Способы очистки сточных вод на судах

Обновлено: 28.03.2024

В соответствии с законами многих стран в территориальных или в контролируемых водах этих стран запрещается выброс неочищенных сточных вод. Действующими международными соглашениями также запрещается выброс сточных вод на определенном установленном расстоянии от берега. Вследствие этого все вновь строящиеся суда оборудуются установками по обработке сточных вод. В необработанных сточных водах имеются взвешенные в них частицы, распад которых может происходить только естественным путем благодаря поглощению растворенного в воде кислорода. При большой степени загрязненности вода настолько обедняется кислородом, что в ней не могут существовать ни рыбы, ни водоросли. Кроме того, сточные воды обладают неприятным запахом из-за того, что в них развиваются бактерии, вырабатывающие сероводород. В сточных водах можно также обнаружить особый вид бактерий, живущих в кишечнике человека и известных под названием «е-коли». По числу «е-коли» в определенном количестве воды судят о ее загрязненности.

В настоящее время существуют два принципиально различных типа установок по очистке сточных вод. При химическом способе очистки в установке имеется бак, в котором накапливаются извлеченные из воды твердые частички с целью дальнейшего удаления их за борт в разрешенных районах или для сдачи на береговые грязеприемные устройства. При биологическом способе вода очищается до та,кой степени, что ее можно удалять за борт в прибрежных районах.

Установка химической обработки сточных вод. Назначением установки этого типа является уменьшение объема сточных вод, их обработка и хранение до того времени, когда их можно будет удалить за борт в неконтролируемых водах где-нибудь в открытом море. В некоторых портах имеются специальные грязеприемные устройства.

Поэтому установку включают для сбора и хранения сточных вод, лишь при нахождении судна в контролируемых водах. Там, где это разрешается законодательством соответствующих стран, вода из рукомойников, ванн и душевых спускается непосредственно за борт, и в этом случае объем воды, подлежащей обработке, уменьшается. Вода из туалетных комнат подвергается обработке, чтобы ее можно было вновь использовать для смывания унитазов. Обработка в этом случае сводится к тому, чтобы вода по цвету и запаху была пригодна для этой цели.

Схема установки подобного типа показана на рис. 7.9. В различных местах системы для удаления неприятного запаха и цвета воды, а также для ускорения распада загрязняющих воду частиц и ее стерилизации добавляются различные химикаты.


Рис. 7.9. Схема установки химической обработки сточных вод:

1 - патрубок откачки сточных вод за борт; 2 — грязевой насос для откачки нечистот; 3 -насос-размельчитель твердых фракций; 4 - бак твердых фракций; 5 - бак химической обфракций. 6 - сливная трубка; 7 — самоочищающийся фильтр; 8 — дозатор; 9 — бак жидких фракций; 10 - раздеительная камера; 11 — трубопровод откачки нечистот в береговые приемные устройства; 12 - унитазы и писсуары; 13 — воздушная трубка; 14 — щит управления; 16- напорный бак; 17 — санитарные насосы; 18 — трубопровод подвода воды к санитарной системе; 19 бак-накопитель; I — клинкетная задвижка; II — дроссельный клапан

III - невозвратный клапан; IV — невозвратно-запорный клапан; V — предохранительный клапан


Рис. 7.10. Установка биологической очистки сточных вод:

1 — откачивающий насос; 2 — контрольные датчики в трех уровнях; 3 — контрольный щит; 4 — трубопровод входа сточных вод; 5 — хлоратор; 6 — воздушные компрессоры; 7 — перегородка; 8 — устройство для удаления всплывающего шлама; 9 — трубопровод возврата шлама; 10 — воздушная труба; 11 — трубопровод подвода нечистот от гальюнов; 12 — аэрация; 13 — отстой; 14 — хлорирование

В установке предусмотрено физическое размельчение отходов при помощи специального устройства, что способствует химическому разложению отходов. Выпавшие при обработке твердые частицы оседают в баке твердых фракций, а затем откачиваются в бак-накопитель. Жидкость же рециркулируется, т. е. направляется в систему смывания унитазов.

Необходимо ежедневно брать пробы воды для регулирования ввода химикалий. Надлежащим регулированием добиваются устранения неприятного запаха и уменьшения щелочности воды, которая могла бы вызвать коррозию в системе.

Биологическая обработка сточных вод. При биологической обработке сточных вод используются бактерии, которые перерабатывают нечистоты в такое вещество, которое можно удалять за борт в любых водах. При расширенном аэрационном процессе создаются условия, когда кислородофильные бактерии быстро размножаются и, перерабатывая нечистоты, превращают их в ил. Подобные бактерии называются аэробными.

Основу установки биологической очистки составляет бак, разделенный на три герметизированных отделения: аэрационное, отстойное и дезинфекционное (рис. 7.10). Сточные воды поступают в аэрационное отделение, где они подвергаются воздействию аэробных, бактерий. Деятельность последних поддерживается благодаря ат-

мосферному кислороду при прокачке воздуха через аэрационное отделение. Затем вода направляется в отстойное отделение, в котором полученный в результате воздействия бактерий ил выпадает в осадок. Очищенная вода поступает в дезинфекционное отделение и хлорируется, при этом погибают оставшиеся в воде бактерии. Хлор вводится в виде таблеток, причем нужно следить за тем, чтобы по мере расходования добавлялись новые таблетки. Ил в отстойном отделении все время накапливается. Раз в 2—3 мес ил удаляют. Удалять ил за борт следует лишь в тех районах океана, где это разрешено.

Установка для сжигания мусора. По существующему законодательству для уменьшения загрязнения мирового океана выброс за борт неочищенных сточных вод, нефтепродуктов и мусора значительно ограничен, а в ряде случаев полностью запрещен. Применяя установку для сжигания мусора, можно добиться того, что за борт не будут выбрасываться загрязняющие океан отходы.

На рис. 7.11 показана одна из установок для сжигания мусора, применяемая на судах. Камера сгорания этой установки представляет собой вертикальный цилиндр, выложенный огнеупорным кирпичом. Для сжигания мусора и осадков нефтепродуктов применяется форсунка с терморегулятором, благодаря которому обеспечивается экономный расход топлива.


Рис. 7.11. Установка для сжигания мусора:

1— шуровочные лопатки; 2— горелка для сжигания жидких отходов; 3 — отверстие впуска воздуха в камеру сгорания; 4 — траверса шуровочных лопаток; 5 — золоулавливатель для бумажной золы; 6 — золоулавливатель для твердых обуглившихся частичек; 7 —шит управления; 8 — смотровое окно; 9 — вспомогательная форсунка; 10 — дверь для ввода твердого мусора (с пневматическим приводом); 11 — выдвижной поддон для золы; 12 — зольник; 13 — привод вала шуровочных лопаток; 14 — вентилятор принудительного дутья

В установке имеется еще одна форсунка для сжигания жидких отходов, таких как водомасляная смесь, смесь твердых фракций сточных вод с водой, работающая вместе с упомянутой выше форсункой. Воздух, необходимый для горения, подается принудительно вентилятором через тангенциально расположенные окна в нижней части установки и, завихряясь, устремляется вверх. Имеется также вращающееся рычажное устройство, которое служит для ускорения процесса горения путем перемешивания мусора и для сбрасывания пепла в специальный сборник. Дверь для загрузки установки мусора имеет блокировку, и при ее открывании выключаются вентилятор принудительной подачи воздуха и форсунка.

Твердые материалы, загружаемые обычно в мешках, сжигаются в автоматическом режиме. Жидкие отходы хранятся в баке, откуда они, предварительно подогретые, подаются в форсунку для сжигания жидких отходов и сжигаются в автоматическом режиме. По окончании работы установки пепел может быть удален за борт.

Используемая литература: "Основы судовой техники" Автор: Д.А. Тейлор

Развитие флота, появление крупных пассажирских судов явилось предпосылкой для развития судовой сточной системы. Этому способствовали запреты на сброс неотработанных СВ в зонах санитарной охраны – участках, расположенных в районах городских водозаборов централизованного водоснабжения, акватории портов, районах пляжей и др. На судах начали устанавливать сборные цистерны, объем которых был достаточен для сбора образующихся сточных вод в течение времени прохождения закрытых зон и стоянки в портах.

Передачу СВ на береговые очистные сооружения осуществляют следующим образом. Скапливающиеся в сборных цистернах СВ передают на суда-сборщики, которые оборудованы специальными емкостями и системами вакуумного приема, позволяющими принимать СВ с обслуживаемых судов. После заполнения накопительных емкостей судно-сборщик направляется к ближайшему специализированному причалу, где осуществляется передача СВ через специальный коллектор на береговые очистные сооружения. Как правило, специализированные причалы снабжены для этой цели перекачивающими насосными станциями.

Эффективность передачи СВ на береговые очистные сооружения зависит в основном от пропускной способности системы судно-сборщик-специализированный причал. Количество обслуживаемых судов зависит от объемов СВ, необходимых к передаче на берег, удаленностью специализированных причалов от места дислокации судна, а также от других факторов. В период интенсивной навигации, когда в портах находится большое число пассажирских судов, собрать весь объем скапливающихся на них СВ с помощью сборщиков практически невозможно. К тому же объемы сборных цистерн современных пассажирских судов часто в несколько раз превышают аналогичные объемы, имеющиеся на судах-сборщиках. Бывает, что и специализированный причал не в состоянии переработать весь объем собранных СВ хотя бы потому, что пришвартоваться у него и передать СВ может только одно судно-сборщик, так как длина типового причала для передачи отходов равна 32 м.

Поэтому весьма перспективным представляется способ передачи СВ самими судами непосредственно в коллекторы, соединенными с системами канализаций.

При таком способе передачи СВ сокращается потребность в судах-сборщиках, снижаются эксплуатационные расходы на содержание служебно-вспомогательного флота, сокращаются случаи простоев транспортных судов в ожидании обслуживания. Кроме того, передача СВ самим судном позволяет в несколько раз увеличить объем собранных СВ. При этом резко возрастает производительность обслуживания флота, так как весь объем работ, связанных с приемом СВ, выполняется без увеличения численности плавсостава вспомогательного флота.

Однако удалять СВ с судов можно только в районах населенных пунктов, оборудованных береговыми очистными сооружениями, специализированными причалами, судами-сборщиками и т.п. Практика показывает, что для решения проблемы удаления СВ с судов необходимо использовать еще один способ – обработку СВ непосредственно на судне с помощью установок для очистки и обеззараживания сточных вод.

Санитарными правилами для судов внутреннего плавания запрещен сброс во внутренние водные объекты необработанных сточных и хозяйственно-бытовых вод. Разработана технология передачи сточных вод (СВ) с судов на берег с помощью судов-сборщиков и специализированных береговых причалов, соединенных коллекторами с береговыми очистными сооружениями.

Очистку судовых СВ выполняют физическими, химическими или биохимическими методами.

- отстаивание и фильтрация.

- химическая коагуляция используется в сочетании с физическими методами.

В СВ вводят коагулянты – соли алюминия, железа или их смеси, наибольшее распространение получил сульфат алюминия.

Процесс коагуляции включает два этапа:

- быстрое перемешивание частиц загрязнителей с коагулянтами;

- при медленном перемешивании СВ, обработанной коагулянтом, происходит хлопьеобразование. Флокулянты ускоряют процесс хлопьеобразования, например, полиакриламид;

- электрохимический метод – при размещении электродов в СВ частицы загрязнений будут прилипать к пузырькам водорода и всплывать, образуя пенный слой.

Биохимический способ очистки СВ от органических загрязнений основан на биохимических процессах, сопровождающих жизнедеятельность определенного набора микроорганизмов – биомассы. Часто биомассу называют активным илом. В активном иле содержатся различные группы бактерий, плесневые и дрожжевые грибы, а также простейшие коловратки, черви. Для поддержки требуемой жизнедеятельности микроорганизмов в СВ вводят кислород воздуха. Биохимические процессы в таком случае называют аэробами.

Этапы биохимического метода очистки СВ:

- биохимическое окисление легкоокисляемых органических веществ до СО2 и воды; в СВ органические вещества находятся в виде белков, жиров и углеводов;

- синтез клеточного вещества активного ила из оставшихся органических веществ СВ. Микробы усваивают не только органические вещества, поступающие со СВ, но и отмершие микроорганизмы (органическая их часть), т.е. происходит минерализация органической части самого активного или.

Таким образом, микроорганизмы активного ила, как и любые другие живые существа, зарождаются, развиваются, существуют определенный период и затем отмирают. Время пребывания активного ила в аэротенках строго регламентировано и зависит от концентрации органических загрязнителей в СВ, температуры, расхода воздуха, ингибиторов и токсикантов их жизнедеятельности. При благоприятных условиях это время составляет около 50 часов.

Развитие активного ила идет с более высокой скоростью, чем его

отмирание. Избыточный ил следует из установки периодически удалять в судовую шламовую цистерну. Количество скапливающегося активного ила обычно составляет 1-2% объема очищенных СВ.

Обеззараживание судовых сточных вод.

Хлорирование – при взаимодействии хлора с водой образуется хлорноватистая кислота (НClO). Бактерицидное действие хлора является результатом химической реакции между «HClO» и бактериальной клеточной структурой, вследствие чего парализуются клеточные жизненные процессы и бактерии погибают.

Обычно на разрушение бактериальных клеток расходуется лишь некоторая часть введенного в воду хлора, а большая – на реакции с различными примесями, находящимися в очищенной СВ. Дозу хлора, необходимую для обеззараживания воды, в связи со сложной зависимостью хлорпоглощаемости от некоторых факторов определяют исходя из величины остаточного хлора в СВ. При остаточном хлоре более 0,3 мг/дмз после 30-минутного контакта обеззараживание удовлетворительное.

Для судовых условий наиболее приемлемым считают гипохлорит натрия (NaOCl) и гипохлорит кальция (CaOCl), менее надежна хлорная известь.

Оптимальным при обеззараживании принято учитывать выбор требуемой дозы обеззараживающего агента, а также путем контроля за содержанием остаточного хлора в очищенной воде.

Назначение: сбор и удаление с судна фекальных, сточных, хозяйственно-бытовых вод, а также воды, попавшей на открытые палубы в результате волнения на море или осадков.

В зависимости от вида удаляемых вод выделяют системы:

- сточные (фановые) системы – предназначены для сбора и удаления с судна фекальных (т.н. «чёрных») вод из унитазов, писсуаров и шпигатов в гальюнах, стоков от раковин и ванн в медицинских помещениях;

- системы хозяйственно-бытовых вод – предназначены для сбора и удаления с судна сточных вод из умывальников, ванн, душевых, прачечных, камбузов и т.д. (т.н. «серые» воды);

- системы шпигатов – предназначены для удаления за борт с открытых палуб и надстроек воды, попавшей туда в результате волнения на море, атмосферных осадков, при мытье палуб, тушении пожаров и другим причинам.

Требования к сточно-фановым системам содержатся в «Санитарных правилах для морских судов СССР» и конвенции МАРПОЛ-73/78 по предотвращению загрязнения моря с судов.

1. Устройство любых сточных систем должно исключать возможность проникновения и распространения запахов в помещении.

2. Сточные системы должны состоять из оборудования (установки для очистки и обеззараживания сточных вод) или устройства для сбора, хранения и последующей передачи сточных вод на специализированные суда или береговые приёмные устройства.

3. Установки для очистки и обеззараживания сточных вод должны обеспечивать следующую степень очистки сбрасываемых вод: коли-индекс не более 1000, количество взвешенных частиц не более 50 мг/л, биологическая потребность в кислороде в течение 5 суток (БПК5) 50 мг/л, количество остаточного хлора не более 5 мг/л.

4. На судах, оборудованных установками для очистки и обеззараживания, рекомендуется единая система сбора и обработки сточных (фекальных) и хозяйственно-бытовых вод.

На судах, не оборудованных установками для очистки и обеззараживания, допускаются раздельные системы сбора и хранения сточных (фекальных) и хозяйственно-бытовых вод.

5. Для хранения сточных и хозяйственно-бытовых вод должна быть предусмотрена одна или несколько цистерн, объём которых должен быть достаточным для накопления вод исходя из времени нахождения судна в зонах санитарной охраны, территориальных водах и внутренних водоёмах.

6. Сборные цистерны изготавливаются из стали, внутренние поверхности должны обеспечивать лёгкую очистку. К цистернам должен быть подведён трубопровод пропаривания.

7. Сборные цистерны должны быть отделены коффердамами от цистерн питьевой и мытьевой воды, помещений с пищевыми грузами, а так же жилых, медицинских, общественных и административно-хозяйственных помещений. На судах I и II категорий сборные цистерны и установки для очистки и обеззараживания с откачивающими средствами рекомендуется располагать в газонепроницаемых выгородках с вытяжной вентиляцией.

8. Расположение на палубе воздушных труб сточных цистерн не должно приводить к загрязнению воздуха судовых помещений.

9. Минимальное расчётное количество сточных и хозяйственно-бытовых вод на одного человека в сутки должно приниматься в соответствии с таблицей № 13 «Санитарных правил для морских судов СССР»:

Категории судов Сточные воды Хозяйственно-бытовые воды Всего
I и II категории
III и IV категории

При применении систем вакуумной транспортировки сточных вод с уменьшенным расходом воды нормы количества сточных вод соответственно уменьшаются.

10. Сточные трубопроводы не должны проходить через медицинские помещения, помещения пищеблока, кают-компании, провизионные кладовые и цистерны пресной воды.

11. Следует по возможности избегать прокладки сточных труб через жилые, общественные помещения и радиорубки.

По устройству выделяют два типа систем:

1. Системы со сбором сточных вод, предназначенные для сбора и накопления сточных вод в цистернах с последующей передачей этих вод на берег или в плавучий сборщик.

Схема такой системы изображена на рисунке.


Стоки от умывальников 2, унитазов 4, писсуаров 5 и гальюнных шпигатов 3 поступают самотёком в сборную цистерну 11. Сточные трубопроводы прокладывают с уклоном (30¸50) мм на 1 метр трубы к выходному отверстию. Диаметр труб от унитазов – не менее 100 мм, от писсуаров (32¸50) мм, от умывальников (32¸40) мм. Из цистерны сточные воды насосом 10 передаётся на берег или в плавучий сборщик по трубопроводам, оканчивающимся фланцами международного образца 1 (регламентируются конвенцией МАРПОЛ-73/78). В случае выхода из строя насоса откачка производится эжектором 13. Производительность насосных средств должна быть достаточной для опорожнения цистерны сбора за время не более 1 часа. На расстоянии свыше 12 миль от ближайшего берега откачку из цистерны или отвод стоков из помещений можно производить непосредственно за борт по трубопроводу 7, снабжённому захлопкой 8 и запорным клапаном 9 с дистанционным управлением. Отливные отверстия сточных систем размещают с одного борта («грязный» борт), обычно с левого. Для периодической очистки цистерна сточных вод оборудована перфорированными трубами 12, к которым может подводиться вода от системы водяного пожаротушения 14, пар от системы хозяйственного пароснабжения 15 и сжатый воздух 16. Воздушные трубы 6 из цистерны выводят как можно выше, обычно в кожухи дымовых труб и колонны мачт.

Сбор хозяйственно-бытовых вод в цистерны не осуществляют ввиду их значительного количества и отсутствия строгих ограничений по их сбросу.

2. Системы с обработкой сточных вод на судне, предназначенные для очистки и обеззараживания сточных вод в специальных установках и удаления обработанных вод за борт, а так же сбора шлама с последующим уничтожением или передачей на берег.

Схема системы в этом случае схожа с рассмотренной выше, отличаясь в основном наличием установки для очистки и обеззараживания сточных вод.

Обработка стоков может осуществляться биологическим, электрохимическим, физико-химическим и другими методами.

Биологический метод очистки заключается в создании оптимальных условий для деятельности бактерий, перереабатывающих вещества, содержащиеся в стоках.

Схема установки для биологической обработки представлена на рисунке.


В данной установке используются аэробные бактерии, потребляющие кислород из аэрированной воды.

Стоки по трубопроводу 1 поступают в цистерну сбора 2, откуда насосом-размельчителем 3 подаются в аэрационный танк 4. Танк оборудован устройством для подачи воздуха, перемешивающего его содержимое. За счёт совместного действия аэробных бактерий и кислорода воздуха происходит окисление и разложение органических веществ, содержащихся в сточных водах. Стоки выдерживают в аэрационном танке от 12 до 24 часов. Из аэрационного танка сточные воды передаются в цистерну осаждения 7, где тяжёлые твёрдые частицы выпадают в осадок, а лёгкие всплывают на поверхность. Некоторое количество осадков возвращается в аэрационный танк для питания бактерий, а основная часть (8) попадает в хранилище твёрдых отходов 5. Оттуда они передаются на берег или сжигаются на судне в специальных печах. Частицы с поверхности воды (6) в цистерне 7 возвращаются в аэрационный танк для дальнейшего окисления и разложения. Из цистерны 7 очищенная вода поступает в накопительную цистерну 9, где её хлорируют и после обеззараживания выбрасывают за борт (10).

3. Системы с рециркуляцией смывной жидкости, предназначенные для сбора, обработки и повторного использования смывной жидкости.

Используются только на небольших судах, в основном с динамическим принципом поддержания. Достоинство такой системы: возможность многократного использования смывной жидкости вместе с жидкой фазой сточных вод по замкнутому циклу, т.е. без сброса в окружающую среду. Недостаток: для судов с большим объёмом стоков такие системы не экономичны.

Схема расположения системы шпигатов на судне приведена на рисунке.


С каждой вышележащей палубы вода спускается на нижележащую по шпигатным трубам 1, до тех пор, пока не дойдёт до последней открытой палубы над грузовой ватерлинией. Отсюда вода через палубный шпигат 2 сливается за борт. Большие массы воды с открытых палуб удаляются за борт через штормовые полупортики 9, устанавливаемые в фальшбортах.

С палуб, расположенных ниже грузовой ватерлинии, вода спускается по шпигатным трубам 3 в трюмные льяла 4 или цистерны загрязнённой воды.

Шпигаты 6 предохраняют шпигатные трубы от засорения. Для этого они снабжены решётками 7, и могут иметь козырёк 8 и полость a. Чтобы предотвратить распространение запахов из сточных отсеков, на шпигатных трубах, отводящих воду из закрытых помещений, устанавливают сифоны 5.

Системы шпигатов открытых палуб выполняют из стальных труб, для закрытых помещений можно использовать полиэтиленовые трубы.

Фановые, сточные, а так же шпигатные трубопроводы в помещениях окрашивают в цвет помещения и маркируют двумя отличительными кольцами чёрного цвета шириной 25 мм, расстояние между кольцами 25 мм.

На судах принято иметь не зависящие одна от другой системы мытьевой, пресной и забортной воды. Мытьевая вода хранится на судне в запасных цистернах, затем подается в расходные цистерны, а из них подводится к местам потребления. Вместимость расходных цистерн колеблется от 2 до 3 м 3 . Во избежание замерзания расходные цистерны оборудуются подогревателями, защищенными тепловой изоляцией. Системы мытьевой воды обеспечиваются пневмоцистернами, позволяющими производить автоматически пуск и остановку насосов, подающих воду потребителям.

Схема установки с пневмоцистерной приведена на рис. 3.33. Из запасной цистерны 5 насос 4 подает воду в герметически закрытую пневмоцистерну 2 со спускным клапаном 1. По мере поступления в нее воды воздух в цистерне сжимается и, когда давление достигнет 0,3—0,45 МПа, насос под действием реле 3 остановится, а пневмоцистерна заполнится водой до определенного уровня. По мере расхода воды потребителями давление воздуха в цистерне будет падать и, когда оно понизится до 0,3—0,25 МПа, произойдет включение насоса с помощью того же реле 3. Наличие пневмоцистерны и реле позволяет системе работать в автоматическом режиме.

Система забортной воды

Основное назначение системы забортной воды — подача воды к санитарному оборудованию судна, в санитарно-бытовые помещения и помещения пищеблока. Система забортной воды отличается от системы мытьевой воды отсутствием запасных цистерн и характеризуется подводом к насосу воды непосредственно из-за борта. Забортная вода принимается, как правило, кингстоном через приемную трубу и перекачивается электронасосом в пневмоцистерну (рис. 3.34), откуда подается к местам потребления. В пневмоцистерне системы забортной воды, а также в напорной магистрали поддерживается давление, позволяющее обеспечить подачу воды по всей магистрали. Система забортной воды обычно является автономной.

Схема системы мытьевой воды с пневмоцистерной.

В качестве резервного средства питания потребителей системы забортной воды помимо пневмоцистерны иногда предусматривается подача воды от напорной трубы пожарного насоса через редукционный клапан, понижающий давление до 0,35 МПа.

Система пресной (питьевой) воды

Система пресной воды существует независимо от систем мытьевой и забортной воды. Питьевая вода хранится в особых цистернах, покрытых изнутри раствором цемента, полиэтиленовой пленкой или специальной краской. На судне должно быть не менее двух цистерн (ввиду их поочередной периодической чистки). Для пополнения запасов питьевой воды на судне имеются опреснительные установки. Пресная вода с помощью насосов подается из запасных цистерн в расходные, откуда по магистралям подводится к местам потребления. Чтобы вода не замерзла при понижении температуры наружного воздуха, расходные цистерны снабжают подогревателями и покрывают снаружи тепловой изоляцией. Питьевую воду хранят в специальных запасных цистернах, которые с целью предохранения воды от нагревания и порчи располагают в местах, удаленных от источников тепла. Трубопровод питьевой воды изготовляют из стальных оцинкованных труб.

Схема опреснительной установки

Система питьевой воды должна быть абсолютно автономной и использование ее трубопроводов, насосов и цистерн для других целей, а также размещение цистерн питьевой воды в междудонных пространствах категорически запрещается.

Одним из наиболее распространенных способов приготовления пресной воды из забортной морской является дистилляция, которая заключается в выпаривании морской воды в специальном аппарате, называемом испарителем, и последующей конденсации пара в конденсаторе. С целью повышения КПД установки между испарителем и конденсатором часто устанавливают подогреватели забортной воды.

Схема опреснительной установки показана на рис. 3.35. Установка состоит из испарителя 3, подогревателя 7, конденсатора 13, пробного бака 16 и аэратора 18. Она получает питание от магистрали забортной воды. По трубе 10 забортная вода поступает в подогреватель и оттуда по трубе 6 в испаритель, где паром, идущим по змеевикам, нагревается до температуры кипения. Образовавшийся при кипении воды вторичный пар под давлением проходит через сепаратор 2, где сепарируется от влаги, и уходит по трубе 5 в подогреватель. Отделяемая от пара влага удаляется из сепаратора по трубе 4 под зеркало испарения.

В подогревателе вторичный пар отдает часть своей теплоты на подогрев забортной воды и далее по трубе 12 направляется в конденсатор, где движется в направлении, противоположном потоку воды, поступающей в конденсатор по трубопроводу 15 и уходящей из него по трубопроводу 14. В конденсаторе пар конденсируется в дистиллят, который стекает в пробный бак 16, а оттуда после взятия пробы на соленость поступает в аэратор 18, где насыщается кислородом воздуха, поступающим по трубопроводу 17.

После аэрации дистиллят по трубе 19 направляется в цистерну пресной воды. Установка работает на насыщенном паре от вспомогательного трубопровода пара. Свежий пар поступает в испаритель по трубопроводу 1, проходит по змеевикам нагревательной батареи, конденсируясь, нагревает забортную воду и по трубопроводам 9 и 11 выходит к вспомогательному холодильнику или в трюм. Удаление остатков забортной воды и солей происходит через кран продувания 8.

Фановая и сточная системы

Фановая система предназначена для удаления непосредственно за борт через бортовые захлопки или береговые емкости и в специальные судовые грязевые цистерны фекальных вод из гальюнов. Размеры труб фановой системы и ее устройство должны быть такими, чтобы обеспечивался свободный выход нечистот. Для этого диаметр труб принимают не менее 100 мм. Трубы прокладывают кратчайшим путем с уклоном 0,05%, избегая при монтаже изгибов и закруглений.

По Правилам Регистра на пассажирских судах число гальюнов определяется для экипажа из расчета одно место на 10—15 человек, для пассажиров — одно место на каждые 50 человек. Кроме того, если помещения экипажа находятся в разных районах судна, то в каждом из них должно быть предусмотрено по одному месту.

Согласно существующим нормам, фановый трубопровод выводится примерно на 300 мм выше грузовой ватерлинии перпендикулярно к обшивке и, как правило, по левому борту. Выходное отверстие фанового трубопровода имеет захлопку, предохраняющую трубопровод от попадания воды внутрь судна при качке. На современных судах фановые системы снабжают фекальными цистернами, из которых фекалии с помощью эжекторов или насосов отводят за борт.

Один из участков фановой системы на судне показан на рис. 3.36. В данной схеме отсутствуют фекальные цистерны — грязные воды и фекалии через патрубок сливаются в специальную баржу во время нахождения судна в районе со строгим санитарным режимом. На сливной магистрали фанового трубопровода установлены вертикальная и горизонтальная захлопки. Тарелки захлопок, расположенные в поперечной и продольной плоскостях судна, при килевой и бортовой качке запирают спускной трубопровод и защищают его от проникновения забортной воды. Кроме захлопок на трубопроводе устанавливают клинкеты, управляемые с палубы.

Схема участка фановой системы

Сточная система служит для удаления воды с закрытых палуб, а также отвода грязевых вод из бань, прачечных и камбузов. Шпигатная система предназначена для удаления воды с открытых палуб. На рис. 3.37 приведена схема удаления воды с палуб и из помещений при помощи шпигатных труб 2. С палуб 4 вода отводится по шпигатным трубам на открытую палубу над грузовой ватерлинией, откуда через козырьки 3 спускается за борт.

С палуб, расположенных ниже грузовой ватерлинии, сточные воды удаляются по шпигатным трубам 2 в льяла 1 или в цистерны грязевой воды, размещенные в междудонных или бортовых отсеках, и затем насосами за борт.

Схема удаления воды с палуб и из помещений с помощью шпигатных труб и водосточный шпигат

Во избежание засорения шпигатные трубы оборудуют специальными шпигатами (рис. 3.38), которые снабжены решетками 1, козырьками 2 и застойными полостями 3. Сточные трубы, отводящие воду из помещений, снабжены сифонами, являющимися гидравлическими затворами для газов, образующихся при разложении органических веществ.

Сточный трубопровод выполняют из стальных оцинкованных труб и монтируют для обеспечения хорошего спуска воды с уклоном; в местах, где есть основание ожидать застоя воды, предусматривают возможность очистки и продувания трубопровода.

Сточными системами называют группу судовых систем, состоящую из системы сточных вод, системы хозяйственно-бытовых вод и системы шпигатов открытых палуб.

Содержание

Сточными системами называют группу судовых систем, состоящую из:

  • системы сточных вод
  • системы хозяйственно-бытовых вод
  • системы шпигатов открытых палуб

Они предназначены для удаления с судна различных сточных вод (из унитазов, писсуаров, ванн, умывальников, раковин и других санитарных и хозяйственно-бытовых приборов), а также вод, попадающих на открытые палубы. В связи с тем, что по Санитарным правилам и требованиям Международной конвенции по предотвращению загрязнения с судов 1973 г. сбрасывать за борт сточные воды при нахождении судна в портах, каналах и прибрежной зоне запрещено, на судах предусматривают специальные цистерны, емкости которых достаточны для сбора сточно-фекальных вод в течение трехсуточной стоянки (50 л сточно-фекальных вод на человека в сутки).

Сточные воды поступают в цистерны самотеком и откачиваются из них насосами, эжекторами или сжатым воздухом в береговые резервуары, грязеотвозные шаланды или в открытое море. Для периодической очистки цистерны оборудуют системой обмыва и пропаривания, а во избежание переполнения — специальной сигнализацией о заполнении цистерны на 80 %. Выключаются насосы автоматически, при заполнении цистерны. На современных судах оборудуют отвечающие Конвенции установки для очистки и обеззараживания сточных вод, позволяющие производить сброс обработанных сточных вод в море. Обработка сточных вод осуществляется биологическим, электрохимическим, физико-химическим и другими методами.

Трубопроводы сточных систем изготовляют из медных или стальных оцинкованных труб с латунной или бронзовой арматурой. Фановый трубопровод (диаметром не менее 100 мм) не должен иметь горизонтальных участков (уклон не менее 0,05 %) и резких изгибов и поворотов. Сточный трубопровод может быть меньшего диаметра, и к его прокладке предъявляют менее жесткие требования. Для упрощения сточной системы гальюны стараются располагать по одной вертикали и группировать в определенных районах. Стойки из гальюнов и других санитарно-гигиенических помещений, как правило, не разрешается проводить через жилые и общественные помещения, камбуз, провизионные камеры, медблок и т. п. В случае крайней необходимости проходящие через эти помещения трубопроводы сточных систем должны быть тщательно звуко- и теплоизолированы, и их следует размещать в специальных выгородках.

Схема сточной системы

Отливные отверстия сточных систем выводят обычно на левый борт на высоте 300 мм над грузовой ватерлинией; приемники всех других систем забортной воды размещают на правом борту. Выходное отверстие отливного трубопровода снабжают невозвратной захлопкой. Чтобы предотвратить проникновение неприятных запахов в гальюны и умывальники, у санитарных приборов устанавливают водяной затвор, обычно сифонного типа (рис. 8.21).

Система шпигатов открытых палуб состоит из установленных вдоль бортовой кромки палубы (по ватервейсу) шпигатов, переходящих в вертикальные спускные трубы, идущие в льяла, сточные колодцы или выводимые за борт в районе грузовой ватерлинии. Шпигаты снабжены сеткой для защиты спускных труб от засорения. На трубах, ведущих в льяла и сточные колодцы, устанавливают шпигаты с гидравлическим затвором, предотвращающим проникновение неприятных запахов из трюма и трубопровода сточной системы; в некоторых помещениях предусматривают шпигаты с отстойниками и запорным устройством.

Автор статьи

Куприянов Денис Юрьевич

Куприянов Денис Юрьевич

Юрист частного права

Страница автора

Читайте также: