码头智能生活污水免费接收系统在黄浦江码头的应用探索

辛彬彬 赵效达 王秋华（闵行海事局，上海 200241）

0 引 言

黄浦江日均航行及作业船舶达2 000艘次，众多船舶产生大量生活污水，而目前的固定接收点和流动接收船偏少，作业码头又未配备生活污水岸上接收系统，不能满足黄浦江上的船舶生活污水接收需求。而现有固定接收点少，多数码头距离较远，船舶接收需要航行较远距离和花费较长时间；流动接收船舶提前预约不方便，预约接收时间经常与船期冲突，又导致船舶主动接收意愿不强等。建设码头接收设施可以边作业边接收，大大节约时间，减少船期损失；且易于操作，成本相对较低，码头愿意投资，船舶接受度高。此举措可以有效地解决船舶生活污水违规排放问题。

1 黄浦江船舶生活污水防治现状

1.1 船舶生活污水的定义与污染危害

1.1.1 船舶生活污水的定义

船舶生活污水是指船舶上由人员或活的动物产生的污水，包括任何形式的便器的排出物和其他废物，医务室的洗手池、洗澡盆以及这些处所排水孔的排出物，装有活的动物处所的排出物，以及混有上述排出物或废物的其他废水。

1.1.2 船舶生活污水污染的危害

船舶生活污水是运营船舶产生的一种水污染物，其有大量有机物，含有磷、硫等，甚至还有部分致病菌等，容易造成水体富营养化，使得藻类大量繁殖和生长，致使水中含氧量下降，容易造成鱼类等需氧生物窒息；若有致病细菌的生活污水直接排到饮用水源地，也会对人体健康造成一定的伤害。

1.2 黄浦江船舶生活污水防污染现状

1.2.1 黄浦江及上海港船舶生活污水产生量巨大

2021年上海的水运货物量达到约41 489万t，上海港、黄浦江航行的船舶全年将近百万艘次。由此可知黄浦江、上海港产生的船舶生活污水总量是十分巨大的。

1.2.2 黄浦江船舶生活污水排放条件

根据《中华人民共和国水污染防治法》《中华人民共和国防治船舶污染内河环境管理规定》及上海地方的《上海市饮用水源保护条例》《上海市饮用水水源保护缓冲区管理办法》等法律及规章制度，黄浦江船舶生活污水排放区域如下：

（1）禁排区

在水源保护区及水源保护缓冲区内，禁止一切船舶排放生活污水。黄浦江水域，自金汇港（闸港弯头）至闵浦三桥水域，属于水源保护缓冲区，闵浦三桥以上属于二级保护区。在黄浦江闸港以上水域，任何船舶不得排放任何形式的生活污水。即使经过处理的生活污水，也不得排放。黄浦江上游饮用水源保护区调整

方案如图1所示。

图1 黄浦江上游饮用水源保护区调整方案示意图

（2）在黄浦江其他水域（闸港往下水域），满足如下条件下排放，如图2所示。

图2 黄浦江船舶生活污水排放要求示意图

船舶需要配备生活污水处理装置，经过生活污水处理装置处理的生活污水达到国家的排放标准，而且只能在船舶航行中排放。

（3）其他不允许排放的情况

①在码头停泊期间，处理过或未处理过的生活污水均不允许排放；

②航行途中，未经生活污水处理装置处理过的生活污水，不能排放；

③生活污水经过处理装置进行处理，但是实际达不到排放标准，依然不能在黄浦江水域排放。

1.2.3 船舶的生活污水处理装置使用率比较低

部分船员文化水平不高，对待新科技新设备无法掌握，特别是生活污水处理装置，培菌、测量，组件维护、排污泥等操作繁复，不会用导致设备闲置。部分船员环保意识薄弱，也不愿意使用该设备。

1.2.4 处理过的污水不达标

船员对设备操作不熟悉，对工作原理、排放标准、排放禁令等不熟悉，操作中只是按操作规程步骤来，设备是否正常运转、故障如何处置等缺乏判断，即使处理过的污水也达不到国家排放要求。大部分内河船舶航行运营时间不固定，且由于燃油价格较高，船员为了节省开支，船舶靠泊状态下时常断电，目前大部分小型内河船舶的生活污水处理装置是生化型，失去供电后装置中的原料菌群就会死亡，造成处理过的污水也不达标。

闵行海事局于2021年协同专业检测机构抽取黄浦江作业码头停靠的部分海船及内河船舶生活污水处理装置处理好的生活污水检测，检测情况见表1，总体达标情况堪忧。

表1 2021年抽取黄浦江作业码头停靠的部分海船及内河船舶生活污水处理装置处理好的生活污水达标情况

1.2.5 接收设施不足

岸上接收设施能力不足，在黄浦江的大部分码头几乎不具备固定接收设施，码头采取和第三方签署船舶污染物接收的协议。目前的固定接收点和流动接收船偏少，作业码头又未配备生活污水岸上接收系统，很难满足黄浦江的船舶生活污水接收需求。而现有固定接收点少，多数码头距离较远，船舶接收需要航行较远距离和花费较长时间；流动接收船舶提前预约不方便，预约接收时间经常与船期冲突，又导致船舶主动接收意愿不强等。闵行水上绿色综合服务区位置（固定免费接收点）如图3所示。

图3 闵行水上绿色综合服务区位置（固定免费接收点）

1.2.6 违法排放监管难

船舶污染管理的主管机关是海事管理机构，但是在现场检查中，如果船舶将生活污水的三通阀和排舷外阀直接打开来排放生活污水则容易查处船舶违法排放生活污水。如果船舶排放时打开，排放完成即关闭，则比较难以查处。船舶生活污水处理装置处理过的生活污水是否达标，海事现场执法人员并不能快速辨认和确定，需要送检后才能确定是否超标，没有及时性而且费用昂贵。

2 应对措施

根据交通运输部、生态环境部等多部门发布的长江经济带船舶和港口污染突出问题整治方案及建立健全长江经济带船舶和港口污染防治长效机制的意见等要求，后续需要在黄浦江的作业码头建立起船舶生活污水固定接收设施。而本项目在黄浦江作业码头建立的智能生活污水免费接收系统，也契合其要求且该系统具有设备及系统智能化、客户端简单易操作、设施占地规模小、投资少、码头及船舶接受程度高等优良特点，将船舶生活污水“船上储存 转岸处理”全过程零排放、全过程信息化方案，以达到船舶对黄浦江水体影响最小化，航运公司防污效益最大化，船员操作简易化的效果，并以此形成作业码头、作业船舶接收生活污水积极性高，与流动接收船互为补充，形成全程闭环监管，杜绝船舶生活污水的违规排放。

2.1 码头智能生活污水接收系统的组成及工作原理

该系统主要由生活污水储存柜、智能电磁流量计、污水泵、GRM 无线通信智能终端（软件）、接收管道等组成，如图4所示。停靠在作业码头的船方通过智能终端（微信小程序或者扫描二维码）启动水泵便可完成上岸排污至生活污水储存柜，智能电磁流量计的数据通过无线通信自动上传至GRM 无线通信智能终端（软件），可直接生成接收凭证，并且能以此建立起船舶排放生活污水、码头接收生活污水的信用积分体系。

图4 码头智能船舶生活污水接收系统

2.2 该套码头智能生活污水接收系统的优势及可行性分析

2.2.1 产品设备智能化

此套码头智能船舶生活污水接收系统的硬件由生活污水储存柜、智能电磁流量计、GRM 无线通信智能终端、接收管道等组成。GRM 无线通信智能终端通过4G网络实时采集液位、流量、位置信息，对船舶排污进行监控和预警；智能电磁流量计可将流量计数据通过无线通信智能终端传输至互联网平台；生活污水储存柜加装液位计传感器，将污水储存柜液位实时传输互联网平台。

2.2.2 软件平台智能化

软件平台分为船民端、海事端、码头端。船民端（如图5所示）可以通过微信小程序或者公众号或者扫一扫码头张贴的二维码进入，简单实用易操作；码头端由码头管理人员登录，码头管理人员可以实时监控本码头的生活污水接收设施的压力，流量，接收量等数据；海事端由海事执法人员登录，可以实时查看辖区码头生活污水的接收情况。还可以接入其他危防监管平台。

图5 船民端

2.2.3 全过程信息化

船舶在作业前需申报生活污水作业申请，通过手机微信扫一扫功能，扫描污水接收智能装置上的二维码后，启动水泵便能上岸排污，系统会根据船舶使用数据，自动上传至监管平台，完成后系统生成《上海港船舶生活污水接收凭证》，可生成电子凭证推送至船员的手机微信。排放的数据实时上传，监管部门能在线监测污水的排放情况，见图6、图7、图8。

图6 码头接收设备及张贴告示

图7 接收软管及接头

图8 可直接微信下载的接收凭证

2.2.4 数据可视化

系统将各码头作业船舶数量，接收污水数量等按每日、每月统计分析、过滤、钻取，数据联动等分析手段做动态分析，自动以图形、图表、地图等可视化呈现，做到一目了然，快速抓住要点信息。

2.2.5 设施可移动、造价低、可推广性强

在码头设置的污水储存柜可以将污水驳接至环卫车里转运，有条件的码头也可接入市政管道。可根据码头需求制定污水柜的大小，污水柜快满时自动报警提醒码头及时处置。所占面积小，总体投资少，码头可接受度高，可推广性非常强。

2.2.6 能大力提高码头及船舶合规接收生活污水的积极性

结合码头智能生活污水接收设施在船舶污染防治中的应用，将码头的船舶装卸货艘次和生活污水接收艘次及总接收量等作为考核等次，经后台审核及现场查验，确认码头的防污染信用等级，形成样板码头，让码头形成“比学赶超”的良好态势，提升船舶生活污水的合规处置率。

可以适时仿照江苏、浙江模式，对于靠泊码头作业船舶要求其污水过多则必须接收，并形成作业船舶污水接收诚信管理，加强作业船舶接收污水的积极性。

2.2.7 提高监管效能

以往检查船舶生活污水排放情况，需要执法人员现场逐一核查生活污水的三通阀，法定文书及记录等，工作量巨大又难于覆盖大多数船舶，且难于直接发现违法排污行为。检查人员也很难判断生活污水否超标排，往往需要送检后才能确定是否超标，没有及时性而且费用昂贵。

海事监管平台能全程信息化实时监管区码头生活污水接收情况，可以按照辖区码头分布情况全方位展现生活污水设备运行情况，同时能够具体查看某一码头的生活污水接收情况，见图9。

图9 海事端

2.3 可行性分析

对目前影响船舶接收生活污水的主要因数（见表2）和船舶希望的接收方式（见表3）进行问卷调查，共收到1165份问卷调查，其中包含内河船舶、海船，既有大型船舶，也有几百吨的小型船舶等，调查问卷有较大的参考性。

表2 影响船舶接收生活污水的因数（单位：份数）

表3 希望的处置方式（单位：份数）

从表2统计看，预约流程繁琐、接收等待时间长、与船舶档期冲突及去往固定接收点远等为主要影响船舶积极主动接收船舶生活污水的因数。

从表3可以看出来大部分船舶愿意在码头作业期间接收生活污水，方便又不影响船舶档期。

统计黄浦江上游35家作业码头建设该接收设施的意愿见表4。

表4 码头对于建设该接收设施的情况

从表4可以看出大部分码头愿意建设该接收设施。

3 总 结

此套系统将船舶生活污水“船上储存 转岸处理”全过程零排放、全过程信息化方案，以达到船舶对黄浦江水体影响最小化，航运公司防污效益最大化，船员操作简易化的效果，并以此形成作业码头、作业船舶接收生活污水积极性高，与流动接收船互为补充，形成全程闭环监管，杜绝船舶生活污水的违规排放，有效解决黄浦江船舶污染治理历史难题，契合上级文件的要求，并可推广至上海港甚至全国的作业码头，加快推进全国水域航运绿色发展，共建生态文明。