2.5.11.3.Установки переработки мусора.

В соответствии с требованиями Приложения V конвенции МАРПОЛ 73/78 на судне должен быть предусмотрен один из перечисленных видов оборудования по предотвращению загрязнения моря мусором:

Устройства для сбора мусора.

Устройства для обработки мусора.

Установка для сжигания мусора.

Поэтому можно выделить два способа утилизации: сбор и обработка мусора на судне.

Сбор мусора на судах

Количество мусора может быть уменьшено путем повторного использования упаковки. В случаях, когда существует возможность выбора, судовое снабжение следует поставлять в упаковке из материалов иных, чем утилизируемый пластик. Следует рационально использовать расходные материалы с учетом срока их хранения после вскрытия упаковки. Необходимо сводить к минимуму прием на борт судна потенциального мусора, а также образование мусора на борту.

На каждом судне длиной более 12 м должны вывешиваться плакаты, извещающие экипаж судна и пассажиров о требованиях по сбору мусора. Плакаты должны быть написаны на официальном языке государства, под флагом которого плавает судно, и на английском или французском языке, если суда заняты в рейсе к портам или морским терминалам других сторон Конвенции.

Каждое судно валовой вместимостью более 400 и каждое судно, сертифицированное для перевозки более 15 человек, должно иметь и выполнять план операций с мусором. План операций с мусором разрабатывается в соответствии с Руководством, принятым резолюцией МЕРС 70/38 от 10.07.1996г. В плане должны быть отражены следующие вопросы:

• процедуры сбора, хранения, обработки и удаления мусора;

• состав судового оборудования для операций с мусором;

• мероприятия по уменьшению количества мусора на судне;

• ответственное лицо за выполнение плана.

План оформляется на рабочем языке команды судна.

Администрация судна обязана постоянно следить за санитарным состоянием устройств и оборудования для сбора и обработки мусора и своевременно принимать меры по устранению выявленных недостатков.

Устройства по сбору мусора

Для сбора мусора на судне могут быть предусмотрены съемные устройства (контейнеры), мешки, встроенные в корпус мусоронакопительные емкости (бункеры) или бункеры установок для уплотнения мусора.

Устройства для сбора мусора, в которых он должен собираться и храниться, должны быть надежно закрыты, причем на каждом из них должна быть соответствующая маркировка, указывающая вид мусора. Так же они должны размещаться, как правило, в зоне действия судовых грузоподъемных средств для обеспечения возможности погрузки и выгрузки их с учетом удобства сбора мусора. Съемные устройства для сбора мусора должны надежно крепиться к корпусу судну.

Категорически запрещается смешивать пищевые отходы с бытовыми и нефтесодержащими отходами.

Конвенция по защите морской среды района Балтийского моря рекомендует на судах, построенных после 1 октября 1993 г., иметь следующие минимальные емкости для хранения мусора всех категорий.

Объем емкостей для хранения мусора:

При расчете емкости мусоросборников следует руководствоваться национальными санитарными правилами. При подходе к особым районам и другим районам моря, где сброс мусора запрещен, администрация судна обязана оповестить об этом экипаж и пассажиров. Все средства для сбора периодически сбрасываемого в море мусора должны быть заблаговременно опорожнены и приготовлены для приема мусора.1

Выбор ёмкостей, включая необходимые объемы судовых накопительных цистерн и контейнеров, а также устройств, сосредоточенных в портах, зависит от многих факторов, но в первую очередь от класса, типа судна и условий эксплуатации (район плавания, длительность рейса между заходами в порты). Естественно, что для судов, совершающих короткие рейсы, существует возможность один раз в 2.. .3 дня передавать отходы на берег, достаточно простейших накопительных устройств.

Данный способ применяют в том случае, когда необходимое оборудование есть и на судне, и в порту, в который намечено передать отходы. На судне должны быть прежде всего контейнеры, размещенные, как правило, на корме, а в портах - суда-сборщики, специализированные причалы, машины-мусоросборщики, устройства для переработки отходов и т. п.

Обработка мусора на судне

Судно может быть оснащено устройствами для обработки и уничтожения мусора такими, как:

установка для сжигания судовых отходов (инсинераторы);

измельчитель мусора (грохот);

установка для прессования мусора.

Инсинераторы

Значительное развитие и широкое применение в последние годы получил термический способ обработки судовых отходов. Отходы сжигаются в специальных печах-инсинераторах. Данным способом можно уничтожить практически все виды судовых отходов, за исключением металла и стекла, которые следует отделять из общей массы. Производительность инсинератора определяется количеством отходов, которые могут быть сожжены в единицу времени.

Способ термической обработки судовых Отходов имеет следующие преимущества: возможность переработки всех видов мусора и значительное уменьшение его объема, стерильность образующихся остатков, автоматизация процесса.

Установки для сжигания мусора должны иметь сертификат Регистра, подтверждающий фактическую способность сжигать отходы, наименование которых должно быть перечислено в Инструкции по эксплуатации установки для сжигания мусора. Кроме того, все инсинераторы, установленные на судах после 01 января 2000 г., должны иметь Свидетельство о типовом одобрении (СОТО). В инсинераторах, имеющих СОТО, разрешено частичное сжигание пластика (например, бумаги — 30%, картона — 40%, ветоши — 10%, пластика — 20%. Зола, которая образуется в результате сжигания мусора, представляет собой обеззараженный мусор, и он сбрасывается за борт на расстоянии более 12 морских миль от ближайшего берега за пределами особых районах за исключением золы пластмасс, которая может содержать остатки токсичных веществ и тяжелых металлов. Такая зола сохраняется на борту и сдается на береговые или плавучие сооружения3.

При сжигании мусора запрещается загружать в инсинераторы большое количество промасленной ветоши и пластика, так как это может привести к резкому повышению температуры в реакторе и повышенной дымности отходящих газов, поэтому следует обратить внимание на использование инсинераторов в портах. Так, например, в территориальных водах стран — участников Конвенции ХЕЛКОМ 92 в районе Балтийского моря запрещается любое сжигание отходов, образовавшихся на борту судна.

Отсепарированные нефтяные остатки и нефтесодержащая ветошь подлежат уничтожению на судне в установках для сжигания судовых отходов или сдаче на берег, о чем делается соответствующая запись в ЖНО (журнале нефтяных операций), часть 1.

К недостаткам способа можно отнести достаточную пожароопасность на судне, повышеный расход топлива и трудоемкость дополнительного обслуживания.

Принцип работы:

Процесс сжигания мусора в инсинераторе можно условно разделить на два этапа: предварительное высушивание и собственно сжигание.

Высушивание мусора позволяет полнее использовать их теплотворную способность и тем самым экономить топливо. Эффективность высушивания отходов зависит от следующих факторов: распределения влаги в пределах массы отходов, температуры в зоне высушивания (сгорания), наличия устройств для перемешивания отходов с целью повышения скорости переноса тепла, размера частиц отходов (уменьшение размеров частиц способствует не только более быстрому высушиванию, но и более эффективному сжиганию).

В современных инсинераторах предварительное высушивание отходов осуществляется непосредственно в топке. Исключение составляет шлам сточных вод: влажность его значительно превышает допустимый предел, до которого можно сжигать отходы без подачи в топку дополнительного топлива. Иногда шлам предварительно перемешивают с топливом в специальном смесительном устройстве. Подсушке способствуют применяемые для этих целей колосниковые решетки, а также подача в топку воздуха.

Перед сжиганием отходы целесообразно подготовить: отделить предметы, способные при расплавлении залить отверстия колосниковых решеток и тем самым уменьшить подачу воздуха, например предметы из алюминиевых сплавов или стекла (температура плавления их соответственно около 700 и около 1100°С). Процесс подсушивания отходов, а следовательно, и их последующее сжигание значительно улучшаются, если в топке есть устройства для перемешивания отходов.

Топку обычно разогревают до температуры не менее 500 °С и заполняют твердыми отходами. Сжигание отходов осуществляется по принципу пиролиза. При температуре около 300 °С из органических веществ начинается испарение газообразных фракций. Происходит так называемая сухая перегонка твердых отходов. Газы поднимаются в верхнюю часть топки или в смежную камеру сгорания, и там с помощью вспомогательного факела полностью сгорают. При температуре более 750 °С дурно пахнущие газы в течение нескольких секунд распадаются.

Жидкие отходы подают в инсинераторы в распыленном виде через специальные шламовые форсунки. Подготовка жидких отходов к сжиганию заключается в приготовлении смеси, содержащей не менее 50 % топлива и предварительно подогретой до 60.. .80 °С. Теоретически для сжигания 1 кг жидких отходов требуется около 4 кг атмосферного воздуха. Для уверенности в полном сгорании отходов рекомендуется обеспечивать 50 % избытка воздуха. Следовательно, рекомендуемый расход составляет 6 кг воздуха на 1 кг отходов.4

Типы судовых инсинераторов

Рассмотрим работу инсинератора GS-500 (Норвежского производства) (Рис.164) Установка состоит из двух камер, образующих так называемую полупиролизную систему. Левая камера 1 предназначена для сжигания мусора, правая 2 — для сжигания шлама. Она оборудована топливной и шламовой форсунками, соединенными в специальное топочное устройство (на рисунке не показано) и газоходом 4. Вентилятор, подсоединяемый к газоходу, создает в камерах необходимое разрежение. Воспламенение отходов осуществляется за счет теплового излучения от топочного устройства.

Твердые отходы загружаются через приемный поворотный люк 3 после того, как температура в печи достигнет заданного значения. Колосниковая решетка 7, на которую попадают отходы, имеет шурующее устройство, обеспечивающее более эффективное их сгорание.

Рис. 164 Инсинератор GS-500

Поток газов, отходящих от сжигаемых отходов, поступает во вторичную камеру, где происходит их дожигание, а также несгоревших частиц отходов. Пройдя зону горелки, поток дымовых газов смешивается с потоком охлаждающего воздуха и затем выбрасывается в дымоход вентилятором рециркуляции. В газоходе между камерой сгорания и вентилятором имеется шибер (заслонка). Процесс горения (количество подаваемого воздуха) регулируется положением заслонки.

Камеры сгорания представляют собой стальные конструкции с обмуровкой из шлакоустойчивых огнеупорных блоков 5. Обмуровка имеет модульную конструкцию, позволяющую менять отдельные блоки. Внутренняя сторона стальных камер покрыта слоем изоляции. Между двойными листами стали находится воздушная охлаждающая рубашка 6. Камеры сгорания имеют круглую форму и соединены между собой отверстием в районе днища.

Емкость приемного пространства около 125 л. На лицевой стороне установки на дверце 9 предусмотрено смотровое стекло, позволяющее механику контролировать количество загруженных в камеру отходов и наблюдать за работой системы. В нижней части расположена дверца 8 для удаления золы и шлака.

Топочное устройство состоит из форсунки с двумя соплами. Производительность 14 - 28 л/ч. Шламовая форсунка также вмонтирована в топочное устройство и состоит из двух труб. Внутренняя труба предназначена для подвода шлама. Диаметр ее канала равен 8 мм. Наружная труба служит для подвода пара, который используется для распыливания и отчасти— для подогрева шлама. Топочное устройство расположено таким образом, чтобы наиболее эффективно использовать факелы горения. В данном инсинераторе завихренные факелы сначала направляются к днищу, откуда поднимаются в центральной зоне камеры сгорания и лишь затем направляются к газоходу.

Охлаждающий воздух, смешиваемый с дымовыми газами на выходе из камеры, засасывается из нижней части кожуха камеры и понижает температуру отходящих газов до уровня не выше 400 °С. Процесс сжигания автоматически контролируется специальной программой. Для контроля горения используется фотоэлектрический датчик.

Измельчители мусора

Также для обработки твердых бытовых отходов используются измельчители — установки, оборудованные специальными режущими приспособлениями, позволяющими размельчать любые виды твердых отходов, включая стеклянные предметы, консервные банки, деревянные ящики и др.

Широкого распространения измельчители не получили, хотя известны случаи их применения на некоторых судах. Это произошло потому, что данное устройство практически не позволяет отказаться от других видов оборудования для обработки отходов, в частности от контейнеров. Дело в том, что наш флот значительную часть времени находится в особых районах, где сброс измельченных твердых отходов, кроме пищевых, запрещен. Кроме того, определенную часть времени суда находятся в прибрежных зонах, на акватории портов, а также во внутренних водоемах, где запрещен сброс любых отходов, даже измельченных.

Представляет интерес способ дробления (измельчения) пищевых отходов, внедренный на некоторых судах и в некоторых портах. На судах пищевые отходы дробятся измельчителем, установленным на камбузе, после чего размельченные пищевые отходы направляются в судовую сборную цистерну (например, в цистерну сбора сточных вод). После выхода судна из порта за 12-мильную зону измельченные отходы вместе с СВ откачиваются за борт.

Прессы

Сложнее обстоит дело в тех случаях, когда передача отходов на берег затруднена или невозможна (например, при эксплуатации судна в необжитых районах, в условиях ледового плавания и т. п.). Бывают случаи, когда порты не оснащены необходимым оборудованием для приема и обработки мусора. Такая ситуация может осложниться, если судно вынуждено задержаться в порту, так как емкости судовых контейнеров может не хватить.

Конвенцией МАРПОЛ 73/78 такая ситуация предусмотрена. В ней указано, что отсутствие оборудования в порту не должно быть основанием для сброса отходов за борт на акватории порта, на рейде и в прибрежных (территориальных) водах. В качестве одного из способов борьбы с отходами, точнее, для уменьшения объема скапливающихся судовых отходов, рекомендуется использовать специальные прессы — устройства, снижающие объем твердых бытовых отходов примерно в 8.. .10 раз.

Прессование как способ обработки отходов имеет следующие преимущества: возможность обработки любых видов твердых отходов (при этом не обязательна предварительная их сортировка); установки для прессования имеют простую конструкцию и почти не требуют ухода; возможность монтажа в любом месте судна, включая палубу; небольшая потребляемая мощность. К недостаткам этого способа следует отнести то, что для хранения спрессованных отходов требуются помещения и обеззараживание при хранении спрессованных отходов на судне.