浅析船舶废气滤清系统的应用与海事监管

余纪龙 广东海事局危管防污流动工作站

1.前言

船舶主机排放的主要成分有氮气（N2）、氧气（O2）、二氧化碳（CO2）、水蒸气以及硫氧化物（SOx）和氮氧化物（NOx），同时还包含少量的燃烧形成的颗粒物（PM）和灰尘等。直接排入大气的二氧化硫会形成硫酸雾，酸雨对植被、河流和大气造成污染，对人类健康造成危害。

国际海事组织海上环境保护委员会（MEPC）第70届会议决定自2020年1月1日起在全球范围内实施船用燃油硫含量不超过0.50% m/m的规定，并出台了相关的《国际防止船舶造成污染公约》修正案、导则和通函等。自此，各个国家纷纷颁布实施“限硫令”以满足国际公约的要求。我国也积极响应国际要求，主管机关中华人民共和国海事局发布了《2020年全球船用燃油限硫令实施方案》，其中明确自2020年1月1日起，未采取替代措施的国际航行船舶在我国管辖水域不得使用含硫量超过0.5%m/m的燃油，进入我国内河船舶排放控制区不得使用含硫量超过0.1%m/m的燃油(2022年1月1日起扩大至海南水域)，不得在我国船舶大气污染物排放控制区内排放开式废气滤清系统洗涤水。自2020年3月1日起，未采取替代措施的国际航行船舶进入中华人民共和国管辖水域，不得装载硫含量超过0.50% m/m的自用燃油。而当前常见的替代措施主要包括使用岸电、燃烧新型环保燃料如LNG、甲醇等和加装脱硫装备。由于合规燃油和非合规燃油的价差，合规燃油供应不稳定以及清洁燃料系统设备成本高，加注配套设施不完善等问题，船舶废气滤清系统便成为多数船舶的最佳选择。

2.废气滤清系统工作原理

废气滤清系统有干式和湿式两种，市场主流的湿式船舶废气滤清系统又可分为开式、闭式和混合式三种，混合式船舶废气滤清系统即开式和闭式的综合，可选择性转换成开式或者闭式。船舶废气滤清系统的工作原理即是利用碱性的物质来中和船舶尾气中的酸性硫氧化物，以达到减少硫排放的效果。

开式船舶废气滤清系统主要是利用弱碱性的海水对含船舶废气进行脱硫中和，此过程需消耗大量海水且洗涤水不可循环使用，需立即排放入海。闭式船舶废气滤清系统则以混有碱性化学物质的淡水或者海水对船舶废气进行中和脱硫，脱硫后的洗涤水回流到处理舱再次循环，脱硫过程中，碱性添加剂要持续不断添加到循环利用的洗涤水中，以保证洗涤水的碱性可以达到较好的脱硫效果，也因持续不断的化学反应而产生废气滤清系统残余物。

3.废气滤清系统使用中存在的问题

废气滤清系统通过保障尾气排放的符合性，为船舶提供了继续使用非合燃油的选择，但同时也面临着一定的限制性。

3.1 开式废气滤清系统的洗涤水是否会对海洋造成污染存在争议

开式脱硫原理是将原本排放至空气的硫氧化物经废气滤清系统处理后转嫁于海水中，洗涤水排放合规性在业界尚无定论，反对派和支持者各执一词。而因担心洗涤水对海洋环境的不利影响，国内外关于开式脱硫装置的监管规定也非常严苛，一些国家采取禁止排放开式废气滤清系统洗涤水的措施，包括中国（排放控制区）、美国（康涅狄格州、加利福尼亚）、新加坡、阿联酋、巴拿马、挪威（世界遗产“峡湾”区域内）等多个地区和港口。

3.2 废气滤清系统残余物接收受到限制

（1）国际海事组织MEPC.199(62)决议《2011年MARPOL 附则VI接收设施指南》第2.4条将洗涤水参与定义为“废气滤清系统残余物是水处理过程的产物，可以使用多种处理技术将其形成残余并从水中清除，此种残余包含从洗涤水中滤除的硫酸盐、灰烬/烟尘、金属物和碳氢化合物”并在第1.1.3 条中将其形态描述为可能是“从液态到固态”。当前船舶产生的废气滤清系统残余物往往以液态或者泥浆的形态保存在船舶专用的洗涤水或洗涤水残渣舱室中（如图1），部分设备包含有残余物处理装置，可进一步将残余物进行蒸发脱水处理或压滤成固体状。

（2）MEPC.259(68)决议《2015 年废气滤清系统指南》第10.4.1条提到“废气滤清系统装置产生的残余应排放至岸上适当的接收设施，不得排放入海或船上焚烧”，《73/78国际防止船舶造成污染公约》第16.2条船上焚烧中提及“禁止在船上焚烧的物质中包括废气滤清系统的残余物”，第17.1条接收设施中提到“各当事国保证提供充足的设施以满足船舶使用其港口、装卸站或修理港时接收废气滤清系统产生的废气清除残余物之需要，而不对船舶造成不当延误”，但均未明确废气滤清系统残余物的危害性分类和安全运输条件。

图1 废气滤清系统残余物

（3）国内缺乏明确废气滤清系统残余物的定义和处理要求。在交通运输部《船舶大气污染物排放控制区实施方案》第14条提及采用尾气后处理装置的船舶，产生的废水废液应当按照有关规定进行处理。中国海事局发布的《船舶大气污染物排放监督管理指南》第5.1.3.1条对使用废气滤清系统的检查中提到“核查是否持有废气滤清系统洗涤水残渣交付船舶污染物接收单位接收或者排放至岸上接收设施的证明材料，是否存在将洗涤水残渣排放入水或进行船上焚烧的行为”与国际规定一致。但在国家环境保护部和国家质量监督检验检疫总局共同发布的《船舶水污染物排放控制标准》（GB3552-2018）中并未将废气滤清系统残余物列入其污染物类别的任何一项。

（4）国内缺乏废气滤清系统残余物的接收设施和接受经验。基于以上，国际和国内均无废气滤清系统残余物的危害性分类和安全运输条件标准，所以在接收设施的规划和建设方面很难满足公约要求。实船检查发现，废气滤清系统残余物接收设施不足，在一定程度上限制了闭式废气滤清系统的使用时间，制约了船舶在港作业时限。例如巴拿马籍化学品船“Ginga Linx”，配备型号为HMA OS800 System Clean Marine的混合式废气滤清系统，船舶总吨16222，接入废气滤清系统的燃油燃烧设备为一台功率为7080 kW的主机，三台功率为745 kW的发电机，1台锅炉，废气滤清系统残余物收集在专用的沉淀舱中，舱容为12M3。本船废气滤清系统技术手册中明确产生残余物的量将因燃油质量和消耗而不同，预计产生50-100L/h，那么沉淀舱容量足以容纳120h-240h船舶产生的残余物，即5-10天，考虑到船舶在要求零排放的水域等候靠泊、港口接收设施不足等因素，将对闭式废气滤清系统的使用产生很大限制。

（5）船员对废气滤清系统相关规则要求和实际操作不熟悉。《2015年废气滤清系统导则》详细列明规范了废气滤清系统的相关文件要求和内容，以及工作技术参数和符合性要求等，众多文件、记录、证书以及较为专业的技术参数很难吃透掌握；废气滤清系统作为投入使用不久的新兴设备，且不同生产商在设备设计、构造、维护、使用等方面均有所差异，实际操作也就各不相同，很难统一。这就导致相关船员对于废气滤清系统的要求和操作不甚了解，缺乏风险意识，操作不当时易产生安全事故、设备工况不良、废气滤清效果不达标等问题。

4.废气滤清系统的海事监管建议

（1）重点检查脱硫效果和洗涤水排放的符合性。在对设备运行情况进行检查时，可以通过导出废气滤清系统运行和监测数据，综合船舶《轮机日志》、废气滤清系统记录簿等查看设备使用起止时间、船位记录以及混合式滤清系统开式和闭式模式之间操作转化记录等是否符合要求，运行工况是否满足废气滤清系统技术手册上明确的运行参数限值，洗涤水PH值、PAH值和浊度、SO 2（ppm)/ CO 2（% v/v）比值是否符合《2015年废气滤清系统指南》的要求；对于闭式废气滤清系统和混合式废气滤清系统闭环工作模式，还应评估洗涤水和残余物在我国沿海排放控制区内的产生量，明确船舶储存能力是否充足。

（2）将废气滤清系统固态或泥浆形态的残余物纳入船舶垃圾。2020年5月广东海事局危管防污流动工作站委托具有资质的检测机构对一艘船舶的废气滤清系统残余物进行取样检测，结果显示送检样品的主要成分是水，样品中的黑色不溶物残渣主要成分是NaSO4、NaC l，液体经烘干处理后的不挥发物主要成分是Na SO4、NaC l、MgSO4·6H2O。依据GB34330-2017《固体废物鉴别标准通则》，判断送检样品属于固体废物。同样的，依照相应标准对送检样品浸出毒性、毒性物质含量、腐蚀性进行检测，均不超过限值，根据GB5085.7-2019《危险废物鉴别标准通则》判断送检样品不属于危险废物。

《船舶水污染物排放控制标准》（GB3552-2018）和《73/78国际防止船舶造成污染公约》附则V中对于船舶垃圾定义均是产生于船舶正常营运期间，需要连续或定期处理的废弃物，其中包括了操作废弃物。《73/78国际防止船舶造成污染公约》附则V第1条将操作废弃物定义为其他附则未涵盖的、船舶正常保养或操作期间在船上收集的或是用以储存和装卸货物的所有固体废弃物（包括泥浆）。所以，经残余物处理装置处理后的固态或泥浆形态的残余物符合该规定描述，可以操作废弃物的类别纳入船舶垃圾，并遵其要求进行接收处理。

（3）完善废气滤清系统液态残余物接收处理制度。建议海事管理结构同港口码头、环境保护部门加强合作及评估，认定船舶废气滤清系统液态残余物的分类，并纳入《船舶水污染物排放控制标准》，明确要求。通过对辖区废弃物接收单位的运输和设备资源进行评估，指定船舶废气滤清系统液态残余物的接收单位，要求其完善管理制度和设备，在综合考评合格之后可将废气滤清系统液态残余物接收纳入其接收范围，以服务辖区装载闭式或混合式船舶废气滤清系统的船舶，保障船舶在港作业时限。

（4）建议完善废气滤清系统操作相关制度。海事管理机构一方面可通过建立培训发证制度，规定船员应知悉废弃滤清系统相关规定和操作的最低要求，船东或者设备厂家需对拟任职装有废气滤清系统船舶的责任船员进行登船前特殊培训发证，保证船舶规范操作废气滤清系统以满足限硫令要求；另一方面督促船舶经营人或管理人落实监管主体责任，要求其将废气滤清系统的风险评估和安全操作程序纳入安全管理体系，作为船舶关键设备进行管理。