碼頭智能生活污水免費接收系統在黃浦江碼頭的應用探索

辛彬彬 趙效達 王秋華（閔行海事局，上海 200241）

0 引 言

黃浦江日均航行及作業船舶達2 000艘次，眾多船舶產生大量生活污水，而目前的固定接收點和流動接收船偏少，作業碼頭又未配備生活污水岸上接收系統，不能滿足黃浦江上的船舶生活污水接收需求。而現有固定接收點少，多數碼頭距離較遠，船舶接收需要航行較遠距離和花費較長時間；流動接收船舶提前預約不方便，預約接收時間經常與船期沖突，又導致船舶主動接收意愿不強等。建設碼頭接收設施可以邊作業邊接收，大大節約時間，減少船期損失；且易于操作，成本相對較低，碼頭愿意投資，船舶接受度高。此舉措可以有效地解決船舶生活污水違規排放問題。

1 黃浦江船舶生活污水防治現狀

1.1 船舶生活污水的定義與污染危害

1.1.1 船舶生活污水的定義

船舶生活污水是指船舶上由人員或活的動物產生的污水，包括任何形式的便器的排出物和其他廢物，醫務室的洗手池、洗澡盆以及這些處所排水孔的排出物，裝有活的動物處所的排出物，以及混有上述排出物或廢物的其他廢水。

1.1.2 船舶生活污水污染的危害

船舶生活污水是運營船舶產生的一種水污染物，其有大量有機物，含有磷、硫等，甚至還有部分致病菌等，容易造成水體富營養化，使得藻類大量繁殖和生長，致使水中含氧量下降，容易造成魚類等需氧生物窒息；若有致病細菌的生活污水直接排到飲用水源地，也會對人體健康造成一定的傷害。

1.2 黃浦江船舶生活污水防污染現狀

1.2.1 黃浦江及上海港船舶生活污水產生量巨大

2021年上海的水運貨物量達到約41 489萬t，上海港、黃浦江航行的船舶全年將近百萬艘次。由此可知黃浦江、上海港產生的船舶生活污水總量是十分巨大的。

1.2.2 黃浦江船舶生活污水排放條件

根據《中華人民共和國水污染防治法》《中華人民共和國防治船舶污染內河環境管理規定》及上海地方的《上海市飲用水源保護條例》《上海市飲用水水源保護緩沖區管理辦法》等法律及規章制度，黃浦江船舶生活污水排放區域如下：

（1）禁排區

在水源保護區及水源保護緩沖區內，禁止一切船舶排放生活污水。黃浦江水域，自金匯港（閘港彎頭）至閔浦三橋水域，屬于水源保護緩沖區，閔浦三橋以上屬于二級保護區。在黃浦江閘港以上水域，任何船舶不得排放任何形式的生活污水。即使經過處理的生活污水，也不得排放。黃浦江上游飲用水源保護區調整

方案如圖1所示。

圖1 黃浦江上游飲用水源保護區調整方案示意圖

（2）在黃浦江其他水域（閘港往下水域），滿足如下條件下排放，如圖2所示。

圖2 黃浦江船舶生活污水排放要求示意圖

船舶需要配備生活污水處理裝置，經過生活污水處理裝置處理的生活污水達到國家的排放標準，而且只能在船舶航行中排放。

（3）其他不允許排放的情況

①在碼頭停泊期間，處理過或未處理過的生活污水均不允許排放；

②航行途中，未經生活污水處理裝置處理過的生活污水，不能排放；

③生活污水經過處理裝置進行處理，但是實際達不到排放標準，依然不能在黃浦江水域排放。

1.2.3 船舶的生活污水處理裝置使用率比較低

部分船員文化水平不高，對待新科技新設備無法掌握，特別是生活污水處理裝置，培菌、測量，組件維護、排污泥等操作繁復，不會用導致設備閑置。部分船員環保意識薄弱，也不愿意使用該設備。

1.2.4 處理過的污水不達標

船員對設備操作不熟悉，對工作原理、排放標準、排放禁令等不熟悉，操作中只是按操作規程步驟來，設備是否正常運轉、故障如何處置等缺乏判斷，即使處理過的污水也達不到國家排放要求。大部分內河船舶航行運營時間不固定，且由于燃油價格較高，船員為了節省開支，船舶靠泊狀態下時常斷電，目前大部分小型內河船舶的生活污水處理裝置是生化型，失去供電后裝置中的原料菌群就會死亡，造成處理過的污水也不達標。

閔行海事局于2021年協同專業檢測機構抽取黃浦江作業碼頭停靠的部分海船及內河船舶生活污水處理裝置處理好的生活污水檢測，檢測情況見表1，總體達標情況堪憂。

表1 2021年抽取黃浦江作業碼頭停靠的部分海船及內河船舶生活污水處理裝置處理好的生活污水達標情況

1.2.5 接收設施不足

岸上接收設施能力不足，在黃浦江的大部分碼頭幾乎不具備固定接收設施，碼頭采取和第三方簽署船舶污染物接收的協議。目前的固定接收點和流動接收船偏少，作業碼頭又未配備生活污水岸上接收系統，很難滿足黃浦江的船舶生活污水接收需求。而現有固定接收點少，多數碼頭距離較遠，船舶接收需要航行較遠距離和花費較長時間；流動接收船舶提前預約不方便，預約接收時間經常與船期沖突，又導致船舶主動接收意愿不強等。閔行水上綠色綜合服務區位置（固定免費接收點）如圖3所示。

圖3 閔行水上綠色綜合服務區位置（固定免費接收點）

1.2.6 違法排放監管難

船舶污染管理的主管機關是海事管理機構，但是在現場檢查中，如果船舶將生活污水的三通閥和排舷外閥直接打開來排放生活污水則容易查處船舶違法排放生活污水。如果船舶排放時打開，排放完成即關閉，則比較難以查處。船舶生活污水處理裝置處理過的生活污水是否達標，海事現場執法人員并不能快速辨認和確定，需要送檢后才能確定是否超標，沒有及時性而且費用昂貴。

2 應對措施

根據交通運輸部、生態環境部等多部門發布的長江經濟帶船舶和港口污染突出問題整治方案及建立健全長江經濟帶船舶和港口污染防治長效機制的意見等要求，后續需要在黃浦江的作業碼頭建立起船舶生活污水固定接收設施。而本項目在黃浦江作業碼頭建立的智能生活污水免費接收系統，也契合其要求且該系統具有設備及系統智能化、客戶端簡單易操作、設施占地規模小、投資少、碼頭及船舶接受程度高等優良特點，將船舶生活污水“船上儲存 轉岸處理”全過程零排放、全過程信息化方案，以達到船舶對黃浦江水體影響最小化，航運公司防污效益最大化，船員操作簡易化的效果，并以此形成作業碼頭、作業船舶接收生活污水積極性高，與流動接收船互為補充，形成全程閉環監管，杜絕船舶生活污水的違規排放。

2.1 碼頭智能生活污水接收系統的組成及工作原理

該系統主要由生活污水儲存柜、智能電磁流量計、污水泵、GRM 無線通信智能終端（軟件）、接收管道等組成，如圖4所示。停靠在作業碼頭的船方通過智能終端（微信小程序或者掃描二維碼）啟動水泵便可完成上岸排污至生活污水儲存柜，智能電磁流量計的數據通過無線通信自動上傳至GRM 無線通信智能終端（軟件），可直接生成接收憑證，并且能以此建立起船舶排放生活污水、碼頭接收生活污水的信用積分體系。

圖4 碼頭智能船舶生活污水接收系統

2.2 該套碼頭智能生活污水接收系統的優勢及可行性分析

2.2.1 產品設備智能化

此套碼頭智能船舶生活污水接收系統的硬件由生活污水儲存柜、智能電磁流量計、GRM 無線通信智能終端、接收管道等組成。GRM 無線通信智能終端通過4G網絡實時采集液位、流量、位置信息，對船舶排污進行監控和預警；智能電磁流量計可將流量計數據通過無線通信智能終端傳輸至互聯網平臺；生活污水儲存柜加裝液位計傳感器，將污水儲存柜液位實時傳輸互聯網平臺。

2.2.2 軟件平臺智能化

軟件平臺分為船民端、海事端、碼頭端。船民端（如圖5所示）可以通過微信小程序或者公眾號或者掃一掃碼頭張貼的二維碼進入，簡單實用易操作；碼頭端由碼頭管理人員登錄，碼頭管理人員可以實時監控本碼頭的生活污水接收設施的壓力，流量，接收量等數據；海事端由海事執法人員登錄，可以實時查看轄區碼頭生活污水的接收情況。還可以接入其他危防監管平臺。

圖5 船民端

2.2.3 全過程信息化

船舶在作業前需申報生活污水作業申請，通過手機微信掃一掃功能，掃描污水接收智能裝置上的二維碼后，啟動水泵便能上岸排污，系統會根據船舶使用數據，自動上傳至監管平臺，完成后系統生成《上海港船舶生活污水接收憑證》，可生成電子憑證推送至船員的手機微信。排放的數據實時上傳，監管部門能在線監測污水的排放情況，見圖6、圖7、圖8。

圖6 碼頭接收設備及張貼告示

圖7 接收軟管及接頭

圖8 可直接微信下載的接收憑證

2.2.4 數據可視化

系統將各碼頭作業船舶數量，接收污水數量等按每日、每月統計分析、過濾、鉆取，數據聯動等分析手段做動態分析，自動以圖形、圖表、地圖等可視化呈現，做到一目了然，快速抓住要點信息。

2.2.5 設施可移動、造價低、可推廣性強

在碼頭設置的污水儲存柜可以將污水駁接至環衛車里轉運，有條件的碼頭也可接入市政管道。可根據碼頭需求制定污水柜的大小，污水柜快滿時自動報警提醒碼頭及時處置。所占面積小，總體投資少，碼頭可接受度高，可推廣性非常強。

2.2.6 能大力提高碼頭及船舶合規接收生活污水的積極性

結合碼頭智能生活污水接收設施在船舶污染防治中的應用，將碼頭的船舶裝卸貨艘次和生活污水接收艘次及總接收量等作為考核等次，經后臺審核及現場查驗，確認碼頭的防污染信用等級，形成樣板碼頭，讓碼頭形成“比學趕超”的良好態勢，提升船舶生活污水的合規處置率。

可以適時仿照江蘇、浙江模式，對于靠泊碼頭作業船舶要求其污水過多則必須接收，并形成作業船舶污水接收誠信管理，加強作業船舶接收污水的積極性。

2.2.7 提高監管效能

以往檢查船舶生活污水排放情況，需要執法人員現場逐一核查生活污水的三通閥，法定文書及記錄等，工作量巨大又難于覆蓋大多數船舶，且難于直接發現違法排污行為。檢查人員也很難判斷生活污水否超標排，往往需要送檢后才能確定是否超標，沒有及時性而且費用昂貴。

海事監管平臺能全程信息化實時監管區碼頭生活污水接收情況，可以按照轄區碼頭分布情況全方位展現生活污水設備運行情況，同時能夠具體查看某一碼頭的生活污水接收情況，見圖9。

圖9 海事端

2.3 可行性分析

對目前影響船舶接收生活污水的主要因數（見表2）和船舶希望的接收方式（見表3）進行問卷調查，共收到1165份問卷調查，其中包含內河船舶、海船，既有大型船舶，也有幾百噸的小型船舶等，調查問卷有較大的參考性。

表2 影響船舶接收生活污水的因數（單位：份數）

表3 希望的處置方式（單位：份數）

從表2統計看，預約流程繁瑣、接收等待時間長、與船舶檔期沖突及去往固定接收點遠等為主要影響船舶積極主動接收船舶生活污水的因數。

從表3可以看出來大部分船舶愿意在碼頭作業期間接收生活污水，方便又不影響船舶檔期。

統計黃浦江上游35家作業碼頭建設該接收設施的意愿見表4。

表4 碼頭對于建設該接收設施的情況

從表4可以看出大部分碼頭愿意建設該接收設施。

3 總 結

此套系統將船舶生活污水“船上儲存 轉岸處理”全過程零排放、全過程信息化方案，以達到船舶對黃浦江水體影響最小化，航運公司防污效益最大化，船員操作簡易化的效果，并以此形成作業碼頭、作業船舶接收生活污水積極性高，與流動接收船互為補充，形成全程閉環監管，杜絕船舶生活污水的違規排放，有效解決黃浦江船舶污染治理歷史難題，契合上級文件的要求，并可推廣至上海港甚至全國的作業碼頭，加快推進全國水域航運綠色發展，共建生態文明。