汉江安康至白河段船舶固体垃圾回收处理研究

王心海，彭士涛，白景峰,陈瑶泓伶

（交通运输部天津水运工程科学研究所水路交通环境保护技术交通行业重点实验室，天津300456）

汉江安康至白河段船舶固体垃圾回收处理研究

王心海，彭士涛，白景峰,陈瑶泓伶

（交通运输部天津水运工程科学研究所水路交通环境保护技术交通行业重点实验室，天津300456）

通过调查汉江安康至白河段船舶固体垃圾现状，发现该航段船舶固体垃圾产生量大，而且船舶固体垃圾的接收处理多以简易设施为主。船舶固体垃圾的现状极易对区域环境造成影响。文章针对安康至白河段固体垃圾现有处理措施的特点和问题，提出如下3个处理措施。第一个措施是规划客位为100～200的客船的厨卫垃圾采用有机生化法处理。第二个是该航段船舶固体垃圾主要采用上岸集中处理，并拟在安康全线设立8个垃圾回收处理站。第三个是局部航段采用专用回收船法，进一步配合岸上回收处理，真正实现船舶固体垃圾的岸上船上全面综合治理。

船舶固体垃圾；回收处理；安康白河航段

汉江上游安康至白河段紧接亚洲第一大人工淡水湖丹江口水库。丹江口水库是我国一级水源保护区，也是南水北调中线工程水源地。尤其随着南水北调工程的建设，水库也将向北京、天津、河南、河北等4个省市沿线地区的20多座城市提供生活和生产用水，关系着众多城市，特别是祖国首都的用水安全。因此，其水质的保持和保护的重要性将显得更为突出。本文针对汉江安康至白河段高等级航道范围内的船舶固体垃圾进行回收处理整治研究。

1 航运现状

安康至白河段位于陕西省南部汉江上游中下段，全长164 km。其起始点位于安康市区的小北门，终点位于白河县下游与湖北省交界处。该航段的港口码头主要分布在汉江干流的安康市汉滨区、旬阳县、白河县境内，上起安康市汉滨区的小北门码头,下止于陕西省与湖北省交界处的下卡子码头。该段水电枢纽有已经建成的安康水电大坝，以及正在建设的旬阳、蜀河、白河三座水电大坝。航行其上的船舶主要有客船、货船、游船、轮渡、货趸船、拖船、小仙板船、采砂船、机动船等。其中，小北门、老君观、石梯、早阳等码头的现有船舶分别为120艘、15艘、4艘和5艘。吕河镇码头的货运量为13万t，客运量为11万人。旬阳港码头的货运量为10万t，客运量中断。棕溪码头为中型码头，货运量为5万t，客运量为8万t。蜀河港当地来往人员较多，货物运输量较大，货运量21万t，客运量10万人。兰滩乡码头货运量1万t，客运量3万人。构元、仙河、冷水镇、麻虎乡、下卡子等码头现分别停有船舶2艘、2艘、51艘、49艘和58艘。

目前，该河段船舶以载重吨100 t级以下为主。其船型呈现平均载重吨小、船龄老化、船型多样的特点。该航道等级预计2015年前后达到内河四级航道的通航标准。规划客船的客位为100～200客位，主要有30客位、50客位、100客位和150客位等船型。货船的载重吨级主要为200 t级、300 t级和500 t级［1］。

2 船舶固体垃圾的危害及产生量

2.1 船舶固体垃圾的种类及危害

船舶固体垃圾是指船舶在营运中产生的各种固体废弃物，主要有生活垃圾和生产废弃物。生活垃圾主要有食品废弃物、医疗废弃物、织物、塑料、纸制品、玻璃、金属饮料罐等。生产废弃物主要有船舶维修保养废弃物和运输货物废弃物。船舶维修保养产生的废弃物有油漆废料、油破布、包装材料、索具废物、机械设备废料和污油泥等。运输货物产生的残物主要是稻草席、纸、金属丝、硬纸板、塑料衬料等包装材料。上述船舶垃圾进入水体后以溶解、沉淀、悬浮、漂浮等多种形式存在。其中，溶解和沉淀的固体垃圾会直接对水质和生物造成影响。悬浮和漂浮在水上的固体垃圾，在影响水质的同时还会对周边景观造成不良影响。

2.2 船舶固体垃圾产生量

船舶固体垃圾的产生量受多种因素的影响，包括船上人数、生活习惯、生活水平、设备老化程度等。但是，船舶垃圾的产生量主要取决于船上人员的数量。根据船舶流量及客货运量预测结果可知，该航段的客运量2015年为251万人次，2025年为311万人次。同时，内河船舶固体垃圾的人均排放量约为每天1.5 kg［2］。根据在船人数和人均产生量，可计算得到安康至白河段船舶垃圾排放量。在按照2015年130万人次平均在船1 d，2025年150万人次平均在船1 d计算的情况下，船舶固体垃圾产生量2015为195万kg，2025为225万kg。

3 安康至白河段船舶固体垃圾回收处理的现状及存在问题

3.1 船舶固体垃圾回收处理现状

为了更好的了解安康至白河段船舶固体垃圾回收处理的现状，我们首先对该航段上的瀛湖库区、紫阳县等区域进行了调查，具体如下。

瀛湖库区位于安康市城区西南，是国家AAAA级旅游区。该库区运营船舶以游船为主，现有130艘左右游船和快艇。游船的客位以20～40位为主，最大为60位。这些船舶的年平均航次约100次，航行时间约15～20 min，行程比较短。船舶产生的固体垃圾主要是旅客生活用品垃圾。目前，该段的船舶和岸上主要采用配备垃圾桶、卫生间封堵等处理方法。调查中发现，现有垃圾桶等配备不足，同时岸上没有垃圾处理厂，不便于固体垃圾及时回收处理。

紫阳县位于陕西省南部，是陕西省的重要货运码头。其吞吐量占全省90%，客运量达到100万人次。其中，货船载重量最大可达400 t级，以60～120 t位最多。船舶产生固体垃圾主要是船舶保养维修废物及日常生活垃圾。目前，船舶固体垃圾主要通过配备垃圾桶收集，然后送往现有的岸上处理厂集中处理。但是，现有垃圾处理厂规模较小，难以满足垃圾回收处理的需求。同时，存在着船舶厨卫垃圾简易收集易污染的问题。

3.2 船舶固体垃圾回收处理存在问题

通过汉江瀛湖库区和紫阳县等航道的船舶污染现状调查研究发现，该段沿线船舶污染物回收处理设施存在以下问题：

（1）岸上以垃圾箱收集为主，只有少数码头配有垃圾处理厂。但是存在着垃圾处理厂规模不足，收集箱的垃圾外溢，数量不够充足的问题。可见，目前该段航道的岸上收集处理设施较为短缺，尤其垃圾回收处理中转站的配置有待增加和提高。

（2）船上固体垃圾收集设备只有简易的垃圾桶、垃圾篓、垃圾箱等，难以实现对易腐败易污染垃圾的有效无污染收集，需结合内河船舶污染物收集柜的要求进行配比和配置。

总之，汉江安康至白河段的船舶固体垃圾处理以垃圾箱等简易措施为主，回收处理设施较为缺失。现有收集处理设备难以满足库区的环保建设，对其进行综合整治的需要十分迫切。目前，固体垃圾防治的重点是提高岸上垃圾的回收处理能力，同时加强易腐败垃圾的无污染收集处理。

4 安康至白河段船舶固体垃圾回收处理措施

4.1 客运船舶自主处理措施

船舶固体垃圾的自主处理方法主要有焚烧炉焚烧和高温裂解的热消除法、复合裂解的化学消除法、压缩粉碎机械消除法和有机生化的生物消除法等［3-6］。其中，焚烧法是目前进行固体垃圾处理的重要方法，可以彻底消除固体垃圾，处理效果最好。但是，《防治船舶污染内河水域环境管理规定》禁止船舶在内河水域使用焚烧炉，因此安康至白河段船舶不建议采用焚烧法。高温热解法和复合裂解法都需要高温，处理条件要求高，耗费大，不适合内河船舶类型，也不建议采用。高压蒸汽法则主要用于医疗垃圾为主的固体垃圾的处理，由于内河医疗垃圾产量较小，不建议采用。固体压缩粉碎机械消除法主要用于固体垃圾的减容。

其中，只有有机生化法可以将船舶固体垃圾中的厨卫垃圾彻底分解，能很好的对厨卫垃圾进行处理，有效防止急速腐败造成的污染。有机生化法是指利用微生物分解消化有机物的处理方法。该法基本处理流程是含有固体垃圾的污水通过管路进入曝气室，在曝气室内合适的曝气量下分解消化其中的有机物。然后，曝气处理后的污水再通过沉淀室，使活性污泥在重力的作用下沉淀分离，上清液在消毒室杀菌消毒后直接排至舷外。有机生化法具有结构装置简单，处理效果好，成本低等多个优点，是目前的主流处理法。如：活性污泥复合生物膜复合法的结构紧凑且操作灵活；生化法、生物膜法及无机膜法处理水无色无味无菌无余氯；生物氧化法、MBR过滤复合紫外线杀菌法的有机物去除率高、污泥产量性质稳定；活性污泥、接触氧化和膜生物反应器法能高效、彻底和干净地处理等。

鉴于安康至白河段规划客船的客位数大，厨卫垃圾产生量，储存不当极易产生污染。因此，安康至白河段规划客位为100～200的客船，推荐厨卫垃圾采用船舶自主处理，优先采用有机生化法的固体垃圾处理方法。

4.2 货运船舶船上收集和岸上回收处理措施

安康至白河段船舶的载重吨位和功率较小，该段船舶目前以100 t级以下的船舶为主。该种船舶长度基本在30 m之内，尺寸偏小，不适宜配备较大尺寸和重量的垃圾处理设施。同时根据《内河船舶法定检验技术规则》，所有船舶垃圾应储存在垃圾收集装置中，定期由有关部门予以接收。因此，安康至白河段绝大多数船舶固体垃圾应采用船上收集兼岸上无害化回收处理方案。其中的收集处理站的布设布置显得尤为重要。鉴于安康至白河段现有15个港口码头和1座大坝，至少每两个通航设施中间应该有一个回收处理站。所以，拟在安康白河全线设立8个固体垃圾收集处理站，分别位于小北门、吕河、构元、棕溪、蜀河、冷水、麻虎、白河等港口码头,码头分布见图1。

同时，船舶固体垃圾收集需要垃圾箱、垃圾桶等设施。这些收集设施不仅需要配备充足的个数和容积，而且需要和岸上船舶污染物收集处理进行衔接。船舶固体垃圾收集装置的总容积V可采用以下公式确定。式中：G为航行过程中每人每天所产生的垃圾量，L；p为船上人员；T为清理垃圾的间隔天数。

4.3 专用回收船回收处理措施

专用回收船回收处理法，主要是通过配备具有收集处理固体垃圾能力的船舶。该船舶为自航船舶，并配有处理垃圾的成套设备。船舶航行中可以收集沿岸船只的各种废弃物进行集中处理，也容易对固体废弃物进行再利用。该方案比较适用于港口码头。

对于汉滨区的小北门码头，以及白河县的冷水、麻虎、白河等码头，靠泊船舶较多，如小北门码头有120艘左右船舶。我们针对其上船舶数量多，会存在漏排偷排，采用了码头配备专有回收船的方法。通过对部分码头的专用回收船处理，有效弥补了船上岸上回收处理方案的不足。

图1 汉江安康至白河段码头分布图Fig.1Port distribution in Ankang-Baihe reach of Hanjiang River

5 结语

本文针对汉江安康至白河段船舶固体垃圾回收处理存在的问题，结合该航段的航运设施现状，拟推荐船舶固体垃圾采用船上收集岸上回收处理、船舶自主处理和专用回收船回收处理相结合的方法。首先，针对该段航段船舶的载重吨位和功率较小，推荐绝大多数船舶采用船上收集兼岸上无害化回收处理措施。同时，为了配合船舶收集岸上集中回收处理的需求，拟在安康白河全线设立8个固体垃圾收集处理站。其次，对于规划客位为100～200的客船，鉴于厨卫垃圾产生量大且易污染的特点，建议采用船舶自主处理，优先采用有机生化法的固体垃圾处理方法。最后，同时推荐采用专用回收船，进一步弥补上述方案的不足。该回收处理研究对安康白河的船舶固体垃圾从岸上到船上进行了全面的综合治理，有效防止了固体垃圾造成的污染，对保障汉江库区的旅游和水源环境安全具有重要意义。

［1］卢成,曹宇.汉江客运及货运绿色船型关键技术研究［R］.北京∶交通运输部水运工程科学研究所,2013.

［2］JTS149-1-2007，港口工程环境保护设计规范［S］.

［3］赵凯,朱娜,刘艳阳.舰船废弃物处理技术［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.

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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

西部交通建设科技项目（20113289521170）

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

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