В России создана первая отечественная система управления балластными водами

Морские транспортные суда для сохранения мореходных качеств периодически принимают водяной балласт. Вместе с балластной водой в судовые танки попадают различные морские организмы, в число которых входят возбудители опасных болезней. При сбросе балласта перед заходом судна в порт для принятия груза  чужеродные морские организмы способны акклиматизироваться в удаленных от их первичного ареала экосистемах. Биологическое загрязнение акваторий приводит к значительным убыткам в хозяйственной и социальной жизни общества. Перенос чужеродных морских организмов в новые для них природные условия с балластными водами судов определен международным сообществом одной из наиболее существенных угроз для Мирового океана. На территории России указанная экологическая проблема приобретает особенную остроту в акваториях Балтийского, Черного и Азовского морей, а также Баренцева, Охотского и Японского морей, через которые проходят крупнейшие морские транспортные пути.

Усилия мирового сообщества по обеспечению экологической безопасности морской среды привели к принятию Международной конвенции (далее Конвенция) о контроле судовых балластных вод и осадков и управлении ими 2004 г.

Постановлением Правительства от 28 марта 2012 г. № 256 Россия присоединилась к Конвенции. Международная морская организация (ИМО) на брифинге 8 сентября 2016 г. известила о том, что Конвенция вступает в силу 8 сентября 2017 г. Согласно документу,  суда, построенные после 2010 г., а также находящиеся в эксплуатации, в обязательном порядке должны оснащаться системами управления балластными водами (СУБВ), осуществляющими их обезвреживание.

Необходимость выполнения возросших международных требований по обеспечению экологической безопасности морской среды в отсутствие отечественных систем обезвреживания балластных вод послужила основанием для включения в федеральную целевую программу «Развитие гражданской морской техники на 2009–2016 годы» технологического направления по очистке балласта (комплекс работ «Балласт»). При выполнении этих работ ФГУП «Крыловский государственный научный центр», ЗАО «Центральный научно-исследовательский институт судового машиностроения», ООО «НПО «Экология, Наука, Техника» и ФГБОУ ВО «Российский государственный гидрометеорологический университет» совместно провели научные исследования и опытно-конструкторские работы, направленные на решение проблемы очистки судового балласта, и разработали опытный образец СУБВ. 

Рис. 1. Оборудование опытного образца системы обезвреживания судовых балластных вод «СУБВ-250»: а) оборудование обезвреживания балластных вод методом фильтрации «СУБВ-Ф-250»; б) оборудование обезвреживания балластных вод методом УФ- облучения «СУБВ-УФ-250»

В рамках новой государственной программы «Развитие судостроения и техники для освоения шельфовых месторождений на 2015–2030 годы» с 2017 г. приступили к натурным испытаниям разработанной СУБВ, что необходимо для ее сертификации.     

Стандарты управления балластными водами и, в частности, правило D1 предписывают замену балласта в открытом море над глубинами не менее 200 м                             и на расстоянии не менее 200 миль от берега с эффективностью замены балластных вод, составляющей не меньше 95 % по объему. Смена балласта в открытом море рассматривается как временная мера. Окончательная цель состоит в том, чтобы создать безопасные, эффективные и экономичные системы обеззараживания балластной воды для устранения экологической угрозы. Значения показателей необходимого качества обезвреживания представлены правилом D2, согласно которому после процедур обезвреживания в 1 м³ воды должно содержаться менее 10 жизнеспособных организмов, минимальный диаметр которых равен или превышает 50 мкм, а средняя численность организмов, минимальный диаметр которых находится в интервале от 10 до 50 мкм, должна быть меньше значения 10 жизнеспособных организмов на 1 мл. Кроме того, предъявляются соответствующие требования к численности микроорганизмов бактериальной природы.

Стандарт качества балластных вод, предписанный правилом D2, достигается посредством монтажа на судне СУБВ, осуществляющей обезвреживание балласта, или путем приема балластных вод с транспортного судна и дальнейшего их обезвреживания специальным судном или береговым оборудованием.

На всех строящихся в России судах проектировщики запланировали установку системы очистки балластных вод в фазе строительства. После вступления Конвенции в силу владельцу судна будет нужно приобрести соответствующее оборудование и организовать его монтаж на судне. Однако согласно Конвенции требуется оснастить СУБВ все суда, находящиеся в эксплуатации. Ориентировочно в России предполагается оснастить около 2000 судов (в мировом флоте не менее  50 000 единиц). Для каждого типа судна требуется выполнить конструкторские проработки, направленные на оптимальную привязку СУБВ к судовым гидравлическим и электрическим системам.

Возможна и береговая обработка балластных вод или их обработка в акватории порта. Главным образом это относится к судам старых проектов, на которых изначально не планировалось устанавливать СУБВ. Монтажные работы в таком случае могут оказаться весьма сложными и дорогостоящими. Однако капитальное строительство и обустройство береговых очистных сооружений для обработки сбрасываемых балластных вод также требуют значительных финансовых затрат. Одним из решений может стать использование СУБВ контейнерного исполнения, которая располагается на специальных судах-платформах, предназначенных для обслуживания судов непосредственно в акватории порта. При этом несколько параллельно соединенных СУБВ смогут обеспечить высокую производительность при обезвреживании балластных вод крупнотоннажных судов – более 1000 м³/ч. При использовании варианта мобильной СУБВ берегового базирования на автомобильном носителе ее производительность составит 250–500 м³/ч. 

Проведены исследования различных методов и технологий обработки водяного балласта транспортных судов. Обезвреживание балластных вод может осуществляться следующими способами:

– физический (нагревание, обработка ультразвуком, ультрафиолетовым излучением, магнитным полем и т. п.);

– механический (фильтрование);

– химический (озонирование, удаление кислорода, хлорирование, электрохимическое разложение морской воды и т. п.);

– биологическое воздействие: добавление в балластную воду хищных, паразитных организмов для уничтожения вредных микроорганизмов.

Применение химических активных веществ может в ряде случаев привести                      к серьезным проблемам. Это очевидный риск для здоровья экипажа, возможная коррозия оборудования и трубопроводов балластных систем, ускоренный износ покрытий танков и других частей балластных систем, загрязнение этими веществами морской среды в результате их сброса вместе с балластной водой. Кроме того, процедуры сертификации СУБВ с активными веществами значительно сложнее и длительнее, чем в случае использования физических способов и технологий обезвреживания судовых балластных вод.   

Из результатов выполненных исследований следует, что по совокупности эксплуатационных и технико-экономических причин лучшие методы обезвреживания водяного балласта – механический (фильтрация) и метод физического воздействия (коротковолновое ультрафиолетовое излучение). В частности, в отличие от метода электрохимического обезвреживания, в основе которого лежит электролиз морской воды и образование соединений хлора, обладающих бактерицидным действием, использование коротковолнового ультрафиолетового (УФ) облучения для данной цели возможно не только в морских, но и в пресных водах. Определены необходимые технические характеристики оборудования, работающего на указанных принципах обезвреживания балласта: размеры ячеек фильтрующего элемента, мощность и спектр УФ-излучения, конструктивные особенности фильтра, модуля УФ-обработки, оборудования для отбора и анализа проб балластной воды, системы автоматического управления.

Сегодня в мире изготавливается около 70 получивших типовое одобрение систем обработки судового балласта, основанных на использовании различных физико-химических методов обработки балластных вод. Из более чем 500 установленных на судах систем обезвреживания балластных вод принцип работы около 300 установок (~60%) основан на сочетании методов механической фильтрации и УФ-облучения. Ведущие страны в области разработки СУБВ – США, Китай, Южная Корея, Япония, Швеция, Нидерланды, Германия.  

Нами был создан и испытан в модельных условиях опытный образец СУБВ морских судов и судов класса «река-море», подтвердивший эффективность выбранных методов обезвреживания. Опытный образец СУБВ, в котором использованы физические методы обезвреживания (механическая фильтрация и обезвреживание балластной воды УФ-облучением), экологически безвреден (не используются активные химические вещества) и по технико-экономическим характеристикам соответствует нормативным требованиям Конвенции [4–6].

При проектировании образца принята блочно-модульная схема конструкции, состоящая из независимых модулей, которые обеспечивают необходимую суммарную производительность СУБВ. …. 

Полностью статья «Разработка российской системы управления балластными водами судов» будет опубликована в № 2 журнала «Транспорт Российской Федерации». 

Авторы: 

В. Г. Хорошев, д.т.н., научный руководитель – начальник отделения ФГУП «Крыловский государственный научный центр» (КГНЦ, Санкт-Петербург),

Л. Н. Попов, к.т.н., начальник отдела КГНЦ,  

В. В. Дроздов, к.г.н., начальник отдела КГНЦ, 

А. В. Шалларь, к.т.н., генеральный директор ООО «НПО «Экология, Наука, Техника», 

А. В. Герасимов, к.т.н., заместитель главного конструктора - начальник сектора ЗАО «Центральный научно-исследовательский институт судового машиностроения».

Оставить свой комментарий можно в режиме он-лайн или направив письмо в редакцию по адресу guryevandrey@yandex.ru