摘要:根據(jù)2004年國際海事組織制定的壓載水公約,本文綜述了國內(nèi)外船舶壓載水處理系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,通過分析三種符合國際海事組織壓載水排放標準的壓載水處理系統(tǒng)的各自特點,找出適合船廠及船運公司在近期及遠期滿足壓載水公約的最佳應(yīng)對系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞:國際海事組織壓載水公約排放標準處理系統(tǒng)
隨著海洋運輸業(yè)的空前發(fā)展,船舶總噸位不斷增加,80%以上的貿(mào)易是靠船舶運輸。船舶壓載水排放引起的有害水生物和病原體的傳播,不僅破壞當?shù)厮虻纳鷳B(tài)平衡,危害漁業(yè)資源,而且影響公眾健康。全球環(huán)?;鸾M織(GEF)已將船舶壓載水引起的外來物種入侵問題列為海洋的四大危害之一。
1 船舶壓載水公約概述
1.1 公約生效條件
2004年2月,在英國倫敦IMO總部召開的關(guān)于船舶壓載水管理的外交大會上最終通過了《國際船舶壓載水和沉積物控制與管理公約》(簡稱壓載水公約)。該公約生效的條件是,合計占世界商船總噸位不少于35%的至少30個國家批準1年后生效。截至2011年4月,共有28個國家(占25.43%總噸位)批準了該公約,但仍未達到公約生效的要求。壓載水處理系統(tǒng)的研發(fā)進程一直是制約公約生效的一個重要因素。
1.2 壓載水性能標準
為了盡可能地降低壓載水排放帶來的危害,IMO組織把船舶壓載水的排放標準分兩步實施。D-1標準是利用加入深海的海水對壓載水進行稀釋處理,但它不能完全消除壓載水排放的各種危害,是壓載水處理技術(shù)發(fā)展過程中的一種過渡性的排放標準;D-2標準是船舶壓載水排放控制的最終標準,使壓載水的排放安全、衛(wèi)生、無公害。
1.3 壓載水公約的生效日期
按照壓載水量的不同,從2009年開始,部分新船必須安裝壓載水處理系統(tǒng),并對現(xiàn)有船舶追溯實施,到2016年所有遠洋船舶必須安裝壓載水處理設(shè)備,并且規(guī)定安裝在船上的壓載水處理系統(tǒng)必須獲得國際海事組織的認可或相關(guān)主管機關(guān)的型式認可;2009年建造的部分新船應(yīng)滿足D-2標準的要求,到2016年所有的船舶都應(yīng)滿足D-2標準的要求。
2 船用壓載水處理系統(tǒng)現(xiàn)狀
壓載水處理系統(tǒng)按其是否使用或產(chǎn)生活性物質(zhì)分為2類:一類是不使用或不產(chǎn)生活性物質(zhì)的壓載水處理系統(tǒng),由各成員國主管機關(guān)根據(jù)公約導則(G8)進行型式認可;另一類是使用或產(chǎn)生活性物質(zhì)的壓載水處理系統(tǒng),由于對環(huán)境存在潛在的有害影響,該類系統(tǒng)在主管機關(guān)進行型式認可之前要獲得IMO的最終批準。
2.1 國內(nèi)外壓載水處理系統(tǒng)研發(fā)情況
目前,國際上已有不少研發(fā)單位投入了大量的資源來研發(fā)壓載水處理系統(tǒng),全球范圍內(nèi)已成功開發(fā)或正在研制的系統(tǒng)達六十多種。根據(jù)IMO資料,截止2010年10月,有27個壓載水處理系統(tǒng)獲得初步批準,其中18個獲得最終批準,包括瑞典Alfa Laval公司的Pure Ballast系統(tǒng),韓國Techcross公司的E1ectro-Clean系統(tǒng),日本Hitachi公司的Clear Ballast系統(tǒng)等。
國內(nèi)研發(fā)壓載水處理系統(tǒng)起步相對較晚,主要研發(fā)單位有青島雙瑞公司、中遠集團與清華大學、大連海事大學和青島海德威公司等,其處理技術(shù)見表1。其中青島雙瑞公司研發(fā)的Balclor系統(tǒng)和中遠與清華大學合作研發(fā)的壓載水處理系統(tǒng),都已通過了IMO最終審批和我國主管機關(guān)的型式認可。此外,我國還有幾個廠家正在研發(fā)試驗壓載水處理系統(tǒng),在全球競爭中邁出了堅實的步伐。
2.2 已通過型式認可的壓載水處理系統(tǒng)
根據(jù)公約的要求,船上安裝的壓載水處理系統(tǒng)必須得到船旗國主管機關(guān)簽發(fā)的型式認可證書,以確認其符合公約規(guī)則D-2排放標準。截止2011年6月,至少有17個壓載水處理系統(tǒng)獲得相關(guān)主管機關(guān)的型式認可。以下介紹的是三個獲得型式認可證書的壓載水處理系統(tǒng)。
2.2.1 V0S 系統(tǒng)
VOS (Venturi Oxygen Stripping,文氏管脫氧)壓載水處理系統(tǒng)是由美國NEI公司研發(fā),2007年10月該系統(tǒng)由美國船級社(ABS)的技術(shù)審查后,獲得了利比里亞船級社簽發(fā)的型式認可證書,是世界上第一個獲得型式認可的船舶壓載水處理系統(tǒng)。VOS壓載水系統(tǒng)是通過破壞細胞壁以殺滅壓載水中的生物和病原體。該系統(tǒng)分兩級處理:①物理處理,在壓載水入艙前使用物理處理法對水生物進行初步分離。②文氏管脫氧處理,當吸入的壓載水流經(jīng)安裝在壓載管路上的文氏管噴射器時,將會發(fā)生空化現(xiàn)象,同時在其中噴入由制氮裝置產(chǎn)生的氮氣,使壓載艙空間形成低氧環(huán)境,從而大大降低水生物的生存率。該項技術(shù)已在實船試驗中得到證明,完全符合IMO的壓載水排放標準。
2.2.2 Pureballast系統(tǒng)
PureBallast壓載水處理系統(tǒng)是由瑞典制造商Alfa Laval研制,早在2007年就獲得IMO的最終批準,是第一個得到IMO最終批準的壓載水處理系統(tǒng)。2008年6月,挪威船級社(DNV)代表挪威主管機關(guān)簽發(fā)了該系統(tǒng)的型式認可證書。PureBallast系統(tǒng)采用了固-液分離及紫外線滅活兩種技術(shù),而不使用任何化學藥劑。處理過程分為兩個階段:①進艙處理,在壓載水加艙時先通過一個具有自動反沖洗功能的濾器,濾除海水中較大生物體與沉積物,然后進入AOT設(shè)備(