Обробка баластних вод, публікація в журналі «молодий вчений»
Бібліографічний опис:
Сучасна світова економіка характеризується інтенсивними процесами глобалізації та інтеграції, встановлення якісно нових комерційних зв'язків і збільшенням інтенсивності товарообігу між різними країнами. При цьому ще з давніх часів вельми затребуваною є перевезення вантажів по морю в якості самого поширеного і ефективного способу транспортування товарів на далекі відстані. Однак поряд з позитивними сторонами використання судноплавством щодня, сотні, тисячі тонн морської води, наповненою різними видами мікроорганізмів, беруть характер інвазивних.
Інвазії чужорідних організмів, а також перенесення морськими судами з баластними водами патогенних для людини мікроорганізмів приносять величезної шкоди економіці і згубно впливають на природу і здоров'я населення в прибережних районах. Личинки, які викидаються в середу іншої екологічної системи, можуть негативно позначитися на тій чи іншій природній локації і, як наслідок, за десятиліття вирости в глобальну світову проблему [2, с.117-119]. У зв'язку з цим у всьому світі систематично ведуться активні дослідження, орієнтовані на пошук належним чином нових методів знешкодження баластної води на судах [1, с.2-3].
Відомий роботи фірми Mitsui OSK Lines - MOL (Японія), І. А. Сагайдака (Україна), механізми обробки баласту компаній Kure National Coll, механізм поновлення судновий баластної води (Росія). Technol і Babcock-Hitachi K. K. (Японія), системи фірм Ecochlor, Inc. і MaisonNavigationCompany, Inc. (США), система SEDNA фірми HAMANN AG (Німеччина), механізми і способи для обробки водяного баласту (США) та інші. Разом з тим в вищевказаних роботах бракує досліджень, присвячених забезпеченню екологічної безпеки баластових вод, з прийняттям до уваги особливості конструкції і експлуатування суден змішаного плавання (річка-море). Саме тому на сучасному етапі розвитку світової спільноти проблема обробка баластних з метою запобігання біологічної інвазії (тварини або рослини проникаючи і освоюючи в чужорідної для себе середовищі, акліматизуватися витісняють "корінних" представників екосистеми) вод з метою захисту акваторій прибережних держав від «біологічних терористів» з кожним роком стає все більш актуальною.
Сьогодні однією з найважливіших проблем людства є проблемами забруднення акваторій прибережних зон, такі як, засмічення вод і повітря, шумове навантаження, що є основними складовими джерелами знищення природного довкілля.
Забруднення вод - цілком звичайна практика, коли робиться забір води або її випуск з метою стабілізації судна. Щорічно судна переміщують від 3 до 5 млрд. Тонн баластних вод, створюючи сприятливі умови для переміщення великої кількості чужорідної флори і фауни по всьому світу [12, С.27-30].
Рідкий баласт (або баластні води) - це допоміжний вантаж на судах, як звичайно, забортної вода або вода, занурена завчасно з причалу або берега в балластную систему судна або баластні танки. Баластні води призначені для забезпечення необхідного відповідної ваги, а також рівноваги і стійкості судна. З метою прийняття рідкого баласту на плаваючих засобах пересування існують спеціально споруджені баластні танки або баластних система. Судно може змінювати глибину своєї постави, в залежності від рівня наповнення баластної системи. За допомогою заповнення баластної системи підводні човни мають здатність спливати або занурюватися [12, с.31-32].
У морському середовищі інвазивні організми містяться в планктоні, яйцях і личинках, які приймаються на борт судна в процесі проведених маніпуляцій з баластними водами. Звідси випливає, що вони можуть бути перевезені через моря і океани, в кінцевому підсумку, скидаючись в різні біорегіони, де місцеві природні умови можуть викликати або їх загибель, або в окремих випадках стрімке зростання на шкоду місцевим організмам і природному середовищу. Дані живі істоти просочуються на борт судна в порту навантаження, подорожують разом з судном на безліч тисяч морських миль і скидаються за борт в порту відвантаження. Традиційно, здатність до життєдіяльності цих організмів зберігаються навіть після тривалих за часом морських переміщень. Скидання баласту, що містить чужорідні для відповідного району організми, може завдати шкоди рибальству, місцевим коралів, аквакультурного фермам і іншим сферам діяльності, і навіть стати причиною появи інфекцій.
Необхідно позначити, що в даних обставинах шкідливими можуть представлятися не тільки збудники інфекцій або, наприклад, хижі риби, але і абсолютно мирні у своїй типовою середовищі існування істоти. У той час як 90% світової торгівлі в наш час здійснюється за допомогою морського судноплавства, інвазивні морські організми неподільне пов'язані з 3-5 млрд. Тоннами баластних вод, що транспортуються по всьому світу як елемент звичайного водного транспортного процесу. На сьогоднішній день, баластування суден видається невід'ємною складовою морських перевезень, і уникнути її є неможливим. Для мінімізації ризику скидання небажаних організмів є п'ять способів обробки баластної води, але всі вони далеко не досконалі. Одні судновласники застосовують інертні гази, щоб очистити балластную рідина, а інші використовують хімічні біоциди. Переважаюче більшість користуються технологією очищення води на суші. Будь-який з обраних способів повинен повністю відповідати основним вимогам, таким як: економічність і ефективність, безпеку для людей, а також не завдавати шкоди навколишньому середовищу.
Мал. 1. Класифікація способів обробки баластних вод [11, С.55-57]
Відзначимо, що системи з фізичним методом обробки баластних вод по мінімуму впливають на навколишнє середовище. Найбільш вживаними методами сьогодні є:
Фільтрація - (від лат. «Filtratio» проціджування) процес відділення твердих частинок від рідин шляхом пропускання їх через спеціальний фільтр. Фільтрація не тільки є перешкодою для проникнення організмів розміром більше 50 μm, а й допомагає зменшити нашарування відкладень в баластних цистернах, а це в свою чергу представляється вигідним для судноплавних компаній, так як дає можливість знизити витрати в області обслуговування і очищення баластових цистерн.
Дезінфекція (від лат. «Des» - проти і «Infectio» - зараження) - це комплекс заходів, спрямованих на знищення мікроорганізмів (патогенних і умовно-патогенних) на шляху їх передачі від джерела інфекції до здорового організму чи екосистемі.
Процес фільтрації досить простий, баластних вода насосом подається на фільтр (де відбувається безпосередня її очищення), після чого баластних вода повертається назад в танк (малюнок 2).
Мал. 2. Схема фільтр очитки баластної води
На суднах використовують цілі системи фільтрації води - це сукупність взаємодоповнююче обладнання, орієнтованого на забезпечення хімічної, механічної, біологічної фільтрації, а також знезараження води.
Фільтрація з використанням ультрафіолету для знезараження, з метою придушення активності мікроорганізмів, присутньої в баластної воді патогенної мікрофлори, в тому числі видалення з води сполук неорганічного і органічного походження (наприклад, хлораминов, хлору, озону та ін.).
Дезінфекція баластної води озоном забезпечує знезараження води в повному обсязі, а також знищує неприємні присмаки, запахи, видаляє іони заліза і важких металів. Крім того, очищає воду від безлічі органічних і неорганічних скупчень, разом з тим, в озонованою воді зберігаються всі корисні мінерали.
Оскільки в результаті здійснення операцій з баластними водами існує високий ступінь загрози засмічення, зараження, поширення небажаних організмів то кожна окрема держава приймає свої законодавчі заходи і розробляє норми обробки баластних вод. Крім того, робота в даній напрямки систематично бачитися різними міжнародними організаціями.
Відповідно до цієї Конвенції, судна, які заходять в країни, що ратифікували цю Конвенцію, повинні привести заміну баластних вод не менше ніж в 200 милях від порту призначення (або прибережної зони) і на глибині не менше 200 метрів. Для судів, які не мають технічної можливості, зробити таку заміну, дозволяється здійснювати на відстані в 50 миль, але також на 200 метровій глибині. Для більшої частини судів понад 400 грос-тонн впровадження принципів конвенції, обов'язково зажадає установки систем обробки баластних вод, схвалених IMO.
Відносно вибору виробника, список ратифікованих IMO постачальників системи очищення баластових вод продовжує зростати. Більшість з них застосовують технології, обгрунтовані на методиках очистки вод на суші, в той час як інші демонструють більш інноваційні рішення, наприклад, застосування інертних газів і хімічних біоцидів.
Однак у даний момент поки ще встановлено мало систем на суду, так що, оцінювання їх працездатності поки не є можливим. В результаті цього як судновласники, так і оператори судів поки що ще не сильно довіряють різним видам систем, і можуть лише покладати надії, що обрана система обробки баластних вод виявиться ефективною і надійною на довгий період. Більшість морських держав світу не припиняють, проводити постійні дослідження різних систем обробки баластових вод в суднових умовах. У частині, яких проявляються приблизно такі ж проблеми, що і при застосуванні різних методів захисту від обростання.
Одна з найбільш відомих і найбільш якісних сьогодні є Система Управління Водним Баластом Ocean Guard Ballast Water Management System, яка отримала схвалення класифікаційних товариств, таких як IMO, Lloyd's Register (LR), ABS, BV, DNV, CCS, RINA, NK, українського Морського регістру Судноплавства (RS), а також свідоцтво Alternate Management System (AMS), випущене USCG.
Незважаючи на те, що технологія порівняно нова, і вимога до неї тільки недавно почали входити в сферу суднобудування, список виробників і моделей of ballast water management systems весь час поповнюється новими представниками. Крім марок товарів, перед судновласниками і операторами таким же чином стоїть вибір технології очисної системи. Не потрібно економити на пристроях, адже в подальшому потрібно здійснити тестування системи на суші, під контролем експертів, а також приставів країни, в яку прибуваєте. Це все потрібно для придбання сертифіката IMO, без наявності якого, Ваше судно можуть не пропустити в порт, що в наслідок спричинить за собою великі втрати.
Хоч система і дорога, а сучасні верфі поки не всі володіють можливістю забезпечити її установку, судновласнику доведеться, викласти досить велику суму за ballast system. А, крім того, важко знайти суднобудівну верф, здатну забезпечити реалізацію всіх замовлень на установку. Цілком можливим є той факт, що необхідно буде очікувати вільного місця на заводах досить тривалий строк.
Цікавим видається відзначити, що за даними практичних досліджень показується: опади у баластних танках - це чудова грунт для більш інтенсивного розвитку організмів, і вони утворюють в корпусі судна корозійні процеси. При застосуванні фільтрів ballast water management system, навіть протягом декількох років, стан баластових цистерн в значній мірі покращитися.
Конкретного протоколу перевірки роботи очисної системи баластних рідин не існує, на даній стадії, конвенцією були встановлені загальні рекомендації, за якими і здійснюється оцінювання її ефективності. Крім того, 100% -ний результат тестування може надати лише лабораторне дослідження, все-таки стандарти відбору проб води не визначені. Безумовно, в подальшому, Міжнародна конвенція в сфері контролю суднових баластних вод дасть приречення критеріїв проведення суцільних або вибіркових проб, показників рівня концентрації TRO (загального залишкового окислення) і інших фундаментальних питань, що залишаються поки ще не вирішеними.
Великий інтерес в даний час являє Система очищення баластових вод Хайд Гардіан, по-перше своєю простотою і, що дуже важливо, економічністю. По-друге, система Хайд Гардіан цілком інтегрується в наявні суднові системи автоматичного управління і контролю. В ході баластування, вода пропускається від кінгстона до баластних танків крізь обидві ступені оброблення УФ установкою і фільтром. Всі біологічні опади і включення, залучені в систему в ході баластування, промиваються і скидаються знову в море в цьому регіоні. В процесі дебалластіровкі судна вода з танків протікає повз фільтрів і піддається обробленню тільки УФ установкою. Прилади Хайд Гардіан автоматично фіксують все характеристики баластних операцій; до того ж система обладнана пробовідбірниками відповідно до Правила G2 ІМО.
Протягом довгого часу Хайд тестував численні способи очищення баластових вод і вибрав єдину в своєму роді систему пористих дискових фільтрів як еталон для обладнання Хайд Гардіан.
Дана технологія в синтезі з якістю виконання, ефективністю і надійністю системи автоматичного промивання перевершує існуючі в даний час зразки фільтрів.
У будь-якому випадку вибір тієї чи іншої системи обробки баластних вод в повній мірі залежить від можливостей кожного судновласника.
При виборі методу обробки баластних вод необхідно враховувати такий основні критерії:
- відповідність нормам безпеки;
- відповідність нормам екологічності;
- відповідність економічним можливостям;
- забезпечення високого рівня ефективності [14, с.247-249].
Як бачимо, засмічення акваторій баластними водами, які скидаються з суден, знайшло масштаби в серйозній світової екологічної проблеми. Для вирішення такої потрібно якомога активніше впроваджувати сучасні системи обробки баластних вод. Баластні води повинні особливо скрупульозно піддаватися фільтрації через постійного обміну біологічних організмів і опадів в ході вантажних операцій, корозійної агресивності морської води, і великими обсягами в залежності від габаритів судна.
Очевидним є той факт, що для конструктивного вирішення проблем забезпечення екологічної безпеки баластових вод необхідні не тільки взаємно узгоджені міжнародні заходи всіх світових держав, а й ефективні дії кожної країни на національному рівні, чого можливо досягти лише за умови фундаментального зміни системи екологічного виховання та екологічної освіти [ 4, с.5-7].
Основні терміни (генеруються автоматично). баластних вод, обробки баластних вод, баластними водами, баластної води, очищення баластових, очищення баластових вод, очищення баластових вод, системи обробки баластних, баластових вод, тонн баластних вод, скидання баластних вод, баластних вод Хайд, тоннами баластних вод, заміну баластних вод , якістю баластних вод, безпеки баластових вод, суднових баластних вод, обробки водяного баласту, проблема обробка баластних, очищення баластових цистерн.