動(dòng)水泵便能上岸排污，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)船舶使用數(shù)據(jù)，自動(dòng)上傳至監(jiān)管平臺(tái)，完成后系統(tǒng)生成《上海港船舶生活污水接收憑證》，可生成電子憑證推送至船員的手機(jī)微信。排放的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳，監(jiān)管部門能在線監(jiān)測(cè)污水的排放情況，見(jiàn)圖6、圖7、圖8。

圖6 碼頭接收設(shè)備及張貼告示

圖7 接收軟管及接頭

圖8 可直接微信下載的接收憑證

2.2.4 數(shù)據(jù)可視化

系統(tǒng)將各碼頭作業(yè)船舶數(shù)量，接收污水?dāng)?shù)量等按每日、每月統(tǒng)計(jì)分析、過(guò)濾、鉆取，數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)等分析手段做動(dòng)態(tài)分析，自動(dòng)以圖形、圖表、地圖等可視化呈現(xiàn)，做到一目了然，快速抓住要點(diǎn)信息。

2.2.5 設(shè)施可移動(dòng)、造價(jià)低、可推廣性強(qiáng)

在碼頭設(shè)置的污水儲(chǔ)存柜可以將污水駁接至環(huán)衛(wèi)車?yán)镛D(zhuǎn)運(yùn)，有條件的碼頭也可接入市政管道?？筛鶕?jù)碼頭需求制定污水柜的大小，污水柜快滿時(shí)自動(dòng)報(bào)警提醒碼頭及時(shí)處置。所占面積小，總體投資少，碼頭可接受度高，可推廣性非常強(qiáng)。

2.2.6 能大力提高碼頭及船舶合規(guī)接收生活污水的積極性

結(jié)合碼頭智能生活污水接收設(shè)施在船舶污染防治中的應(yīng)用，將碼頭的船舶裝卸貨艘次和生活污水接收艘次及總接收量等作為考核等次，經(jīng)后臺(tái)審核及現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)，確認(rèn)碼頭的防污染信用等級(jí)，形成樣板碼頭，讓碼頭形成“比學(xué)趕超”的良好態(tài)勢(shì)，提升船舶生活污水的合規(guī)處置率。

可以適時(shí)仿照江蘇、浙江模式，對(duì)于靠泊碼頭作業(yè)船舶要求其污水過(guò)多則必須接收，并形成作業(yè)船舶污水接收誠(chéng)信管理，加強(qiáng)作業(yè)船舶接收污水的積極性。

2.2.7 提高監(jiān)管效能

以往檢查船舶生活污水排放情況，需要執(zhí)法人員現(xiàn)場(chǎng)逐一核查生活污水的三通閥，法定文書(shū)及記錄等，工作量巨大又難于覆蓋大多數(shù)船舶，且難于直接發(fā)現(xiàn)違法排污行為。檢查人員也很難判斷生活污水否超標(biāo)排，往往需要送檢后才能確定是否超標(biāo)，沒(méi)有及時(shí)性而且費(fèi)用昂貴。

海事監(jiān)管平臺(tái)能全程信息化實(shí)時(shí)監(jiān)管區(qū)碼頭生活污水接收情況，可以按照轄區(qū)碼頭分布情況全方位展現(xiàn)生活污水設(shè)備運(yùn)行情況，同時(shí)能夠具體查看某一碼頭的生活污水接收情況，見(jiàn)圖9。

圖9 海事端

2.3 可行性分析

對(duì)目前影響船舶接收生活污水的主要因數(shù)（見(jiàn)表2）和船舶希望的接收方式（見(jiàn)表3）進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，共收到1165份問(wèn)卷調(diào)查，其中包含內(nèi)河船舶、海船，既有大型船舶，也有幾百噸的小型船舶等，調(diào)查問(wèn)卷有較大的參考性。

表2 影響船舶接收生活污水的因數(shù)（單位：份數(shù)）

表3 希望的處置方式（單位：份數(shù)）

從表2統(tǒng)計(jì)看，預(yù)約流程繁瑣、接收等待時(shí)間長(zhǎng)、與船舶檔期沖突及去往固定接收點(diǎn)遠(yuǎn)等為主要影響船舶積極主動(dòng)接收船舶生活污水的因數(shù)。

從表3可以看出來(lái)大部分船舶愿意在碼頭作業(yè)期間接收生活污水，方便又不影響船舶檔期。

統(tǒng)計(jì)黃浦江上游35家作業(yè)碼頭建設(shè)該接收設(shè)施的意愿見(jiàn)表4。

表4 碼頭對(duì)于建設(shè)該接收設(shè)施的情況

從表4可以看出大部分碼頭愿意建設(shè)該接收設(shè)施。

3 總 結(jié)

此套系統(tǒng)將船舶生活污水“船上儲(chǔ)存 轉(zhuǎn)岸處理”全過(guò)程零排放、全過(guò)程信息化方案，以達(dá)到船舶對(duì)黃浦江水體影響最小化，航運(yùn)公司防污效益最大化，船員操作簡(jiǎn)易化的效果，并以此形成作業(yè)碼頭、作業(yè)船舶接收生活污水積極性高，與流動(dòng)接收船互為補(bǔ)充，形成全程閉環(huán)監(jiān)管，杜絕船舶生活污水的違規(guī)排放，有效解決黃浦江船舶污染治理歷史難題，契合上級(jí)文件的要求，并可推廣至上海港甚至全國(guó)的作業(yè)碼頭，加快推進(jìn)全國(guó)水域航運(yùn)綠色發(fā)展，共建生態(tài)文明。