严光亮

 
    水生植物（水葫芦、浮萍）的季节性污染，已成为城市水域环境面临的一个新问题。因此，研制高效率的作业打捞船成为当前迫切需要的一个现实问题。本文对此作一个技术性的介绍。
　　一、研制的目的和起因
　　在江南地区，每年10月至次年2月的江河中，大量繁殖很快的水生植物顺流而下，给水域市容环境和航道安全均带来负面影响。这些原先是农村为发展饲养业而引进种植的水生植物，随着饲料结构的变化已经变成“无人要、无人管”的江河水面废弃物。
　　当今，在尚未有安全、有效的生物的、化学的或其他的治理方法之前，打捞便成为治理水生植物污染的主要手段。
　　由于水生植物数量太多、含水率非常高和相互缠绕等特点，使得常规的水面清扫船的作业功能受到限制。目前国内尚无适用于大面积水生植物污染治理、具有综合作业功能的打捞船。采用人工作业打捞，劳动强度大，作业效率低，安全性能差，并与环境景观的要求也不相适应。发达国家虽然已有一些比较成熟的水面机械化清扫设备，但是由于发达国家水域严重污染的时期已过去，因此国外清扫船常常是一些小型的清扫装置，不完全适合国内通航水域的保洁作业。
　　为此，上海市科学技术委员会将其作为上海市重大科技攻关项目，向社会公开招标，以攻克这个难题。
　　二、研制和设计过程
　　首先是方案的确定，为此进行了三方面的工作。第一，全面详细地实地调查了解水生植物状况，对上海航道水上植物的数量、随潮汐流动的特点，乃至上游河道的产生等情况取得第一手资料。第二，尽可能地收集分析国外同类打捞设备的技术优点、适用性等情况。第三，对原有常规水面作业打捞船存在的问题、适用性等进行技术研究，形成设计方案并提出五条设计方案原则：一是必须适应江南地区的水域打捞作业；二是必须具有连续作业、储存、转运等综合功能；三是必须具有较高的作业效率，相关的技术指标必须在同类船舶中具有先进性；四是必须最大限度地提高机械作业程序，降低人工劳动强度，外观要与景观河道作业相适应；五是必须满足环境保护和船舶设计的相关规范和要求。
　　1.设计中的船型确定。船型的选择除了考虑总体布置要求外，更应考虑用于清扫作业的流道是否畅通，因为流道是否畅通是决定清扫作业功能能否实现的关键，目前，国内外的打捞船基本分单体与双体两种船型。根据以往的研究成果和实际使用经验，双体船型的流道比较畅通，更能满足清扫作业的要求，因此设计研制的船型确定为双体型。
　　2.作业系统的功能研究。本船具有以下5个功能：一是导流功能。双体船设计型宽达8.6米，有较大的作业宽度：在船艏配备驱赶水枪，便于清扫岸边或水流死角的漂浮物；在打捞装置流道前端配备喷淋装置，加速漂浮物有效地进入流道内。二是打捞功能。考虑到水生植物数量多又相互缠绕和需要连续作业，设计上选用了成熟、有效的大动力固液分离器。该装置能循环连续作业，能围绕固定支点转动根据需要调节作业角度，在自由航行时能升出水面。三是压缩功能。为克服比重较轻、含水量高又占用空间大等不利因素，设计配置了压缩装置以有效降低体积。四是储存功能。打捞的水面漂浮物需要很大的储存区，而增大储存区势必加大船舶尺寸增加成本，储存区过小又会增加转运成本。为此，设计采用了“固物与水”分离的储存方法。五是转运功能。考虑到转运船和卸货码头不一定都有起卸设备，因此在设计中配置了专用起重机，以提高转运能力和效率。
　　三、主要技术指标和创造点。
　　这个拥有专利号为zl02217942.9专利的水面漂浮物打捞船，主要技术性能和指标如下：
　　1.主要参数：总长27.5m，型宽8.6m，型深2.6m，吃水1.8m，自由航速8.5节，最大作业宽度8m，最大作业深度为水下0.6m，固物装载量15吨。
　　2.主要功能：导流、拦截、驱赶；连续打捞；固液分离；储存；转运；作业全自动和全天候。
　　3.主要作业指标，拦截打捞宽度不小于8m，打捞速度不小700m2/h，打捞作业角度可以任意调节。
　　4.主要技术创造点：具备作业功能综合性，特别适合大面积水生植物污染治理；具有作业装置独创性，作业效率高、适应性强等优越性；具备技术指标先进性，利用技术集成将单项成熟技术有机高效地结合起来，并在船舶有限空间上形成合理的作业链。
　　本项目研制成功后在科研成果走向技术转化方面已得到了广泛的应用和推广，在2003年以后的水生植物打捞作业中发挥了重要作用。先后获得上海市科技进步三等奖，上海市第十八届优秀发明一等奖，第五届中国国际发明展韩国振兴协会特别奖。取得实用新型专列一项，经上海科学技术情报所检测，这项研制成果已达到国际先进水平。（作者：上海老港废弃物处置有限公司副总经理、 高级工程师）