Ballastrensning ombord på M/T Nord Hummock

Transkript

1 Ballastrensning ombord på M/T Nord Hummock Bachelorprojekt efterår 2012 D S N O R D E N A / S S t r a n d v e j e n H e l l e r u p

2 Forfattere Studienummer V08703 Projekt titel Ballastrensning ombord på M/T Nord Hummock Projekttype Bachelorprojekt, modul 31 Fagområde Projektering Aflevering 19. december 2012, kl. 12:00 Antal sider i alt: 70 Antal normalsider: 38,2 normalsider (91.677/2400) Antal bilag: 4 Uddannelsesinstitution Borggade Århus C Virksomhed DS NORDEN A/S Strandvejen Hellerup Praktiksted M/T Nord Hummock Vejleder Karsten Jepsen Fortrolighed I følgende projekt er anvendt fortrolige data og oplysninger fra virksomheder. Disse oplysninger må ikke videregives til tredjepart. Forsidebillede M/T Nord Hummock, privat arkiv Houston Signatur Side 1 af 69

3 Abstract This Bachelor report is written by, in the final semester of the education, as a Marine and Technical Engineer, at Aarhus School of Marine and Technical Engineering. The report has been written in corporation with DS NORDEN A/S. This report is intended as a guide for the shipping company, to help DS NORDEN A/S finding the subjects that needs special attention regarding Ballast Water Treatment System (BWTS) intended for M/T Nord Hummock. The report and subject is inspired through an internship of 10 weeks onboard M/T Nord Hummock. The information is gathered through experience onboard, theoretical experience and company visits with handout sales material. Ballast water pose serious ecological problems due to the multitude of marine species carried in the ships` ballast water. Microorganisms, eggs and various species of sea life are transported to unnatural environments where they have no natural enemies, and therefore multiply and evolve in ways damaging to the environment. Due to this problem, International Maritime Organization (IMO) has issued a convention that requires all ships to implement a BWTS to clean the water from unwanted organisms. The report has focus on the oil tanker M/T Nord Hummock and will help clarify the issues the shipping company faces in the selection and implementation of a new BWTS for this particular ship. Some of the main issues are physical installation, required capacity, Aft Peak tank, certification, worldwide service and crew training. The emphasis is to guide the shipping company through these issues. The ship s construction and existing ballast water system will be processed and analyzed to clarify if the ballast system requires large modifications such as new piping or new ballast pumps. Furthermore the ships energy capacity and placing possibilities for the new BWTS will be analyzed, and the report will provide the reader with basic knowledge of different cleaning methods, and give a thorough insight in to specific treatment systems from two well-known manufacturers, who has production- or service facilities located not only in Denmark, but all over the World. The report concludes that the shipping company needs to take M/T Nord Hummock s restrictions and possibilities under consideration when a BWTS is to be chosen, furthermore the placement of the new system is an important issue which the company needs to consider and find in cooperation with marine classification organizations and BWTS suppliers. Side 2 af 69

4 Indhold Nomenklatur... 4 Forord... 5 Indledning... 6 Formål... 7 Den Internationale Maritime Organisation... 8 Problemformulering Metode Ved valg af anlæg Anlægstyper UV behandling Inert gas Mekanisk filtrering Brugen af kemikalier Placering Nord Hummock Ballastsystemet ombord på NH Ballastpumperne Modstandsværdier for komponenterne Beregning af tryktab på tilgangssiden P Beregning af tryktab på afgangssiden P Samlet trykfald over det nye anlæg Beregning af anlægskarakteristik Energikapacitet på NH Udfordringer ved trampfart Sammenfatning Forslag af anlæg Anlæg 1 DESMI Ocean Guard Driftsmetode Komponentvalg og vedligehold Serviceintervaller Placeringsmuligheder Fremtidsudsigter Sammenfatning Side 3 af 69

5 Anlæg 2 ERMA FIRST Driftsmetode Komponentvalg og vedligehold Serviceintervaller Placeringsmuligheder Fremtidsudsigter Sammenfatning Vedligehold Konklusion Efterskrift Kilder Billeder Bilags oversigt Bilag Nomenklatur NH = M/T Nord Hummock, tankskib ejet af rederiet A/S DS NORDEN Norden = Rederiet A/S DS NORDEN IMO = International Maritime Organization USCG = United Stats Coast Guard BWTS = Ballast Water Treatment Systems CCR = Cargo Control Room Flow = m 3 /t UVT = Enhed for klarhed af væsker mvs = metervandsøjle Sedimenter = Afledninger både organiske samt uorganiske Side 4 af 69

6 Forord Jeg,, har i min afsluttende praktikperiode på uddannelsen som maskinmester på været, ombord på M/T Nord Hummock 1. Her var arbejdsopgaverne mange og afvekslende. Gennem mine to en halv måned ombord, fandt jeg interesse i over den kommende problemstilling med hensyn til ballastvands rensning, som ifølge af at de nuværende vedtægter fra IMO skal være i drift på alle oceangående skibe fra år Det forekom mig gennem min praktik at både besætningen og rederiet stod uden sikker information om mulige anlæg, placering og vedligehold. Derfor har jeg sat mig for at få belyst de forskellige problemstillinger, som kan være til hjælp for både besætning og rederi. Jeg vil gerne benytte lejligheden til at sige tak til DS NORDEN og besætningen ombord på NH, som alle har bidraget til en god tid til søs, og til inspirationen af dette projekt. Alle har været yderst hjælpsomme med informationer og inspirationen til problemstillingerne ved ballastvands rensning. Jeg vil også give en stor tak til kontoret hos DS NORDEN, som altid har været klar ved telefonen eller mail, når der meldte sig nogle spørgsmål. Jeg ser frem til at arbejde videre hos DS NORDEN 2 som 2. mester efter endt uddannelse. 1 M/T Nord Hummock vil fremover blive refereret til som NH 2 DS NORDEN vil fremover blive refereret til som Norden Side 5 af 69

7 Indledning Projektet er udarbejdet med henblik på at fungere som et værktøj til rederiet Norden ved den kommende investering af ballast rensningsanlæg til skibet NH. Projektet vil belyse forskellige problemstillinger med hensyn til valg af anlæg, placering samt vedligehold af disse. Projektet vil lægge ud med en generel beskrivelse af IMO s kommende krav til rensning af ballastvand, samt problemstillingerne ved de endnu ikke fastlagte regler på området. Derefter vil der blive redegjort for, hvilke problemstillinger rederier verden over skal tage i overvejelse ved valg af Ballast Water Treatment Systemes 3, samt hvilke systemer der findes på markedet. Efterfølgende vil rapporten analysere skibets konstruktion, ballastsystem, maskineri samt hvilke muligheder der findes for valg af anlæg til netop dette. Yderligere vil projektet gennemgå to forskellige anlæg fra forskellige producenter, med formålet af en dybdegående redegørelse for deres funktion, operation, opbygning samt service og økonomi. Dette er tiltænkt som en hjælp til en bedre forståelse af driften, samt hvilke servicesituationer der kan opstå ved valg af disse anlæg. Afsluttende vil projektet behandle rederiets vedligeholdelsesplanlægning, samt hvilke problemstillinger, der bør tages hensyn til ved en sådan planlægning. Projektet vil ikke forklare dybtgående om grundlaget af de vedtagne regler og foranstaltninger vedrørende lovkravet til rensningen af ballastvand. Hvis en uddybelse af lovkrav samt grundlaget herom ønskes, henvises læseren til IMO s hjemmeside. Det anses yderligere ikke behov for at beskrive formålet med ballastvand i skibe, da rapporten henvender sig til rederiet og personer med maritim indsigt. 3 Ballastvands rensningssystemer vil fremover blive refereret til som BWTS Side 6 af 69

8 Formål Projektet er udarbejdet i forbindelse med afslutningen på Modul 31 bachelorprojekt hvis formål er følgende: Den studerende skal lære at arbejde udviklingsorienteret med planlægning og gennemførelse af et projekt. Den studerende skal ved at drage sammenhænge mellem erfaring, praktiske færdigheder og teoretisk viden kunne identificere og analysere problemstillinger, der er centrale i forhold til professionen som maskinmester. Den studerende skal tilegne sig en særlig indsigt i et emne, område eller problem og skal gennem projektarbejdet lære systematisk problemformulering og problembehandling samt indsamling og analyse af datamateriale, herunder relevante resultater fra forskning og udvikling. (AAMS 2012, UV plan 0791) Projektet er fokuseret på at hjælpe rederiet i den kommende projekteringsproces, med at finde et passende BWTS til skibet NH. Dette skal ses som en hjælp til rederiets tekniske afdeling i identificeringen af de problemstillinger, der er relevante ombord på NH. Endvidere gennemgås hvilke problemstillinger der er med henblik på udvalg af forskellige anlægstyper, virkemåder samt muligheder for implementering ombord NH. Projektet har ikke til formål at fungere som et konkret løsningsforslag, med konkrete bud på valg af anlæg eller lignende. Dog vil der undervejs i projektet komme forslag til løsninger af forskellige problemstillinger. Disse skal ses som en vejledning til rederiets videre arbejde med emnet. Side 7 af 69

9 Den Internationale Maritime Organisation IMO er en organisation under FN, som arbejder indenfor arbejdsmiljø, sikkerhed samt miljøpåvirkninger af den maritime sektor. Siden 1958 har organisationen i samarbejde med de 190 medlemslande udarbejdet regler og regulativer, der har været med til at gøre arbejdet til søs til et sikrere, sundere og renere erhverv. Over de seneste årtier har havbiologer og forskere opdaget forekomster af ikke oprindeligt dyreliv i forskellige dele af verden. Den stigende skibstrafik og dens transport af ballastvand på tværs af verdenshavende, anses for at være årsagen hertil. (IMO 2012) Figur 1 kort over skibstrafikken AIS log Derfor har IMO siden 2004 udarbejdet et lovforslag, der medfører at alle skibe skal rense og behandle deres ballastvand. Heraf fremgår to af de væsentligste krav (Atlas Danmark, u.d.). Der skal være mindre end 10 levende organismer pr m 3 vand, mindre eller lig med 50 mikrometer i dimension. Der skal være mindre end 10 levende organismer pr ml., af størrelse mellem 50 og 10 mikrometer i dimension. Dette medfører at der stilles krav til både forekomsten af levende organismer, samt størrelse. Jo mindre mikroorganismerne er, jo sværere er de at fjerne for rensningssystemet. Samtidig er der forskel på organismernes egenskaber, om man sejler i ferskvand eller i havvand. Side 8 af 69

10 I skrivende stund vil lovkravet træde i kraft i ikrafttrædelsen kan komme før, hvis 30 af medlemslandene som repræsenterer minimum 35 % af verdenstonnagen underskiver aftalen. Sker dette vil der gå 12 måneder fra den sidste underskrift, til regelen er trådt i kraft. I september 2012 havde 35 lande med et samlet repræsentantskab på 27,95% underskrevet aftalen. (IMO 2012) USCG offentliggjorde i marts måned i 2012 et lovkrav der står tæt op af IMO s Ballast Water Treatment Regulations. USCG har vedtaget, at alle nye skibe, køllagt 4 fra december 2013, som sejler i US farvand skal have udstyr der renser ballastvandet efter IMO s standart. Ældre skibe har en frist frem til år USCG har valgt at gøre deres lovkrav gældende noget tidligere end IMO. Dette er en skærpelse, der gør at planlagte nybygninger bør udstyres med BWTS. Se figur 2. Figur 2 USCG kommende lovkrav til BWTS 4 Fra den dag man starter på at lægge kølen til et nyt skib Side 9 af 69

11 IMO har givet følgende tidsfrister i henhold til figur 3. Figur 3 Skema over IMO regner mht. skibstype samt årgang D1 er den gældende standart for en Ballast Manegement Plan, hvor der her kræves en udskiftning af ballastvandet under lange rejser, samt logføring af losning og lænsning af ballastvand. D2 er det nye krav med rensning samt behandling af ballastvand. Da lovkravet endnu ikke er trådt i kraft, kan skibe der er bygget efter år 2009 med en ballast kapacitet større end 5000 m 3 sejle uden implementering af sådant system. IMO har som nævnt udarbejdet lovkrav til, hvordan skibe i fremtiden skal behandle deres ballastvand, samt hvornår disse skal implementeres. Dog har IMO endnu ikke udarbejdet hvordan kvaliteten og driften tjekkes. Der er krav til at anlæggene skal have deres egen elektroniske logbog til driften. Der findes dog ingen metode til at overvåge, om anlægget overholder kravet til behandling af organismer. Hvis der skal foretages en kvalitetskontrol, er man nødsaget til manuelt at tage en prøve fra en ballasttank, sende det til et laboratorium, der efter nogle dage kan give svar. En sådan prøve er dyr og tidskrævende. IMO arbejder på at gøre testene til stikprøver sådan, at hvis en havn mistænker et skib for ikke at overholde reglerne, kan der tages prøver. På denne måde undgår rederne, samt havnene for regelmæssige, relative dyre prøver. Manglen på laboratorier der kan foretage disse prøver har også været en afgørende faktor for debatten om intervallerne af kvalitetskontrol. Selvom anlæggene er typegodkendt og har opnået alle de krævede resultater i test til lands og til vands, er det ikke nogen garanti for at anlæggene vil virke korrekt under alle Side 10 af 69

12 de forhold, de vil kunne komme ud for. Skibet kan for eksempel komme ud for at ligge i en havn med meget biologisk liv, eller meget grumset og mudret vand, der gør at anlægget ikke kan leve op til standarten. Skibet vil i sådanne tilfælde kunne risikere at blive beskyldt for, bevidst at benytte et ulovligt eller defekt anlæg. IMO har endnu ikke fastlagt nogen regler eller procedurer i forbindelse med disse situationer, men der arbejdes på at finde en løsning. Rederierne står med de nye IMO regler til at skulle foretage massive investeringer i forbindelse med indkøb, implementering, samt drift af de nye anlæg. Rederierne har samtidig været skeptiske og tilbageholdne over for køb, da markedet stadig er nyt, og der er meget få erfaringer på dette område. Dog har deres største bekymring været, hvornår verdens handelsflåde skulle have tid og kapacitet til at komme i dok og få installeret et sådant anlæg. Mange producenter har her været på forkant og fabrikeret anlæg af forskellige typer, der kan installeres imens skibet er i fart, så længe rørføringen er forberedt på det. For at kunne implementeres på skibe skal disse anlæg være godkendt af IMO, og have opnået Type Approval og Final Appoval der gives af en uafhængig komite under IMO. Yderligere skal skibets klassifikationsselskaber have godkendt anlægget. Anlæggenes opbygning, komponenter, størrelser og drift varierer alt efter producent, kapacitet og produktionsår. Side 11 af 69

13 Problemformulering Med henblik på IMO s kommende krav og lovgivning, er der udarbejdet følgende problemformulering: Hvad skal Norden være opmærksom på ved valg af BWTS til skibet NH? Hvilke metoder findes der til rensning af ballastvand? Hvilke udfordringer er der specielt ved NH, som man bør være opmærksom på? Hvad har de forskellige metoder af betydning for placering, drift og vedligehold? Metode Projektet er basseret på empiriske observationer gennem praktikforløbet på 10 uger ombord på NH. I løbet af den tid, er der blevet indsamlet erfaringer, oplysninger samt data for skibet og dets materiel. Erfaringen fra praktikken samt undervisningsforløbet er perspektiveret til de gennemgåede problemstillinger og analyser. Yderligere er der gennem projektet fortaget interviews i forbindelse med virksomhedsbesøg hos Vestergaard Marine Service og DESMI Ocean Guard, samt indsamlet viden fra artikler, teoribøger og rapporter udgivet af forskellige testintuitioner. Informationsstrømmen fra de forskellige virksomheder er blevet behandlet kildekritisk, da virksomhederne har kunnet have haft interesse i at fremstille deres produkter bedre i salgs øjemed. Side 12 af 69

14 Ved valg af anlæg Rederierne som står med de fremtidige investeringer til sin eksisterende flåde, skal være opmærksom på nederstående væsentlige faktorer. Dette anses for at være nødvendigt før valg af BWTS for at undgå dyre fejlkøb, samt uforudsete komplikationer ved implementering. I det følgende behandles seks generelle, relevante punkter. 1. Skibstype Som det første skal man se på er hvilket type skib eller skibe, man har med at gøre. Container- samt bulkskibe er ikke begrænset af klassen i forbindelse med placering af et BWTS. Derimod er tank-, gas- samt kemikalieskibe mødt med restriktioner. Der bør derfor undersøges om, klassifikationsselskaberne stiller specielle krav til placering, certifikater mm. 2. Kapacitet samt kapacitetsbehov Pladsen ombord på supply skibe er ofte fuldt udnyttet. Disse skibes ballastsystem er derfor ofte opbygget af flere små ballasttanke placeret med stor indbyrdes afstand. Ofte har supply skibe et lille flow behov, selvom ballastpumperne kan levere et større flow. Offshore montage skibe der er bygget til at opsætte vindmøller, stiller store krav til høj flowkapacitet og driftsikkerhed. For at kunne opretholde stabiliteten under opsætningen af vindmøllerne, er det vigtigt at ballasten bliver reguleret hurtigt og stabilt i samme tempo som skibet bliver losset for last. Det er relevant at overveje, om det kommende anlæg bør opfylde ballastpumpernes kapacitet 100 %. Hvis skibet erfaringsmæssigt normalt kun udnytter ballastpumpernes kapacitet med %, kan der være både økonomiske samt pladsmæssige fordele i at købe et anlæg med denne kapacitet. IMO stiller ingen krav på dette område, og gør derfor dette muligt. Man bør yderligere være opmærksom på ballastpumpernes leveringstryk. De fleste anlæg på markedet kræver et tilgangs tryk på minimum 2,5 bar. Derfor bør det undersøges, om pumperne kan levere dette tryk ved drifts flow. Side 13 af 69

15 3. Eksisterende ballastsystem Det er nødvendigt at se på skibets eksisterende ballastsystem. Hvor er pumperne placeret. Er de placeret i maskinrummet, i et pumperum med eller uden plads til udvidelser eller på bunden af en ballasttank, hvor de færreste anlæg kan placeres. Er alle ballasttanke forbundet, samt hvor mange ballastpumper har skibet ombord. Skal der være ét stort ballastrensningsanlæg, der har kapacitet til flere pumper. Eller et anlæg til hver pumpe. 4. Tilgængelig plads Hvor er der plads og mulighed for at placere anlægget. Både med hensyn til klassekrav, men også med hensyn til det eksisterende ballastsystem. Des tættere anlægget placeres på det eksisterende ballastsystem, desto lettere vil arbejdet være ved implementeringen af anlægget. Hvis anlægget placeres i en container på dækket eller længere væk, skal der regnes på tryktab over det nye rørsystem, og eventuelt kompenseres for dette. Er anlægget opbygget i moduler kan det placeres, hvor der findes plads. Eller er det én stor enhed, hvor der om muligt findes plads i maskinrummet. Yderligere bør anlæggets vægt indgå i overvejelserne til placeringen. Vil vægten skabe et behov for forstærkning af skibskonstruktionen, eller forudsagde stabilitets ændringerne ved den øgede vægt. Side 14 af 69

16 5. Energiforbrug, samt andet forbrug Et punkt rederiet skal være yderst opmærksom på er skibets energikapacitet. Et nyt anlæg bruger en vis mængde energi, som skibets hjælpemotorer muligvis ikke er dimensioneret til at forsyne. Har skibet el-kapacitet nok til at drive anlægget under almindelig drift, både til havs og i havn. Det bør undersøges, om der vil blive behov for at starte en ekstra hjælpemotor ved drift af BWTS. At starte en ekstra hjælpemotor er forbundet med ekstra brændstofforbrug samt omkostninger. Klassifikationsselskaberne kan stille krav til, hvor meget kapacitet der skal være til rådighed ved almindelig drift. Overholdes disse regler ved drift at det nye anlæg? Yderligere kan visse anlæg have behov for tilslutning af trykluft, diesel eller kemikalier. I disse tilfælde skal rederiet også undersøge, om der er mulighed for dette, eller om eksempelvis trykluftkapaciteten skal udvides ombord. 6. indkøb og logistik Ved valg af anlæg, bør der skabes overblik over hele rederiets flåde. Der bør stiles efter at købe hos en stor international leverandør, samt at købe det samme anlæg til hele flåden for at samle leverancer af reservedele. Fordelene ved valg af en af de større leverandører er sikkerheden i flerårige serviceaftaler samt support, hvor mindre leverandører kan mangle kompetencer og stå svagere på markedet. Hvis rederiet finder én leverandør, vil rederiet have mulighed for at afgive en større ordrer på reservedele og derved opnå rabatter. Fordelen er også at besætningen vil kende anlægget, uanset hvilket skib de kommer ud på, og de vil altid vide, hvordan det skal drives og serviceres. Det kan dog være et problem at købe ét anlæg, da ikke alle skibe er ens. Der kan yderligere opstå mangel på konkurrence hvilket kan give dårligere forhandlingsgrundlag. Rederiet bør derfor være opmærksom på de mulige konsekvenser ved valg af kun én leverandør til hele flåden. Når man har vurderet de forskellige faktorer samt analyseret behov, muligheder og regler for det pågældende skib, kan man begynde at se på hvilken type anlæg, der opfylder skibets samt rederiets kriterier. Side 15 af 69

17 Anlægstyper Ballastvands rensningssystemer kan groft opdeles i følgende tre kategorier: 1. Behandlingsanlæg baseret på UV-stråling 2. Behandlingsanlæg baseret på Ineretgas 3. Behandlingsanlæg baseret på mekanisk filtrering Hver anlægstype kan opbygges og drives af forskellige designprincipper. Ingen anlæg er ens, og kan derfor indenfor samme kategori være vidt forskelligt opbygget. Alle anlæg som benyttes til rensning af ballastvand skal være typegodkendt af IMO 5 Marine Environment Protection Committee. I de følgende afsnit vil der komme en generel forklaring på de tre anlægstypers opbygning og virkemåde. Driftsformerne og størrelser kan variere alt efter producent og kapacitet. Yderligere kan anlæggene opdeles i to kategorier. In-Line, og Stand-Alone anlæg. Med et In-Line anlæg menes der en udbygning af det eksisterende ballast system. Kort sagt et modul man bygger til i forlængelse af de bestående ballastpumper og rørsystem. Dette er det mest udbredte system, der findes på markedet. Et Stand-Alone anlæg, er lige som navnet antyder et anlæg, der står for sig selv. Anlægget har sin egen rørføring, og er ikke afhængig af drift af ballastspumperne. Disse systemer er ofte komplekse, samt mere energiforbrugende end In-Line systemer. Der findes endnu ikke ret mange produkter på markedet af denne type. 5 IMO = International maritim organisation lovgivende FN organisation for arbejdes og miljøsikkerhed til søs. Side 16 af 69

18 UV behandling Denne metode er allerede kendt, både til vands og til lands. Først bliver havvandet renset igennem et mekanisk filter for at fjerne mudder og større partikler. Herefter lades vandet passere en lyskilde, der afgiver ultraviolette stråler. Strålerne dræber bakterier og små mikroorganismer, da lyset beskadiger dets DNA og derved mister evnen til at dele og formere sig. Ved denne metode dræbes organismerne effektivt uden brug af kemikalier og uden påvirkning af vandkvaliteten. UV bestråling er i dag en velkendt teknologi, og benyttes blandt andet i rensningsanlæg og vandforsyninger. Denne metode har sine fordele, da UV bestrålingen beskadiger mikroorganismerne, samtidig med at UV strålerne producerer et tyndt lag ozon uden om lyskilden. Ozonen benyttes til at desinficere og nedbryde organisk materiale, som for eksempel alger og lignende. Ozonen opsamles i et rør, der omslutter UV lampen. Se figur 4. Ozon er ikke skadeligt for havmiljøet i mindre mængder. Ozon eller O3 er reaktivt og vil konstant forsøge at komme af med det ene O-molekyle så det bliver til O2, ilt (ing.dk 2012). Den ozon som ikke når at blive omdannet til ilt vil blive omdannet til hydroxyl radikaler, som straks ved sollys bliver nedbrudt (Biokemi.org 2007). Ved UV behandling af vand, kan man altså både dræbe bakterier, mikroorganismer samt større organisk materiale, som for eksempel alger og små æg fra dyrelivet. Dette sker uden tilsætning af kemikalier der kan skade vandmiljøet, hvor ballastvandet bliver lænset over bord. Figur 4 UV lampe omgivet af quarts rør Ulempen ved et sådant anlæg er, at organisk materiale og snavs brænder sig fast på lamperne, og kræver rengøring. Lyskilderne er ofte kostbare og har en relativ kort levetid. Anlæggene er ofte modulopbygget, så de er lettere at finde plads til. De har ofte en rampetid 6, som forlænger driftsperioden af ballastanlægget. De er forbundet med et relativt højt energi forbrug, og rørene er relativ dyre i indkøb. UV anlæg kan være følsomme over for UVT 7 forholdene, samt flowvariationer. 6 opstarts og stop tid 7 Sigtbarheden i vandet. Sort kaffe har en UVT værdi på ca. 0,40 Side 17 af 69

19 Inert gas Dette princip er også kendt, fra blandt andet tankskibe. I mange år har man brugt inert gas generatorer til at producere en gas med lavt iltindhold (3-5 %). Denne gas benyttes til at fortrænge ilten fra lasttankene, og derved undgås eksplosionsfare. Den samme metode kan benyttes til at fjerne bakterier og mikroorganismer fra ballastvandet. Inert gassen blæses og blandes med ballastvandet efter et mekanisk grovfilter. Gassen indblæses på en sådan måde, at der skabes små gasbobler i vandet, der giver en større overflade der giver et bedre miks. Dette er med til at blande vandet og gassen jævnt. Gassen fortrænger ilten i vandet og fjerner derved den ilt, bakterier og organismer er afhængige af for at leve og formere sig. Den lave iltprocent har dog sin ulempe, idet man ikke ønsker at lænse store mængder iltfattigt vand overbord i en havn. Dette anses skadeligt for havmiljøet. Derfor er der ofte i forbindelse med disse anlæg, lavet sådan at når vandet pumpes over bord efter behandlingen, iltes ballastvandet med trykluft. Ved at fjerne ilten fra vandet, fjernes ikke blot bakterier og mikroorganismer. Ved at inerte ballasttankene sænkes risikoen for korrosion markant. Korrosion i ballasttanke er dyrt og besværligt at reparere, og kan yderligere have betydning for skibets levealder. Derfor finder mange rederier inert gas interessant, da de er forbundet med rustbeskyttelse af ballasttankene. Et inert gas anlæg kan placeres i maskinrummet, da det ikke er nødvendigt at have anlægget placeret i nærheden af ballastsystemet. Ulempen ved denne type anlæg er, forbruget af marinediesel der bliver brugt til forbrændingsprocessen. Marinediesel har en høj markedspris 8, og giver et større CO 2 udslip til atmosfæren. Samtidig skal trykluftkapaciteten udvides betragteligt for at kunne forsyne den nødvendige kapacitet og derved genoprette iltniveauet i vandet. Disse anlæg er ofte opbygget af få store enheder, der gør at disse er relativt pladskrævende. De er også forbundet med et højt energiforbrug til trykluft, samt forbrug af marinediesel. 8 Markedsprisen ligger på ca. 900 USD pr. ton. Side 18 af 69

20 Mekanisk filtrering Denne behandlingsmetode er en ældre og velkendt teknik. Ved at lade vandet passere igennem forskellige filtre og separationssystemer fjernes partikler og mikroorganismer. Først fjernes de største sedimenter, sandkorn og større partikler af et grovfilter. Disse kan fås selvrensende, så de via en back-flush funktion renser sig selv for de værste sedimenter med et givent interval ved at måle på differenstrykket over filteret. Back-flush funktionen virker ved at sende vandet modsat retning igennem filteret og derved skylle det for urenheder. Efter grovfilteret vil der være behov for at fjerne eller dræbe finere sedimenter og organismer. Der findes flere metoder hertil: Filtre, kemikalier og elektrolyse, alle med hver deres opbygning samt virkemåde. Som oftest er filtre ikke tilstrækkelig til at fjerne, eller dræbe alle bakterier og mikroorganismer og behøver derfor tilsætning af kemikalier i processen. Dette kunne være klor eller et andet desinficerende middel. Ulempen ved disse typer af anlæg er, at der er et større vedligeholdelsesarbejde, da de ofte kræver service. Prisen på de individuelle filtre kan variere kraftigt alt efter type og størrelse. Hvis der benyttes filtre der kan renses, kan disse kræve specielt udstyr og kemikalier, som er med til at øge driftsomkostningerne af et sådan anlæg og komplicerer den daglige drift. Den nødvendige tilsætning af kemikalier bidrager yderligere negativt, da disse skal indkøbes og håndteres af besætningen ombord. Filterløsningen ses ofte også i forbindelse med elektrolysebehandling af ballastvand. Her udnyttes saltvandets egenskaber til at danne klor, som desinficerer vandet og derved dræber organismerne. Disse anlæg er ofte forbundet med lavt energiforbrug og er ofte opbygget i moduler, så de er nemme at placere. Dog kan de være forbundet med høje omkostninger til nye filtre, kemikalier samt kræve for regelmæssig service. Side 19 af 69

21 Brugen af kemikalier Visse producenter har valgt at supplere deres rensning med tilsætning af kemikalier. Dette har de fundet nødvendigt, hovedsageligt for at garantere den ønskede virkning af anlægget. Det er dog ikke en optimal løsning for rederierne eller for besætningen ombord. Disse kemikalier er ofte dyre i indkøb, de kan være svære at bestille hjem og besværlige at håndtere for besætningen. Kemikalier kommer ofte i store dunke, og kræver brug af personlig sikkerhedsudstyr. Der er en fælles bekymring i den maritime verden for brugen af kemikalier i rensning af ballastvand. At tilsætte vandet et produkt som ikke er naturligt for havmiljøet, kan skade miljøet på længere sigt. Derfor prøver de fleste at undgå denne kemiske proces. Placering Anlæggene er ofte modulopbygget. Det vil sige, at hvert trin i processen har sit eget modul og ikke nødvendigvis behøver at være placeret lige op af det næste modul. Det er praktisk til retro-fitting 9 i et maskinrum, hvor pladsen kan være trang. Som legoklodser kan man derved placere modulerne der, hvor der findes plads. Det er dog de færreste anlæg, der kan placeres i maskinrummet ombord på tankskibe. Fordi ballastvand som har været opbevaret op af en lasttank ikke må komme ind i maskinrummet af sikkerheds- og forureningsmæssige årsager, er placeringen af anlægget mere kompliceret end på for eksempel container- eller tørlastskibe. De fleste tankskibe har et såkaldt pumperum, hvor ballastpumperne er placeret. Her vil det som oftest være muligt at placere et sådan anlæg, uden behov for større ændringer i skibets konstruktion eller rørføring. For de tankskibe der ikke har et sådant rum, vil det kunne lade sig gøre at få anlægget leveret færdig monteret i en 20 eller 40 fods container klar til tilslutning af strøm og rør til ballastsystemet placeret på dækket. Det vil kræve større tilpasnings- og svejsearbejde på dækket og i tankene for at få lavet bundrammen til containeren, samt rørtilslutninger til ballastsystemet. Dækket på et tankskib anses for at være eksplosionsfarligt grundet dampe og gasser fra lasten. Et anlæg placeret i en container skal derfor sikres til at kunne stå i det eksplosionsfarlige område og derved ex-proof certificeres Retro-fittig betyder at man opsætter et nyt anlæg i et eksisterende skib. 10 Et certifikat der kan opnås, når produktet ikke udgøre nogen eksplosionsfare i farlige miljøer. Side 20 af 69

22 Man bør overveje hvordan containeren fastgøres til skibet. Om man for eksempel vælger en løsning hvor containeren er forberedt på en evt. hurtig udskiftning, eller om containeren skal fastgøres permanent til skibet. Fordelen ved mulighed for en hurtig udskiftning kan være hvis leverandøren leverer komplette systemer til udskiftning ved skade eller havari. Hvis der sker et større havari som for eksempel er sket under hårdt vejr, kan leverandøren hurtigt levere en ny container med et nyt anlæg, som man kan skifte ud hurtigt og nemt. En anden mulighed for en placering af et anlæg til tankskibe uden pumperum kan være nede i selve ballasttanken ved siden af pumpen. Her vil anlægget være enten specialbygget til at opholde sig under vand, eller placeret i et vandtæt rum. Denne mulighed anses ofte for værende upraktisk og irrelevant, da det besværliggør service af anlægget og fordyrer indkøbet. En tredje løsning vil være en placering i skibets rum til styremaskinen. Dette rum er ikke pålagt de samme restriktioner som maskinrummet. Der stilles dog krav ved denne placering, at stryemaskinerummet og maskinrummet skal være adskilt af en vandtæt dør. Denne løsning kræver ekstra rørføring i forhold til de to førnævnte løsninger, som fører til større tryktab over systemet. Dog letter denne placering servicearbejdet, da anlægget vil være nemmere at tilgå. Efter at have gennemgået problemstillinger ved forskellige skibstyper og størrelser, samt de forskellige typer af anlæg, der findes på markedet, vil der i de kommende afsnit blive redegjort for skibets problemstillinger med hensyn til ballastsystemet, pumper samt placering. Efterfølgende vil to forskellige anlæg blive gennemgået med hensyn til driftsmetoder, opbygning, vedligehold og placeringsmuligheder. Side 21 af 69

23 Nord Hummock NH er et produkt- og kemikalietankskib fra 2007 som blev opkøbt i 2011 af rederiet Norden. Skibet har en dødvægt på ,3 tons, er DIS flaget hvilket vil sige, at det er dansk registeret til international sejlads. Skibet er 182,55 meter langt og 27,34 meter bredt. Til fremdrivning har skibet en russisk bygget B&W 7S50MC-C hovedmotor med en ydeevne på KW 11. NH er udstyret med tre 900 kw YANMAR hjælpemotorer, der forsyner skibet med elektricitet. NH har en normal besætning på 18 mand. Heraf mellem fire til seks danske officerer, ellers består besætningen af filippinere. I maskinen er der som hovedregel én maskinchef, én 1. mester, én 2. mester, én motormand og én wiper. Ballastsystemet ombord på NH Der findes mange forskellige løsninger på hvordan et ballastsystem er opbygget. Dette komplicerer en standardiseret implementering af nye BWT systemer. Da NH er et skib, som Norden ikke selv har kontraheret 12, men købt brugt, har rederiet ikke andre tilsvarende i sin flåde. Norden kontraherer normalt selv sine skibe, og bestiller flere af gangen, som er bygget forholdsvis ens. Dette gør det nemmere at implementere nye løsninger på disse skibe, da rørføring samt placering af maskinerne ombord på skibene er ens. NH kræver derved en unik løsning, med hensyn til placering og tilslutning til ballastsystemet i forhold til rederiets andre skibe. NH er ikke udstyret med et pumperum, da skibet har 2 hydraulisk drevet FRAMO SB300 dykpumper placeret i bunden af ballasttank 5 styrbord og 5 bagbord. På figur 5 ses det at pumpen er placeret i bunden af ballasttanken, dette forhindrer en placering af anlægget i nærheden af pumperne. Figur 5 Dykballastpumpernes placering HK 12 Bestilt på værft som en nybygning. Side 22 af 69

24 Pumperne bliver drevet af henholdsvis to styk diesel drevene hydrauliske power packs og to styk eldrevne hydrauliske power packs. Se figur 6. Dieselmotorerne giver et max flow på 2x823 l/min De eldrevne giver et max flow på 2x819 l/min Ballastpumperne levere et max flow på 2x750 m 3 /t ved et forbrug på 2x484 l/min At bruge ballastpumperne uden om el-nettet giver bedre virkningsgrad, samt fjerner behovet for at starte en ekstra hjælpemotor under normal drift ved ballastoperationer. En opstart af en ekstra hjælpemotor er forbundet med ekstra brændstofforbrug samt lav belastning, som medvirker til større slid. En diesel power pack giver den bedste virkningsgrad og fleksibilitet med hensyn til start-stop og belastningsændringer. Under skibets normale ballastoperationer er det blevet observeret, at der hovedsageligt benyttes én ballastpumpe, omdrejningsreguleret 13 til en kapacitet, Figur 6 NH s hydrauliske power packs der stemmer overens med flowet ved losning af cargo. Der blev ikke observeret drift ved fuld kapacitet. Når gravitation lænsning og fyldning er muligt bliver dette brugt. Ved gravitationsprincippet gøres brug af tyngdeloven til fyldning og lænsning. Er skibet uden ballast, åbnes ventilerne hvor vandet bliver fyldt indtil skibets tyngdepunkt har stabiliseret sig. En efterfyldning med pumperne er ofte nødvendig. Dette er ikke muligt med et BWTS. 13 Man reguler flow samt tryk ved at regulere omdrejningerne på pumpen. Side 23 af 69

25 NH er udstyret med en Aft Peak ballasttank. Denne tank er placeret agterst, adskilt fra hovedsystemet. Denne ballasttank bliver hovedsageligt brugt til opbevaring af gråt vand 14 i områder hvor det ikke er tilladt at lede dette over bord. Når tanken bruges som ballasttank, bliver havvand pumpet ind fra maskinrummets brandpumper. At benytte brandpumperne i maskinrummet er tilladt da hverken tank eller vandet kommer i nærheden af en lasttank. Ved ikrafttrædelse af de nye regler skal også dette vand behandles, før det må lænses ud i havet igen. Ved den kommende forsyning af Aft Peak tanken, bør det overvejes hvilken løsning, der vil være mest hensigtsmæssig. En løsning kunne være at tilslutte tanken via en afgrening fra ballastrensningsanlægget. Ved at føre en rørledning fra anlægget, over dækket og ned i tanken med indløb i toppen af tanken. De fleste anlæg kræver kun én behandling af ballastvand, derved kan det eksisterende tømningssystem, som sker via brandpumperne benyttes. Se figur 7. En anden løsning kunne være at placere et lille rensningsanlæg i maskinrummet i forlængelse af det eksisterende system, der opereres af brandpumperne. Dette kan fordyre indkøb, samt driften. Figur 7 Rørføringseksempel Den orange rørledning er den eksisterende rørføring. Den grønne skal ses som ballastvand fra havet, inden det er blevet behandlet af BWTS. Den blå skal ses som ballastvand, der har været renset af BWTS. Ventilen mellem BWTS tilgang og afgang fungerer som en mulighed for at bypass BWTS i tilfælde af nedbrud eller nødsituationer, hvor skibet ses nødsaget til at operere uden om anlægget. 14 Gråt vand er en betegnelse for renset vand fra toiletterne og kloaksystemet. Side 24 af 69

26 NH har 15 ballasttanke, med en samlet kapacitet på m Se tabel 8. Tank Kapacitet (m 3 ) Pumpe F.P. TK (C) 1625,7 Ballastpumpe 1 og 2 NO.1 W.B.TK (P) 1649,6 Ballastpumpe 1 og 2 NO.1 W.B.TK (S) 1406,3 Ballastpumpe 1 og 2 NO.2 W.B.TK (P) 1484,1 Ballastpumpe 1 og 2 NO.2 W.B.TK (S) 1240,8 Ballastpumpe 1 og 2 NO.3 W.B.TK (P) 1476,4 Ballastpumpe 1 og 2 NO.3 W.B.TK (S) 1233,1 Ballastpumpe 1 og 2 NO.4 D.B.W.B.T (C) 1554,3 Ballastpumpe 1 og 2 NO.4 W.B.TK (P) 902,4 Ballastpumpe 1 og 2 NO.4 W.B.TK (S) 1059,7 Ballastpumpe 1 og 2 NO.5 W.B.TK (P) 1040,7 Ballastpumpe 1 og 2 NO.5 W.B.TK (S) 823,9 Ballastpumpe 1 og 2 NO.6 W.B.TK (P) 1670,3 Ballastpumpe 1 og 2 NO.6 W.B.TK (S) 1361,7 Ballastpumpe 1 og 2 A.P.TK (C) 418,2 Brandpumpe 1 og 2 Total ,2 Figur 8 Tabel over ballasttanke Et screenshot af ballastprogrammet til styring af systemet ses på bilag 2. Her ses tydeligt rørføringen igennem de forskellige tanke, og at Aft Peak (A.P.TK) ikke er forbundet med hovedsystemet. Fyldning og lænsning af denne tank opereres kun manuelt fra maskinrummet af maskinbesætningen via brandpumperne med en kapacitet på 230 m 3 /t. Operationen af hovedballastsystemet foregår fra Cargo Control Room 16, hvor de forskellige overvågnings- og styresystemer er placeret. I det efterfølgende afsnit vil ballastpumperne blive behandlet. Der bliver redegjort for pumpernes kapacitet, samt hvilke ændringer der kan forekomme for pumperne ved tilføjelse af et BWTS til det eksisterende system. 15 Se bilag 1 for skitse af ballasttankenes placering 16 Vil fremover blive refereret til som CCR Side 25 af 69

27 Ballastpumperne Pumperne er placeret i henholdsvis hver deres tank i bunden af skibet, med en afstand fra kølen på to meter. Afstanden fra kølen til dækket er 16 meter. Se figur 9. Hvis der placeres en tyvefods container på dækket til hver pumpe, antages en højde på 20 meter fra pumpen til containeren. Dette er grundet skibets konstruktion, der bevirker at containerne skal hæves i niveau med gangvejen på dækket, samt at rørføringen til BWTS er placeret midt på containeren. De In-Line systemer der findes på markedet, er alle væskefyldte. Det vil sige at anlægget konstant er væskefyldt, samt at der ikke er luft i systemet. Ved påfyldning af en ballasttank startes pumpen. Den grå ventil er lukket, men den grønne og den blå er åbne. Pumpen pumper altså havvand igennem den grønne rørledning til BWTS, hvor det bliver behandlet ned gennem den blå rørledning og ud til en manifold, hvor det behandlede ballastvand fordeles til de forskellige ballasttanke. Se bilag 2. Figur 9 Tværsnit af skibsside med mål Da indløbet til ballasttankene er placeret i bunden, skal pumpen kunne overvinde det modtryk der kommer fra vandet i ballasttankene. Hvis tankene fyldes helt, vil der i bunden af ballasttanken være et tryk på 1,6 bar. Dette tryk skal ballastpumpen kunne overvinde. Da anlægget er væskefyldt uden væskeoverflade med atmosfærisk luft, skal pumpen ikke modarbejde de 14 metervandsøjle, der står i rørt under drift, da Bernoullis ligning siger, at hvis summen af trykenergi, hastighedsenergi og højdeenergi er konstant, er der tale om en strømningsproces. Der er dog tryktab over systemet, dette skal pumpen kompensere for. (Termodynamik, 2007) Pumpen skal derved ikke bruge energi på at løfte væsken under drift, men skal kun kompensere for tryktab over rørsystemet, samt over anlægget. De fleste producenter af BWTS af in-line typen foreskriver et minimums tilgangstryk på 2,5 bar. De tilgængelige anlæg opererer med et tryktab over anlægget mellem 0,8-1,2 bar, dette har dog igen større betydning, så længe pumpen leverer det påkrævede tryk til anlægget, og at trykket efter anlægget er større end trykket i ballasttanken, der som tidligere nævnt max er på 1,6 bar. Side 26 af 69

28 Hvis der ses på pumpekurven, ses Hanlæg1 for det gamle system, samt Hanlæg2 for det nye system med BWTS. Det nye system med BWTS anses for at være en strømningsproces i et åbent system. I det følgende vil anlægskarakteristikken for det eksisterende anlæg ombord blive beregnet. Efterfølgende vil der stilles et teoretisk eksempel op for beregning af tryktab over det kommende system med BWTS. Dette vil udelukkende fungere som et eksempel, da rørdimensioner, ventiler samt anlæg stadig ikke er fastlagte. Udregningen har til formål at give et indtryk af om de eksisterende pumper kan benyttes til det kommende anlæg. Anlægskarakteristikken for det eksisterende anlæg er beregnet således. 2 Hanlæg K Q H statisk Hanlæg Hstatisk 25 0 K 4, Q 750 H anlæg ,44 10 Q 0 5 Q H anlæg1 0,00 0,44 1,78 4,00 7,11 11,11 16,00 21,78 28,44 Figur 10 anlægstabel for det eksisterende anlæg Her ses det, at anlægget giver et flow på 750 m3/t samt en løftehøjde på 25 mvs. Dette er max driftspunktet for pumpen. Hvis pumpen skal tilsluttes og forsyne det nye BWTS system, vil pumpen i opstartsfasen skulle levere minimum de 14 mvs, der reelt er op til systemet før strømningsprocessen hjælper til. Der tages, i rapporten, ikke hensyn til varierende densitet i henhold til saltkoncentrationen. Side 27 af 69

29 For at se om pumperne kan levere det fornødne tryk og flow, vil der i det følgene blive beregnet på et fiktivt anlæg med det kommende flow og tryktab, der vil forekomme ved en sådan installation. Værdierne er fastsat ud fra et gennemsnit fra producenters data om flow og tryktab over deres anlæg, 10 % flowtab samt 1 bars tryktab over BWTS. Yderligere er der taget udgangspunkt i en rørføring med DN500 galvaniseret stålrør, samt at der i anlægget bliver tilføjet 4 styk 90 graders rørbøjninger samt 2 spadeventiler. Modstandsværdierne for rør er fundet i Termodynamikbogen, og værdierne for ventilerne er fundet ud fra et datakatalog ved en tilfældig producent. Der regnes på vand med en temperatur på 20 grader C. Ved drift af anlægget vil den sorte by-passventil være lukket, derfor betragtes de to T- stykker som 90 graders bøjninger. Figur 11 Illustration over den nye rørføring til beregning Modstandsværdier for komponenterne Rørene Rug hed for galvaniseret stålrør, ny = 0,2 mm Ks tabel 10.9 Rørbøjning 90 grader R/D = 4 0,28 tabel Spadeventiler Kv = 9896 AVK Spadeventil type 1 3 4, produktkatalog Side 28 af 69

30 Beregning af tryktab på tilgangssiden P1 Ventil 2 2 q V1 q V1 750 KV Pventil 0,006bar 600Pa P KV 9896 Rørbøjning 1 Pbøjning c først skal hastigheden af væsken udregnes q v c t ,059 m / s 2 2 d 0, Pbøjning 1 c1 0, , Pa 0,00157bar 2 2 Lige rør med en længde af 20 meter L 1 Prør c di 2 2 Først skal Reynolds tal udregnes c di 1,059 0,5 Re V 1, V som er mediets kinematiske viskositet m2/s er en tabelværdi fra Termodynamikbogen tabel 10.5 er herefter aflæst i figur 4.10 i samme bog til 0,002 L di 2 0, Prør c 0, ,059 44,85Pa 0,000449bar Samlet tryktab på tilgangssiden P1 Pventil 2 Pbøjning Prør 0, , , ,0095bar 958,85 Pa Side 29 af 69

31 Beregning af tryktab på afgangssiden P2 Ventil q m q 0, ,9 675 t v2 v q V2 q V2 675 KV Pventil 0,0046bar 460Pa P KV 9896 Rørbøjning 1 Pbøjning c først skal hastigheden af væsken udregnes q v c t ,954 m / s 2 2 d 0, Pbøjning 2 c2 0, , ,4Pa 0,00127bar 2 2 Lige rør med en længde af 20 meter L 1 Prør c di 2 2 Først skal Reynolds tal udregnes c di 0,954 0,5 Re V 1, V som er mediets kinematiske viskositet m2/s er en tabelværdi fra termodynamikbogen tabel 10.5 er herefter aflæst i figur 4.10 i samme bog til 0,002 L di 2 0, Prør c 0, ,954 36,40Pa 0,000364bar Samlet tryktab på afgangssiden P2 Pventil 2 Pbøjning Prør 0, , , ,0075bar 751,2 Pa Side 30 af 69

32 Samlet trykfald over det nye anlæg P P1tilgang PBWTS P2afgang 0, ,0075 1,017 bar Pa Dette er det samlede trykfald over det nye rørsystem samt anlæg. Beregning af anlægskarakteristik Her beregnes anlægskarakteristikken for tilstanden ved tilgangen til BWTS placeret på dækket. 2 Hanlæg K Q H stat H anlæg H stat Hanlæg H K K 2 2 Q Q P g 0, , Htilgang K anlæg anlæg tilgang 2 2 tilgang 0,0967m H H 25 0,0967 0, Q 750 Drift Q H anlæg1 0,00 0,44 1,78 4,00 7,11 11,11 16,00 21,78 Figur 12 anlægstabel for tilgangen til BWTS Her beregnes anlægskarakteristikken efter anlægget, som illustrerer flow og tryk til ballasttankene. 2 Hanlæg 2 K Q H stat H H H H K K Q Q anlæg stat anlæg anlæg 2 2 P Hanlæg1 BWTS 2 10,35m g ,82 K H H 25 10,35 0, Q 675 anlæg anlæg1 BWTS 2 anlæg Drift Q H anlæg2 0,00 0,78 3,10 6,98 12,41 19,40 27,93 38,02 Opstart Q H anlæg2 14,00 14,78 17,10 20,98 26,41 33,40 41,93 52,02 Figur 13 anlægstabel efter BWTS Drift og opstart Side 31 af 69

33 Det ses at anlægskarakteristikken for tilgangssiden til BWTS (figur 12) er tilnærmelsesvis den samme som den nuværende anlægskarakteristik (figur 10). Dette er grundet den lave modstand, der findes i rørføringen op til BWTS. Den lave modstand er forårsaget af de store dimensioner af rørene. Yderligere ses det, at pumpen leverer det fornødne tryk til BWTS på 2,5 bar. Hvis der ønskes et højere tryk eller lavere flow, kan drosselregulering med fordel benyttes. Omdrejningsregulering er ikke brugbar, da man derved vil miste løftehøjden, og således ikke vil kunne levere det fornødne tryk. Side 32 af 69

34 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 Pumpekurve Anlæg1 Drift Anlæg 2 Drift Anlæg 2 Opstart 5,00 0, Figur 14 Graf over pumpekurve samt anlægskarakteristik Flowet i m 3 /t er hen af X akslen og løftehøjden i mvs er op af Y akslen Anlæg 1 drift: Anlægskarakteristikken for det eksisterende system sådan som det ser ud ved pumpens max driftspunkt. Anlæg 2 drift: Anlægskarakteristikken for det kommende system, med de beregnede tryk og flowtab. Her ses det, at karakteristikken er blevet stejlere og yder derfor mindre flow grundet tabet, trykket stiger i systemet grundet den øgede modstand. Det ses yderligere, at pumpen fint leverer over 2,5 bars tryk til BWTS som er krævet. Anlæg 2 opstart: Anlægskarakteristikken for det statiske tryk på 14 mvs pumpen vil skulle modarbejde i opstartstidspunktet. Når pumpen har skabt et flow igennem BWTS og ned igen, falder det statiske tryk til 0 mvs. Pumpekurve: Pumpekarakteristikken, leveret af FRAMO pumpeleverandør. Af figur 14 ses det, at pumperne ved fuld kapacitet kan levere det fornødne tryk til BTWS. Ved aflæsning læses pumpens max driftspunkt til et flow på 690 m3/t samt en mvs på 27 m. Dette er tilstrækkeligt til at forsyne de fleste anlæg, dog ved den betingelse, at pumpen kører med fulde omdrejninger. Flowet kan efterfølgende reguleres ved drosling. Det er dog ikke nok udelukkende at se på placering, pumpekurver og kapacitet. Det er samtidig vigtigt at undersøge, om skibet har kapacitet på el-nettet til at drive et BWTS anlæg. Side 33 af 69

35 Energikapacitet på NH NH er udstyret med 3 hjælpemotorer, hver med en kapacitet på 900 kw. I normalt fart har skibet et forbrug på 470 kw, og der er derfor kun behov for at have én hjælpemotor kørende. Hvis der var behov for at skifte ballast under sejllads, ville skibets ene hydrauliske power pack blive startet. Dette giver et mindre energiforbrug på omkring 20 kw. Ved havnedrift under losning af last hvor begge diesel- og eldrevne power packs er i drift, er energiforbruget omkring 1200 kw. Power Management Systemet, sørger for at fordele belastningen ligeligt over to hjælpemotorer. Det medfører at de begge kører med en belastning på 600 kw. Den tredje hjælpemotor står klar i standby i tilfælde af, at der skulle blive behov for yderligere kapacitet. Det er blevet observeret at der aldrig behov for at have alle tre hjælpemotorer kørende samtidig. Det anses ikke som nødvendigt at udvide skibets el-kapacitet. Dette afhænger dog af anlæggets el forbrug. Klassifikationsselskaberne har fastlagte regler for hvor stor kapacitet der bør være til rådighed under drift. Det har dog desværre ikke været muligt at få værdierne oplyst. Yderligere er det nødvendigt at se på hvilke områder, skibet sejler i. Dette kan have betydning for driften, serviceintervaller som bør planlægges af skibets besætning. Udfordringer ved trampfart Rederiet Norden har siden 1871 sejlet det man kalder trampfart, det vil sige at man ikke sejler efter en fast rute eller mønster. Man sejler kort sagt som taxa mellem de forskellige havne, hvor kunden har en last. Dette bevirker, at det er svært at forudsige hvilken havn, og dermed hvilket havmiljø skibet vil komme ud for på den næste rejse. Vandkvaliteten med hensyn til sedimenter og mikroorganismer, varierer kraftigt efter hvor på kloden skibet befinder sig. Den engelske kanal og den engelske kyst, er kendt for at være meget mudret og grumset, medvirkende til lav sigtbarhed. Dette vil kunne stoppe de fleste filtre til, og kan være så grumset at et UV anlæg vil have problemer med at opnå en tilstrækkelig bestråling af vandet. Skibet kan også komme ud for at skulle sejle i havne og områder med ferskvand. Her har visse anlæg deres begrænsninger og udfordringer da mikroorganismer og andet organisk liv fra ferskvandsmiljøer er svære at filtreret. Dette skyldtes at de har en blødere skald, da de ikke skal beskytte sig selv mod det hårde saltvands miljø. Den bløde skald gør, at Side 34 af 69

36 organismerne lettere passerer gennem filterets fine masker, selvom det under normale omstændigheder ville have fanget organismen. Derfor benytter mange producenter filtre med en maske på 40 mirkomenter for at være sikre på, at kunne filtrere 50 mikrometer mikroorganismer fra, som IMO kræver. Hvis skibet har sejlet i længere tid og skal til at anløbe en engelsk havn for eksempel, kan det være nødvendigt for besætningen at udføre en forbyggende rensning af filteret inden anløb. Dette kan være nødvendigt for undgå driftstop ved havneoperation. En anden problemstilling ved denne transportform er, at man ikke kan planlægge anløb til en havn, der tilbyder service til ens anlæg. Dette har rederiet Norden dog erfaring med, og det vil som oftest være muligt at få en servicemedarbejder og reservedele fra det pågældende firma til en ønsket havn. Side 35 af 69

37 Sammenfatning 1 Afsnittet har detaljeret gennemgået skibet NH s opbygning, kapacitet, problemstillinger med hensyn til energikapacitet, pumpekapacitet, anlægstyper samt hvilke problematikker der er i forbindelse med placering af BWTS ombord tankskibe grundet særlig lovgivning for denne skibstype. Yderligere er der blevet diskuteret problemstillingerne ved trampfart, der kan give problemer med henblik på planlægning af servicehavne. Rederiet skal være særligt opmærksomt på, hvor et sådant anlæg kan placeres på skibet, og der skal her tages særlig hensyn til producentens anvisninger, certifikater samt godkendelser af klassifikationsselskaberne. NH giver nogle udfordringer der ikke vil være på andre skibe i flåden, da de er udstyret med et pumperum. Generelt for flåden findes dog en Aft Peak tank, som giver visse udfordringer med hensyn til drift af denne tank. En løsning på dette kan være at tilføje rørledninger til tanken, eller installere et ekstra anlæg, som udelukkende forsyner denne tank. Yderligere er der problemstillingen med pumpekapacitet. Anlægsproducenterne stiller forskellige krav til tilgangstryk, og anlæggende varierer i tryktab samt flowtab. Dette er relevant i forbindelse med at sikre den nødvendige kapacitet som kræves af klassifikationsselskaberne. Der er blevet beregnet hvilke ændringer den nye rørføring samt BWTS har af indflydelse på pumpernes leveret flow og tryk, ud af dette ses det, at pumperne lever op til de kommende behov. Energikapaciteten anses ikke for at være et problem, dog skal rederiet være opmærksom på BWTS energiforbrug, da det kan variere kraftigt. Side 36 af 69

38 Forslag af anlæg I det følgende afsnit vil to anlæg blive diskuteret. Disse to anlæg opererer efter hver deres anlægsprincip. Gennemgangen af de to anlæg har til formål at informere læseren, om hvordan disse anlæg opererer, og hvilke problemstillinger der er i forbindelse med placering, vedligeholdelse samt energiforbrug. Der vil yderligere blive kigget på ting, der bør væres opmærksom på i forbindelse med valg af leverandør. Anlæg 1 DESMI Ocean Guard DESMI er en dansk virksomhed med hovedsæde i Aalborg. Virksomheden blev stiftet i 1834, hvor det startede ud som støberi af ovne, vinduer mm. I 1970 begyndte virksomheden at udvikle udstyr til bekæmpelse af olieudslip. Siden har virksomheden udvidet dets kompetencer inden for den maritime sektor, og er i dag kendt for deres kraftige pumper og udstyr for oliespildsbekæmpelse. DESMI startede et samarbejde mellem danske Ultra Auqua og A.P. Møller Mærsk. Ultra Auqua er specialister i vandbehandling, og A.P. Møller Mærsk har mange års erfaring i skibsdrift. Tilsammen udgøre de et joint venture for at skabe et BWTS basseret på medlemmernes viden og kompetencer på de fornødne områder. Sammen stiftede de firmaet DESMI Ocean Guard A/S, som har formået at fremstille et anlæg, der er basseret på UV behandling. Dette anlæg er i dag godkendt af IMO og har opnået typegodkendelse af klassifikationsselskaberne Lloyds samt DHI 17, og har bestået eksterne tests hos DTU. En prototype af dette anlæg er blevet fremvist, og man har opnået indsigt i forsøgs- og salgsmateriale. I efterfølgende afsnit vil dette anlæg blive gennemgået. DESMI Kapacitet (m3) 800 Flow tab (%) 5 Tilgangstryk (bar) >2,5 Tryktab (bar) 0,9 energiforbrug (kw) 112 lufttryk (bar) 6 Fodaftryk (m2) 7.5 vægt (ton) 6,8 minimum saltindhold (ppm) 3 Figur 15 Data for DESMI Ocena Guard anlægget 17 Et selvejende, international rådgivnings- og forskningsorganisation, med test og udviklingscenter. Side 37 af 69

39 Driftsmetode DESMI Ocean Guard, er et kompakt In-Line anlæg 18, som består af tre trin. Se figur Mekanisk filtrering 2. UV bestråling 3. Ozon behandling Figur 16 DESMI illustration over et 400 m3/t anlæg I første trin bliver ballastvandet pumpet op til anlægget, hvor det først ledes igennem systemets autofilter, som filtrerer sedimenter på 40 mikrometer og opefter, fra. Filteret findes i størrelsesvariationer mellem 40 m 3 /t til 5400m 3 /t alt efter anlæggets kapacitet. Filteret er selvrensende ved en kontinuerlig proces, hvor større partikler bliver lænset overbord via filterets egen skyllevandspumpe. Se figur 17. Denne proces sikrer fjernelse af større partikler, plankton og alger, som er krævet i henhold til IMO konvektionen. Filteret er fremstillet af Super Duplex stål for at sikre høj slidstyrke og lang levetid. Figur 17 Illustration af filter Efter filteret bliver det rensede ballastvand ledt igennem anlæggets UV reaktorer. Hver UV reaktor har en kapacitet på 100 m 3 /t ved havvand og 75 m 3 /t ved ferskvand. Hver reaktor består af 9 specialfabrikerede lavtryks UV lamper. Se figur 18. Hver UV reaktor har en optisk sensor, der overvåger fordelingen af UV bestrålingen i processen. UV bestrålingen medfører at Figur 18 Illustration af UV reaktor bakterier og små mikroorganismer mister evnen til at dele sig og formere sig da lyset beskadiger dets DNA. Sidste trin i processen er ozonbehandlingen. Ozonen bliver generet ved UV lamperne fra tidligere trin og bliver blæst, via trykluft over i en ejektor, som sørger for en kontinuerlig og 18 Et anlæg i forlængelse af et eksisterende anlæg. Her menes ballastsystemet ombord Side 38 af 69

40 effektiv blanding mellem ballastvandet og ozonen. Herefter bliver det nu rensede ballastvand enten ledt til ballastanken, eller over bord. Tests har vist, at selvom ballastvand bliver renset korrekt efter forskrifterne, er der forsat risiko for at bakterier og mikroorganismer kan formere sig under længere tids ophold i ballasttanke. Derfor har DESMI valgt at behandle ballastvandet både ved losning og lænsning. Komponentvalg og vedligehold Ved valg af et hvert givent anlæg, er arbejdsforhold ved service, samt valget af komponenter, en vigtig faktor at have med i beslutningsprocessen. Det er vigtigt for personalet, der betjener og servicerer anlægget at de har gode plads og arbejdsforhold. At der er tænkt på driftspersonalet i designfasen er ofte med til forenkle serviceprocessen ved afmontering og inspektion af de enkelte komponenter. I det følgende afsnit vil nogle af de ting, DESMI har taget hensyn til blive behandlet, med henblik på at klarlægge, hvor det er nemt at servicere, og hvor der eventuelt kan være komplikationer, både med hensyn til arbejdsmiljø, økonomi og logistik. DESMI har i deres designfase valgt at benytte hyldevare komponenter. Filtre, ventiler, pumper, sensorer og lignende, er produkter som i forvejen har en verdensomspændende leveringskæde. Dette er med til at sikre hurtig service og levering af reservedele i tilfælde af nedbrud i de største havne rundt om i verden. Dette gør samtidig at man ikke er bundet til at handle hos DESMI hver gang, der skal indkøbes reservedele. Man kan i stedet gå direkte til producenten, hvilket kan være med til at holde priserne nede. Det eneste der er specialdesignet og produceret til anlægget, er programmeringen og UV lamperne. Disse er specialfremstillet ud fra DESMI s design. Lamperne kan derfor kun skaffes gennem DESMI. Grundet virksomhedens størrelse, vil en ny levering af disse rør ikke være et problem, da virksomheden i forvejen har service og salgskontorer over hele verden. Prisen på disse rør vil dog svinge alt efter udbredelsen af anlægget, jo flere anlæg der vil være, jo billigere bliver lamperne. I skrivende stund ligger prisen for en enkelt lampe på 5000 kr. 19 Lavtryks UV lamper har en højere virkningsgrad ved at fremstille det ønskede UV lys. De har en længere levetid end højtrykslamper og en lavere overfladetemperatur. De benyttede lavtrykslamper har en driftstemperatur på 120 grader, hvor en tilsvarende medium- eller højtrykslampe kan opnå en driftstemperatur på grader. Den lave temperatur har 19 Oplyst under rundvisning hos virksomheden. Side 39 af 69

41 den fordel, at man undgår fastbrænding af faste partikler på glasset, samt lavere energiforbrug. For yderligere at minimere misfarvning, begroning og forlænge levetiden har DESMI valgt en høj kvalitet af fuldsyntetisk quartz glas til omslutning af UV rørene. Quarts har en meget høj UV transmission, og den syntetiske rene kvalitet af det quarts DESMI benytter, medfører stor modstandsdygtighed overfor misfarvning, begroning, samt det er et meget solidt materiale. UV lamper har den ulempe, at de har en rampetid. Lamperne skal først varmes op til deres optimale drift temperatur, før de fungere optimalt. Derfor er der en tidsforsinkelse på mellem fem og ti minutter, afhængig af vandtemperaturen. Det samme gælder ved stop af anlægget, idet lamperne kræver en langsomnedkøling. Derfor bliver havvand cirkuleret i reaktorerne ved opstart og stop af anlægget. I og med at dette anlæg benytter glasrør til beskyttelse af UV lamperne, findes der et hulrum mellem glas og lampe. Det er i dette hulrum ozonen dannes, og bliver pumpet væk med trykluft. Glasrøret har yderligere den praktiske funktion, at man kan udskifte lamperne individuelt uden behov for at dræne reaktorerne for vand. Dette gør arbejdsprocessen kortere og nemmere for besætningsmedlemmet i en service situation. Anlægget er udstyret med sensorer i hver reaktor. Denne sensor holder øje med fordelingen og mængden af UV. Hvis et rør er defekt eller ikke længere leverer den fornødne mængde UV stråler, vil den pågældende reaktor blive bypassed, og der vil komme en alarm. Samtidig kan udstyret sige, hvilket rør der er defekt, hvilket forenkler fejlfindingsprocessen og giver en kortere servicetid. Ved fremvisning af anlægget blev der vist et nyt design af reaktorerne basseret på deres erfaringer fra testperioden, Figur 19 UV reaktor, prototype hvor der før skulle løsnes 44 skruer og bolte for at skifte ét UV rør, skal der nu kun benyttes 8. Se figur 19. Da anlægget benytter UV og ozon til at dræbe mikroorganismer og organisk materiale med, har DESMI fjernet behovet for tilsætningen af kemikalier under drift. Dette er med til at sikre sund vandkvalitet, både for havmiljøet og for coatingen 20 i ballasttankene. Dog, for dog at sikre et rent anlæg uden begroning og fastbrændte mineralske partikler på UV rør og reaktorer, har DESMI valgt efter et bestemt driftsinterval, at anlægget bør skylles 20 Malingen til rustbeskyttelse af tanksiderne Side 40 af 69

42 igennem med en 20 % citronsyreblanding. Dette er integreret en lille glasfiberbeholder med tilhørende pumpe. Ved et bestemt driftsinterval tilsættes en dosis på ca. en halv liter pr reaktor. Når kemikaliet tilsættes, recirkuleres dette for at sikre den ønskede effekt. Alt foregår automatisk i forbindelse med nedkøring efter drift. Dette giver visse komplikationer i henhold til håndtering af kemikalier. DESMI anbefaler en koncentration på 20 %. Den ønskede styrke kan opnås både hvis der benyttes granulat, som skal opblandes med vand, eller det købes færdiblandet på væskeform i dunke. Hvis granulatet vælges kan der spares plads, da dette ikke optager lige så meget plads som en 25 liters dunk. Dog er dette forbundet med ekstra arbejde, da et besætningsmedlem skal mikse den ønskede blanding i en dunk eller spand, før tilsætning til anlægget. Dette giver øget risiko for personskader ved fejlhåndtering. At købe syren opblandet i dunke hos skibshandleren, er en enklere proces. Citronsyre med den ønskede styrke er forholdsvis let at skaffe, og er ikke producent afhængig. Skibet er i forvejen udstyret med et passende kemikalie locker, hvor der med det beskedne forbrug ikke ses behov for mere end én 25 liters dunk af gangen på lager. Med hensyn til filtret, har testperioden på seks måneder ombord M/S Thurø Maersk vist, at filterets selvrensningsproces virker som ønsket. Besætningen har ikke serviceret anlægget, ej heller åbnet for filteret under testperioden. Dette var forseglet af Lloyds for at sikre at anlægget har kunnet klare sig uden indblanding i testperioden. Efter testperioden blev anlægget taget af skibet igen, og sendt til DESMI for inspektion sammen med Lloyds. En undersøgelse af filteret og det samlede anlæg viste ingen tegn på sedimenter i reaktorerne, rørføringen samt filteret var uden nævneværdige sedimenter. Side 41 af 69

43 Serviceintervaller Da det ikke har været muligt at modtage nogen serviceplan for anlægget, har det været svært at vurdere hvor ofte det skal serviceres. Serviceintervallerne afhænger af driftsforholdene samt driftstimerne. DESMI anslår en 5000 timers drift på filteret før der bør ydes service på filterets komponenter Her i er ikke indregnet rensning af filteret, da dette er drifts afhængigt. Priser for reservedele er ikke blevet oplyst. For UV lamperne, gælder en drifttid på timer, med en kostpris i skrivende stund på 850 USD 21 pr. styk. Quartsglasset er ikke oplyst med drift timer, da disse er drifts- samt forholds afhængige. Reaktorerne bør skylles igennem med citronsyre minimum en gang pr halve år, med en mængde svarende til en halv liter pr. reaktor. Serviceintervaller for pumper, lufttørre samt måleudstyr er ikke oplyst. Priserne skal ses som vejledende kr. Side 42 af 69

44 Placeringsmuligheder Anlægget fra DESMI er så kompakt i en 800 m3/t udgave, at det kan være i en 20 fods container, som kan placeres ude på dækket. Se figur 20. Da NH er udstyret med to ballastpumper med en kapacitet på 750 m3/t i hver side, kan der her blive tale om to anlæg placeret på dækket. På denne måde opnås et redundant 22 system. Figur 20 illustration af containerløsning Containerne vil kunne placeres over ballasttank 6, og tilsluttes via rørgennemføring op gennem dørken fra tank 5 og ind i siden på containeren. Det vil være muligt at få adgang til containeren via en gangvej, forbundet med den eksisterende gangvej der går på langs med skibet. El tavlen til systemet vil blive placeret i safe-zone 23. Her vil foam room være bedst egnet, da der er en aktuel begrænsning fra afstanden mellem el tavle og UV reaktorerne. Hvis denne afstand oversiger 30 meter, kan der opstå frekvensmæssige problemer med strømforsyningen til lavtryks UV lamperne. Dette kan kompenseres via specialudstyr placeret i forbindelse med forsyningen hertil. Dette er dog en kompliceret løsning, som DESMI stadig arbejder på at færdigudvikle. Da anlægget kræver forsyning af trykluft, er der et behov for en separat tilførsel af trykluft fra arbejdsluftssystemet. Dette findes umiddelbart ikke som et problem, da det ikke er kompliceret at udføre. Dog bør det overvejes om en udvidelse af trykluftkapacitet er en nødvendighed. Den arbejdsluftkompresser der findes ombord NH, er en skruekompressor. En udskiftning til en større kompressor vil være en ekstra udgift, men ikke en opgave, der ses som et problem resursemæssigt. DESMI tilbyder at sælge anlægget med passende trykluftkompressor placeret i containeren, hvis dette ønskes. Ved denne løsning er en tilslutning til skibets trykluftsystem overflødig. Uanset valgte løsning vil DESMI s anlæg blive leveret med en affugter, for at sikre den ønskede kvalitet af trykluften til systemet. Containerløsningen med placering på dækket, anses at være den optimale løsning ved valg af dette anlæg. Her vil der være tale om små ændringer og justeringer, uden større indgreb i skibet konstruktion. Til forsyning af Aft Peak tanken, kan der vælges både en rørføring over dækket fra containeren til tanken, og en lille enhed med en kapacitet på 300 m 3 /t i maskinrummet. 22 Back-up system 23 Ikke-eksplosionsfarligt område Side 43 af 69

45 For at kunne overholde anlæggets specificerede krav om et minimums tilgangstryk på 2,5 bar, bør det undersøges om trykfaldet fra ballastpumpen til den valgte placering, er for højt. Hvis anlægget var placeret ved ballastpumpen, ville tilgangstrykket ikke være et problem. Rørbøjninger, løftehøjde samt indsnævringer i rørtykkelse er medvirkende til trykfald. For at kompensere for et stort trykfald, kan man vælge at benytte en booster pumpe lige før anlægget. En frekvensreguleret booster pumpe vil kunne regulere til det ønskede tryk. Fremtidsudsigter DESMI Ocean Guard er et selskab, stiftet af tre velrenommerede, veletablerede og erfarne virksomheder med en solid kapital bag sig. DESMI har salgs- og serviceafdelinger i hele verden, og har i forvejen et solidt netværk af servicepersonale. Grundet den nystartede afdeling med DESMI Ocean Guard, er der visse opstartsproblemer. Ikke alle forhandlinger med underleverandørerne er på plads, der er ej heller overblik over, hvad et anlæg reelt kommer til at koste, samt leveringstiden er også ukendt. Virksomheden har endnu ikke lagt sig fast på et produktdesign, det vil sige, at de første anlæg vil være specielt fabrikeret til skibet. Virksomheden arbejder dog hårdt på at få alle forhandlinger på plads. DESMIS størrelse samt know-how på verdensmarkedet gør dem dog til en af de mere sikre udbydere, når der ses på køb, service og kontakt gennem hele anlæggets levetid. Det anses ikke som sandsynligt at et selskab af denne størrelse vil forsvinde, hvorved rederiet vil kunne risikere at stå uden hjælp til indkøb af reservedele, service og lignede. Figur 21 Servicecentre World Wide Det er en selvfølge at det nystartede selskab, først skal have grundlagt en kundekreds i det nye marked for rensning af ballastvand. Jo hurtigere selskabet får kontrakter hjem og får udbredt deres anlæg, jo hurtigere sænkes købspriserne og forbedres anlægget som følge af driftserfaringen. Udgifterne til reservedele reduceres samtidig, da de vil kunne få større partier fremstillet til lavere produktionsomkostninger. Side 44 af 69

46 DESMI er allerede i gang med forhandlinger med Mærsk Line til levering af nye anlæg til flådens 20 nye Tripel E containerskibe. A2SEA er også i gang med de afsluttende forhandlinger for indkøb af flere anlæg til rederiets skibe. Sammenfatning 2 Anlægget fra DESMI Ocean Guard er blevet behandlet, der er blevet redegjort for anlægsopbygning, funktion samt vedligeholdelse heraf. Af det gennemgåede materiale er der blevet gennemgået fordele samt ulemper ved valg af anlæg basseret på UV teknologi. Der er blevet gjort rede for problemstillinger med hensyn til vedligehold, intervaller samt økonomi af sliddele. Fordelene ved et modulopbygget anlæg, gør det muligt for en placering i containere. Dette bevirker en kompakt løsning på dækket, der ikke er i konflikt med regler for ballastvand i maskinrummet. UV behandling af ballastvand er en metode, som ikke påvirker vandet kemisk. Dog skal der tilsættes en mindre mængde citronsyre, som ikke anses for at være et problem for miljøet i de aktuelle mængder. Valget af DESMI`s anlæg er forbundet med rampetider, der kan komme i konflikt med hurtig ballastoperationer, da UV lamperne skal varmes op samt køles ned efter drift. Lamperne er yderligere forbundet med høje omkostninger, da quartsglasene samt lamperne er bekostelige. Selvom DESMI er en kompetent virksomhed inden for den maritime sektor med egen produktudvikling og produktion, er DESMI et glimrende eksempel på, at selv erfarne virksomheder kan have problemer på det nye marked, der er inden for BWTS. DESMI har vist, at selvom firmaet har erfaring og er veludviklet i den maritime sektor, kan der være uforudsete problemer med et nyudviklet produkt, en tendens der vil være at finde hos andre producenter verden over. Dette vises igennem den manglende information samt manglende priser på anlæg, komponenter samt vigtig og relevant viden om hvor anlægget må placeres ombord på tankskibe. Under en samtale med DESMI i forbindelse med rundvisningen, foreslog fabrikanten at placere anlægget i maskinrummet. De havde ikke undersøgt reglerne for tankskibe og gav derfor et forkert råd, der kan have store økonomiske konsekvenser, hvis dette var blevet udført, i form af at skulle flytte anlægget samt udarbejde nye certifikater. Side 45 af 69

47 Anlæg 2 ERMA FIRST ERMA FIRST er en del af ERMA FIRST ESK Engineering Solutions S.A. ERMA First er stiftet med henblik på at producere BWTS. Firmaet har kunnet trække på ERMA FIRST ESK Engineering Solutions S.A. s erfaringer som en virksomhed der udvikler og sælger flere vandbehandlingsløsninger til den maritime sektor. Her kan blandt andet nævnes deres ferskvands generatorer, Bilge olie separatorer samt seawage behandlings anlæg. Udover dette har ERMA FIRST ESK Engineering Solutions S.A. yderligere produkter inden for spildoliebekæmpelse, og ejer 20 specialskibe inden for dette område. Firmaet har brugt fire et halvt år på at udvikle og producere anlægget. I de følgene afsnit vil dette anlæg blive behandlet. ERMA Kapacitet (m3) 800 Flow tab (%) 5-10 Tilgangstryk (bar) >3 Tryktab (bar) 1,2 energiforbrug (kw) 23 lufttryk (bar) 6 Fodaftryk (m2) 8 vægt (ton) 3,5 minimum saltindhold (ppm) 3 Figur 22 Data for ERMA FIRST anlægget Side 46 af 69

48 Driftsmetode ERMA FIRST, er endnu et kompakt In-Line anlæg som består af følgende tre trin. Se figur Mekanisk Filtrering 2. Cyklon filtrering 3. Elektrolyse Figur m3/t anlæg I første trin bliver ballastvandet ledt fra ballastpumpen over i et mekanisk filter, der filtrerer materiale på 200 mikrometer. Filteret findes i forskellige størrelser, alt efter kapacitetsbehov. Filteret er selvrensende, men ikke ved den normale back-flush metode. Filteret udnytter Bernoullis lov, som siger at: hvis den samlede energi i en given luftmasse i følge loven om energiens bevarelse skal være konstant, så vil luftmassen udøve et lavere tryk på omgivelserne hvis den er i bevægelse end hvis den står stille. (Wikipedia, 2012) Det patenteret filter renser derved sig selv ved at lade et stempel, med en lidt mindre diameter end det cylindriske filter køre frem og tilbage. Se figur 24. Det lille mellemrum mellem filter og stempel skaber derved et vakuum på bagsiden af stemplet, der suger de blokerende sedimenter ud af filteret hvorefter det bliver drænet ud i en drænline, og skyllet overbord. Figur 24 Filter med rensningsproces Side 47 af 69

49 Efter filteret ledes vandet igennem endnu en fileteringsproces. Vandet ledes igennem et unikt udviklet og patenteret cyklon system, som separerer 100 % af alle sedimenter og organismer mellem 20 og 200 mikrometer, og 80 % ned til 10 mikrometer. Hver cyklonenhed, består af 600 individuelle små cykloner, der samlet har en kapacitet på 120 m 3 /t. Filteret har ingen bevægelige dele, og filtrerer sedimenter fra ved brug af trykforskellen og centrifugalkraften i cyklonerne. Se figur 25. Figur 25 Tværsnit af cyklon enhed Sidste trin i rensningsprocessen er elektrolysen. Her benyttes en simpel og svag form for elektrolyse, der med en spænding på 48 Volt spalter saltvandet. Saltvandet spaltes svagt så der udskilles små mængder klor, og hydrogen. Elektrolysen giver den passende mængde klor, Figur 26 Tværsnit af elektrolyse celle der normalt ved 6 ppm desinficerer vand for levende organismer. Processen er indstillet til at opnå en klorblanding på 10 ppm for at sikre den ønskede rensning. Koncentrationen bliver kontinuerligt målt ved afgangen fra elektrolysecellen og strømmen reguleret derefter. Elektroderne er belagt med et rug lag titanium, for at sikre den bedste kontaktflade samt ledningsevne. Se figur 26. Grundet anlæggets effektivitet skal vandet ikke genbehandles ved lænsning. Vandet bliver målt efter klorindholdet, hvis dette er højere end 0,4 ppm neutraliseres det ved en automatisk dosering af sodium bisulfat. Test har vist at ballastvand, der har haft en liggetid på mere end 5 dage, har opnået en så lav koncentration, at en neutralisering ikke er nødvendig. Herved kan det uden videre lænses overbord. Se figur 27. Figur 27 Diagram over testforsøg med klorindhold Side 48 af 69