游常輝 袁 露 梁 躍
近年來,隨著越來越多的國家和地區開始限制或者禁止灰水和經處理的生活污水排放入水[1],大量船東對現有船舶的壓載艙進行改造用以儲存灰水和生活污水(以下簡稱為“污水”)。為了規范該習慣性做法,降低違規風險,國際船級社協會向國際海事組織(IMO)海上環境保護委員會第78屆會議(MEPC 78)提交了一份提案,該提案引起了廣泛關注。至此,在壓載艙中臨時儲存污水的行業習慣性做法被正式放置于國際海事組織桌面上討論,但尚未達成共識。本文通過介紹船舶壓載艙改造為污水臨時儲存艙的實際案例,分析改造的原因和存在的風險,并提出對策。
船舶壓載艙是放置壓載水的船艙,用于調整船舶的重心位置、浮態和穩性。在現有的改造案例中,通常選擇對整體壓載效果影響較小且離機艙較近的尾尖艙作為臨時儲存艙,該艙通常與生活污水處理裝置排放口連接,一般不與船舶衛生系統管路直接連接,并視情況配備獨立的排放管路和泵。由于是臨時儲存艙,該艙一般保持與壓載水系統的連接,可能會在與壓載水系統連接的管路上設置物理隔斷和警示。某船舶的改造設計如圖1所示,該船舶為了符合《船舶水污染物排放標準》(GB3552—2018),進行了兩次典型的儲存艙改造,以提升污水儲存能力。船舶第一次改造時新增了一個10 m3的生活污水收集艙,但船方使用后發現儲存能力依然不足,因此又將尾尖艙改造為臨時儲存生活污水的收集艙,并通過船級社簽發的“符合聲明”證明該艙儲存經處理的生活污水符合公約要求。

圖1 船舶污水臨時儲存艙管路改造圖
1.船舶灰水的污染危害性
美國環境保護署于2006年3月發布了客船生活污水和灰水的采樣分析報告。報告披露了對客船生活污水和不同區域的灰水進行采樣檢測的結果,顯示廚房等區域的灰水的五日生物需氧量和化學需氧量污染危害性超過了未經處理的生活污水。
2.船舶生活污水處理裝置的使用效果
荷蘭于2017年向IMO海上環境保護委員會第71屆會議(MEPC 71)提交了信息文件MEPC71/INF.22。在該文件中荷蘭展示了采集的127個船舶生活污水處理裝置排放水樣品的檢測結果,其中僅有4個樣品符合其型式認可的所有指標,完全符合排放標準的比例僅為3.14%。在中國船東協會聯合上海海事局共同舉辦的MEPC 78屆會議內容宣講會上,上海海事局展示了依據國標對2012年1月1日以前(3項指標)和2012年1月1日以后(6項指標)安裝的生活污水處理裝置的取樣檢測結果,單項指標不合格率分別如圖2和圖3所示。由于五日生化需氧量(BOD5)、化學需氧量(CODCr)和懸浮物(SS)主要與生活污水中的有機物相關,這三項指標的不合格率均超過44%,說明處理裝置對有機物的處理效果較差。2012年1月1日以前和2012年1月1日以后安裝的生活污水處理裝置處理后的污水中,耐熱大腸桿菌群數(Coliform)的不合格率分別為20.6%和24.6%,說明處理裝置消毒處理效果不夠理想;總余氯(Chlorine)和pH值情況較好。總體來說,經處理的生活污水沒有達到預期效果。

圖2 2012年1月1日以前安裝的處理裝置處理效果

圖3 2012年1月1日以后安裝的處理裝置處理效果
3.各國對經處理的船舶污水排放的限制
現行的國際公約沒有對灰水和經處理后的生活污水進行排放限制。隨著越來越多的國家和地區對灰水和經處理后的生活污水的污染危害性開展了深入研究,部分國家和地區采取措施禁止或者限制經處理的船舶生活污水和灰水排放入當地水體[2]。比如美國環境保護署劃定一些自然水體作為禁止排放區域,在這些水域內禁止船舶排放經過處理的和未處理過的生活污水。北美五大湖水域禁止灰水和經處理的生活污水的排放。我國也規定,距我國最近陸地3 n mile內,經處理的船舶生活污水需要符合指標要求并且在航行時才能被排放。
大多數已營運船舶在設計建造時并未考慮到高于國際公約要求的各國規定或者沒有進入相關水域的需求。隨著各國相關的新規定生效并追溯已營運的船舶,這些船舶就需要通過改造來獲得污水儲存能力。業界在綜合評估了船舶實際情況后,發現改造壓載艙是一種可行的“最佳實踐”。
根據《國內航行海船法定檢驗技術規則》,一艘船舶的生活污水產生量一般按每人每晝夜70 L計算。美國環境保護署對船舶灰水產生量預估為每人每晝夜150 L左右。考慮到碼頭擁擠、接收能力限制和裝卸貨緩慢等不穩定因素,假設船舶在限制排放區域的期限為20天,那么一艘配員20~25人的船舶就需要88~110 m3的污水儲存空間。限于船舶空間,并考慮船舶穩性和船體應力的變化等安全因素,在現有船舶中開辟出一個近100 m3的儲存空間的難度較大。因此,業界大都選擇通過改造現有艙室來滿足需求。船舶壓載艙的大小合適且易于改造,因此就成為現有艙室中的“最佳”選擇。然而,隨著壓載水公約的逐步實施,改造壓載艙來儲存污水又面臨新的挑戰。
在壓載艙中臨時儲存經處理的污水給生活污水管理和船舶壓載水管理均帶來巨大的挑戰。若未經過周密安排,船舶污水管理不夠細致,則可能導致違規排放,影響船舶的航行作業。下面結合壓載艙的三種狀態來分析違規風險。
壓載艙同時儲存經處理的污水和壓載水的風險極大。混合儲存既可能違反國際公約對于壓載水和生活污水排放的規定,又可能違反各國對于經處理的污水排放的規定,同時還可能影響生活污水處理裝置和壓載水處理系統的效果和性能。
現行國際公約和我國的相關規定都沒有禁止污水與壓載水混合。根據混合污染物的處理原則,船舶排放混合水需要同時滿足壓載水和生活污水的排放要求。生活污水和灰水的主要污染物質是使環境富營養化的有機物和危害人體健康的細菌與病毒,而壓載水的主要危害物質是外來水生物。生活污水和灰水中的有機物能夠給水生物提供養分而加速其繁殖,降低壓載水處理系統的處理效果。
在混合儲存狀態下,污水會“污染”壓載水系統。在生活污水和灰水排放限制區,船舶直接排放受到“污染”的壓載水很可能會被認定為違規排放,而船舶不排放壓載水則會影響其裝卸作業和航行安全。臨時儲存的污水中的細菌和病毒濃度遠大于壓載水,如污水直接進入壓載水處理系統,可能使系統處理能力不足,最終導致壓載水排放指標超過公約要求[3]。當混合污水通過生活污水處理裝置排放時,由于船舶生活污水處理裝置處理能力有限,過高的鹽分和過量的污水將降低系統的處理性能,進而造成生活污水排放超標。
當儲存艙僅作為壓載艙或者僅用于污水收集時,存在的主要風險是錯誤操作可能造成壓載水和污水意外混合,進而可能導致違規排放并使船舶受到處罰。船舶需明確壓載艙內的儲存狀態及對儲存水進行轉移和排放的操作程序,任何一個不當的操作都可能造成壓載水和污水的意外混合甚至違規排放。國際公約沒有對在壓載艙中臨時儲存污水進行規定,不同國家和地區的監管人員對于臨時儲存污水存在理解上的差異。比如僅用于污水收集時,壓載艙內的污水是不是壓載水?污水是否應當參照壓載水進行管理?按照生活污水還是壓載水的管理要求排放污水?壓載艙是否應當同時滿足生活污水集污艙的相關要求?理解上的差異可能會給船舶帶來風險,使船舶受到處罰。
在功能轉換前,如果未將艙內的污水或壓載水排放干凈,或者未清除艙內沉積物,可能會造成污水混合進而產生違規排放風險。錯誤的轉換操作也會造成污染物混合和違規排放。船舶檢驗機構對轉換有效性的認可是轉換合規的證明,如果沒有轉換后符合儲存要求的證明,壓載艙的狀態轉換操作就存在被認定為違規操作的風險。
對于已經使用混合模式的船舶,建議其盡早完成管路系統改造以避免壓載水與污水混合,同時采取措施禁止可能導致混合的操作。船舶改造時需對艙室和系統進行有效清潔,確保之前儲存的污水或壓載水沒有殘留。改造后向船舶檢驗機構申請檢驗以確保該艙的管路符合要求。
在入艙的污水不符合排放限值的情況下,臨時儲存在壓載艙的污水應當按照未經處理的生活污水的排放標準排放。船舶應做好壓載水系統和生活污水系統的有效隔離,必要時采取物理隔離措施并增加操作限制以防止誤操作。制定完善的操作程序,并向船舶檢驗機構申請對相關程序進行核驗。程序確定后,對責任船員進行培訓,確保船員熟悉相關系統及操作程序,避免誤操作。船舶可保存轉換和清洗操作的記錄以備檢查之需。
對航線涉及的國家和地區,船方應盡早了解當地主管機關對壓載艙臨時儲存污水的監管要求,并盡早調整相關操作以符合當地的監管要求,減少因理解差異帶來的風險[4]。
MEPC 78屆會議討論了在壓載艙中臨時儲存經處理的生活污水和灰水的議題,與會方在是否允許在壓載艙中臨時儲存經處理的生活污水和灰水、相關污染物的定義和設備設施要求等方面未達成共識。船東可總結相關實踐經驗,向主管機關或行業組織反饋訴求,為我國提出相關提案提供支撐。同時,為了應對國際公約的變化,船東需積極跟蹤《2004年國際船舶壓載水及沉積物控制與管理公約》和《經1978年議定書修訂的1973年國際防止船舶造成污染公約》的修訂進展和最新要求,確保在壓載艙中臨時儲存污水符合公約規定。