Das Beste aus leistungsschwachen Kläranlagen herausholen

Veröffentlicht am 31. August 2021 um 11:57 Uhr von Wei Chen

[Von Dr. Wei Chen, Oliver Jost, Ed White und Mark Beavis]

Das MARPOL-Anhang-IV-Übereinkommen der IMO, das darauf abzielt, die Abwasserverschmutzung durch Schiffe zu kontrollieren, wird überarbeitet, um „die Lebensdauerleistung“ von Kläranlagen (STPs) zu bestätigen. Obwohl der Schwerpunkt auf den neuen Schiffen liegt, schlagen einige Mitgliedstaaten und NGOs „konkrete Maßnahmen“ vor, um die bestehenden STPs auf bestehenden Schiffen zu verbessern. [1, 2]. Wie funktionieren also bestehende STPs und was ist nötig, um sie zu verbessern?

Vorhandene STP-Leistung

Eine Untersuchung von 127 Schiffen ergab eine große Lücke zwischen Regeln und Realität (Tabelle oben). Lediglich drei Prozent der STPs erfüllten die STP-Leistungsstandards des IMP [3]. Wenn ein Standard festgelegt werden würde, der das 95. Perzentil der leistungsstärksten Schiffe berücksichtigt, läge dieser bei der zehnfachen Konzentration unbehandelter häuslicher Abwässer. Es ist offensichtlich, dass die STP-Leistungsstandards der IMO trotz der Verfügbarkeit von Technologien, die im letzten Jahrzehnt oder so im Rahmen der Genehmigungsregime der IMO typgenehmigt wurden, weiterhin ehrgeizig und unbewiesen sind.

STPs werden ausschließlich zum Bestehen von Typprüfungen entwickelt. Der Leistungsstandard wurde nicht auf tatsächliche Einleitungen von Schiffen angewendet. Das Fehlen einer wirksamen Umsetzung hat zu einer Situation geführt, die weitaus schlimmer ist als eine schlechte Behandlungsleistung. Hoffen wir, dass diese neue Initiative, die von Schifffahrts-NGOs unterstützt wird, der maritimen Industrie bei einem dringend benötigten Realitätscheck helfen wird – dh herauszufinden, inwieweit die bestehenden STPs verbessert werden können und inwieweit die große Lücke zwischen Regeln und Realität besteht kann eingegrenzt werden.

Was ist nötig, um Ihren STP zu verbessern?

1) Eine gute Absicht haben. Es sollte keine Strafen oder Pluspunkte geben. Das Öffnen von Meerwasserventilen oder das Senden einer Flasche Leitungswasser anstelle von STP-Abwasser an das Labor würde zu einer schlechten Regulierung der Branche führen. Einen STP zum Laufen zu bringen, ist nie „sorglos“ – es braucht Engagement.

2) Bewerbungen. Kleine Schiffe stehen vor den schwierigsten Bedingungen in Bezug auf Platz, Ressourcen und schwankende Abwasserbelastung. Kleine Schiffe stehen am Rande der Genehmigungs- und Inspektionsregelungen und haben höchstwahrscheinlich leistungsschwache STPs installiert [10]. Daher sind kleine Schiffe von entscheidender Bedeutung, um die wahren Grenzen einer evidenzbasierten, praktikablen und nachhaltigen Abwasserregulierung festzulegen, und wir hoffen, dass sie in dieser Initiative gut vertreten sind.

3) Kennen Sie Ihren STP. Um ein bestehendes STP zu verbessern, ist technisches Know-how erforderlich. Beispielsweise kann es mehr als bedeutungslos sein, gute Abwasserqualitäten anzustreben, ohne die Abwasserdurchflussrate zu messen und zu bewerten, da dies die Verdünnung begünstigen würde. Nicht allen Kläranlagen kann geholfen werden: Kläranlagen ohne Feststoffabtrennungsstufe [7] und Kläranlagen mit Chlordesinfektion ohne Entchlorung [8] sind auf neuen Schiffen immer noch weit verbreitet.

4) Umfang der Verbesserungen. Ein zertifiziertes STP sollte nicht ohne die Beteiligung seines Herstellers und seiner Genehmigungsbehörde geändert werden. Daher muss sich der Umfang der Verbesserungen auf die Bedingungen der STP-Schnittstelle, Schulung sowie Betrieb und Wartung (O&M) konzentrieren. Funktionen, die eine grundlegende Sichtbarkeit der STP-Betriebsbedingungen bieten, können von entscheidender Bedeutung sein. Notieren Sie die Beobachtungen.

5) Benchmarking. Für den Benchmark einer STP sind dessen Abwasserdurchflussrate und Trübung von entscheidender Bedeutung. Machen Sie zur späteren Bezugnahme regelmäßig Fotos vom STP-Abwasser. Wenn ein akkreditiertes Labor beteiligt ist, beachten Sie bitte, dass die Entnahmestelle des Abwassers desinfiziert werden muss, dass Restchlor (falls zutreffend) und der pH-Wert sofort getestet werden müssen, Probenflaschen in Kühlboxen transportiert werden müssen und eine unterzeichnete Produktkette vorliegen muss an Ort und Stelle.

6) Schnittstellen. Alle Abfallströme in die STP sollten bewertet werden. Notieren Sie, ob Lebensmittelabfälle und deren Derivate mit der STP in Verbindung stehen [11]. Messen Sie die täglichen Durchflüsse und Spitzendurchflüsse und stellen Sie sicher, dass sie innerhalb der zertifizierten Kapazität des STP liegen. Beachten Sie, dass Grauwasser, wenn es behandelt wird, die organische und hydraulische Belastung einer STP erhöhen kann. Halten Sie das Entlüftungsrohr frei.

7) Betrieb und Wartung (O&M). Das Versäumnis, ein STP „in Übereinstimmung mit dem O&M-Handbuch des Herstellers“ zu betreiben, hat zu den meisten STP-bedingten Verzögerungen geführt. Lassen Sie sich also schulen und befolgen Sie das O&M-Handbuch. Bewahren Sie vom Hersteller zugelassene Ersatzteile und Verbrauchsmaterialien auf. Überprüfen Sie die Haltbarkeit der Chemikalien. Desinfektionsprozesse können mit den im O&M-Handbuch angegebenen Testkits überprüft werden. Die Aufrechterhaltung einer guten Feststofftrennung durch Absetzen, Flotation oder Filtration ist für eine gute Abwasserqualität von entscheidender Bedeutung.

Sehen Sie Verbesserungen? Beobachten Sie nun den STP-Abfluss erneut und vergleichen Sie ihn mit dem Benchmark im Hinblick auf Durchflussraten und Trübung oder andere bedenkliche Parameter. Machen Sie Ihre Erkenntnisse bekannt. Das Verbergen schlechter Nachrichten fördert schlechte Regeln und hält sie aufrecht.

Es bedarf besserer Regelungen

Unsere Wasserumwelt hat sich im letzten Jahrhundert dank der wirksamen Vorschriften an Land, die sich im Laufe eines „Regulierungszyklus“ entwickeln, verbessert (Abbildung unten). Auch die maritime Industrie hat in Alaska einen Vorgeschmack auf Erfolg [12,13], was sich an der Leistung der fortschrittlichen Abwasseraufbereitungssysteme (AWTS) zeigt, die in einem verblüffenden Kontrast zu der der STPs steht (Abbildung) [14]. Der MARPOL-Anhang IV der IMO ist mit einer wirksamen Regulierung so unvereinbar, dass die Leistung des AWTS nicht nach den IMO-Regeln definiert werden kann. In diesem Zusammenhang sollten alle konkreten Verbesserungen, die durch diese positive Initiative erreicht werden können, von der maritimen Industrie sehr begrüßt werden.

Co-Autoren:

Dr. Wei Chen, Future Program Development Manager, Wartsila Water Systems, Großbritannien

Oliver Jost, Maritime Umweltangelegenheiten, Wasserschutzpolizei Hamburg, Deutschland

Ed White, Umweltberater, ehemaliger Alaska DEC Compliance Manager für Kreuzfahrtschiffe, USA

Mark Beavis IEng IMarEng FIMarEST, Vertriebsleiter, ACO Marine sro, Tschechische Republik, ACO Marine Systems

Gebilligt von:

Niclas Karlsson, Geschäftsführer, Clean Ship Scandinavia AB, Schweden

Benny Carlson, Vorsitzender und Eigentümer, Marinfloc, Schweden

Antony Chan, MEng CEng MIMarEST, General Manager, Victor Marine Ltd., Großbritannien

Verweise

[1] PPR 8/7/8, von Indien, Japan, Liberia, Palau, Panama, Republik Korea, CLIA, BIMCO und ICS, 2021.

[2] https://www.bimco.org/news/environment-protection/20210208-proposal-imo-needs-to-reconsider-draft-sewage-regulation

[3] MEPC 71/INF.22, von den Niederlanden, 2017.

[4] Abwassertechnik: Behandlung und Wiederverwendung, Metcalf&Eddy, 3. Auflage, 1991.

[5] https://www.linkedin.com/feed/update/urn:li:activity:6764478961243226112/

[6] https://www.linkedin.com/feed/update/urn:li:activity:6761939034337017856/

[7] https://www.linkedin.com/feed/update/urn:li:activity:6770412800591376384/

[8] https://www.linkedin.com/feed/update/urn:li:activity:6757944192019816448/

[9] Tabelle 9 der Vergleichsstudie zu Land- und Schiffsabwasser, Dokumentencode 5-3, HELCOM Maritime Meeting 15-2015.

[10] https://assets.publishing.service.gov.uk/ Government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/803462/22.05.19_-_Safety_Bulletin_on_Tecnicomar.pdf

[11] https://shipinsight.com/articles/vanishing-food-waste-flouts-maritime-and-national-law/

[12] https://oceanconservancy.org/protecting-the-arctic/take-deep-dive/grey-water-passenger-vessels-alaska/

[13] https://beta.regulations.gov/document/EPA-HQ-OW-2019-0482-0012. Jährliche Daten für 2002–2020 verfügbar.

[14] https://beta.regulations.gov/document/EPA-HQ-OW-2019-0482-0013. Jährliche Daten für 2002–2020 verfügbar.

Die hier geäußerten Meinungen sind die des Autors und nicht unbedingt die von The Maritime Executive.