船舶压载舱临时储存污水的风险及对策
2023-02-14游常辉
游常辉 袁 露 梁 跃
一、引言
近年来,随着越来越多的国家和地区开始限制或者禁止灰水和经处理的生活污水排放入水[1],大量船东对现有船舶的压载舱进行改造用以储存灰水和生活污水(以下简称为“污水”)。为了规范该习惯性做法,降低违规风险,国际船级社协会向国际海事组织(IMO)海上环境保护委员会第78届会议(MEPC 78)提交了一份提案,该提案引起了广泛关注。至此,在压载舱中临时储存污水的行业习惯性做法被正式放置于国际海事组织桌面上讨论,但尚未达成共识。本文通过介绍船舶压载舱改造为污水临时储存舱的实际案例,分析改造的原因和存在的风险,并提出对策。
二、船舶压载舱改造为污水临时储存舱的案例
船舶压载舱是放置压载水的船舱,用于调整船舶的重心位置、浮态和稳性。在现有的改造案例中,通常选择对整体压载效果影响较小且离机舱较近的尾尖舱作为临时储存舱,该舱通常与生活污水处理装置排放口连接,一般不与船舶卫生系统管路直接连接,并视情况配备独立的排放管路和泵。由于是临时储存舱,该舱一般保持与压载水系统的连接,可能会在与压载水系统连接的管路上设置物理隔断和警示。某船舶的改造设计如图1所示,该船舶为了符合《船舶水污染物排放标准》(GB3552—2018),进行了两次典型的储存舱改造,以提升污水储存能力。船舶第一次改造时新增了一个10 m3的生活污水收集舱,但船方使用后发现储存能力依然不足,因此又将尾尖舱改造为临时储存生活污水的收集舱,并通过船级社签发的“符合声明”证明该舱储存经处理的生活污水符合公约要求。
图1 船舶污水临时储存舱管路改造图
三、船舶压载舱改造为污水临时储存舱的原因
(一)经处理的船舶污水排放受到各国限制
1.船舶灰水的污染危害性
美国环境保护署于2006年3月发布了客船生活污水和灰水的采样分析报告。报告披露了对客船生活污水和不同区域的灰水进行采样检测的结果,显示厨房等区域的灰水的五日生物需氧量和化学需氧量污染危害性超过了未经处理的生活污水。
2.船舶生活污水处理装置的使用效果
荷兰于2017年向IMO海上环境保护委员会第71届会议(MEPC 71)提交了信息文件MEPC71/INF.22。在该文件中荷兰展示了采集的127个船舶生活污水处理装置排放水样品的检测结果,其中仅有4个样品符合其型式认可的所有指标,完全符合排放标准的比例仅为3.14%。在中国船东协会联合上海海事局共同举办的MEPC 78届会议内容宣讲会上,上海海事局展示了依据国标对2012年1月1日以前(3项指标)和2012年1月1日以后(6项指标)安装的生活污水处理装置的取样检测结果,单项指标不合格率分别如图2和图3所示。由于五日生化需氧量(BOD5)、化学需氧量(CODCr)和悬浮物(SS)主要与生活污水中的有机物相关,这三项指标的不合格率均超过44%,说明处理装置对有机物的处理效果较差。2012年1月1日以前和2012年1月1日以后安装的生活污水处理装置处理后的污水中,耐热大肠杆菌群数(Coliform)的不合格率分别为20.6%和24.6%,说明处理装置消毒处理效果不够理想;总余氯(Chlorine)和pH值情况较好。总体来说,经处理的生活污水没有达到预期效果。
图2 2012年1月1日以前安装的处理装置处理效果
图3 2012年1月1日以后安装的处理装置处理效果
3.各国对经处理的船舶污水排放的限制
现行的国际公约没有对灰水和经处理后的生活污水进行排放限制。随着越来越多的国家和地区对灰水和经处理后的生活污水的污染危害性开展了深入研究,部分国家和地区采取措施禁止或者限制经处理的船舶生活污水和灰水排放入当地水体[2]。比如美国环境保护署划定一些自然水体作为禁止排放区域,在这些水域内禁止船舶排放经过处理的和未处理过的生活污水。北美五大湖水域禁止灰水和经处理的生活污水的排放。我国也规定,距我国最近陆地3 n mile内,经处理的船舶生活污水需要符合指标要求并且在航行时才能被排放。
(二)选择压载舱临时储存污水的原因
大多数已营运船舶在设计建造时并未考虑到高于国际公约要求的各国规定或者没有进入相关水域的需求。随着各国相关的新规定生效并追溯已营运的船舶,这些船舶就需要通过改造来获得污水储存能力。业界在综合评估了船舶实际情况后,发现改造压载舱是一种可行的“最佳实践”。
根据《国内航行海船法定检验技术规则》,一艘船舶的生活污水产生量一般按每人每昼夜70 L计算。美国环境保护署对船舶灰水产生量预估为每人每昼夜150 L左右。考虑到码头拥挤、接收能力限制和装卸货缓慢等不稳定因素,假设船舶在限制排放区域的期限为20天,那么一艘配员20~25人的船舶就需要88~110 m3的污水储存空间。限于船舶空间,并考虑船舶稳性和船体应力的变化等安全因素,在现有船舶中开辟出一个近100 m3的储存空间的难度较大。因此,业界大都选择通过改造现有舱室来满足需求。船舶压载舱的大小合适且易于改造,因此就成为现有舱室中的“最佳”选择。然而,随着压载水公约的逐步实施,改造压载舱来储存污水又面临新的挑战。
四、船舶压载舱改造为临时储存舱的风险分析
在压载舱中临时储存经处理的污水给生活污水管理和船舶压载水管理均带来巨大的挑战。若未经过周密安排,船舶污水管理不够细致,则可能导致违规排放,影响船舶的航行作业。下面结合压载舱的三种状态来分析违规风险。
(一)混合储存状态的风险
压载舱同时储存经处理的污水和压载水的风险极大。混合储存既可能违反国际公约对于压载水和生活污水排放的规定,又可能违反各国对于经处理的污水排放的规定,同时还可能影响生活污水处理装置和压载水处理系统的效果和性能。
现行国际公约和我国的相关规定都没有禁止污水与压载水混合。根据混合污染物的处理原则,船舶排放混合水需要同时满足压载水和生活污水的排放要求。生活污水和灰水的主要污染物质是使环境富营养化的有机物和危害人体健康的细菌与病毒,而压载水的主要危害物质是外来水生物。生活污水和灰水中的有机物能够给水生物提供养分而加速其繁殖,降低压载水处理系统的处理效果。
在混合储存状态下,污水会“污染”压载水系统。在生活污水和灰水排放限制区,船舶直接排放受到“污染”的压载水很可能会被认定为违规排放,而船舶不排放压载水则会影响其装卸作业和航行安全。临时储存的污水中的细菌和病毒浓度远大于压载水,如污水直接进入压载水处理系统,可能使系统处理能力不足,最终导致压载水排放指标超过公约要求[3]。当混合污水通过生活污水处理装置排放时,由于船舶生活污水处理装置处理能力有限,过高的盐分和过量的污水将降低系统的处理性能,进而造成生活污水排放超标。
(二)独立储存状态的风险
当储存舱仅作为压载舱或者仅用于污水收集时,存在的主要风险是错误操作可能造成压载水和污水意外混合,进而可能导致违规排放并使船舶受到处罚。船舶需明确压载舱内的储存状态及对储存水进行转移和排放的操作程序,任何一个不当的操作都可能造成压载水和污水的意外混合甚至违规排放。国际公约没有对在压载舱中临时储存污水进行规定,不同国家和地区的监管人员对于临时储存污水存在理解上的差异。比如仅用于污水收集时,压载舱内的污水是不是压载水?污水是否应当参照压载水进行管理?按照生活污水还是压载水的管理要求排放污水?压载舱是否应当同时满足生活污水集污舱的相关要求?理解上的差异可能会给船舶带来风险,使船舶受到处罚。
(三)功能转换状态的风险
在功能转换前,如果未将舱内的污水或压载水排放干净,或者未清除舱内沉积物,可能会造成污水混合进而产生违规排放风险。错误的转换操作也会造成污染物混合和违规排放。船舶检验机构对转换有效性的认可是转换合规的证明,如果没有转换后符合储存要求的证明,压载舱的状态转换操作就存在被认定为违规操作的风险。
五、风险防控对策
(一)避免压载水与污水混合
对于已经使用混合模式的船舶,建议其尽早完成管路系统改造以避免压载水与污水混合,同时采取措施禁止可能导致混合的操作。船舶改造时需对舱室和系统进行有效清洁,确保之前储存的污水或压载水没有残留。改造后向船舶检验机构申请检验以确保该舱的管路符合要求。
(二)规范操作流程
在入舱的污水不符合排放限值的情况下,临时储存在压载舱的污水应当按照未经处理的生活污水的排放标准排放。船舶应做好压载水系统和生活污水系统的有效隔离,必要时采取物理隔离措施并增加操作限制以防止误操作。制定完善的操作程序,并向船舶检验机构申请对相关程序进行核验。程序确定后,对责任船员进行培训,确保船员熟悉相关系统及操作程序,避免误操作。船舶可保存转换和清洗操作的记录以备检查之需。
(三)提前了解监管要求
对航线涉及的国家和地区,船方应尽早了解当地主管机关对压载舱临时储存污水的监管要求,并尽早调整相关操作以符合当地的监管要求,减少因理解差异带来的风险[4]。
(四)积极跟踪国际公约的修订
MEPC 78届会议讨论了在压载舱中临时储存经处理的生活污水和灰水的议题,与会方在是否允许在压载舱中临时储存经处理的生活污水和灰水、相关污染物的定义和设备设施要求等方面未达成共识。船东可总结相关实践经验,向主管机关或行业组织反馈诉求,为我国提出相关提案提供支撑。同时,为了应对国际公约的变化,船东需积极跟踪《2004年国际船舶压载水及沉积物控制与管理公约》和《经1978年议定书修订的1973年国际防止船舶造成污染公约》的修订进展和最新要求,确保在压载舱中临时储存污水符合公约规定。