漂浮物清扫船综述*

赵　璐，杨晋慧，王燮仁

（中国船舶科学研究中心上海分部，上海200011）

·设计与探讨·

漂浮物清扫船综述*

赵璐，杨晋慧，王燮仁

（中国船舶科学研究中心上海分部，上海200011）

对清扫船发展历史及现状进行系统梳理、研究。按照漂浮物收集装置的不同将清扫船归纳为斗式、自流式和传送带式3种类型，按照作业模式分为前收进入、前收前卸、前收后卸、前收侧卸4种模式类型，同时对常见清扫船船型按照船长、作业模式进行归类，并对作业模式的选择提出建议。

漂浮物；清扫船；船型

1　清扫船种类

在航行作业困难的水域，主要还是靠人工打捞［1］。随着我国经济的进一步发展，对环境保护日益重视，机械化清扫船的种类日趋增多，按照漂浮物收集装置的不同大致可分为斗式、自流式和传送带式3种类型。

1.1人工打捞清扫船

打捞漂浮物最原始的工具是捞斗与吊网，依靠人工用长柄捞斗将漂浮垃圾从水面打捞上来，在船舱铺设吊网，装满后将垃圾吊出。人工打捞劳动强度极大，据统计，强劳动力每天能打捞漂浮垃圾约0.5t/d。

1.2斗式漂浮物清扫船

国内最早的机械化清扫船是1984年9月研制的斗式漂浮物清扫船，在船上设置翻斗，进行机械打捞作业。该船为双体船型，总长22.0 m，水线长20.0 m，型宽7.20 m，型深2.40 m，吃水1.40 m，排水量64 t，航速13 km/h；采用可调螺距螺旋桨推进，设置液压起重机、液压翻斗装置、喷水造流装置等［2］。就斗的形式而言有翻斗、抓斗等。目前翻斗式清扫船在全国各地仍有使用，主要为小型清扫船，其特点是造价便宜、使用方便，能少量打捞各种漂浮垃圾。

1.3自流式漂浮物清扫船

自流式漂浮物清扫船又称机动聚集筏，是在船上设置聚集箱进行机械打捞作业的一种船只。1997年10月研制的“沪环机扫一号”是用于苏州河的小型清扫船，采用不对称片体双体船型，依靠船型及推进水流的作用使水面漂浮垃圾自动流入聚集箱内，因聚集箱能自由提升而取名为自流提升式清扫船。该船为不对称片体双体船型，总长14.4 m；水线长14.0 m，型宽5.0 m，型深1.40 m，吃水1.0 m，排水量24 t，航速13 km/h。

该船的研制过程中攻克了船型研究、双体单推、舷外冷却、液压升降等4个技术难题，实现了收集和打捞水面漂浮垃圾的方式由被动形式转变为主动，由人工打捞转变为机械作业。人均清扫效率比人工打捞效率提高约6倍，劳动强度也大幅降低。

1.4传送带式漂浮物清扫船

2005—2006年研制的三峡坝区300 m3综合式漂浮物清扫船是目前国内最大型、设备最完整的传送带式漂浮物清扫船，清扫能力600 m3/d。该船推进系统采用2台MWM和Rolls-Royce公司组成的可翻式Z字型推进装置。该船清扫机械由6个子系统组成，分别为：①清漂装置子系统。由3条金属网格式传送带组成，用于收集清扫垃圾。②侧向输出子系统。③推漂装置子系统。由金属框架、液压系统等组成，用于推漂。④水炮冲洗子系统。由水炮等组成，用于垃圾冲洗。⑤起重机子系统。用于清除大型漂浮物。⑥扒漂长臂子系统。该船为不对称片体双体船型，总长49m；水线长48.0m，型宽15m，型深3.50m，吃水2.20m，排水量700t，航速18km/h。

2　作业模式及选型

2.1作业模式选型

漂浮物清扫船作业模式分为前收进入模式、前收前卸模式、前收后卸模式、前收侧卸模式4种。对于自流式清扫船和斗式清扫船主要采用前收进入作业模式；对于传送带式清扫船，则4种作业模式均有采用。

2.2传送带式清扫船及作业模式的选择

符合2种情况宜选用传送带式清扫船：①清扫大量漂浮物，要求清扫效率高，连续作业的情况；②对配套船只依赖性较小，可以和任何型式的运输船配套，亦可直接卸至漂浮物收集码头。

传送带式清扫船的作业模式选型：前收进入模式（见图1）适用于单船作业，小型清扫船本身无卸出能力的场合；前收前卸模式（见图2）适合于所有作业场合；前收后卸模式是最常用的作业模式（见图3），适合于单船作业，漂浮物收满后可直接卸至其他船只或码头；前收侧卸模式（见图4）适用于收集大量漂浮物的场合，需有其他运输船只配合作业。

图1　传送带式清扫船、前收进舱模式

图2　传送带式清扫船、前收前卸模式

图3　传送带式清扫船、前收后卸模式

图4　传送带式清扫船、前收侧卸模式

2.3斗式清扫船及作业模式的选择

斗式清扫船有翻斗式、抓斗式2种，每种又可分为机械式和液压式，通常为前收进舱作业模式。符合3种情况宜选用斗式清扫船：①清扫零星漂浮垃圾；②船上设置舱（柜）能独立作业；③对于一般漂浮物可采用翻斗清扫，对大件漂浮物或树枝等可采用抓斗清扫。翻斗式清扫船和抓斗式清扫船前收进入模式分别见图5、图6。

图5　翻斗式清扫船、前收进入模式

图6　抓斗式清扫船、前收进入模式

2.4自流式清扫船及作业模式的选择

自流式清扫船的聚集箱有带升降装置和不带升降装置2种，通常为前收进舱作业模式（图7～8）。

符合3种情况宜选用自流式清扫船：①清扫大量漂浮物的情况，不能连续作业；②当卸出地点带起吊设备的情况可采用不带升降装置的自流式清扫船；③当有配合船只，要求高效的情况，可采用带升降装置的自流式清扫船。

图7　带升降装置自流式清扫船、前收进入模式

图8　不带升降装置自流式清扫船、前收进入模式

3　漂浮物清扫船系列船型研究

按船长来分，8、10、12、18 m构成小型漂浮物清扫系列。斗式清扫船、自流式清扫船、传送带式清扫船均有上述小型系列清扫船。其中传送带式清扫船有前收进入、前收前卸、前收后卸作业模式。且8、10 m传送带式清扫船符合苏州飞驰科技股份有限公司企业标准，12、18 m传送带式清扫船符合上海市绿化市容环卫局行业标准［3］。

22、28、40、48 m构成漂浮物清扫船系列，自流式清扫船、传送带式清扫船均有上述清扫船系列。其中22、28m前收后卸式清扫船符合苏州飞驰科技股份有限公司企业标准，28 m传送带式清扫船符合上海市绿化市容环卫局行业标准。

40、48 m清扫船一般用于清扫大量的漂浮物，例如千岛湖、三峡坝区。当垃圾高峰期每天需清扫几百吨甚至上千吨的漂浮垃圾，只能依靠传送带前收侧卸配以其他运输船连续作业。

4　结束语

随着环境保护要求的逐步提升，机械化漂浮物清扫船的需求日益增强、清扫船的种类也日趋增多。但是截止目前，尚不存在一项专业、统一的国家标准来规范和约束漂浮物清扫船市场。本漂浮物清扫船综述涵盖了国内主要的清扫船、作业设备及作业模式的情况，对船型系统进行归类并提出选型建议，最后对3种常见清扫船型按照船长、作业模式的不同进行归纳，并根据分类提出目前较为常用的行业与企业标准，为研制清扫船相关国家标准奠定基础。

［1］何伟文.浅谈水面垃圾清扫船［J］.广东造船，1998（4）:14-18.

［2］张夏生.城市水域环境卫生作业实务［M］.北京：中国劳动社会保障出版社，2004.

［3］上海市绿化和市容管理局.上海水面清扫船技术要求：LHSR 02—2012［S］.2012.

Review of Floating Debris Cleaning Boats

Zhao Lu，Yang Jinhui，Wang Xieren
（Shanghai Branch，China Ship Scientific Research Center，Shanghai200011）

The historical development and current situation of cleaning boats were systematically combed and studied. According to different floating debris collection devices，cleaning boats can be divided into three types like bucket-type，scoop-type and conveyor-type，and four typeslike entering from the front，entering and discharging both from the front，entering from the front and discharging from the rear，entering from the front and discharging from the side according to different operation modes.The common cleaning boats were categorized according to the lengths and operation modes.Suggestions on operation modesselection were also proposed.

floating material；cleaning boat；hull form

U674.247

A

1005-8206（2016）03-0044-03

赵璐（1986—），工程师，主要从事环保节能与流体力学等方面的研究。

“内河水面清扫船”系统国家标准研制项目（13ZD0501301）

2015-12-17