漢江安康至白河段船舶固體垃圾回收處理研究

王心海，彭士濤，白景峰,陳瑤泓伶

（交通運輸部天津水運工程科學研究所水路交通環境保護技術交通行業重點實驗室，天津300456）

漢江安康至白河段船舶固體垃圾回收處理研究

王心海，彭士濤，白景峰,陳瑤泓伶

（交通運輸部天津水運工程科學研究所水路交通環境保護技術交通行業重點實驗室，天津300456）

通過調查漢江安康至白河段船舶固體垃圾現狀，發現該航段船舶固體垃圾產生量大，而且船舶固體垃圾的接收處理多以簡易設施為主。船舶固體垃圾的現狀極易對區域環境造成影響。文章針對安康至白河段固體垃圾現有處理措施的特點和問題，提出如下3個處理措施。第一個措施是規劃客位為100～200的客船的廚衛垃圾采用有機生化法處理。第二個是該航段船舶固體垃圾主要采用上岸集中處理，并擬在安康全線設立8個垃圾回收處理站。第三個是局部航段采用專用回收船法，進一步配合岸上回收處理，真正實現船舶固體垃圾的岸上船上全面綜合治理。

船舶固體垃圾；回收處理；安康白河航段

漢江上游安康至白河段緊接亞洲第一大人工淡水湖丹江口水庫。丹江口水庫是我國一級水源保護區，也是南水北調中線工程水源地。尤其隨著南水北調工程的建設，水庫也將向北京、天津、河南、河北等4個省市沿線地區的20多座城市提供生活和生產用水，關系著眾多城市，特別是祖國首都的用水安全。因此，其水質的保持和保護的重要性將顯得更為突出。本文針對漢江安康至白河段高等級航道范圍內的船舶固體垃圾進行回收處理整治研究。

1 航運現狀

安康至白河段位于陜西省南部漢江上游中下段，全長164 km。其起始點位于安康市區的小北門，終點位于白河縣下游與湖北省交界處。該航段的港口碼頭主要分布在漢江干流的安康市漢濱區、旬陽縣、白河縣境內，上起安康市漢濱區的小北門碼頭,下止于陜西省與湖北省交界處的下卡子碼頭。該段水電樞紐有已經建成的安康水電大壩，以及正在建設的旬陽、蜀河、白河三座水電大壩。航行其上的船舶主要有客船、貨船、游船、輪渡、貨躉船、拖船、小仙板船、采砂船、機動船等。其中，小北門、老君觀、石梯、早陽等碼頭的現有船舶分別為120艘、15艘、4艘和5艘。呂河鎮碼頭的貨運量為13萬t，客運量為11萬人。旬陽港碼頭的貨運量為10萬t，客運量中斷。棕溪碼頭為中型碼頭，貨運量為5萬t，客運量為8萬t。蜀河港當地來往人員較多，貨物運輸量較大，貨運量21萬t，客運量10萬人。蘭灘鄉碼頭貨運量1萬t，客運量3萬人。構元、仙河、冷水鎮、麻虎鄉、下卡子等碼頭現分別停有船舶2艘、2艘、51艘、49艘和58艘。

目前，該河段船舶以載重噸100 t級以下為主。其船型呈現平均載重噸小、船齡老化、船型多樣的特點。該航道等級預計2015年前后達到內河四級航道的通航標準。規劃客船的客位為100～200客位，主要有30客位、50客位、100客位和150客位等船型。貨船的載重噸級主要為200 t級、300 t級和500 t級［1］。

2 船舶固體垃圾的危害及產生量

2.1 船舶固體垃圾的種類及危害

船舶固體垃圾是指船舶在營運中產生的各種固體廢棄物，主要有生活垃圾和生產廢棄物。生活垃圾主要有食品廢棄物、醫療廢棄物、織物、塑料、紙制品、玻璃、金屬飲料罐等。生產廢棄物主要有船舶維修保養廢棄物和運輸貨物廢棄物。船舶維修保養產生的廢棄物有油漆廢料、油破布、包裝材料、索具廢物、機械設備廢料和污油泥等。運輸貨物產生的殘物主要是稻草席、紙、金屬絲、硬紙板、塑料襯料等包裝材料。上述船舶垃圾進入水體后以溶解、沉淀、懸浮、漂浮等多種形式存在。其中，溶解和沉淀的固體垃圾會直接對水質和生物造成影響。懸浮和漂浮在水上的固體垃圾，在影響水質的同時還會對周邊景觀造成不良影響。

2.2 船舶固體垃圾產生量

船舶固體垃圾的產生量受多種因素的影響，包括船上人數、生活習慣、生活水平、設備老化程度等。但是，船舶垃圾的產生量主要取決于船上人員的數量。根據船舶流量及客貨運量預測結果可知，該航段的客運量2015年為251萬人次，2025年為311萬人次。同時，內河船舶固體垃圾的人均排放量約為每天1.5 kg［2］。根據在船人數和人均產生量，可計算得到安康至白河段船舶垃圾排放量。在按照2015年130萬人次平均在船1 d，2025年150萬人次平均在船1 d計算的情況下，船舶固體垃圾產生量2015為195萬kg，2025為225萬kg。

3 安康至白河段船舶固體垃圾回收處理的現狀及存在問題

3.1 船舶固體垃圾回收處理現狀

為了更好的了解安康至白河段船舶固體垃圾回收處理的現狀，我們首先對該航段上的瀛湖庫區、紫陽縣等區域進行了調查，具體如下。

瀛湖庫區位于安康市城區西南，是國家AAAA級旅游區。該庫區運營船舶以游船為主，現有130艘左右游船和快艇。游船的客位以20～40位為主，最大為60位。這些船舶的年平均航次約100次，航行時間約15～20 min，行程比較短。船舶產生的固體垃圾主要是旅客生活用品垃圾。目前，該段的船舶和岸上主要采用配備垃圾桶、衛生間封堵等處理方法。調查中發現，現有垃圾桶等配備不足，同時岸上沒有垃圾處理廠，不便于固體垃圾及時回收處理。

紫陽縣位于陜西省南部，是陜西省的重要貨運碼頭。其吞吐量占全省90%，客運量達到100萬人次。其中，貨船載重量最大可達400 t級，以60～120 t位最多。船舶產生固體垃圾主要是船舶保養維修廢物及日常生活垃圾。目前，船舶固體垃圾主要通過配備垃圾桶收集，然后送往現有的岸上處理廠集中處理。但是，現有垃圾處理廠規模較小，難以滿足垃圾回收處理的需求。同時，存在著船舶廚衛垃圾簡易收集易污染的問題。

3.2 船舶固體垃圾回收處理存在問題

通過漢江瀛湖庫區和紫陽縣等航道的船舶污染現狀調查研究發現，該段沿線船舶污染物回收處理設施存在以下問題：

（1）岸上以垃圾箱收集為主，只有少數碼頭配有垃圾處理廠。但是存在著垃圾處理廠規模不足，收集箱的垃圾外溢，數量不夠充足的問題。可見，目前該段航道的岸上收集處理設施較為短缺，尤其垃圾回收處理中轉站的配置有待增加和提高。

（2）船上固體垃圾收集設備只有簡易的垃圾桶、垃圾簍、垃圾箱等，難以實現對易腐敗易污染垃圾的有效無污染收集，需結合內河船舶污染物收集柜的要求進行配比和配置。

總之，漢江安康至白河段的船舶固體垃圾處理以垃圾箱等簡易措施為主，回收處理設施較為缺失。現有收集處理設備難以滿足庫區的環保建設，對其進行綜合整治的需要十分迫切。目前，固體垃圾防治的重點是提高岸上垃圾的回收處理能力，同時加強易腐敗垃圾的無污染收集處理。

4 安康至白河段船舶固體垃圾回收處理措施

4.1 客運船舶自主處理措施

船舶固體垃圾的自主處理方法主要有焚燒爐焚燒和高溫裂解的熱消除法、復合裂解的化學消除法、壓縮粉碎機械消除法和有機生化的生物消除法等［3-6］。其中，焚燒法是目前進行固體垃圾處理的重要方法，可以徹底消除固體垃圾，處理效果最好。但是，《防治船舶污染內河水域環境管理規定》禁止船舶在內河水域使用焚燒爐，因此安康至白河段船舶不建議采用焚燒法。高溫熱解法和復合裂解法都需要高溫，處理條件要求高，耗費大，不適合內河船舶類型，也不建議采用。高壓蒸汽法則主要用于醫療垃圾為主的固體垃圾的處理，由于內河醫療垃圾產量較小，不建議采用。固體壓縮粉碎機械消除法主要用于固體垃圾的減容。

其中，只有有機生化法可以將船舶固體垃圾中的廚衛垃圾徹底分解，能很好的對廚衛垃圾進行處理，有效防止急速腐敗造成的污染。有機生化法是指利用微生物分解消化有機物的處理方法。該法基本處理流程是含有固體垃圾的污水通過管路進入曝氣室，在曝氣室內合適的曝氣量下分解消化其中的有機物。然后，曝氣處理后的污水再通過沉淀室，使活性污泥在重力的作用下沉淀分離，上清液在消毒室殺菌消毒后直接排至舷外。有機生化法具有結構裝置簡單，處理效果好，成本低等多個優點，是目前的主流處理法。如：活性污泥復合生物膜復合法的結構緊湊且操作靈活；生化法、生物膜法及無機膜法處理水無色無味無菌無余氯；生物氧化法、MBR過濾復合紫外線殺菌法的有機物去除率高、污泥產量性質穩定；活性污泥、接觸氧化和膜生物反應器法能高效、徹底和干凈地處理等。

鑒于安康至白河段規劃客船的客位數大，廚衛垃圾產生量，儲存不當極易產生污染。因此，安康至白河段規劃客位為100～200的客船，推薦廚衛垃圾采用船舶自主處理，優先采用有機生化法的固體垃圾處理方法。

4.2 貨運船舶船上收集和岸上回收處理措施

安康至白河段船舶的載重噸位和功率較小，該段船舶目前以100 t級以下的船舶為主。該種船舶長度基本在30 m之內，尺寸偏小，不適宜配備較大尺寸和重量的垃圾處理設施。同時根據《內河船舶法定檢驗技術規則》，所有船舶垃圾應儲存在垃圾收集裝置中，定期由有關部門予以接收。因此，安康至白河段絕大多數船舶固體垃圾應采用船上收集兼岸上無害化回收處理方案。其中的收集處理站的布設布置顯得尤為重要。鑒于安康至白河段現有15個港口碼頭和1座大壩，至少每兩個通航設施中間應該有一個回收處理站。所以，擬在安康白河全線設立8個固體垃圾收集處理站，分別位于小北門、呂河、構元、棕溪、蜀河、冷水、麻虎、白河等港口碼頭,碼頭分布見圖1。

同時，船舶固體垃圾收集需要垃圾箱、垃圾桶等設施。這些收集設施不僅需要配備充足的個數和容積，而且需要和岸上船舶污染物收集處理進行銜接。船舶固體垃圾收集裝置的總容積V可采用以下公式確定。式中：G為航行過程中每人每天所產生的垃圾量，L；p為船上人員；T為清理垃圾的間隔天數。

4.3 專用回收船回收處理措施

專用回收船回收處理法，主要是通過配備具有收集處理固體垃圾能力的船舶。該船舶為自航船舶，并配有處理垃圾的成套設備。船舶航行中可以收集沿岸船只的各種廢棄物進行集中處理，也容易對固體廢棄物進行再利用。該方案比較適用于港口碼頭。

對于漢濱區的小北門碼頭，以及白河縣的冷水、麻虎、白河等碼頭，靠泊船舶較多，如小北門碼頭有120艘左右船舶。我們針對其上船舶數量多，會存在漏排偷排，采用了碼頭配備專有回收船的方法。通過對部分碼頭的專用回收船處理，有效彌補了船上岸上回收處理方案的不足。

圖1 漢江安康至白河段碼頭分布圖Fig.1Port distribution in Ankang-Baihe reach of Hanjiang River

5 結語

本文針對漢江安康至白河段船舶固體垃圾回收處理存在的問題，結合該航段的航運設施現狀，擬推薦船舶固體垃圾采用船上收集岸上回收處理、船舶自主處理和專用回收船回收處理相結合的方法。首先，針對該段航段船舶的載重噸位和功率較小，推薦絕大多數船舶采用船上收集兼岸上無害化回收處理措施。同時，為了配合船舶收集岸上集中回收處理的需求，擬在安康白河全線設立8個固體垃圾收集處理站。其次，對于規劃客位為100～200的客船，鑒于廚衛垃圾產生量大且易污染的特點，建議采用船舶自主處理，優先采用有機生化法的固體垃圾處理方法。最后，同時推薦采用專用回收船，進一步彌補上述方案的不足。該回收處理研究對安康白河的船舶固體垃圾從岸上到船上進行了全面的綜合治理，有效防止了固體垃圾造成的污染，對保障漢江庫區的旅游和水源環境安全具有重要意義。

［1］盧成,曹宇.漢江客運及貨運綠色船型關鍵技術研究［R］.北京∶交通運輸部水運工程科學研究所,2013.

［2］JTS149-1-2007，港口工程環境保護設計規范［S］.

［3］趙凱,朱娜,劉艷陽.艦船廢棄物處理技術［J］.船海工程,2010,39（6）∶56-59. ZHAO K,ZHU N,LIU Y Y.The Comprehensive Treatment Technique of Ship Wastes［J］.Ship and Ocean Engineering,2010,39（6）∶56-59.

［4］王偉勇,龔浩.防止船舶垃圾污染有關規則及對策［J］.機電設備,2005,25（5）∶28-31. WANG W Y,GONG H.Regulations and Countermeasures for the Prevention of Pollution by Garbage from Ships［J］.Mechanical and Electrical Equipment,2005,25（5）∶28-31.

［5］金明新,孫安利,鮑紅淮,等.江蘇內河船舶防污現狀與對策研究［J］.交通環保,2001,22（4）∶28-32. JIN M X,SUN A L,BAO H H,et al.Study on Present Situation of Ship Pollution Prevention of the Rivers in Jiangsu and its Coun?ter?Measures［J］.Environmental Protection In Transportation,2001,22（4）∶28-32.

［6］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 Y H,SHOU X R.Analysis of Disposing Program of Ship Wastes［J］.Environmental Protection In Transportation,2000,21（4）∶36-38.

Research on disposing of ship wastes in the waterway of Ankang to Baihe

WANG Xin?hai,PENG Shi?tao,BAI Jing?feng,CHEN Yao?hong?ling
（Tianjin Research Institute for Water Transport Engineering,Key Laboratory of Environmental Protection Technology on Water Transport Engineering,Ministry of Transport,Tianjin 300456,China）

The ship wastes quantity was huge in the Ankang to Baihe waterway,by investigating the existing production in Hanjiang River.Meanwhile,most of ship wastes was collected or processed in the garbage can or land?fill mainly and simply.These simple measures are difficult to satisfy the further need of Hanjiang River.According to the characteristics and problems of the wastes processing measures,three methods were proposed in this paper. Firstly,the organic and biochemical treatment method will be recommended to the kitchen and washroom garbage in the ships with 100～200 persons.Secondly,the ship wastes will be centralizing processed in the land.Meanwhile, eight waste recycling stations will be set up in the land.Thirdly,the special recovery ship will be used to some ports.The pollution of ship wastes is overall prevented,by the comprehensive measures in the ship and on the land.

ship wastes;dispose;Ankang to Baihe waterway

X 52

A

1005-8443（2015）05-0446-04

2014-09-03；

2015-09-09

西部交通建設科技項目（20113289521170）

王心海(1980-)，女，山西省人，助理研究員，主要從事海洋河流污染防治研究。

Biography：WANG Xin?hai（1980-）,female,assistant professor.