Устройство морской санитарии ( MSD ) — это часть оборудования или механическая система, предназначенная для обработки, переработки и/или хранения сырых, неочищенных сточных вод, которые могут скапливаться на борту водных судов. Это не относится к переносным устройствам, таким как переносные туалеты.
В этом разделе нечеткий стиль цитирования . ( Май 2017 ) |
В Соединенных Штатах Агентство по охране окружающей среды (EPA) устанавливает стандарты производительности для морских санитарных устройств, а Береговая охрана США (USCG) выпускает правила, регулирующие проектирование, строительство, сертификацию, установку и эксплуатацию MSD. [1] [2]
Береговая охрана США сертифицировала три вида морских санитарных устройств. [ необходима ссылка ]
Тип I MSD имеет проточную конструкцию сброса. Сточные воды разлагаются и обрабатываются с помощью хлорирования и/или мацерации . Количество бактерий на сто миллилитров воды должно быть менее тысячи. Сбросы из типа I MSD не должны содержать очевидных плавающих твердых частиц. [3] Тип I MSD также в значительной степени зависят от хлорирования и мацерации для разложения твердых частиц и уничтожения любых присутствующих бактерий. [4]
MSD типа II похожи на тип I, с проточным сбросом. Однако сточные воды разлагаются с помощью аэробных бактерий или какого-либо другого биологического процесса пищеварения. Количество бактерий, обнаруженных в ста миллилитрах воды, полученной из этой системы, не может превышать двухсот. [3] [4]
Тип III MSD имеет другую конструкцию по сравнению с Типом I и Типом II. Обычно он состоит из большого резервуара для хранения, в котором хранятся очищенные или неочищенные сточные воды, которые удерживаются и сбрасываются, когда судно возвращается в порт. В порту сброс типа III переносится на очистные сооружения. [3] Однако Тип III MSD также может состоять из резервуара для хранения с передовыми технологиями, включая, помимо прочего, сжигание, рециркуляцию и компостирование. Остатки не сбрасываются в воду, а перекачиваются, когда судно находится в порту. [4]
Согласно ИМО, или Международной морской организации , МАРПОЛ 73/78 , также известной как Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов («МАРПОЛ» — сокращение от «загрязнение морской среды», а 73/78 — сокращение от 1973 и 1978 годов). Всего в МАРПОЛ входит шесть приложений. Приложение IV касается загрязнения сточными водами с судов. В Приложении IV содержится в общей сложности 11 положений, касающихся законов и положений, касающихся сброса сточных вод и очистных сооружений на борту. Так было до тех пор, пока Соединенные Штаты не приняли Закон о предотвращении загрязнения с судов . [5]
В США ни одно судно с туалетом на борту не может эксплуатироваться, если на борту судна нет одобренного Береговой охраной MSD, который полностью функционирует. [2] Закон о чистой воде (CWA) запрещает сброс неочищенных сточных вод в воды Соединенных Штатов. Существуют также ограничения для производителей и операторов судов. [6] Производители не могут продавать суда, оборудованные туалетами, если на судне длиной менее 65 футов (20 м) нет действующего MSD типа II или типа III или действующего устройства типа I. Никто не может эксплуатировать судно, если на нем нет действующего MSD типа II или типа III или действующего устройства типа I. Если судно находится в водоеме, сброс неочищенных или очищенных сточных вод запрещен EPA, оператор судна должен закрепить устройство. [5]
У CWA есть еще один способ решения проблемы сброса сточных вод — создание зон без сброса (NDZ) для судовых сточных вод. Штат может полностью запретить сброс как очищенных, так и неочищенных сточных вод со всех судов с установленными туалетами в некоторые или все воды, находящиеся под его юрисдикцией (до 3 миль (4,8 км) от суши). Чтобы создать зону без сброса для защиты вод от сброса сточных вод судами, штат должен подать заявку в EPA по одной из трех категорий.
Сбросы твердых отходов с судов регулируются двумя законами. Раздел I Закона о защите, исследованиях и заповедниках морской среды (MPRSA) применяется к круизным судам и другим судам и делает незаконным вывоз мусора из Соединенных Штатов с целью сброса его в воды океана без разрешения или сброс любого материала, перевозимого из места за пределами Соединенных Штатов, в территориальные воды США или прилегающую зону ( в пределах 12 морских миль (22 км) от берега) или воды океана. [8] EPA отвечает за выдачу разрешений, которые регулируют утилизацию материалов в море (за исключением утилизации вынутого материала, за которую отвечает Инженерный корпус армии США ). За пределами вод, находящихся под юрисдикцией США, разрешение MPRSA не требуется для сброса судном твердых отходов. Обычный сброс сточных вод, связанный с движением судов, явно исключен из определения сброса в MPRSA. [ требуется ссылка ]
Закон о предотвращении загрязнения с судов (APPS) и его положения реализуют ратифицированные США положения MARPOL. APPS запрещает сброс любого мусора в пределах 3 морских миль (5,6 км) от берега, определенных типов мусора в пределах 12 морских миль (22 км) от берега и пластика в любом месте. Он применяется ко всем судам, будь то морские или нет, независимо от флага, работающим в судоходных водах США и исключительной экономической зоне (ИЭЗ). Он администрируется Береговой охраной, которая проводит программы инспекций для обеспечения адекватности портовых сооружений для приема выгружаемых твердых отходов. [ необходима цитата ]
Агентство по охране окружающей среды впервые выпустило свои правила MSD в 1976 году под руководством CWA. [1] Цель закона — предотвратить распространение болезней, поддерживать содержание кислорода в водоемах на здоровом уровне и поддерживать здоровый внешний вид воды. [5]
Целью MSD является очистка поступающих черных и серых вод, которые скапливаются на борту плавучего судна. Серые воды — это вода, которая сливается непосредственно из душа, раковины или оборудования, расположенного в буфетной. Обычно серые воды сбрасываются непосредственно за борт, поскольку технически они не считаются сточными водами и не наносят вреда окружающей среде. Однако в большинстве портов по всему миру сброс жидкостей строго запрещен. Чтобы компенсировать эту ситуацию, трубопровод серых вод перенаправляется в MSD. Черная вода — это еще одно слово для обозначения сточных вод или отходов человеческого организма и отходов из туалетов. Согласно международной морской организации или ИМО, неочищенные сточные воды нельзя сбрасывать за борт, если они не находятся в 12 морских милях от ближайшего берега. В соответствии с правилами, выпущенными ИМО и Морской администрацией США (MARAD), на борту каждого судна должно быть утвержденное морское санитарное устройство. Поэтому черная вода очищается с помощью процесса, который использует хлорирование и/или биологическую очистку перед сбросом за борт. [2]
В MSD типа II сточные воды разлагаются с помощью естественного биологического компонента. Обычно этим биологическим компонентом являются аэробные бактерии, которые встречаются в резервуаре со средой. Несмотря на то, что в сточных водах могут быть некоторые аэробные бактерии естественным образом, большая часть популяции бактерий выращивается на средах, расположенных внутри резервуара со средой. Поскольку аэробным бактериям для жизни требуется кислород, необходима какая-либо форма воздушного насоса для обеспечения достаточного количества кислорода для бактерий. Этот воздушный насос может быть вентилятором или воздуходувкой, подключенной к резервуару. Обеспечивая достаточное количество воздуха, устраняется большая часть запаха, вызываемого сточными водами и анаэробными бактериями. [9]
В MSD типа I сточные воды обычно разлагаются с помощью хлорирования и/или мацерации. Процесс хлорирования обычно выполняется в большом резервуаре, иногда называемом контактной камерой. Добавляя хлор в сточные воды, сточные воды дезинфицируются и выгружаются из MSD. Процесс мацерации на борту судов обычно выполняется с использованием какой-либо формы оборудования для дробления и измельчения поступающих сточных вод. Однако, поскольку большая часть бактерий все еще присутствует в мацерированных сточных водах, сточные воды все еще считаются неочищенными. Из-за этого обстоятельства мацерационное оборудование обычно сочетается с какой-либо формой процесса хлорирования в одной системе. Очень немногие места в мире разрешают сброс неочищенных сточных вод из процесса мацерации. [10]
Некоторые суда оснащены передовыми установками очистки воды, также называемыми системами усовершенствованной очистки сточных вод (AWP), вместо традиционных MSD. Чаще всего они встречаются на судах, плавающих в водах Аляски , и иногда работают параллельно с бортовыми MSD. Например, Royal Caribbean International установила на своих судах системы AWP, которые очищают сточные воды с использованием передовых технологий. Системы Royal Caribbean AWP включают три типа систем очистки воды: Scanship, Hydroxyl/Headworks и Navalis. Scanship и Hydroxyl используют биологическую очистку, в то время как система Navalis в основном использует передовые методы окисления и фильтрации. Системы Scanship и Hydroxyl используют бактерии для потребления отходов, а также используют химикаты для расщепления и удаления твердых веществ. Системы Scanship и Hydroxyl очень похожи на установки очистки воды, расположенные на берегу. Это включает простой пятиступенчатый процесс. Первый этап включает предварительный фильтр, где сетки удаляют тяжелые и заметные твердые частицы из поступающих отходов. Затем сточные воды пропускаются через биологический реактор, который использует полезные бактерии для дальнейшего расщепления любых твердых веществ. Затем приток прокачивается через флотационную установку, которая удаляет плавающие отходы. После этого чистая вода проходит через фильтры полировки, которые делают воду еще чище. Последняя и заключительная стадия включает ультрафиолетовый реактор, который дезинфицирует воду. Конечный продукт затем может быть высушен, сожжен, сохранен или сброшен в море в соответствии с международными правилами. [ необходима цитата ]
Система Navalis AWP использует семиступенчатый процесс очистки сточных вод. [11] На первом этапе сточные воды поступают на вибросита, которые удаляют любые заметные твердые частицы. Затем сточные воды пропускаются через реактор грубой очистки AET, который помогает с химическим выравниванием и нагрузкой. Затем входящий поток обрабатывается трехступенчатым процессом удаления частиц, который включает химическую флокуляцию, гидравлическое разделение, трубчатую фильтрацию и ультрафильтрационные мембраны. Затем входящий поток отходов пропускается через окислительные реакторы, которые служат для окисления загрязняющих веществ и способствуют производству углекислого газа и воды. Седьмой и последний этап состоит из мощного ультрафиолетового реактора, в котором озонированная вода расщепляется на кислородные соединения, которые обеспечивают дальнейшую очистку воды. Оставшиеся твердые частицы затем окисляются, что обеспечивает безопасную биологическую утилизацию или сброс на суше, если это необходимо. [5]