Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экологические аспекты судоходства. Учебное пособие
.pdf
В общем случае любая судовая установка для обработки СВ должна
удовлетворять следующим основным требованиям [1]:
- обеспечивать обработку стоков с постоянным качеством очищенной воды
независимо от интенсивности поступления СВ и концентрации загрязнения, в том
числе крупнофракционного;
- на качество очистки не должна влиять температура СВ (температура
внешней среды — до 50 °С; температура сточных вод — до 80 °С);
- возможность отключения системы на длительный период и включаться в
работу за минимально возможное время; иметь систему автоматизации;
- надежно работать в условиях качки (крен или дифферент судна до 30°,
бортовая и килевая качки до 30°) и при наличии вибрации;
- иметь минимально возможные массу и габариты.
В типовых судовых системах СВ подвергаются предварительной обработке,
с последующим извлечением из них нерастворимых примесей. Осветленная
сточная жидкость обеззараживается и сбрасывается за борт или поступает в
санузлы. Извлеченные примеси либо сжигаются в инсинераторах, либо поступают
в накопительные емкости для последующей сдачи в портовые приемные
сооружения, либо сбрасываются в разрешенных морских районах.
Наибольшее практическое применение получили установки очистки СВ с
биологическим, физико–химическими электрохимическим принципом
действия. Сущность каждого из них сводится к следующему.
Биологический метод очистки СВ основан на создании и поддержании
оптимальных условий существования бактерий, перерабатывающих
содержащиеся в СВ вредные вещества в продукты, безвредные для
окружающей среды — двуокись углерода и воду с неорганическими
примесями. Для этой цели при очистке СВ используют аэробные бактерии,
потребляющие кислород из аэрированной воды.
Непосредственный процесс очистки СВ заключается в измельчение
отходов, аэрирование жидкости, ее отстаивание от активного ила и химическое
обеззараживание (хлорирование), после чего обработанные воды сбрасываются за
борт, а отстой (шлам), содержащий бактерии, собирается и возвращается в
аэрационную цистерну для последующей обработки.
Преимуществом таких установок является простота их конструкции и
обслуживания, малый расход химических реагентов.
Вместе таким установкам присущи следующие недостатки [1]:
- чувствительность к солености стоков;
- потребность в сравнительно длительном времени на ввод установки в
действие после значительных перерывов в работе;
- чувствительность к наличию в сточных водах поверхностно-активных
веществ (ПАВ).
Установки на биологическом принципе применяются на пассажирских
судах, для которых важно полностью исключить необходимость сдачи СВ на
приемные портовые сооружения, что связано со значительными затратами
времени и средств.
В установках с физико-химическим принципом действия используется
химическая обработка, коагуляция (разделение раствора на две фазы), осаждение
коагулированного загрязнения, флотация (всплытие измельченных частиц на
поверхность вместе с пузырьками воздуха), фильтрование, окисление загрязнения.
Преимущества таких установок – скорость процессов обработки стоков в
них в 10…20 раз выше, небольшие габариты и масса, малая зависимость от
солености и температуры стоков, возможность автоматизации процесса
обработки.
В отличие от установок биологической очистки установки с физикохимическим принципом обработки имеют более достаточно сложные
технологические схемы и конструкции. Кроме того, эти установки обеспечивают
более низкое качество очистки.
Электрохимический метод обработки СВ отличается от физикохимического тем, что процесс коагуляции совершается в электрическом поле.
Модуль грубой очистки предназначен для отделения
крупнодисперсионных примесей и сбора шлама. Шлам после обработки в
измельчителе перекачивается насосом в емкость для сбора шлама. Чем мельче
частицы отходов, тем больше их суммарная поверхность и тем интенсивнее
происходит биологический процесс.
Модуль тонкой очистки предназначен для электрохимической обработки
и обеззараживания СВ. Блок состоит из четырех следующих отсеков: в первом
отсеке расположен блок электродов коагулятора, в остальных – блоки
электродов флотаторов. Сточные воды, проходя через межэлектродное
пространство коагулятора, насыщаются ионами алюминия, образующимися при
растворении электродов. Ионы алюминия коагулируют загрязняющие вещества,
находящиеся в коллоидном состоянии. Во втором — четвертом отсеках блока
загрязняющие вещества поднимаются на поверхность обрабатываемой жидкости
с пузырьками газа, образующимися при электролизе воды. Пена, образующаяся в
процессе флотации, удаляется с поверхности в шламовую цистерну.
К числу основных особенностей установок на электрохимическом
принципе действия относятся:
- отсутствует ограничение по исходной концентрации загрязнения;
- стабильность степени очистки при длительной работе установки;
- для очистки 1 м3 СВ требуется 1,2 кВт электроэнергии;
- возможно изменение производительности за счет изменения числа модулей;
- автоматизация технологического процесса.
4. Состав мусора, образующегося на судах
Многолетний международный и отечественный опыт эксплуатации судов
различных типов и назначения показывает, что мусор на них образуется в
процессе [1,2,9]:
- перевалки грузов;
- технического обслуживания и ремонта механизмов и устройств —
ржавчина, накипь, нагар, использованная ветошь, пришедшие в негодность
детали, обрезки листового и пруткового металла, картона, дерева, различных
натуральных и синтетических материалов и др.;
- санитарно–гигиенического ухода за жилыми и служебными
помещениями судна — бытовой мусор;
- питания экипажа и пассажиров, отходы от хранения продуктов — тара,
упаковка, пришедшие в негодность пищевые продукты и остатки пищи;
- сепарации льяльных, балластных и сточных вод;
Количество судового мусора на одного человека, находящегося на судне,
определяется типом судна, его размерами и общей численностью людей на
судне. По данным ИМО, среднесуточная норма бытового мусора составляет
1…2 кг/чел на грузовых судах и 2…3 кг/чел на пассажирских.
При переработке грузов на судне может скапливаться мусор, количество
и характер которого изменяются в широких пределах. Так, например, при
переработке обычных массивов генеральных грузов отходы главным образом
упаковочных материалов, составляют в среднем 1 т на 100…150 т
переработанного груза. В то же время при переработке навалочных грузов
каждые 100 т переработанного груза дают до 20 кг отходов, уходящих в мусор.
Обобщенные данные результаты исследования образования мусора на
пассажирских судах, приведенные в [1], показывают, что компоненты мусора
распределяются следующим образом: пищевые отходы — 62,2 %; бумага,
картон — 17 %; стекло — 8 %; текстиль — 3,5 %; металл — 5 %.; бытовой
мусор — 2,4 %; деревянный мусор — 1,5 %; пластмассовые отходы — 0,3 %;
резина, ржавчина, краска — 0,1 %.
Достаточно часто на судах скапливается большое количество остатков
груза, перевозимого навалом (продукты растительного и животного
происхождения, уголь, лесоматериалы, удобрения, соли, минералы, руды,
железный и стальной лом и пр.). На практике из-за недостатка времени в порту и
невыполнении соответствующих инструкций по обращению с мусором работы по
очистке трюмов проводятся на морских переходах, а собранные остатки
выбрасываются в море, что приводит к ее естественному загрязнению.
Установлено, что образующийся на судах мусор (изделия из бумаги, стекло,
металлические банки, не замасленная ветошь, керамика, обшивочный и упаковочный материал и пр.) подлежит сбору в специально предназначенные для этого
маркированные емкости-контейнеры (съемные или встроенные), затем мусор
либо утилизируется на борту судна, либо сохраняется до момента его сдачи в
портовые приемные сооружения для отходов, либо после обработки сбрасывается
в море. Предполагается, что мусор в контейнере обычно должен содержать 50 %
стекла, картона и бумаги, 25 % пластмассовых изделий, 25 % пищевых отходов.
Емкость контейнеров может быть уменьшена для судов, совершающих
регулярные рейсы между двумя портами или короткие рейсы. Категорически
запрещается смешивать пищевые отходы с бытовыми и нефтесодержащими
отходами, в том числе с промасленной ветошью. Пластиковый мусор должен
оставаться на борту судна до сдачи его в портовые приемные сооружения для
отходов [1].
Поскольку существуют различные технологии процессов обработки
разных видов мусора, то при сдаче его с судов в портовые приемные
сооружения для отходов следует осуществлять его разделение непосредственно
на борту на следующие виды:
- пищевые отходы;
- изделия из пластика, как чистые, так и смешанные с не пластиковым мусором;
- отходы, связанные с перевозкой груза, и бытовые, образующиеся в
процессе с эксплуатацией судна.
Особое беспокойство, а, следовательно, и повышенные требования рада
стран мира вызывают сбросы с судов пищевых отходов в связи с возможностью
заражения человека, животных и растений продуктам, а также материалами,
сопутствующими им (пищевая упаковка, посуда разового пользования). В этих
случаях для уничтожения болезнетворных (патогенных) организмов требуется
либо инсинерация и стерилизация или иная особая обработка мусора.
5. Требования нормативных документов по предотвращению
загрязнения водной среды сбросами отходов
Основным регламентирующим документам, регламентирующими
требования по предотвращению загрязнения водной среды сбросами отходов,
являются:
- Приложение V конвенции МАРПОЛ-73/78;
- Конвенция по защите морской среды района Балтийского моря (ХЕЛКОМ- 92);
- Лондонская конвенция по предотвращению загрязнения моря сбросами
отходов и других материалов и Протокол к ней 1996 года.
Требования этих документов, различные национальных правил и
законодательств по ограничению сброса в море мусора распространяются на все
суда, вне зависимости от их размера, численности экипажа и сроков постройки.
В соответствии с требованиями Приложения V Конвенции МАРПОЛ73/78 в табл. 4.2 в обобщенном виде приведены существующие условия сброса
мусора с судов.
Сброс в море пищевых отходов разрешается при условии пропускания их
через измельчитель или мельничное устройство со всех судов, ошвартованных у
плавучих платформ или находящихся в пределах 500 метров от них. Такие
измельченные или размолотые пищевые отходы должны проходить через грохот с
отверстиями размером не более 25 мм [1].
Запрещен сброс мусора и любых материалов, подпадающих под действие
Приложения V МАРПОЛ-73/78, со всех судов, ошвартованных от плавучих
платформ или находящихся в пределах 500 метров от них.
П
ластик (включая
синтетические
Плавающий се
парационный
25
миль от
Бумага, тряпки,
стекло, металл,
12
миль от
Любой мусор,
и измельченный
3 мили от бе
рега или
Пищевые отходы не
Пищевые отходы из
мельченные
Особыми районами
ского, Черного, Красного,
«Район заливов» и Антарктический
Таблица 4.2
Условия сброса мусора согласно Приложению V Конвенции МАРПОЛ-73/78
Тип мусора
Вне особых районов
(Правило 3)
Все суда
В особых районах
(Правило 5)
Буровые плат-
формы и суда в
пределах 500 м от
них
канаты, сети и изделия из пластика)
материал, крепеж и упаковки
бутылки и пр. подобные отходы
на измельчительных установках
измельченные
являются районы морей: Средиземного, Балтий
Северного, Карибского (включая Мексиканский залив),
берега или более
берега или более
более
12 миль от берега или
более
Более 3 миль
от берега
Сброс запрещен
Сброс запрещен
Сброс запрещен
12 миль от берега или более
На каждом судне валовой вместимостью 400 и более и на каждом судне,
предназначенном для перевозки 15 человек и более, должен быть Журнал
операций с мусором и план (схема) управления мусором. Требованиям этого
плана должны следовать члены команды. План должен содержать описание всех
процедур сбора, хранения, обработки и сброса мусора, включая использование
оборудования, имеющегося на судне.
Кроме мусора, образующегося на судне, большое количество
всевозможного мусора образуется и вне их эксплуатации, сброс которого в
морскую среду достаточно строго регламентирован.
Так, в соответствии с Лондонской Конвенцией по предотвращению
загрязнения моря сбросами отходов и других материалов 1972 г. и Протоколом
к этой Конвенции 1996 г., который заменил Конвенцию LDC (статья 23
Протокола), сброс в море мусора, образовавшегося не в процессе эксплуатации
судна, запрещается:
- любое преднамеренное удаление (сброс) или захоронение в море отходов и
других материалов с судов, летательных аппаратов, МС (платформ и других
морских искусственных сооружений);
- любое помещение на хранение на морском дне и в его недрах отходов или
других материалов с судов, летательных аппаратов, МС;
- любое оставление или опрокидывание в море на месте различных
морских искусственных морских сооружений с целью их удаления;
- экспорт отходов или других материалов в другие страны для сброса или
сжигания в море;
- сжигание на судне или МС отходов с целью их удаления посредством
термического разрушения:
- сброс материалов, содержащих высокие уровни радиоактивности (по
определению МАГАТЭ).
Разрешается:
- удаление в море отходов или других материалов, являющихся результатом
обычной эксплуатации судов, летательных аппаратов, МС и их оборудования,
кроме отходов или других материалов, транспортируемых судами, летательными
аппаратами, МС;
- размещение под водой предметов (кабелей, трубопроводов и устройств для
научных целей), не противоречащих целям Конвенции.
Отходы или другие материалы, которые могут считаться допустимыми
для сброса:
- материалы, извлеченные при дноуглубительных работах;
- осадки сточных вод;
- рыбные отходы или материалы, являющиеся результатом операций по
промышленной переработке рыбы;
- суда и другие искусственно сооруженные в море конструкции;
- инертные геологические материалы неорганического происхождения;
- органические материалы естественного происхождения;
- крупные предметы, состоящие в основном из железа, стали, бетона и
подобных безвредных материалов.
Отходы или другие материалы, перечисленные выше, могут считаться
допустимыми для сброса при условии, что материалы, способные создавать
плавучий мусор или иным образом способствующие загрязнению морской ил,
изъяты в максимальной степени, а также при условии, что сброшенные отходы не
создадут препятствий для рыболовства и судоходства.
Разрешение на сброс при некоторых обстоятельствах предусматривает
дополнительные мероприятия для уменьшения необходимости производить
сброс, в частности [1]:
- рассмотрение вариантов удаления отходов (повторное использование,
рециркуляция, уничтожение опасных компонентов и др.) с учетом их химических,
физических и биологических свойств (токсичность, стойкость, аккумуляция,
биотрансформация);
- при выборе места сброса учитывать физические и биологические
характеристики морской воды и дна, расположение зон отдыха, зон экономической
ценности в рассматриваемом районе;
- оценка потенциального воздействия – это краткое заключение о
предполагаемых вариантах сброса;
- мониторинг для проверки выполнения условий разрешенного сброса.
6. Установки для обработки и утилизации мусора
Многолетняя международная и национальная практика обращения с
мусором, в особенности по условиям экологической безопасности судов,
показывает, что обработку и утилизацию целесообразно производить там, где они
образуются, т.е. на судне с использованием установок для его сжигания,
измельчения, измельчения и упаковки стеклянных изделий, прессования и его
упаковки [1,2].
Установлено, что оборудование, используемое для обработки и
утилизации мусора, шлама нефтесодержащих и сточных вод, должно строго
удовлетворять требованиям МАРПОЛ-73/78, испытано в соответствии с
требованиями резолюций ИМО и иметь одобрение классификационных обществ
(КО).
В мировой практике существует несколько способы обработки судовых
отходов, в частности [1]:
- биотермическая переработка;
- сепарация твердых отходов на отдельные фракции с последующим
брикетированием;
- размельчение с последующим растворением в воде;
- химическая обработка растворителями;
- термическое сжигание.
Наиболее оптимальным и приемлемым для судовых условий является
термическая обработка отходов. Опытная эксплуатация показала, что данный
способ позволяет обрабатывать все виды судовых отходов, значительно
уменьшать их массу и объем, а полученную золу и шлак пакетировать и сдавать
на берег для дальнейшего использования.
Утилизация судового мусора, шлама нефтесодержащих и сточных вод
осуществляется с использованием специального устройства – инсинератора
(устройства для термической утилизации).
В настоящее время созданы и используются судовые малогабаритные
установки для сжигания от 5…10 кг мусора до высокопроизводительных
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]