BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI – BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

KS. ĐOÀN VĂN CẢNH

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ PHIN LỌC NƯỚC LÀM
SẠCH TỰ ĐỘNG LẮP CHO HỆ THỐNG XỬ LÝ
NƯỚC DẰN TẦU THỦY

LUẬN VĂN THẠC SỸ: KHAI THÁC BẢO TRÌ TÀU THỦY

1


HẢI PHÒNG – 2015

LỜI CAM ĐOAN

Tên tôi là: Đoàn Văn Cảnh

Sinh ngày 09 tháng 10 năm 1988

Học viên cao học lớp Khai thác, bảo trì tàu thủy, khóa học 2012 – 2015,
Trường Đại học Hàng Hải Việt Nam. Hiện đang công tác tại khoa Máy tàu biển Trường Đại học Hàng Hải Việt Nam.
Tôi xin cam đoan: Đề tài “Tính toán thiết kế phin lọc nước làm sạch tự động
lắp cho hệ thống xử lý nước dằn tàu thủy” do thầy giáo TS. Trần Hồng Hà
hướng dẫn là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Tất cả các tài liệu
tham khảo đều có nguồn gốc, xuất xứ và trích dẫn rõ ràng. Tác giả xin cam đoan
tất cả những nội dung trong luận văn đúng như nội dung trong đề cương và yêu
cầu của thầy giáo hướng dẫn. Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Hội
đồng khoa học và pháp luật.

Hải phòng, tháng 4 năm 2015
Tác giả luận văn
KS. ĐOÀN VĂN CẢNH

2


LỜI CÁM ƠN
Sau thời gian nghiên cứu, làm việc khẩn trương, được sự động viên, giúp đỡ
và hướng dẫn tận tình của thầy giáo TS. Trần Hồng Hà, luận văn thạc sĩ kĩ thuật
với đề tài “Tính toán thiết kế phin lọc nước làm sạch tự động lắp cho hệ thống
xử lý nước dằn tàu thủy” đã hoàn thành. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc
đến thầy giáo hướng dẫn TS. Trần Hồng Hà đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ tác giả
hoàn thành luận văn này. Đồng thời tác giả cũng xin gửi lời cám ơn đến toàn thể
các thầy giáo, cô giáo Viện đào tạo Sau đại học – Trường Đại học Hàng Hải Việt
Nam, cùng các bạn đồng nghiệp và gia đình đã giúp đỡ tác giả trong suốt quá
trình học tập cũng như quá trình nghiên cứu thực hiện luận văn.
Hải phòng, tháng 4 năm 2014
Tác giả luận văn
KS: ĐOÀN VĂN CẢNH

3


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN........................................................................................................................................2
LỜI CÁM ƠN............................................................................................................................................3
MỤC LỤC.................................................................................................................................................4
DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU.............................................................................................5

International Maritime Organization ( Tổ chức hàng hải thế giới )..................................................5
Marine environment protection committee ( Ủy ban phòng chống ôi nhiễm môi trường biển )...5
United States Coast Guard ( Tuần duyên bờ biển Mỹ )....................................................................5
MỞ ĐẦU..................................................................................................................................................6
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÔNG ƯỚC IMO VỀ QUẢN LÝ NƯỚC DẰN TÀU...........................................12
1.1Nước dằn và công ước IMO..........................................................................................................12
1.1.1 Áp dụng của công ước quốc tế về nước dằn tàu..................................................................14
1.1.2 Quy định quản lý nước dằn tàu của các quốc gia trên thế giới.................................................16
1.1.3. Hệ thống nước dằn tàu........................................................................................................23
1.2: Các loại phin lọc xử dụng trong hệ thống ballast trên tàu thủy hiện .........................................28
1.2.1:Định nghĩa và phân loại phin lọc...........................................................................................28
1.2.2 Nguyên lý tự động rửa của phin lọc tự động làm sạch.........................................................36
CHƯƠNG 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHIN LỌC NƯỚC LÀM SẠCH TỰ ĐỘNG................40
2.1: Cơ sở lý thuyết............................................................................................................................40
2.1.1: Cơ sở tính toán lựa chọn phin lọc........................................................................................40
2.2: Cơ sở lý thuyết thiết kế, tính toán hệ thống điều khiển từ xa....................................................54
2.2.1 Các biến quan trọng sử dụng trong sơ đồ thuật toán...........................................................54
2.2.2 Thuật toán trương trình chính..............................................................................................57
2.2.3. Thuật toán chương trình con...............................................................................................59
2.2.4:Mô tả bảng điều khiển phin lọc............................................................................................69
CHƯƠNG3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHẾ TẠO PHIN LỌC TỰ ĐỘNG LÀM SẠCH.........................................72
3.1. Lý do xây dựng phần mềm tính toán..............................................................................................72
3.2. Cơ sở xây dựng phần mềm.............................................................................................................73
3.3. Xây dựng phần mềm.......................................................................................................................73
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................................................................80

4


KẾT LUẬN ....................................................................................................................................80

KIẾN NGHỊ..............................................................................................................................................81
11. Y-Strainer - Pressure Drop Online Calculator PDA. www.pressure-drop.mobi........................82
12. Pressure drop data “y” strainers- products.coltonind.com.....................................................82

DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

STT Tên biến Ý nghĩa
1
2
3

MPCA

Minnesota-Minnesta Pollution Control Agency ( Tổ chức kiểm tra

IMO

ôi nhiễm bang Minnesota )
International Maritime Organization ( Tổ chức hàng hải thế

BWM

giới )
Ballast water management (Công ước quản lý nước dằn tàu )

4 MEPC

Marine environment protection committee ( Ủy ban phòng chống

5


PSC

6

USCG

ôi nhiễm môi trường biển )
Port state control ( Chính quyền cảng )
United States Coast Guard ( Tuần duyên bờ biển Mỹ )

7

CFR

Cost and Freight ( Tiền hàng và cước )

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC HÌNH

5


MỞ ĐẦU
1.

Tính thời sự của đề tài
Mất mát đa dạng sinh học đã và đang là mối lo chung của nhân loại. Trong


nhiều nguyên nhân gây tổn thất đa dạng sinh học, các loài sinh vật ngoại lai xâm
hại được coi là một trong những mối đe doạ nguy hiểm nhất. Nhận ra được điều
này, Công ước Đa dạng Sinh học đã dành hẳn một khoản trong điều 8 (khoản
8(h)) để kêu gọi các bên tham gia công ước: "Ngăn chặn sự du nhập, kiểm soát
hoặc diệt trừ các loài ngoại lai gây hại cho các hệ sinh thái, nơi sống hoặc các
loài sinh vật bản địa"
Sinh vật ngoại lai xâm hại trước hết là những loài không có nguồn gốc bản địa.
Khi được đưa đến một môi trường mới, một loài ngoại lai có thể không thích
nghi được với điều kiện sống và do đó không tồn tại được. Tuy nhiên, trong
nhiều trường hợp khác, do thiếu vắng các đối thủ cạnh tranh và thiên địch như ở
quê nhà cùng với điều kiện sống thuận lợi, các loài này có điều kiện sinh sôi nảy
nở rất nhanh và đến một lúc nào đó phá vỡ cân bằng sinh thái bản địa và vượt
khỏi tầm kiểm soát của con người. Lúc này nó trở thành loài ngoại lai xâm hại.
Sinh vật ngoại lai có thể xâm nhập vào một môi trường sống mới bằng nhiều
cách. Nó có thể đi theo con đường tự nhiên như theo gió, dòng biển và bám theo

6


các loài di cư, nhưng quan trọng hơn cả là do hoạt động của con người. Cùng với
sự phát triển của giao thông vận tải và hoạt động thông thương, con người đã
mang theo, một cách vô tình hay hữu ý, các loài sinh vật từ nơi này đến nơi khác
thậm chí đến những vùng rất xa quê hương của chúng. Việc kiểm soát sự du
nhập của chúng là rất khó, đặc biệt là đối với các trường hợp du nhập một cách
vô thức. Các loài này có thể trà trộn trong hàng hoá, sống trong nước dằn tàu,
bám vào các phương tiện vận tải như tàu thuyền và nhờ đó được mang đến đến
môi trường sống mới. Nhiều loài được du nhập một cách có chủ ý cho các mục
đích kinh tế, giải trí, khoa học nhưng do không được kiểm tra và kiểm soát tốt đã
bùng phát và gây ra nhiều tác hại nặng nề. Chúng ta vẫn chưa quên được trường
hợp ốc bươu vàng (Pomacea sp.). Được nhập khẩu vào nước ta khoảng 10 năm

trước đây, loài ốc này đã nhanh chóng lan tràn từ Đồng bằng Sông Cửu Long ra
các tỉnh miền Trung và miền Bắc, phá hại nghiêm trọng lúa và hoa màu của các
địa phương này. Hàng năm, nhà nước phải bỏ ra hàng trăm triệu đồng cho công
tác tiêu diệt ốc bươu vàng nhưng vẫn chưa đem lại hiệu quả mong muốn.
Tác động mà các loài sinh vật xâm hại gây ra đối với môi trường sống rất đa
dạng nhưng có thể gộp chung thành 4 nhóm:
−
−
−
−

Cạnh tranh với các loài bản địa về thức ăn, nơi sống.v.v.;
Ăn thịt các loài khác;
Phá huỷ hoặc làm thoái hoá môi trường sống bản địa
Truyền bệnh và kí sinh trùng.
Kinh nghiệm cho thấy nhiều loài ngoại lai xâm hại không biểu hiện tác hại

của chúng ngay sau khi xâm nhập vào một môi trường sống mới mà thường trải
qua một giai đoạn “ủ bệnh”. Giai đoạn này dài hay ngắn tuỳ thuộc vào từng loài
cũng như vào đặc điểm môi trường mà chúng xâm nhập vào. Mặc dù đã có nhiều

7


nghiên cứu nhưng nguyên nhân của hiện tượng này vẫn chưa được sáng tỏ. Tuy
nhiên, người ta cũng thấy rằng các hệ sinh thái đã bị biến đổi thường dễ bị tác
động hơn các hệ sinh thái còn nguyên vẹn. Đây là một khó khăn lớn cho công tác
kiểm soát và phòng ngừa tác hại của loại sinh vật này.
Các tác động mà loại sinh vật này gây ra rất phức tạp. Ví dụ như trường hợp
của cá vược sông Nile (Lates niloticus). Sau khi được du nhập vào hồ Victoria

(Châu Phi) năm 1954 nhằm phục hồi sản lượng cá đang suy giảm trong hồ do
đánh bắt quá mức, loài cá này đã gây ra sự tuyệt chủng cho hơn 200 loài cá bản
địa khác trong hồ do cạnh tranh và ăn thịt các loài cá đó. Chưa hết, vì thịt của cá
vược sông Nile có nhiều mỡ hơn các loại cá bản địa, cư dân ở hồ đã phải chặt
nhiều củi hơn để sấy cá dẫn đến hiện tượng phá rừng nghiêm trọng. Đến lượt
mình, việc này gây ra sự xói mòn và rửa trôi đất trong vùng lưu vực làm tăng
hàm lượng chất dinh dưỡng trong hồ tạo điều kiện cho sự phát triển của tảo và
bèo nhật bản (Eichhornia crassipes). Sự bùng nổ của các loài thực vật này làm
giảm lượng oxy trong hồ và làm chết nhiều cá hơn. Ngoài ra việc khai thác mang
tính thương mại loài cá này đã làm làm cư dân ở đây mất đi nghề đánh bắt và chế
biến cá truyền thống của mình. Lợi nhuận thu được từ cá vược sông Nile chỉ rơi
vào túi một số người trong khi đó cư dân và môi trường ở đây hầu như không
những không có lợi mà còn nghèo đói hơn.
Một tác động khác, tuy không kém phần nghiêm trọng nhưng cho đến nay
vẫn chưa được quan tâm đúng mức, là các loài ngoại lai xâm hại góp phần làm
xuất hiện các bệnh dịch mới hoặc tái xuất hiện các bệnh dịch cũ ảnh hưởng đến
sức khoẻ của con người. Sốt rét là một bệnh dịch nguy hiểm được truyền qua véc
tơ truyền bệnh là muỗi Anophele. Năm 1930, loài muỗi Anopheles

8


gambiae được du nhập một cách vô tình vào vùng tây bắc Barasil theo các đoàn
tàu biển đến từ Châu Phi. Chưa đến một năm sau, trong một diện tích khoảng 6
mile vuông với số dân khoảng 12000 người đã xuất hiện 10000 ca nhiễm bệnh
sốt rét. Vào cuối những thập niên 30, người ta đã phải tốn hàng triệu đô la và
hàng nghìn nhân công để tiêu diệt muỗi Anopheles gambiae tại vùng này.
Rõ ràng là, các tác động của sinh vật ngoại lai xâm hại, không những chỉ
làm suy giảm đa dạng sinh học, mà còn ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh khác về
sức khoẻ, kinh tế, xã hội của con người. Để giải quyết vấn đề này, biện pháp

phòng ngừa được ưu tiên hàng đầu vì một khi sinh vật ngoại lai xâm hại đã thích
nghi và phát triển thì chi phí để tiêu diệt chúng là rất lớn và hầu như rất khó tiêu
diệt hoàn toàn
Vấn đề ảnh hưởng của các sinh vật độc hại có trong nước dằn của tàu đã
được IMO đề cập đến từ năm 1988. Để làm giảm thiểu và ngăn ngừa ô nhiễm
môi trường biển do việc vận chuyển các mầm bệnh và thủy sinh vật có hại thông
qua nước dằn, năm 2004, IMO đã thông qua Công ước quốc tế về kiểm soát,
quản lý nước dằn và cặn nước dằn (BWM 2004), Công ước dự kiến sẽ có hiệu
lực trong năm 2012.Theo quy định của Công ước BWM 2004, tàu phải trang bị
kế hoạch trao đổi nước dằn hoặc hệ thống xử lý nước dằn để tránh việc nước dằn
trở thành phương tiện di chuyển các loài thuỷ sinh giữa các khu vực trên thế giới.
Tàu chỉ được phép xả nước dằn chưa qua xử lý tại các khu vực quy định. Tàu
phải được kiểm tra và chứng nhận trong quá trình đóng mới và khai thác để bảo
đảm việc tuân thủ các quy định về quản lý nước dằn. Tại nơi sửa chữa tàu phải
có phương tiện tiếp nhận và xử lý cặn nước dằn. Cơ quan có thẩm quyền của

9


cảng phải tiến hành công tác thanh tra các tàu đến cảng để xác nhận việc tuân thủ
Công ước của các tàu này.
Mọi quốc gia có trách nhiệm bảo vệ và bảo tồn môi trường biển (điều 192).
Trong đó bao gồm việc tránh ô nhiễm biển, bảo vệ và bảo tồn hệ sinh thái quý
hiếm hoặc nhạy cảm cũng như nơi cư trú của các loài và các dạng thủy sinh khác
đang bị suy yếu, bị đe dọa, bị nguy hiểm từ mọi nguồn ô nhiễm (điều 194). Theo
điều 192 thì bao gồm cả việc bảo vệ môi trường của quốc gia khác. Thay vì nỗ
lực của IMO xây dựng và thực thi biện pháp đối phó quốc tế thông qua công ước
quốc tế về quản lý nước dằn, nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ thậm chí nhiều
cảng riêng biệt đã và đang xây dựng hệ thống pháp luật quốc gia riêng hoặc địa
phương liên quan tới việc quản lý nước dằn. Một số luật địa phương và luật quốc

gia nói chung là phù hợp với công ước của IMO, nhưng một số khác có quy định
khác và khắt khe hơn đối với tàu.
Các biện pháp đơn phương của từng quốc gia là mối quan tâm chính vì
công nghiệp vận tải biển mang tính quốc tế cao nhất. Một trong những dấu hiệu
thành công nhất của IMO là đạt đến tiêu chuẩn hóa cho hệ thống pháp luật ngành
vận tải biển, đưa ra các biện pháp kiểm soát mang tính thương mại và hoạt động
có hiệu quả trên cơ sở quốc tế.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu thiết kế thiết bị màng lọc trong phin lọc xả tự động lắp cho hệ
thống xử lý nước dằn trên tàu thủy, từ đó thiết kế phin lọc nước biển lắp đặt trên
tàu
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

10


Đối tượng nghiên cứu của luận văn: Tính toán thiết kế phin lọc tự động làm
sạch
Phạm vi nghiên cứu của luận văn: Tính toán thiết kế phin lọc tự động làm
sạch lắp đặt trên tàu thủy
4. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết tính toán các thông số ảnh hưởng tới độ sụt áp của công
chất lỏng khi qua màng lọc, lập chương trình tính toán độ sụt áp, thiết kế chọn
phin lọc thông qua số liệu tính toán
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• Ý nghĩa khoa học của luận văn
Áp dụng lý thuyết tính toán độ sụt áp. Từ cơ sở lý thuyết, luận văn thiết kế
phin lọc làm sạch tự động lắp cho hệ thống ballast tàu thủy. Luận văn sử dụng
phần mềm Matlab để lập trình các thông số ảnh hưởng và kiểm nghiệm lại kết
quả thiết kế trước khi tiến hành chế tạo lắp đặt trên tàu .

• Ý nghĩa thực tiễn của luận văn
Kết quả của luận văn góp phần thúc đẩy việc chế tạo hệ thống phin lọc làm
sạch tự lắp đặt trên tàu thủy và nâng cao tỉ lệ sản phẩm nội địa hóa trong ngành
công nghiệp đóng tàu Việt Nam.

11


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÔNG ƯỚC IMO VỀ QUẢN LÝ NƯỚC DẰN
TÀU
1.1Nước dằn và công ước IMO
Vấn đề ảnh hưởng của các sinh vật độc hại có trong nước dằn của tàu đã
được IMO đề cập đến từ năm 1988. Để làm giảm thiểu và ngăn ngừa ô nhiễm
môi trường biển do việc vận chuyển các mầm bệnh và thủy sinh vật có hại thông
qua nước dằn, năm 2004, IMO đã thông qua Công ước quốc tế về kiểm soát,
quản lý nước dằn và cặn nước dằn (BWM 2004), Công ước dự kiến sẽ có hiệu
lực

trong

năm

2012.

Theo quy định của Công ước BWM 2004, tàu phải trang bị kế hoạch trao
đổi nước dằn hoặc hệ thống xử lý nước dằn để tránh việc nước dằn trở thành
phương tiện di chuyển các loài thuỷ sinh giữa các khu vực trên thế giới. Tàu chỉ
được phép xả nước dằn chưa qua xử lý tại các khu vực quy định. Tàu phải được
kiểm tra và chứng nhận trong quá trình đóng mới và khai thác để bảo đảm việc
tuân thủ các quy định về quản lý nước dằn. Tại nơi sửa chữa tàu phải có phương

tiện tiếp nhận và xử lý cặn nước dằn. Cơ quan có thẩm quyền của cảng phải tiến
hành công tác thanh tra các tàu đến cảng để xác nhận việc tuân thủ Công ước của
các

tàu

này.

Mọi quốc gia có trách nhiệm bảo vệ và bảo tồn môi trường biển (điều 192).
Trong đó bao gồm việc tránh ô nhiễm biển, bảo vệ và bảo tồn hệ sinh thái quý
hiếm hoặc nhạy cảm cũng như nơi cư trú của các loài và các dạng thủy sinh khác
đang bị suy yếu, bị đe dọa, bị nguy hiểm từ mọi nguồn ô nhiễm (điều 194). Theo
điều 192 thì bao gồm cả việc bảo vệ môi trường của quốc gia khác.
Thay vì nỗ lực của IMO xây dựng và thực thi biện pháp đối phó quốc tế thông
qua công ước quốc tế về quản lý nước dằn, nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ thậm

12


chí nhiều cảng riêng biệt đã và đang xây dựng hệ thống pháp luật quốc gia riêng
hoặc địa phương liên quan tới việc quản lý nước dằn. Một số luật địa phương và
luật quốc gia nói chung là phù hợp với công ước của IMO, nhưng một số khác có
quy

định

khác

và


khắt

khe

hơn

đối

với

tàu.

Các biện pháp đơn phương của từng quốc gia là mối quan tâm chính vì
công nghiệp vận tải biển mang tính quốc tế cao nhất. Một trong những dấu hiệu
thành công nhất của IMO là đạt đến tiêu chuẩn hóa cho hệ thống pháp luật ngành
vận tải biển, đưa ra các biện pháp kiểm soát mang tính thương mại và hoạt động
có

hiệu

quả

trên

cơ

sở

quốc


tế.

Hiện nay trên thế giới người ta đang nỗ lực tìm các biện pháp ngăn chặn các
cuộc xâm lấn sinh học hay còn gọi là ô nhiễm sinh học. 156 nước của Tổ chức
quốc tế về biển đã phát triển luật điều chỉnh để kiểm soát việc thải nước dằn tàu,
một nguồn của nhiều loài xâm nhập trong vùng cửa sông ven biển. Trong nội
địa, một số nước đã có những hoạt động để bảo vệ nguồn nước của mình, chống
xâm lấn. Trong Hồ Lớn giữa Mỹ và Canada đã có lệnh kiểm soát nước thải dằn
tàu từ các tàu buôn từ 1990 để chống lại sự xâm lấn của loài trai vằn. Gần đây
Mỹ đã mở rộng việc kiểm soát nước dằn tàu đến các cảng khác của mình, buộc
các tàu phải lọc hoặc thay nước dằn tàu trước khi vào cảng. Chilê và cảng Haija,
Israel, cũng đã đặt ra yêu cầu đối với nước dằn tàu và úc có một chương trình
kiểm

soát

việc

thải

nước

dằn

tàu.

Để phòng ngừa các biện pháp đơn phương, IMO đã tham gia vào chương trình
nước dằn toàn cầu ( Globallast Program) nhằm cải thiện các biện pháp đối phó
về mặt pháp luật được tiêu chuẩn hóa đối với công ước về quản lý nước dằn tàu.
Các ví dụ về các quốc gia thực thi hệ thống pháp luật liên quan đến việc quản lý


13


nước dằn tàu bao gồm Úc, NiuDiLan Isaren và Mỹ. Một số bang của Úc và Mỹ
và cảng riêng biệt trên thế giới có các quy định riêng
1.1.1 Áp dụng của công ước quốc tế về nước dằn tàu
Công ước quốc tế về quản lý nước dằn và cặn lắng nước dằn (BWM) chuẩn
bị hội tụ đủ các điều kiện có hiệu lực. Tính đến 31/10/2012, Công ước về quản lý
nước dằn và cặn lắng nước dằn đã được 36 quốc gia phê chuẩn với đội tàu tổng
cộng chiếm 29.07% tổng dung tích đội tàu thương mại thế giới.Theo quy định,
Công ước BWM sẽ có hiệu lực trong thời gian 12 tháng sau khi nhận được sự
phê chuẩn của 30 quốc gia với đội tàu tổng cộng chiếm 35% tổng dung tích đội
tàu thương mại quốc tế.Như vậy Công ước quốc tế về quản lý nước dằn và cặn
lắng nước dằn sắp hội tụ đủ các điều kiện để bắt đầu có hiệu lực.
Mặc dù hiện nay quy định về quản lý nước dằn và cặn lắng nước dằn chưa
được áp dụng với tàu biển đóng mới hoạt động tuyến quốc tế, nhưng trong thời
gian tới, khi Công ước BWM hội tụ đủ các điều kiện và có hiệu lực thì các tàu
biển đóng mới năm 2012 cần phải có kế hoạch lắp đặt hệ thống xử lý nước dằn
ngay từ khi đóng mới nhằm thoả mãn các quy định bắt buộc khi Việt Nam tham
gia Công ước này.
Kết quả dự báo cho thấy nhiều khả năng các điều kiện để có hiệu lực của
Công ước BWM sẽ được đáp ứng thoả mãn vào cuối năm 2012, hoặc đầu năm
2013. Như vậy, Công ước có thể có hiệu lực vào cuối năm 2013 hoặc đầu năm
2014.Mục 3, Quy định B-3 (Quản lý nước dằn tàu) của Công ước BWM quy
định tàu được đóng vào hoặc sau năm 2009, với tổng thể tích két chứa nước dằn
nhỏ hơn 5.000 m3, phải thực hiện việc quản lý nước dằn phù hợp với Quy định

14



D-2 (Tiêu chuẩn chức năng nước dằn), hay nói cách khác là tàu phải trang bị hệ
thống xử lý nước dằn được phê chuẩn.

Hình 1.1. Hệ thống xử lý nước dằn tàu
Liên quan đến quy định nêu trên, ngày 29 tháng 11 năm 2007 Đại hội đồng
IMO đã thông qua Nghị quyết A.1005(25) cho phép hoãn việc trang bị hệ thống
xử lý nước dằn cho các tàu liên quan. Theo Nghị quyết này, quốc gia thành viên
Công ước có thể chấp nhận hoãn việc lắp đặt hệ thống xử lý nước dằn cho tàu
đóng trong năm 2009 (tức là tàu được đặt sống chính trong năm 2009) đến đợt
kiểm tra hàng năm lần thứ 2 hoặc lần thứ 3, nhưng không được muộn hơn ngày
31 tháng 12 năm 2011. Tuy nhiên, việc hoãn này không được chấp nhận cho tàu
đóng sau năm 2009. Tàu được đóng trong năm 2010 với tổng thể tích két chứa
nước dằn nhỏ hơn 5.000 m3, mang cờ quốc tịch của quốc gia thành viên Công

15


ước BWM, phải tuân thủ Quy định B-3.3 khi Công ước có hiệu lực, tức là bắt
buộc phải trang bị hệ thống xử lý nước dằn theo Quy định D-2.
1.1.2 Quy định quản lý nước dằn tàu của các quốc gia trên thế giới
a: Trên thế giới
Theo thống kê chung , trước khi nhập cảnh vào một nước thì các tàu phải
khai báo mẫu chung của IMO. Điền đầy đủ thông tin trong mẫu khai báo và gửi
qua mail đến cơ quan kiểm soát nước dằn tàu tại bến cảng đến, tại đây sẽ có hệ
thống tự động nhập tất cả các thông tin và hệ thống quản lý của họ
Theo quy chuẩn của Mỹ số 33 CFR 151.1510 của chương trình quản lý nước dằn
tàu ban hành tháng 12 năm 2005 thì thuyền trưởng phải sử dụng một trong các
hành động quản lý nước dằn sau
- Tiến hành trao đổi nước cách bờ 200 hải lý và nước sâu 2000m

- Luôn giữ nước dằn tàu trong hành trình hay sử dụng phương pháp song
âm đã được công nhận để xử lý
- Đối với tàu không có phương pháp xử lý phù hợp với quy định thì phải
quay ngược ra biển khơi để trao đổi nước ở đó
b: Quy định của Mỹ
Tháng 8/2005 Ủy ban cấp cao về khoa học và vận tải thương mại đã thông
qua đạo luật quản lý nước dằn tàu 2005, Nếu được triển khai, phần lớn các yêu
cầu gần tương tự như Công ước quản lý nước dằn tàu của IMO. Ban đầu, tàu sẽ
phải quản lý nước dằn bằng cách tuân theo các tiêu chuẩn trao đổi nước dằn và
sau đó tuân theo các tiêu chuẩn xử lý. Các giai đoạn áp dụng của đạo luật tương
tự như các giai đoạn của Công ước với hiệu lực bắt buộc của các tiêu chuẩn trao

16


đổi

được

lên

kế

hoạch

vào

năm

2009.


Tuy nhiên có hai điểm khác căn bản giữa đạo luật và Công ước quốc tế. Thứ
nhất, đạo luật khi được áp dụng sẽ yêu cầu các tiêu chuẩn xử lý cao hơn so với
tiêu chuẫn thực hiện Công ước 100 lần. Cần chú ý rằng, trước khi các tiêu chuẩn
có hiệu lực, có các qui định dưới đạo luật đòi hỏi Cơ quan phòng vệ bờ biển của
Hoa Kỳ (USCG) xem xét lại tính khả thi và đánh giá xem tiêu chuẩn xử lystheo
dự kiến có phù hợp hay không. USCG sẽ có thể đẩy nhanh hoặc làm chậm quá
trình thực thi tùy theo kết quả xem xét tính khả thi và nếu công nghệ hiện thời có
thể thực hiện tốt hơn các tiêu chuẩn đề ra thì có thể điều chỉnh các tiêu chuẩn
một

cách

phù

hợp.

Đạo luật qui định cụ thể các hình phạt hành chính và hình sự có thể bị áp đặt cho
các vi phạm. Bất kỳ người nào vi phạm qui định của đạo luật sẽ bị xử phạt hành
chính lên tới 32.500USD một ngày và tàu có thể chịu trách nhiệm đối vật (in
rem) đối với bất kỳ việc xử phạt hành chính này. Bất kỳ người nào cố tình vi
phạm đạo luật này sẽ bị coi là phạm tội nghiêm trọng sẽ bị bỏ tù và/hoặc phạt
tiền. Tàu cũng phải tuân theo luật của bang hoặc luật địa phương và các biện
pháp của bang hoặc của địa phương như hình phạt hoặc tiền phạt được phép lớn
hơn
Yêu cầu các tàu có trọng tải 300GT và lớn hơn ,trừ tàu quân sự phải gửi
mẫu báo cáo nước dằn tàu của Mỹ 24 giờ trước khi vào cảng Washington của mỹ
và nếu dùng mẫu báo cáo nước dằn tàu IMO cũng được chấp nhận nhưng mẫu
báo cáo nước dằn tàu của mỹ được ưu tiên hơn. Trong mẫu báo cáo nước dằn tàu
sẽ điền thông tin trao đổi nước ở biển đối với các tàu khi vào cảng

Washington .Mẫu báo cáo nước dằn tàu sẽ điền thông tin bốc dỡ hàng hóa khi
vào cảng Columbia.

17


Các tàu không xả nước dằn cũng làm mẫu báo cáo nước dằn tàu viết cào phần “
không xả nước dằn” và phải kèm theo giấy chứng nhận không xả nước.
Yêu cầu trao đổi nước là các tàu khi vào cảng Washington phải tiến hành tra đổi
nước ngoài biển khơi khi tàu ngang qua đó trong hành trình của tàu. Trường hợp
tàu có hành trình nội địa không đi qua biển khơi trong cuộc hành trình thì tiến
hành trao đổi nước cách bờ ít nhất 50 hải lý.
Các trường hợp không phải trao đổi nước (theo quy định của cơ quan quản lý ô
nhiễm bang Minnesota-Minnesta Pollution Control Agency-MPCA)
- Khi các tàu không đảm bảo an toàn khi trao đổi nước ngoài khơi thì
thuyền trưởng phải điền vào mẫu báo cáo nước dằn tàu không báo rõ việc
trao đổi nước do điều kiện an toàn của tàu không cho phép
- Khi hệ thống xử lý nước dằn tàu của tàu đạt tiêu chuẩn xử lý nước thì tàu
không cần phải trao đổi nước ngoài khơi
Từ ngày 01 tháng 07 năm 2007 việc xả nước dằn tàu đã trao đổi và đã xử lý tại
Washington không còn được chấp nhận nữa. điều này có nghĩa là quy định các
trường hợp chấp nhận tàu không trao đổi nước không còn hiệu lực nữa. chính vì
vậy các tàu đòi hỏi phải có phương pháp xử lý nước dằn tàu khác không phải là
trao đổi nước nữa

18


Hình 1.2. Nước dắn tàu được hút vào và bơm ra khi làm hàng
c: Qui định của các nước tại khu vực xung quanh biển Địa Trung Hải

Theo tin từ Tổ chức Hàng hải thế giới (IMO) cho biết, kể từ ngày 1 tháng 1
năm 2012 trên khu vực biển Địa Trung Hải sẽ thực thi áp dụng hệ thống quản lý
nước dằn tàu tự nguyện (Ballat Water). Hệ thống này được sự đồng ý của tất cả
các

quốc

gia

xung

quanh

khu

vực

biển

Địa

Trung

Hải.

Hệ thống quy định trước khi ra/vào Địa Trung Hải từ Đại Tây Dương hoặc từ Ấn
Độ Dương các tàu , nếu có thể nên đổi nước dằn tàu như theo tiêu chuẩn quy
định trong tiêu chuẩn D-1 của Công ước Quốc tế về quản lý nước dằn tàu tại vị
trí cách đất liền tối thiểu 200 hải lý và có độ sâu ít nhất là 200 mét. Trong trường
hợp bất khả kháng, vì lý do bị lệch hành trình hoặc trễ hoặc vì lý do an toàn của

tàu, việc đổi nước dằn tàu nên được thực hiện ở khu vực xa đất liền nhất nếu có
thể, và trong mọi trường hợp thì khoảng cách tối thiểu phải là 50 hải lý và có độ
sâu

tối

thiểu

200m.

Trong trường hợp tàu chỉ chạy giữa các cảng trong vùng biển Địa Trung
Hải; hoặc giữa vùng biển Đen và biển Đỏ; hoặc giữa vùng biển Đen và biển Địa
Trung Hải; hoặc giữa vùng biển Đỏ và biển Địa Trung Hải. Thì việc đổi nước
dằn tàu nên được thực hiện ở khu vực xa đất liền nhất nếu có thể, và trong mọi
trường hợp thì khoảng cách tối thiểu phải là 50 hải lý và có độ sâu tối thiểu
200m. Trong trường hợp bất khả kháng, vì lý do bị lệch hành trình hoặc trễ hoặc
vì lý do an toàn của tàu, thì việc đổi nước dằn tàu sẽ được thực hiện tại khu vực
do

Chính

quyền

19

cảng

chỉ

định.



Chi tiết của hệ thống này đã được Trung tâm ứng cứu khẩn cấp sự cố ô
nhiễm môi trường biển khu vực biển Địa Trung hải (REMPEC) cung cấp bằng
thông tư cho Tổ chức Hàng hải Thế giới (IMO). Trong thông tư trình tới IMO,
REMPEC đã giải thích rằng Hệ thống đồng bộ về việc quản lý nước dằn tàu tự
nguyện sẽ được áp dụng từ ngày 1 tháng 1 năm 2012 cho đến khi Công ước
Quốc tế về quản lý nước dằn tàu (Ballast Water Manangement Convention) của
IMO có hiệu lực.
d: Quy định ở Canada
Chương trình kiểm tra quản lý nước dằn tàu sẽ tiến hành kiểm tra các tàu
theo quy định , bao gồm báo cáo nước dằn tàu ,nhật ký hàng hải ,các ghi chép và
kế hoạch quản lý nước dằn tàu .Các thủy thủ cũng được kiểm tra về những biến
thức liên quan đến kế hoạch quản lý nước dằn tàu áp dụng thực tế trên tàu có
hiệu quả không cuối cùng sẽ kiểm tra vệ sinh của cả khoang chứa nước dằn tàu
và không chứa nước dằn tàu
Các tàu trước khi vào vùng ranh giới biển thuộc lãnh hải Canada đều phải
trình mẫu báo cáo nước dằn tàu. Những thông tin và hành trình tàu ,khẳ năng
chứa nước dằn tàu ,các hoạt động quản lý nước dằn tàu nguồn lấy nước dằn tàu,
chương trình quản lý nước dằn tàu và đề xuất vị trí xả nước dằn tàu. Vào năm
2007, 100% mẫu báo cáo nước dằn tàu được kiểm tra để thẩm định nguồn gốc
nước dằn tàu, tính phù hợp và mục đích chương trình quản lý nước dằn tàu có
đạt được hay không
e: Quy định của Việt Nam

20


Dựa vào Nghị định về quản lý cảng biển và luồng hàng hải – số
71/2006/NĐ-CP, Hà Nội ngày 25 tháng 07 năm 2006 ,ta có thể tóm lược những

quy định khai thác bắt buộc các loại tàu phải tuân thủ khi nhập cảnh tại Việt
Nam như sau
Tất cả các tàu thuyền nước ngoài ,không phân biệt lớn nhỏ, quốc tịch và mục
đích sử dụng chỉ được phép vào cảng biển khi có đủ điều kiện an toàn, an ninh ,
phòng ngừa ôi nhiễm môi trường và các điều kiện theo quy định của pháp luật
Trước khi tàu vào cảng, chủ tàu, người quản lý, người khai thác tàu hoặc người
được ủy quyền phải gửi cho Cảng vụ hàng hải nơi tàu đến mẫu “bản khai chung”
(phụ lục 1) trước khi tàu nhập cảnh. Thời gian thông báo chậm nhất 8 giờ trước
khi tàu dự kiến đến cảng. Chỉ có giám đốc Cảng vụ hàng hải mới có quyền chỉ
định vị trí neo đậu cho tàu thuyền trong vùng nước cảng, chậm nhất 2 giờ kể từ
khi nhận được thông báo tàu đã đến vị trí thả hoa tiêu
Đối với tàu không xả nước dằn thì sẽ làm thủ tục nhập cảnh tại phao số 0 hoặc có
thể ngay tại cảng nhập cảnh theo thời gian quy định trước khi nhập cảnh
Đối với tàu có xả nước dằn tàu bắt buộc phải làm thủ tục khai báo tại phao số 0
và điền vào giấy kiểm dịch y tế đối với tàu thủy
Tại điều 15 quy định tạm thời về kiểm soát ôi nhiễm trong giao thông đường
thủy thành phố Hồ Chí Minh quy định :
- Hàm lượng dầu trong nước dằn tàu thải ra vùng nước và vùng cảng thành
phố Hồ Chí Minh không được vượt quá 0.3ppm như tiêu chuẩn Việt Nam
TCVN 5942-1995 quy định. Tuyệt đối không được pha loãng để làm hàm
lượng dầu xuống thấp hơn 0.3ppm trước khi thải nước dằn tàu

21


- Hàm lượng các chất ôi nhiễm không phải dầu mỏ của nước dằn tàu phải
được thải ra vùng nước và vùng cảng thành phố Hồ Chí Minh không được
vượt quá các tiêu chuẩn được quy định bởi tiêu chuẩn TCVN 5942-1995
- Nước dằn tàu thải ra vùng nước và vùng cảng không được mang mầm
bệnh như điều lệ kiểm dịch Việt Nam quy định và các loài tảo độc

Quy trình khai báo nước dằn tàu khi nhập cảnh vào Việt Nam có liên quan đến
nước dằn tàu còn một số điểm không thể kiểm soát được:
- Vấn đề khai báo nước dằn tàu còn dựa vào tính tự giác của người vận hành
tàu. Những tàu nào có khai báo là xả nước dằn tại cảng biển Việt Nam mới
điền vào mẫu khai báo nước dằn ( phụ lục 2 ), chính vì vậy ta không thể
kiểm soát được tính trung thực khi khai báo nước dằn tàu của các tàu
- Việc quản lý quy trình khai báo nước dằn tàu chưa được chặt chẽ, chỉ điền
vào mẫu nước dằn tàu, thông báo cho trung tâm kiểm dịch y tế quốc tế biết
giờ, địa điểm sẽ xả nước dằn tàu để xử lý lượng nước dằn trước khi xả.
Nhìn chung những quy định khai báo về quản lý nước dằn tàu của việt nam khác
hẳn các nước trên thế giới và cũng theo quy định chung như
-

Yêu cầu trao đổi nước ngoài khơi
Không sử dụng mẫu khai báo nước dằn IMO
Không yêu cầu thực hiện kế hoạch quản lý nước dằn tàu
Tất cả những quy trình khai báo và cập nhật thông tin của các nước trên
thế giới đều được tiến hành tự động qua chương trình quản lý xây dựng
sẵn.

22


1.1.3. Hệ thống nước dằn tàu
Một hệ thống nước dằn cho phép một con tàu bơm nước vào và ra khỏi các
két một lượng rất lớn để bù cho một sự thay đổi trọng tải hàng hóa, điều kiện
không tải, hoặc do thay đổi thời tiết.
Thể tích của các két nước dằn có thể chứa hàng triệu gallon trên một con
tàu lớn. Điều này cho phép các tàu để chuyên chở tải nhẹ hay nặng, trong khi
duy trì độ nổi lý tưởng và cân bằng trong mọi điều kiện biển.

Trong một con tàu có thể bơm khô tất cả các két nước dằn để vượt qua một
khu vực nước cạn hay bơm vào các két về phía lái chỉ để nâng mũi ở các vùng
biển rộng.
Các thiết bị của hệ thống bao gồm; hộp van thông biển, phin lọc lớn và nhỏ,
máy bơm, đường ống phân phối, các két nước dằn, hệ thống xử lý, hệ thống xả,
và tất cả các van, cảm biến và điều khiển để chạy các thiết bị.
a.Các sinh vật trong nước dằn tàu
Các sinh vật trong nước biển là một mối đe dọa lớn đối với hệ sinh thái và
các nền kinh tế của các khu vực bị ảnh hưởng. Các nhà nghiên cứu cho rằng
khoảng một phần ba của tất cả vi sinh vật có thể được vận chuyển trong các két
nước dằn tàu.
Con trai đen đã được giới thiệu vào hồ Saint Clair vào năm 1988 khi một
chiếc tàu bơm nước dằn vào hồ một lượng lớn. Các hồ lớn chiếm gần hai mươi
phần trăm lượng nước bề mặt của trái đất trong một hệ thống lưu vực sông. Các
loại hàu lạ đã loại giống bản địa khi theo nước dằn tàu vào vùng biển và đã gây
ra thiệt hại ước tính 7 tỷ USD (Mỹ). Ngoài ra loài hàu còn gây thiệt hại do đóng

23


cặn hay bịt các thiết bị dưới nước mà các thiết bị này rất cần thiết cho các hoạt
động công nghiệp và giải trí.
Cá mút đá biển và gai nước là những sinh vật ăn hết thức ăn của loài cá chủ
hoặc cạnh tranh với cá con về thực phẩm. Nhiều loài cá có giá trị thương mại bị
ảnh hưởng bởi các loài xâm lấn. Những loài động vật và sinh vật khác có thể
sống trong nước ngọt hay nước mặn, chúng có thể lây lan vào đường thuỷ nội địa
từ cảng nước mặn và bến cảng.
Cây cũng có thể di chuyển xa trong nước dằn. Loại cỏ thi Eurasian là một
loại cây bề mặt mà có thể làm tắc nghẽn và cản trở thiết bị phục vụ cho du lịch,
giải trí do nó tạo thành các tấm thảm dày. Eurasian loại cỏ đã được di cư đến

Hoa Kỳ vào năm 1940. Bởi vì cây này có thể sản sinh ra một lượng lớn từ chỉ
một mẩu nhỏ của cây đã được vận chuyển trong nước dằn tàu của một con tàu.
b. Giải quyết vấn đề của nước dằn tàu
Trong nhiều năm các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều phương pháp
khác nhau để tiêu diệt các loài xâm lấn trong nước dằn tàu của một con tàu. Hầu
hết khó khăn trong thực tế phải xử lý một lượng lớn nước trong một thời gian
ngắn. Nhiều hệ thống dựa trạm trên bờ để xử lý nước dằn, do đó mất nhiều giờ
hoặc vài ngày để qua hệ thống xử lý của họ.
Khi làm hàng một con tàu phải có khả năng xả nước dằn nhanh như hàng
hóa được nạp. Trong trường hợp khẩn cấp các két phải được bơm cạn càng
nhanh càng tốt. Một đường ống đi qua các hệ thống xử lý nước dằn tàu là không
đủ để tiêu diệt tất cả các sinh vật trong nước dằn.

24


c. Giải pháp xử lý nước dằn và các vấn đề bất cập
Khi làm hàng không được xả nước dằn hoặc phải theo các qui định thay
nước dằn của quốc tế, quốc gia, địa phương. Trong một số khu vực đòi hỏi phải
niêm phong các két nước dằn trong khi những nơi khác cho phép thay nước.
Trao đổi nước dằn cho phép các két được bơm đầy nước trong vùng biển địa
phương. Các két nước dằn kín có thể cần phải được làm trống trong tình huống
khẩn cấp và việc thay nước dằn bị cấm do ở gần khu vực nhạy cảm, và việc thay
nước dằn chỉ được thực hiện ở vùng cho phép để cho các tàu hoạt động một cách
an toàn. Sau đây chúng tôi sẽ liệt kê các phương pháp xử lý nước dằn hiện đang
được áp dụng
 Phươn pháp xử lý bằng trao đổi nước
Ưu điểm:
- Bởi vì trao đổi nước được tiến hành trong hành trình của tàu nên
không mất thời gian cho việc xử lý nước dằn tàu.

- Không cần thêm thiết bị máy móc và rất dễ dàng áo dụng các
loại tàu
- Luật bắt buộc các tàu trao đổi nước khi cập cảng được kiểm soát
dễ dàng vì độ mặn của nước ngoài biển khơi cao hơn nước trong
vùng duyên hải, dựa vào đây ta có thể kiểm soát được tàu có
trao đổi nước hay không, hơn nữa hiện nay cũng có một nghiên
cứu về phương pháp mới để kiểm tra nhanh và dễ dàng việc
trao đổi nước dằn tàu có được thực hiện hay không
Nhược điểm:
- Khó để lấy hết toàn bộ bùn lắng và phần nước ở đáy của
khoang chứa nước dằn tàu

25