淺析船舶廢氣濾清系統(tǒng)的應(yīng)用與海事監(jiān)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(huán)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(nèi)實施船用燃油硫含量不超過0.50% m/m的規(guī)定，并出臺了相關(guān)的《國際防止船舶造成污染公約》修正案、導(dǎo)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(yīng)國際要求，主管機關(guān)中華人民共和國海事局發(fā)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(nèi)河船舶排放控制區(qū)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(qū)內(nèi)排放開式廢氣濾清系統(tǒng)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(dāng)前常見的替代措施主要包括使用岸電、燃燒新型環(huán)保燃料如LNG、甲醇等和加裝脫硫裝備。由于合規(guī)燃油和非合規(guī)燃油的價差，合規(guī)燃油供應(yīng)不穩(wěn)定以及清潔燃料系統(tǒng)設(shè)備成本高，加注配套設(shè)施不完善等問題，船舶廢氣濾清系統(tǒng)便成為多數(shù)船舶的最佳選擇。

2.廢氣濾清系統(tǒng)工作原理

廢氣濾清系統(tǒng)有干式和濕式兩種，市場主流的濕式船舶廢氣濾清系統(tǒng)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(tǒng)即開式和閉式的綜合，可選擇性轉(zhuǎn)換成開式或者閉式。船舶廢氣濾清系統(tǒng)的工作原理即是利用堿性的物質(zhì)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(tǒng)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(huán)使用，需立即排放入海。閉式船舶廢氣濾清系統(tǒng)則以混有堿性化學(xué)物質(zhì)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(huán)，脫硫過程中，堿性添加劑要持續(xù)不斷添加到循環(huán)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(xù)不斷的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生廢氣濾清系統(tǒng)殘余物。

3.廢氣濾清系統(tǒng)使用中存在的問題

廢氣濾清系統(tǒng)通過保障尾氣排放的符合性，為船舶提供了繼續(xù)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(tǒng)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(jīng)廢氣濾清系統(tǒng)處理后轉(zhuǎn)嫁于海水中，洗滌水排放合規(guī)性在業(yè)界尚無定論，反對派和支持者各執(zhí)一詞。而因擔(dān)心洗滌水對海洋環(huán)境的不利影響，國內(nèi)外關(guān)于開式脫硫裝置的監(jiān)管規(guī)定也非常嚴苛，一些國家采取禁止排放開式廢氣濾清系統(tǒng)洗滌水的措施，包括中國（排放控制區(qū)）、美國（康涅狄格州、加利福尼亞）、新加坡、阿聯(lián)酋、巴拿馬、挪威（世界遺產(chǎn)“峽灣”區(qū)域內(nèi)）等多個地區(qū)和港口。

3.2 廢氣濾清系統(tǒng)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(shè)施指南》第2.4條將洗滌水參與定義為“廢氣濾清系統(tǒng)殘余物是水處理過程的產(chǎn)物，可以使用多種處理技術(shù)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(tài)描述為可能是“從液態(tài)到固態(tài)”。當(dāng)前船舶產(chǎn)生的廢氣濾清系統(tǒng)殘余物往往以液態(tài)或者泥漿的形態(tài)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(shè)備包含有殘余物處理裝置，可進一步將殘余物進行蒸發(fā)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(tǒng)指南》第10.4.1條提到“廢氣濾清系統(tǒng)裝置產(chǎn)生的殘余應(yīng)排放至岸上適當(dāng)?shù)慕邮赵O(shè)施，不得排放入?；虼戏贌?，《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(zhì)中包括廢氣濾清系統(tǒng)的殘余物”，第17.1條接收設(shè)施中提到“各當(dāng)事國保證提供充足的設(shè)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(tǒng)產(chǎn)生的廢氣清除殘余物之需要，而不對船舶造成不當(dāng)延誤”，但均未明確廢氣濾清系統(tǒng)殘余物的危害性分類和安全運輸條件。

圖1 廢氣濾清系統(tǒng)殘余物

（3）國內(nèi)缺乏明確廢氣濾清系統(tǒng)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(qū)實施方案》第14條提及采用尾氣后處理裝置的船舶，產(chǎn)生的廢水廢液應(yīng)當(dāng)按照有關(guān)規(guī)定進行處理。中國海事局發(fā)布的《船舶大氣污染物排放監(jiān)督管理指南》第5.1.3.1條對使用廢氣濾清系統(tǒng)的檢查中提到“核查是否持有廢氣濾清系統(tǒng)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(shè)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(guī)定一致。但在國家環(huán)境保護部和國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局共同發(fā)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(tǒng)殘余物列入其污染物類別的任何一項。

（4）國內(nèi)缺乏廢氣濾清系統(tǒng)殘余物的接收設(shè)施和接受經(jīng)驗。基于以上，國際和國內(nèi)均無廢氣濾清系統(tǒng)殘余物的危害性分類和安全運輸條件標準，所以在接收設(shè)施的規(guī)劃和建設(shè)方面很難滿足公約要求。實船檢查發(fā)現(xiàn)，廢氣濾清系統(tǒng)殘余物接收設(shè)施不足，在一定程度上限制了閉式廢氣濾清系統(tǒng)的使用時間，制約了船舶在港作業(yè)時限。例如巴拿馬籍化學(xué)品船“Ginga Linx”，配備型號為HMA OS800 System Clean Marine的混合式廢氣濾清系統(tǒng)，船舶總噸16222，接入廢氣濾清系統(tǒng)的燃油燃燒設(shè)備為一臺功率為7080 kW的主機，三臺功率為745 kW的發(fā)電機，1臺鍋爐，廢氣濾清系統(tǒng)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(tǒng)技術(shù)手冊中明確產(chǎn)生殘余物的量將因燃油質(zhì)量和消耗而不同，預(yù)計產(chǎn)生50-100L/h，那么沉淀艙容量足以容納120h-240h船舶產(chǎn)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(shè)施不足等因素，將對閉式廢氣濾清系統(tǒng)的使用產(chǎn)生很大限制。

（5）船員對廢氣濾清系統(tǒng)相關(guān)規(guī)則要求和實際操作不熟悉?！?015年廢氣濾清系統(tǒng)導(dǎo)則》詳細列明規(guī)范了廢氣濾清系統(tǒng)的相關(guān)文件要求和內(nèi)容，以及工作技術(shù)參數(shù)和符合性要求等，眾多文件、記錄、證書以及較為專業(yè)的技術(shù)參數(shù)很難吃透掌握；廢氣濾清系統(tǒng)作為投入使用不久的新興設(shè)備，且不同生產(chǎn)商在設(shè)備設(shè)計、構(gòu)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(tǒng)一。這就導(dǎo)致相關(guān)船員對于廢氣濾清系統(tǒng)的要求和操作不甚了解，缺乏風(fēng)險意識，操作不當(dāng)時易產(chǎn)生安全事故、設(shè)備工況不良、廢氣濾清效果不達標等問題。

4.廢氣濾清系統(tǒng)的海事監(jiān)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(shè)備運行情況進行檢查時，可以通過導(dǎo)出廢氣濾清系統(tǒng)運行和監(jiān)測數(shù)據(jù)，綜合船舶《輪機日志》、廢氣濾清系統(tǒng)記錄簿等查看設(shè)備使用起止時間、船位記錄以及混合式濾清系統(tǒng)開式和閉式模式之間操作轉(zhuǎn)化記錄等是否符合要求，運行工況是否滿足廢氣濾清系統(tǒng)技術(shù)手冊上明確的運行參數(shù)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(tǒng)指南》的要求；對于閉式廢氣濾清系統(tǒng)和混合式廢氣濾清系統(tǒng)閉環(huán)工作模式，還應(yīng)評估洗滌水和殘余物在我國沿海排放控制區(qū)內(nèi)的產(chǎn)生量，明確船舶儲存能力是否充足。

（2）將廢氣濾清系統(tǒng)固態(tài)或泥漿形態(tài)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(zhì)的檢測機構(gòu)對一艘船舶的廢氣濾清系統(tǒng)殘余物進行取樣檢測，結(jié)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(jīng)烘干處理后的不揮發(fā)物主要成分是Na SO4、NaC l、MgSO4·6H2O。依據(jù)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(yīng)標準對送檢樣品浸出毒性、毒性物質(zhì)含量、腐蝕性進行檢測，均不超過限值，根據(jù)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(chǎn)生于船舶正常營運期間，需要連續(xù)或定期處理的廢棄物，其中包括了操作廢棄物?！?3/78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(yǎng)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(jīng)殘余物處理裝置處理后的固態(tài)或泥漿形態(tài)的殘余物符合該規(guī)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(tǒng)液態(tài)殘余物接收處理制度。建議海事管理結(jié)構(gòu)同港口碼頭、環(huán)境保護部門加強合作及評估，認定船舶廢氣濾清系統(tǒng)液態(tài)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(qū)廢棄物接收單位的運輸和設(shè)備資源進行評估，指定船舶廢氣濾清系統(tǒng)液態(tài)殘余物的接收單位，要求其完善管理制度和設(shè)備，在綜合考評合格之后可將廢氣濾清系統(tǒng)液態(tài)殘余物接收納入其接收范圍，以服務(wù)轄區(qū)裝載閉式或混合式船舶廢氣濾清系統(tǒng)的船舶，保障船舶在港作業(yè)時限。

（4）建議完善廢氣濾清系統(tǒng)操作相關(guān)制度。海事管理機構(gòu)一方面可通過建立培訓(xùn)發(fā)證制度，規(guī)定船員應(yīng)知悉廢棄濾清系統(tǒng)相關(guān)規(guī)定和操作的最低要求，船東或者設(shè)備廠家需對擬任職裝有廢氣濾清系統(tǒng)船舶的責(zé)任船員進行登船前特殊培訓(xùn)發(fā)證，保證船舶規(guī)范操作廢氣濾清系統(tǒng)以滿足限硫令要求；另一方面督促船舶經(jīng)營人或管理人落實監(jiān)管主體責(zé)任，要求其將廢氣濾清系統(tǒng)的風(fēng)險評估和安全操作程序納入安全管理體系，作為船舶關(guān)鍵設(shè)備進行管理。