Una legislación de protección medioambiental sobre las aguas residuales de los buques está atrayendo la atención del mundo.
Más de 500 cadenas de televisión extranjeras y otros medios de comunicación elogiaron el informe: "No es común lograr un gran éxito ambiental, pero esta decisión es realmente de clase mundial. Ningún otro país ha promulgado una ley tan ambiciosa".
Muchos países de todo el mundo están trabajando arduamente para resolver el problema de la contaminación de los buques.
Recientemente, el Parlamento finlandés aprobó una legislación de gran alcance que prohíbe a los buques de carga descargar aguas residuales en las aguas costeras del país. La ley entrará oficialmente en vigor en julio de 2025.
Se entiende que Finlandia siempre ha prohibido que los barcos de pasajeros viertan aguas residuales. Ahora los buques de carga también están sujetos a estrictas normas de control. Finlandia se convertirá en el primer país del mundo en implementar regulaciones tan completas sobre aguas residuales.
En este sentido, la Organización Internacional de Protección del Medio Marino dijo que se trata de un gran logro. La medida no sólo prohíbe el vertido de aguas residuales, sino que también prohíbe a los barcos descargar aguas residuales y lodos de depuradores en aguas territoriales finlandesas y en el Mar Báltico. Las nuevas regulaciones convierten a Finlandia en un país pionero en el campo del control de las emisiones de los barcos y promoverán gradualmente que los países costeros circundantes prohíban a los barcos descargar aguas residuales.
Fuente de la imagen/Mårten Lampén: Los barcos deben bombear las aguas residuales cuando atracan en los puertos finlandeses
A medida que la tendencia de la globalización económica y la integración económica mundial continúa fortaleciéndose, como fábrica del mundo, las importaciones y exportaciones comerciales de transporte de carga por agua de China han aumentado año tras año, pero al tiempo que crean valor económico, las aguas residuales generadas por los barcos han causado una grave contaminación al entorno de aguas fluviales interiores y marinas.
Cuando el Secretario General Xi Jinping visitó el río Yangtze en barco, preguntó con preocupación sobre la descarga de aguas residuales de los barcos. Los datos públicos muestran que para implementar el concepto de desarrollo de "El agua verde y las montañas verdes son montañas de oro y plata", mi país ha emitido sucesivamente el "Plan de acción para la prevención y el control de la contaminación del agua", las "Normas de control de emisiones de contaminantes del agua de los buques". (GB3552-2018), "Reglas técnicas de inspección obligatoria de buques de navegación nacional (2020)" y otras normas de políticas.
En un estudio de las descargas de aguas residuales de 500 buques (graneleros, quimiqueros, buques de carga general, etc.), se puede entender claramente que las aguas residuales de los buques se dividen principalmente en dos categorías: aguas residuales oleosas y aguas residuales domésticas.
◎ Las principales fuentes de aguas residuales aceitosas de los buques son: 1) Agua aceitosa de lavado de tanques, la cantidad de agua de lavado de tanques suele ser aproximadamente el 20% de la carga del barco; 2) Agua de la sala de máquinas, el volumen de agua anual suele ser aproximadamente el 10% del tonelaje bruto del buque; 3) El agua de lastre aceitosa, generalmente las aguas residuales aceitosas de lastre, representan aproximadamente el 25% de la carga del barco.
Las aguas residuales aceitosas en el fondo de la sentina tienen un alto contenido de petróleo, y su relación entre la demanda bioquímica de oxígeno y la demanda química de oxígeno es la más alta entre todos los tipos de aguas residuales, lo que indica que las aguas residuales contienen un alto contenido de sustancias difíciles de descomponer. materia orgánica y el vertido directo al cuerpo de agua es más nocivo.
◎ Las aguas residuales domésticas de los buques se pueden dividir en las siguientes según diferentes fuentes: 1) "aguas grises", es decir, aguas residuales generadas por el baño, la cocina, la lavandería, etc., con menos contaminación; 2) "aguas negras", que se refiere a las aguas residuales de sanitarios y clínicas.
Las aguas residuales domésticas contienen más aceites animales y vegetales, nitrógeno total, fósforo total y sólidos en suspensión. El contenido de sólidos suspendidos y nitrógeno total en el agua de lavado es el más alto, y el contenido de aceites animales y vegetales en el agua de cocina es relativamente alto. La descarga directa de nitrógeno total y fósforo total al agua sin tratamiento provocará la eutrofización de la masa de agua, y la descarga directa de sólidos en suspensión puede tener un efecto adverso sobre la transparencia de la masa de agua.
Ruta y tecnología de tratamiento de aguas residuales oleosas del barco.
Según la encuesta, dado que el separador de agua y petróleo es fácil de instalar y el precio no es alto, la proporción de buques de navegación interior que instalan separadores de agua y petróleo es relativamente alta en esta etapa. Sin embargo, algunos miembros de la tripulación creen que el uso de separadores de aceite y agua para descargar aguas residuales aceitosas es problemático y requiere mucho tiempo, y descaradamente descargan aguas residuales aceitosas sin tratar por la borda:
◎ Descargar el agua sucia y aceitosa directamente al mar a través de la junta de descarga en tierra con una manguera es una de las operaciones más simples.
Aunque este "método" es rápido y directo, dejará huellas evidentes. Según los agentes del orden, hay rastros de aguas residuales oleosas en la superficie de la placa del casco fuera de la junta de descarga a tierra, que no pueden ser borrados por el viento y las olas. Los tornillos de la junta de descarga a tierra tienen señales sueltas. La pintura de la junta de descarga a tierra es relativamente nueva, lo que contrasta marcadamente con la pintura de la superficie de otras partes. La mantequilla en la superficie de los tornillos de la junta de descarga en tierra es relativamente fresca y limpia, lo que contrasta marcadamente con el color de la mantequilla en la superficie de los tornillos de otras bridas cercanas. Una inspección más detallada muestra que las mangueras descargadas al mar se pueden encontrar en la sala de materiales de la sala de máquinas, la sala de aire acondicionado y la sala de repuestos. Estas mangueras tienen rastros evidentes de manchas de aceite.
Diagrama de la junta de descarga a tierra de aguas residuales aceitosas, los tornillos en la brida tienen rastros de haberse movido, por supuesto, también es posible la recepción de descarga a tierra
◎ Otra operación sencilla es descargar el agua sucia y aceitosa directamente al mar a través de una bomba sumergible.
Del mismo modo, esta operación también dejará huellas: hay huellas de aguas residuales oleosas en la superficie de la placa del casco fuera de la zona de estar. Una inspección más detallada muestra que las bombas sumergibles descargadas al mar se pueden encontrar en la sala de materiales de la sala de máquinas, la sala de aire acondicionado y la sala de repuestos. Hay aceite en la superficie de la bomba sumergible y hay rastros evidentes de manchas de aceite en la tuerca o manguera conectada a la bomba sumergible. Del mismo modo, como se muestra arriba, habrá señales a seguir.
Es difícil eliminar los rastros de aguas residuales aceitosas en la placa del casco.
No hay duda de que las operaciones de vertido ilegal mencionadas anteriormente no escaparán a los "ojos de águila y ojos dorados" de las autoridades reguladoras (otros miembros de la tripulación también informarán).
En la actualidad, la industria generalmente recomienda el uso de tratamiento con separador de agua y petróleo, almacenamiento a bordo, transferencia en tierra o separación con separador de agua y petróleo, almacenamiento a bordo, recolección móvil de buques y tratamiento unificado para aguas residuales oleosas de buques.
◎ El separador de agua y aceite debe ser a prueba de fugas y de fugas, y se debe instalar un dispositivo de alarma de alto nivel de líquido. Se recomienda utilizar la tecnología de tratamiento del proceso de separación por gravedad y separación por membrana y su proceso combinado. Además, los buques equipados con equipo de separación de hidrocarburos y agua deberían estar equipados con tanques (gabinetes) para hidrocarburos sucios para almacenar hidrocarburos sucios; para los buques interiores pequeños con una potencia total de los motores diésel principales y auxiliares inferior a 110 kW, si no se pueden instalar tanques (gabinetes) de petróleo sucio, se pueden equipar barriles simples de almacenamiento de petróleo sucio para almacenar petróleo sucio.
◎ Generalmente existen tres formas de cobrar en tierra. Una es utilizar una bomba autocebante para aspirar las aguas residuales aceitosas en el gabinete de almacenamiento de aguas residuales aceitosas a través de la junta de descarga estándar de aguas residuales aceitosas y luego descargarlas sin problemas en el tanque de almacenamiento temporal de aguas residuales aceitosas después de levantarlas. Cuando el tanque de almacenamiento temporal alcanza el nivel de agua de transferencia, se transfiere y recibe encomendando a un tercero calificado; el otro es recibirlo y transferirlo directamente a una unidad de terceros calificada a través de un vehículo receptor de aguas residuales aceitosas; el último tipo es el más recomendado en esta etapa, es decir, recolectarlo en la vía fluvial a través de un barco receptor móvil, y finalmente el barco recolector enviará las aguas residuales aceitosas recolectadas a la unidad de terceros.
◎ El tratamiento bioquímico posterior de las aguas residuales aceitosas de los buques debe realizarse de acuerdo con las aguas residuales de alta salinidad. A diferencia de las aguas residuales domésticas, especialmente el agua de lastre, a la que generalmente se inyecta agua de mar, la salinidad promedio del agua de mar es de alrededor del 3,5%, mientras que la salinidad de las aguas residuales domésticas generalmente no excede el 0.2%. Las proporciones de carbono, nitrógeno y fósforo en las aguas residuales aceitosas de los barcos son obviamente altas, y es necesario complementar las fuentes de nitrógeno y fósforo. Además, el B/C de las aguas residuales es generalmente inferior a 0.3 y la biodegradabilidad es deficiente.
En la actualidad, los procesos más utilizados son principalmente mejorar el B/C de las aguas residuales mediante oxidación, floculación y sedimentación Fenton, y luego complementar las fuentes de nitrógeno y fósforo a través del tanque regulador e ingresar a la piscina bioquímica aeróbica para su tratamiento.
Debido a que el tratamiento de aguas residuales con alta salinidad es difícil, es adecuado para el tratamiento del proceso MBR, pero la membrana MBR es muy sensible al petróleo y la contaminación por petróleo bloqueará el tubo de la membrana, lo que provocará una disminución en el flujo de la membrana y luego una disminución en el tratamiento. capacidad. Por lo tanto, los requisitos para la separación inicial de agua y petróleo son relativamente estrictos y se debe evitar en la medida de lo posible que la contaminación por petróleo ingrese al sistema bioquímico. Existen métodos de separación física y química para la separación de petróleo y agua, cada uno de los cuales tiene sus propias ventajas y desventajas.
Ruta y tecnología de tratamiento de aguas residuales domésticas del barco.
Para las aguas residuales domésticas, se pueden adoptar dos métodos de tratamiento: uno es el método de "tratamiento directo y luego descarga", es decir, las aguas residuales se tratan equipando el barco con equipos de tratamiento de aguas residuales domésticas y luego se descargan; el otro es el método de "primero recolección, luego transferencia y luego eliminación", es decir, el barco está equipado con un equipo de recolección de aguas residuales, y se transfiere y elimina mediante recepción en tierra.
A través de investigaciones in situ, en la etapa actual existen los siguientes problemas en el tratamiento de las aguas residuales domésticas de los buques de navegación interior en una determinada provincia oriental: un pequeño número de buques de más de 400 toneladas no están equipados con equipo de tratamiento de aguas residuales domésticas; Los buques interiores de menos de 400 toneladas básicamente no están equipados con equipos de eliminación y las aguas residuales domésticas se encuentran en estado de descarga directa.
En la actualidad, los métodos comúnmente utilizados para el tratamiento de aguas residuales domésticas de barcos incluyen métodos físicos y químicos, métodos electroquímicos, métodos MBR, etc. Es recomendable adoptar procesos combinados como biorreactores de membrana, métodos de oxidación por contacto, métodos de electrólisis, ultrafiltración, filtración por membrana. , desinfección con ozono y desinfección ultravioleta.
◎ Tratamiento físico y químico de aguas residuales domésticas de buques.
Los métodos físicos y químicos pueden utilizarse como un sistema de tratamiento de aguas residuales independiente o combinarse con un tratamiento biológico. Los métodos de tratamiento típicos incluyen: método de coagulación y flotación, método de coagulación y sedimentación, método de intercambio iónico, método de separación por membrana, etc.
Tomando como ejemplo el método de coagulación y sedimentación, primero se agrega polvo de piedra caliza a las aguas residuales para producir una reacción de floculación y sedimentación, y luego se filtra para eliminar las impurezas sólidas y la materia suspendida en el agua. Las impurezas disueltas en las aguas residuales se pueden eliminar combinándolas con adsorción con carbón activado; finalmente, se descarga al mar después de desinfección, desoxigenación y otros tratamientos para cumplir con las normas de descarga.
◎ Biorreactor de membrana (MBR) para el tratamiento de aguas residuales domésticas de barcos
Los dispositivos MBR se han utilizado ampliamente en el tratamiento de aguas residuales domésticas de barcos debido a sus ventajas como área pequeña, buena calidad del efluente y operación y gestión simples.
El biorreactor de membrana es un método de tratamiento de aguas residuales que combina la tecnología de separación por membrana con otras tecnologías de tratamiento biológico.
Según las diferentes funciones de la membrana, se puede dividir en biorreactor de membrana de separación sólido-líquido, biorreactor de membrana de separación de aireación sin burbujas y biorreactor de membrana de separación de extracción. Entre ellos, el biorreactor de membrana de separación por aireación sin burbujas y el biorreactor de membrana de separación por extracción son adecuados para el tratamiento de aguas residuales en campos especiales. Según el dispositivo y el conjunto de membrana, se puede dividir en tipo integrado y tipo dividido. Según los diferentes procesos de tratamiento, se puede dividir en biorreactor de membrana compuesto, biorreactor de membrana anaeróbico, biorreactor de membrana de lodo granular aeróbico, etc.
Las aguas residuales domésticas de los barcos se tratan primero mediante pretratamiento y tratamiento biológico para eliminar las impurezas y la materia orgánica de las aguas residuales, luego se tratan mediante un tratamiento de membrana para separar las impurezas restantes y el agua en el agua tratada y, finalmente, se tratan mediante esterilización.
◎ Método de oxidación-reducción a alta presión para el tratamiento de aguas residuales domésticas de barcos
El método de oxidación-reducción a alta presión consiste en precalentar las aguas residuales recolectadas, enviar las aguas residuales precalentadas a un recipiente de alta presión para la reacción de oxidación-reducción y descomponer innumerables materias orgánicas. Durante la reacción, se libera calor continuamente para calentar las aguas residuales.
Una vez completada la reacción, el separador gas-líquido separa el dióxido de carbono generado y las aguas residuales, y el dióxido de carbono se filtra a través del purificador y se descarga a la atmósfera, y las aguas residuales separan las impurezas insolubles a través del separador sólido-líquido.
Las impurezas insolubles se descargan al mar después de la incineración en el incinerador, y las aguas residuales separadas se descargan al mar o se reciclan después de la esterilización.
Las ventajas del método de oxidación-reducción a alta presión son que el dispositivo ocupa un espacio pequeño, la calidad del agua descargada es buena y las sustancias nocivas en las aguas residuales se pueden eliminar básicamente; las desventajas son que el equipo tiene altos requisitos de resistencia al calor y seguridad, el precio es caro, la inversión inicial es alta y difícil de gestionar, y las sustancias gaseosas descargadas durante la reacción pueden causar contaminación ambiental.
◎ Electrocoagulación + oxidación por contacto + MBR, proceso combinado para el tratamiento de aguas residuales domésticas de barcos
El proceso combinado puede reducir eficazmente la descarga de la demanda bioquímica de oxígeno de cinco días, los sólidos en suspensión, las bacterias coliformes resistentes al calor, la demanda química de oxígeno y el cloro total (cloro residual total).
El proceso de tratamiento por electrocoagulación puede extender efectivamente la vida útil de la membrana y acelerar el cultivo de bacterias; la tecnología de tratamiento de desinfección ultravioleta es ecológica y respetuosa con el medio ambiente, evitando la contaminación secundaria; El proceso de tratamiento con membrana MBR tiene una alta tasa de carga de lodos, un tratamiento más completo y menos descarga de lodos.
En cuanto a las aguas residuales domésticas de los barcos, algunos expertos del sector también han hecho algunas sugerencias:
Por ejemplo, la disposición del equipo de tratamiento de aguas residuales domésticas debe cumplir con los requisitos de estar cerca de baños y cocinas, cumplir con la resistencia del ensamblaje, etc. Se recomienda equipar paneles solares y sistemas de baterías para reducir los costos operativos del equipo de tratamiento; por ejemplo, inspecciones periódicas de dispositivos electromecánicos y de aireación, y sustitución periódica de fármacos y membranas.
Cabe señalar que en los últimos años, los requisitos de mi país para la gestión del medio ambiente hídrico se han vuelto cada vez más estrictos. Para implementar resueltamente la política de protección del río Yangtze, se han comenzado a implementar medidas de sellado con plomo para las válvulas de descarga directa de aguas residuales domésticas de los barcos a lo largo del río Yangtze.
Además, según el convenio, los puertos ya no pueden descargar aguas residuales domésticas directamente al agua. Cuando están en puerto, deben cerrar la válvula de mar, almacenar las aguas residuales domésticas en un gabinete de recolección o solicitar que los barcos receptores del puerto las reciban. Sin embargo, según algunos tripulantes, algunos barcos permanecen en puerto durante mucho tiempo. Para hacer frente a la larga estancia en el puerto, a menudo vierten parte de las aguas residuales al mar por la noche y guardan otra parte para su inspección.