水面艦艇固體垃圾處理對策

曹 偉，戴 威

( 中國艦船研究設計中心，湖北 武漢430064)

0 引 言

隨著全球經濟的發展，海洋環境污染問題日益嚴重，保護海洋環境也越來越受到各國的重視。世界各國和有關國際組織紛紛制定或修訂了有關防止海洋污染的公約或法規，提高了船舶垃圾的排放標準，并加大了管理和處罰力度。我國也頒布實施了《中華人民共和國防止船舶污染海域管理條例》和《中華人民共和國船舶污染物排放標準》，并在1989年全面加入了由國際海事組織(IMO)和海上環境保護委員會(MEPC)審議通過的《73/78 防污公約》［1］。為了保護海洋環境和資源，維護生態平衡，促進海洋事業的可持續健康發展，保障人類的生存環境安全，并樹立我國以及我國海軍良好的國際形象，我們必須采取措施對水面艦艇所產生的固體垃圾進行處理，防止其對海洋環境造成污染和破壞。

1 固體垃圾處理排放要求

國際海事組織 (IMO)于1973年制定了《1973年國際防止船舶造成污染公約》，并于1978年對該公約進行了修改，經1978年修正的國際防止船舶造成污染公約稱為《73/78 防污公約》(簡稱《MARPOL 73/78》)，其中《附則Ⅴ:防止船舶垃圾污染規則》對船舶垃圾的處理排放要求進行了規定。

1.1 在特殊區域外處理垃圾

1)除本附則其他條規定外

①一切塑料垃圾，包括但不限于合成纜繩、合成漁網、塑料垃圾袋，以及可能包含有毒或重金屬殘余物的塑料制品的焚燒爐灰燼，均禁止處理入海。

②對于下述垃圾，應盡可能遠離最近陸地處理入海，但在任何情況下均禁止在距最近陸地不足3 nm處理入海:

(Ⅰ)25 nm 將漂浮的墊艙物料、襯料和包裝材料處理入海;

(Ⅱ)12 nm 將食品廢棄物和一切其他垃圾，包括紙制品、破布、玻璃、金屬、瓶子、陶器及類似的廢棄物處理入海。

2)②(Ⅱ)條中所述的垃圾，在通過了粉碎機或磨碎機后，可允許盡可能遠離最近陸地處理入海，但禁止在距最近陸地不到3 nm 處理入海。這種經粉碎或磨碎的垃圾，應能通過篩眼不大于25 mm的粗篩。

3)如果垃圾與具有不同處理或排放要求的其他排放物混在一起時，則應適用其中較為嚴格的要求。

1.2 在特殊區域內處理垃圾

1)除本附則其他條規定外

①禁止將下述垃圾處理入海:一切塑料垃圾，包括但不限于合成纜繩、合成漁網、塑料垃圾袋，以及可能包含有毒或重金屬殘余物的塑料制品的焚燒爐灰燼;一切其他垃圾，包括紙制品、破布、玻璃、金屬、瓶子、陶器、墊艙物料、襯料和包裝材料。

②海上處理廢棄食物，應盡可能遠離陸地，但在本款③項規定除外的任何情況下，應離最近陸地不少于12 nm。

③在大加勒比海區域處理已通過粉碎機或磨碎機的廢棄食物，應盡可能遠離陸地，但在任何情況下，離最近陸地不應少于3 nm。這種經粉碎或磨碎的食品廢棄物應能通過篩眼不大于25 mm的粗篩。

2)如果垃圾與具有不同處理或排放要求的其他排放物混在一起時，則應適用其中較為嚴格的要求。

上述垃圾處理排放要求按垃圾種類進行歸納，如表1所示。

另外，我國的一些標準規范比如《中華人民共和國船舶污染物排放標準》 (GB3552－1983)和《艦船通用規范》(GJB4000－2000)，也對船舶垃圾處理排放進行了規定，都基本同《MARPOL 73/78》的要求。

表1 固體垃圾處理排放要求Tab.1 The rules of garbage discharge of solid waste disposal

2 固體垃圾處理技術

目前船舶固體垃圾處理主要采取粉碎、焚燒、壓縮等方法，這幾種方法既可單獨使用，也可結合起來使用［2－4］。

2.1 粉碎

即在船上設置粉碎機，然后利用粉碎機將垃圾粉碎(或攪碎)成允許排放的粒度再排放入海。這種方法可適用的海域較廣，處理后的垃圾殘渣污染海洋的可能性也較小，可粉碎處理的垃圾主要有食品垃圾、紙箱、玻璃、薄金屬罐等。采用這種技術常用的垃圾處理設備有廚房污物粉碎機、金屬玻璃切碎機、垃圾化漿機等。

2.2 壓縮

即在船上設置垃圾壓縮設備，對船上產生的可壓縮垃圾(如金屬易拉罐、玻璃瓶、塑料瓶等)進行壓縮處理，使垃圾體積減小，并使之規格化，便于暫時儲存在垃圾儲存箱(或桶)中。當艦艇靠碼頭后再將垃圾送交岸上的垃圾處理單位處理，或艦艇航行到可排放海域時排放入海(塑料垃圾除外)。這種處理方法也比較簡單，費用也較低，但需占用艦上空間，且垃圾在艦上的儲存時間不能太長，否則會影響船上環境。采用這種技術常用到的垃圾處理設備有垃圾壓實機、塑料壓熔機等。

2.3 焚燒

即在船上設置焚燒裝置，對可燃的固體垃圾(如廢紙、紡織品、木頭等垃圾)進行焚燒，燃燒后的殘渣在可排放海域時再排放入海。這種處理方法由于需配備焚燒裝置以及配套的燃油柜、通風機組、排煙管道等設施，要綜合考慮供油、供電、通風、排煙、防火等問題，所以與其他方法相比，焚燒處理最復雜，處理時間也最長，費用也最高。但它對垃圾處理最徹底，處理后的垃圾殘渣污染海洋的可能性很小，且可適用的海域也較廣［5－6］。采用這種方法常用到的垃圾處理設備有船用焚燒爐。

2.4 烘干

當艦艇處在禁止排放垃圾海域時，由于食品垃圾易腐爛變質、產生異味，儲存在艦上既占空間，又影響環境。為了解決這一問題，國內有關單位研制了具有烘干功能的餐廚垃圾處理裝置。該裝置可對食品垃圾進行粉碎、烘干處理，處理后的垃圾殘渣重量、體積均不大于處理前的30%，在常溫下可打包儲存30 天以上而無異味、不霉變。

2.5 綜合處理

近年來國外已有公司開發出了綜合運用多種處理技術，整體封閉式的固體垃圾處理系統，比如德國DEERBERG 公司的多功能垃圾處理系統。該系統將粉碎、壓實、焚燒等處理方法于一體，能對船舶上的各類垃圾進行分類處理，并且自動化程度很高，處理基本上在輸送管路和密封容器中進行，實行了全封閉處理的方式，對人員的健康及環境影響較小。

3 水面艦艇固體垃圾處理對策

3.1 固體垃圾分類

國內水面艦艇產生的固體垃圾主要有食品、塑料制品、金屬制品、紙制品以及紡織品、玻璃制品等類垃圾。由于不同種類的固體垃圾具有不同的物理、化學等特性，若垃圾不分類混合一起處理，既不符合防污法規的要求，又難以做到對各種垃圾處理均達到合理的效果;若分類過細，雖然有利于配置多種設備處理相應種類的垃圾，但容易造成實際操作繁瑣和不便，且需占用過多艦艇總體資源。因此在滿足《MARPOL 73/78》垃圾處理排放要求的前提下，考慮分類收集處理的方便性，將艦艇固體垃圾一般分為食品垃圾、塑料垃圾和其他固體垃圾3 大類。

1)食品垃圾:即指水果、蔬菜、奶制品、禽蛋、肉類、米面等食品的殘余和廢棄物。

2)塑料垃圾:即指塑料瓶、塑料袋、塑料繩、塑料杯、塑料膜等塑料制品的廢棄物。

3)其他垃圾:即指除食品垃圾和塑料垃圾以外，在艦上日常工作生活產生的紙質品、木質品、紡織品、玻璃制品、金屬制品、陶器等固體廢棄物。

另外一些艦艇也可根據各自的特點和垃圾處理要求，在條件允許的情況下，將其他垃圾進一步細分為金屬、玻璃、紙制品、木質品等類垃圾;也可按是否能回收利用的原則將其他垃圾分為可回收垃圾和不可回收垃圾。

3.2 固體垃圾處理設備配置

固體垃圾處理設備配置的種類和數量主要取決于各型艦艇產生的垃圾種類和數量。從目前了解的情況來看，艦艇產生的垃圾種類基本相同，但數量有較大差異。艦艇產生的固體垃圾數量受多種因素的影響，比如船的用途、船上人數、續航力、人員生活飲食習慣、船上設備使用和老化程度等，但是主要取決于船上人員的數量、船的用途和續航力。

從收集到的部分國外船舶產生的垃圾數量、組成等相關資料(見表2)來看，國外船舶產生的垃圾種類基本與國內一樣，但各種垃圾所占的比例有很大的差異。從該表還可以看出，國外民船每天人均產生的垃圾量約為2.5～3 kg，軍船每天人均產生的垃圾量約為0.7～1.5 kg。

表2 國外部分船舶的垃圾產生量統計Tab.2 The garbage discharge statistics of some foreign ships

由于國內尚未對艦艇產生的垃圾種類、數量等進行過系統的統計，因此對艦艇產生的固體垃圾數量還缺乏比較準確的數據。從目前了解到的信息來看，國內水面艦艇每天人均產生的垃圾量約為1～1.5 kg，產生的固體垃圾主要是食品垃圾，其約占整個固體垃圾總量的60%～70%左右，其余主要是紙質、塑料、玻璃及金屬等類垃圾。

由于小型水面艦艇(如導彈艇、魚雷艇等)自給力短，續航力小，艇上人員不多，產生的固體垃圾相對較少，再加上艇上設備布置很緊湊，空間很有限，且這些艇一般為高速艇，其排水量對艦艇航速很敏感，所以在小型水面艦艇上可考慮只配置垃圾收集(兼儲存)設備或在條件允許的情況下再配置一臺廚房污物粉碎機用來處理食品垃圾。

中型水面艦艇(如護衛艦、驅逐艦等)的自給力較長、續航力較大、人員較多，產生的固體垃圾種類和數量也較多，但由于空間比較有限，所以在中型水面艦艇上應優先考慮配置食品垃圾處理設備和固體垃圾壓縮(或切碎)設備等基本處理設備，在條件允許的情況下，還可酌情配置焚燒爐等其它垃圾處理設備。

大型水面艦艇(如航空母艦)的自給力長、續航力大、人員設備眾多，產生的固體垃圾種類和數量也多，且大型水面艦艇的空間較為寬裕，所以在大型水面艦艇上，應考慮配置齊全食品垃圾處理設備、固體垃圾壓縮(或切碎)設備、焚燒爐等設備。另外可根據使用需求，酌情配置塑料壓熔機、垃圾化漿機等其他垃圾處理設備或設置多功能垃圾處理系統。

3.3 固體垃圾處理方式

根據《MARPOL 73/78》垃圾處理排放的要求，并考慮國內固體垃圾處理的現狀，我國水面艦艇一般可采取如下的固體垃圾處理方式。

3.3.1 艦艇停靠碼頭時

根據所在碼頭的環保要求采取不同的方法，若允許轉運處理，則固體垃圾分類收集后直接轉至岸上處理;若不能轉運處理，則參照艦艇在海上時的固體垃圾處理方式進行處理。

3.3.2 艦艇在海上時(包括錨泊及航行狀態)

1)塑料垃圾處理方式

①在任何海域，都禁止排放入海。

②可經切碎、壓縮或壓熔后打包暫存在艦上，艦艇靠碼頭后轉至岸上處理。

2)食品垃圾處理方式

①在距最近陸地12 nm 以外的海域，可直接排放入海。

②在距最近陸地3 nm 以外12 nm 以內的非特殊海域以及大加勒比海區域，經粉碎處理后顆粒度不大于25 mm的可排放入海。

③在特殊海域以及距最近陸地3 nm 以內的非特殊海域，經烘干打包或脫水壓縮打包等方式處理后，暫存在艦上，艦艇靠碼頭后再轉至岸上處理或航行到可排放海域再排放入海。

3)其他垃圾處理方式

①在距最近陸地12 nm 以外的非特殊海域可直接排放入海，也可經處理后排放入海(注:對于漂浮的墊艙物料、襯料和包裝材料應在距最近陸地25 nm以外海域可以加重物打包后投放入海)。

②在特殊海域和距最近陸地12 nm 以內的非特殊海域，金屬易拉罐、玻璃瓶等垃圾可直接打包或進行壓實或切碎處理后打包，暫時儲在艦上，靠碼頭后再轉至岸上處理或到了可排放海域再排放入海。紙、紡織品、木頭等垃圾可直接打包或進行焚燒后暫儲在艦上，艦艇靠碼頭后再轉至岸上處理或航行到可排放海域將灰渣排放入海。

4 結 語

解決好水面艦艇的固體垃圾問題，還需采取防治結合的策略，即一方面除合理設計固體垃圾處理方案，配置有關設備以外，另一方面還需采取多種措施，從產生固體垃圾的源頭上進行控制。比如可通過系統集成優化、提高設備自動化水平以減少艦上人員數量，通過提高后勤保障能力，上艦食品盡量選用凈菜及半成品，多用可反復使用的生活、工作用品，少用一次性用品等，以減少垃圾產生量，從而既可減輕艦員處理垃圾的工作量，又可減少對海洋環境的污染。

［1］中國船級社.73/78 防污公約綜合文本2002［M］.北京:人民交通出版社，2002.

［2］殷配海，劉德洪，白德富.船舶防污染技術［M］.大連:大連海事大學出版社，2000.

［3］郭毅，于春令，王磊，等.船舶固體垃圾處理方法及對策研究［J］.中國水運，2010，10(6).GUO Yi，YU Chun-ling，WANG Lei，et al.Research on the methods and countermeasures of the solid waste disposal on board［J］.China Water Transport，2010，10(6).

［4］鄧玉海，壽旭日.船舶垃圾處理方案分析［J］.交通環保，2000，21(4):36－38.DENG Yu-hai，SHOU Xu-ri.Analysis of disposing program of ship wastes ［J］.Environmantal Protection in Transportation，2000，21(4):36－38.

［5］柴曉利，趙愛華，趙由材，等.固體廢物焚燒技術［M］.北京:化學工業出版社，2005.

［6］孟崢嶸，王春明.船用焚燒爐技術現狀及發展趨勢［J］.交通科技，2012(1):037.MENG Zheng-rong，WANG Chun-ming.New technique development of marine incinerator［J］.Transportation Science ＆ Technology，2012(1):037.