淺析船舶廢氣濾清系統的應用與海事監管

余紀龍 廣東海事局危管防污流動工作站

1.前言

船舶主機排放的主要成分有氮氣（N2）、氧氣（O2）、二氧化碳（CO2）、水蒸氣以及硫氧化物（SOx）和氮氧化物（NOx），同時還包含少量的燃燒形成的顆粒物（PM）和灰塵等。直接排入大氣的二氧化硫會形成硫酸霧，酸雨對植被、河流和大氣造成污染，對人類健康造成危害。

國際海事組織海上環境保護委員會（MEPC）第70屆會議決定自2020年1月1日起在全球范圍內實施船用燃油硫含量不超過0.50% m/m的規定，并出臺了相關的《國際防止船舶造成污染公約》修正案、導則和通函等。自此，各個國家紛紛頒布實施“限硫令”以滿足國際公約的要求。我國也積極響應國際要求，主管機關中華人民共和國海事局發布了《2020年全球船用燃油限硫令實施方案》，其中明確自2020年1月1日起，未采取替代措施的國際航行船舶在我國管轄水域不得使用含硫量超過0.5%m/m的燃油，進入我國內河船舶排放控制區不得使用含硫量超過0.1%m/m的燃油(2022年1月1日起擴大至海南水域)，不得在我國船舶大氣污染物排放控制區內排放開式廢氣濾清系統洗滌水。自2020年3月1日起，未采取替代措施的國際航行船舶進入中華人民共和國管轄水域，不得裝載硫含量超過0.50% m/m的自用燃油。而當前常見的替代措施主要包括使用岸電、燃燒新型環保燃料如LNG、甲醇等和加裝脫硫裝備。由于合規燃油和非合規燃油的價差，合規燃油供應不穩定以及清潔燃料系統設備成本高，加注配套設施不完善等問題，船舶廢氣濾清系統便成為多數船舶的最佳選擇。

2.廢氣濾清系統工作原理

廢氣濾清系統有干式和濕式兩種，市場主流的濕式船舶廢氣濾清系統又可分為開式、閉式和混合式三種，混合式船舶廢氣濾清系統即開式和閉式的綜合，可選擇性轉換成開式或者閉式。船舶廢氣濾清系統的工作原理即是利用堿性的物質來中和船舶尾氣中的酸性硫氧化物，以達到減少硫排放的效果。

開式船舶廢氣濾清系統主要是利用弱堿性的海水對含船舶廢氣進行脫硫中和，此過程需消耗大量海水且洗滌水不可循環使用，需立即排放入海。閉式船舶廢氣濾清系統則以混有堿性化學物質的淡水或者海水對船舶廢氣進行中和脫硫，脫硫后的洗滌水回流到處理艙再次循環，脫硫過程中，堿性添加劑要持續不斷添加到循環利用的洗滌水中，以保證洗滌水的堿性可以達到較好的脫硫效果，也因持續不斷的化學反應而產生廢氣濾清系統殘余物。

3.廢氣濾清系統使用中存在的問題

廢氣濾清系統通過保障尾氣排放的符合性，為船舶提供了繼續使用非合燃油的選擇，但同時也面臨著一定的限制性。

3.1 開式廢氣濾清系統的洗滌水是否會對海洋造成污染存在爭議

開式脫硫原理是將原本排放至空氣的硫氧化物經廢氣濾清系統處理后轉嫁于海水中，洗滌水排放合規性在業界尚無定論，反對派和支持者各執一詞。而因擔心洗滌水對海洋環境的不利影響，國內外關于開式脫硫裝置的監管規定也非常嚴苛，一些國家采取禁止排放開式廢氣濾清系統洗滌水的措施，包括中國（排放控制區）、美國（康涅狄格州、加利福尼亞）、新加坡、阿聯酋、巴拿馬、挪威（世界遺產“峽灣”區域內）等多個地區和港口。

3.2 廢氣濾清系統殘余物接收受到限制

（1）國際海事組織MEPC.199(62)決議《2011年MARPOL 附則VI接收設施指南》第2.4條將洗滌水參與定義為“廢氣濾清系統殘余物是水處理過程的產物，可以使用多種處理技術將其形成殘余并從水中清除，此種殘余包含從洗滌水中濾除的硫酸鹽、灰燼/煙塵、金屬物和碳氫化合物”并在第1.1.3 條中將其形態描述為可能是“從液態到固態”。當前船舶產生的廢氣濾清系統殘余物往往以液態或者泥漿的形態保存在船舶專用的洗滌水或洗滌水殘渣艙室中（如圖1），部分設備包含有殘余物處理裝置，可進一步將殘余物進行蒸發脫水處理或壓濾成固體狀。

（2）MEPC.259(68)決議《2015 年廢氣濾清系統指南》第10.4.1條提到“廢氣濾清系統裝置產生的殘余應排放至岸上適當的接收設施，不得排放入海或船上焚燒”，《73/78國際防止船舶造成污染公約》第16.2條船上焚燒中提及“禁止在船上焚燒的物質中包括廢氣濾清系統的殘余物”，第17.1條接收設施中提到“各當事國保證提供充足的設施以滿足船舶使用其港口、裝卸站或修理港時接收廢氣濾清系統產生的廢氣清除殘余物之需要，而不對船舶造成不當延誤”，但均未明確廢氣濾清系統殘余物的危害性分類和安全運輸條件。

圖1 廢氣濾清系統殘余物

（3）國內缺乏明確廢氣濾清系統殘余物的定義和處理要求。在交通運輸部《船舶大氣污染物排放控制區實施方案》第14條提及采用尾氣后處理裝置的船舶，產生的廢水廢液應當按照有關規定進行處理。中國海事局發布的《船舶大氣污染物排放監督管理指南》第5.1.3.1條對使用廢氣濾清系統的檢查中提到“核查是否持有廢氣濾清系統洗滌水殘渣交付船舶污染物接收單位接收或者排放至岸上接收設施的證明材料，是否存在將洗滌水殘渣排放入水或進行船上焚燒的行為”與國際規定一致。但在國家環境保護部和國家質量監督檢驗檢疫總局共同發布的《船舶水污染物排放控制標準》（GB3552-2018）中并未將廢氣濾清系統殘余物列入其污染物類別的任何一項。

（4）國內缺乏廢氣濾清系統殘余物的接收設施和接受經驗。基于以上，國際和國內均無廢氣濾清系統殘余物的危害性分類和安全運輸條件標準，所以在接收設施的規劃和建設方面很難滿足公約要求。實船檢查發現，廢氣濾清系統殘余物接收設施不足，在一定程度上限制了閉式廢氣濾清系統的使用時間，制約了船舶在港作業時限。例如巴拿馬籍化學品船“Ginga Linx”，配備型號為HMA OS800 System Clean Marine的混合式廢氣濾清系統，船舶總噸16222，接入廢氣濾清系統的燃油燃燒設備為一臺功率為7080 kW的主機，三臺功率為745 kW的發電機，1臺鍋爐，廢氣濾清系統殘余物收集在專用的沉淀艙中，艙容為12M3。本船廢氣濾清系統技術手冊中明確產生殘余物的量將因燃油質量和消耗而不同，預計產生50-100L/h，那么沉淀艙容量足以容納120h-240h船舶產生的殘余物，即5-10天，考慮到船舶在要求零排放的水域等候靠泊、港口接收設施不足等因素，將對閉式廢氣濾清系統的使用產生很大限制。

（5）船員對廢氣濾清系統相關規則要求和實際操作不熟悉。《2015年廢氣濾清系統導則》詳細列明規范了廢氣濾清系統的相關文件要求和內容，以及工作技術參數和符合性要求等，眾多文件、記錄、證書以及較為專業的技術參數很難吃透掌握；廢氣濾清系統作為投入使用不久的新興設備，且不同生產商在設備設計、構造、維護、使用等方面均有所差異，實際操作也就各不相同，很難統一。這就導致相關船員對于廢氣濾清系統的要求和操作不甚了解，缺乏風險意識，操作不當時易產生安全事故、設備工況不良、廢氣濾清效果不達標等問題。

4.廢氣濾清系統的海事監管建議

（1）重點檢查脫硫效果和洗滌水排放的符合性。在對設備運行情況進行檢查時，可以通過導出廢氣濾清系統運行和監測數據，綜合船舶《輪機日志》、廢氣濾清系統記錄簿等查看設備使用起止時間、船位記錄以及混合式濾清系統開式和閉式模式之間操作轉化記錄等是否符合要求，運行工況是否滿足廢氣濾清系統技術手冊上明確的運行參數限值，洗滌水PH值、PAH值和濁度、SO 2（ppm)/ CO 2（% v/v）比值是否符合《2015年廢氣濾清系統指南》的要求；對于閉式廢氣濾清系統和混合式廢氣濾清系統閉環工作模式，還應評估洗滌水和殘余物在我國沿海排放控制區內的產生量，明確船舶儲存能力是否充足。

（2）將廢氣濾清系統固態或泥漿形態的殘余物納入船舶垃圾。2020年5月廣東海事局危管防污流動工作站委托具有資質的檢測機構對一艘船舶的廢氣濾清系統殘余物進行取樣檢測，結果顯示送檢樣品的主要成分是水，樣品中的黑色不溶物殘渣主要成分是NaSO4、NaC l，液體經烘干處理后的不揮發物主要成分是Na SO4、NaC l、MgSO4·6H2O。依據GB34330-2017《固體廢物鑒別標準通則》，判斷送檢樣品屬于固體廢物。同樣的，依照相應標準對送檢樣品浸出毒性、毒性物質含量、腐蝕性進行檢測，均不超過限值，根據GB5085.7-2019《危險廢物鑒別標準通則》判斷送檢樣品不屬于危險廢物。

《船舶水污染物排放控制標準》（GB3552-2018）和《73/78國際防止船舶造成污染公約》附則V中對于船舶垃圾定義均是產生于船舶正常營運期間，需要連續或定期處理的廢棄物，其中包括了操作廢棄物。《73/78國際防止船舶造成污染公約》附則V第1條將操作廢棄物定義為其他附則未涵蓋的、船舶正常保養或操作期間在船上收集的或是用以儲存和裝卸貨物的所有固體廢棄物（包括泥漿）。所以，經殘余物處理裝置處理后的固態或泥漿形態的殘余物符合該規定描述，可以操作廢棄物的類別納入船舶垃圾，并遵其要求進行接收處理。

（3）完善廢氣濾清系統液態殘余物接收處理制度。建議海事管理結構同港口碼頭、環境保護部門加強合作及評估，認定船舶廢氣濾清系統液態殘余物的分類，并納入《船舶水污染物排放控制標準》，明確要求。通過對轄區廢棄物接收單位的運輸和設備資源進行評估，指定船舶廢氣濾清系統液態殘余物的接收單位，要求其完善管理制度和設備，在綜合考評合格之后可將廢氣濾清系統液態殘余物接收納入其接收范圍，以服務轄區裝載閉式或混合式船舶廢氣濾清系統的船舶，保障船舶在港作業時限。

（4）建議完善廢氣濾清系統操作相關制度。海事管理機構一方面可通過建立培訓發證制度，規定船員應知悉廢棄濾清系統相關規定和操作的最低要求，船東或者設備廠家需對擬任職裝有廢氣濾清系統船舶的責任船員進行登船前特殊培訓發證，保證船舶規范操作廢氣濾清系統以滿足限硫令要求；另一方面督促船舶經營人或管理人落實監管主體責任，要求其將廢氣濾清系統的風險評估和安全操作程序納入安全管理體系，作為船舶關鍵設備進行管理。