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Environmental Protection in Maritime Transport

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Ship Operation Technology
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Abstract

The topic of “marine environmental protection” has been of great international importance for many years. Environmentally hazardous chemicals in ship painting, the introduction of nonnative organisms with the ballast water, the discharge of wastewater and waste into the sea, and the pollutants from exhaust gases or oil pollution can have a lasting impact on the state of the marine environment.

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Notes

  1. 1.

    Further details [79].

  2. 2.

    For a list of currently existing special areas, see [54].

  3. 3.

    Electric diesel engine aggregates.

  4. 4.

    In the Time Online, for example, an amount of up to 3 kg per person and day is mentioned [78].

  5. 5.

    See, e.g., the High Seas Injection Act.

  6. 6.

    Hellwig et al. assume 1.2 kg per capita and day of combustible waste [19]; own research at the German Navy provides 1.5 kg per capita and day as average combustible waste.

  7. 7.

    On the subject of sustainability in particular [33, p. 113]; [55].

  8. 8.

    On the overall topic, see [32, p. 72 ff.].

  9. 9.

    International Maritime Organization, Resolution MEPC.76(40), “Standard specification for on-board combustion plants” of February 23, 2007 (VkBl. No. 6 of March 31, 2007, p. 174).

  10. 10.

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  11. 11.

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  12. 12.

    See also “Shipping Dictionary” in [56] and Article 3 of the Convention on the Reduction of Statelessness in [74].

  13. 13.

    “Shipping Dictionary” in [56].

  14. 14.

    Note: In addition to the BImSchG, the Recycling Management Act also requires that the state of the art be taken into account in waste disposal.

  15. 15.

    More detailed information on the state of the art [22, Sect. 3, No. 93 ff].

  16. 16.

    See also no. 5.1.2 of the First General Administrative Regulation for the Federal Immission Control Act (Technical Instructions on Air Quality Control—TA Luft) of July 24, 2002 (GMBl. p. 511).

  17. 17.

    In-depth [34, p. 7 ff. and p. 72 ff.].

  18. 18.

    Dioxin recovery.

  19. 19.

    Based on a quantity of waste to be incinerated of 1.2 kg per person and day, and a crew of 200 persons.

  20. 20.

    Reference oxygen content 11%, exhaust gas dry, H u about 9–11 MJ∕kg.

  21. 21.

    See, for example, Riediger “combustion” in [11, p. 509 ff.].

  22. 22.

    The lower calorific value H u of municipal waste is about 9–11 MJ∕kg.

  23. 23.

    273.15 K and 1,013 hPa.

  24. 24.

    For example, Achternbosch and Richers name a value of 5 Nm3∕kg [1, p. 8].

  25. 25.

    See for example [7, p. 213 ff.]; [24, 26, 83].

  26. 26.

    The different models are explained in [44] and others.

  27. 27.

    The following calculations for adsorption are based on company GUTHʼs designs [65].

  28. 28.

    See [64]; further assumption from the evaluation of various literature references (e.g., [69]). as mean value.

  29. 29.

    27th Ordinance to the Federal Immission Control Act—Ordinance on installations for cremation.

  30. 30.

    Flue gas desulfurization plant (REA—Rauchgasentschwefelungsanlage).

  31. 31.

    See, for example, the product information of the Dammann company [57].

  32. 32.

    For this purpose, Röhr and Holzapfel [63].

  33. 33.

    Flue gas at 150 °C and 1 bar [12, p. 161].

  34. 34.

    Also only a rough estimate; it depends on sailing area and season.

  35. 35.

    Flue gas at 500 °C and 1 bar: 1.185 kJ∕kgK, density of 0.46 kg∕m3 [12, p. 161].

  36. 36.

    At 20 °C [12, p. 154].

  37. 37.

    [12, p. 111].

  38. 38.

    [12, p. 161], averaged from the densities at 900 °C and 800 °C.

  39. 39.

    p N = 1,013 mbar, T N = 273,15 K.

  40. 40.

    Proportionality factors from [16, Fig. 4, p. 16] for nominal size DN 150.

  41. 41.

    Waste Catalogue Ordinance.

  42. 42.

    See, utility model protection by the German Patent and Trademark Office dated August 17, 2006, No.: 20 2006 009 138.6.

  43. 43.

    Utility model protection by the German Patent and Trademark Office from August 17, 2006, No.: 20 2006 009 138.6.

  44. 44.

    The following from [60].

  45. 45.

    Emission Control Area (ECA).

  46. 46.

    Twenty-foot equivalent unit (20-ft container).

  47. 47.

    Federal Law Gazette (Bundesgesetzblatt; BGBl.) Volume 2012 Part II No. 32, issued in Bonn on October 23, 2012.

  48. 48.

    On BOD and COD, see also [43, p. 10].

  49. 49.

    See also Altmann [51].

  50. 50.

    Bio-substances Ordinance of July 15, 2013 (BGBl. I p. 2514, last amended by Article 146 G v. March 29, 2017 I 626).

  51. 51.

    See also data sheet “Mechanical wastewater pretreatment,” company Martin, http://www.siclaro.ch/de/produkte/downloads/Maritim/ProspektRechen2004.pdf (call date April 3, 2017).

  52. 52.

    Information from the company Ocean Clean GmbH, Rostock.

  53. 53.

    The processes differ in the pore size of their membranes: 0.5–0.1 μm is microfiltration, 0.1–0.01 μm is ultrafiltration [76]; 10–1 nm is nanofiltration.

  54. 54.

    See MARPOL Annex IV Regulation 9 (para. 1.2).

  55. 55.

    BG Transport, Marine Environmental Protection, Ship Safety Division, May 23, 2011.

  56. 56.

    Bilge water oil separator of the company Ocean Clean GmbH, Rostock.

  57. 57.

    Note transition periods according to the Regulation B-3—see below.

  58. 58.

    See Ballast Water Convention, Regulation B-4: 200 nm from the nearest land, in exceptions 50 nm, and water depth of 200 m.

  59. 59.

    The abbreviation “cfu” stands for “colony-forming unit”.

  60. 60.

    Spectrum of UV light with a wavelength between 100 and 280 nm.

References

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Pfaff, M. (2022). Environmental Protection in Maritime Transport. In: Ship Operation Technology. Springer, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-32729-3_8

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