廢物有價 污水殘餘物變身環保物料

文: 教育傳媒

教育資訊 教育傳媒 教育專業 教育專業26期 香港教育大學 科學與環境學系 曾耀輝博士 環保物料 廢物 環保

根據香港環境保護署統計,2020年於堆填區的棄置量為平均每日大約14,000 公噸,相當於超過 1,000 架雙層巴士的重量,對堆填區構成沉重的壓力。作為香港的一分子,每個人都應該參與減廢。來自社會不同界別的人士和組織,正設法減少、重用及回收廢物並轉化成有用資源,以保護環境,從而延長堆填區的壽命。香港教育大學科學與環境學系副教授曾耀輝博士與其團隊致力於解決環境設施中的處理過程殘餘物問題,研究如何將這些殘餘物進行回收利用,並轉化成可持續的資源,在紓緩廢物處理設施的負荷的同時,並減少天然資源和能源的消耗。

變廢為寶 綠色建材到環保杯墊

研究團隊將來自污水處理、食水淨化和焚化過程中產生的殘餘物,包括:污水污泥、明礬污泥、爐底渣和煤灰,回收並轉化成建築材料,製成符合建築工程和環境標準的環保混凝土路磚。曾博士自 2013 年起已透過大學的研究起動資金,開始研發以不同處理過程殘餘物升級再造綠色建築材料,透過國際研討會及學術論文分享研究成果,後來更得到香港水務署關注,成為水務署支持的研發項目,探討以脫水的濾水污泥取代傳統骨料和水泥,作為環保混凝土磚的原材料,並將其於香港兩間學校和一間非政府機構加以應用和進行不同測試。

研究團隊利用上述各種殘餘物成功取代骨料和水泥,作為綠色建築材料的原料,在減少消耗天然資源的同時,實現都市廢物的循環回收。測試結果表明,環保磚的抗壓強度符合本港的《土木工程一般規格》,而製造過程亦能夠有效地控制污染物的釋出,其殘餘量均符合香港和美國的安全標準。於去年日內瓦國際發明展更榮獲銀獎,兩年前亦獲得台灣國際創新發明大賽銀獎。曾博士指出:「我們希望從環境建築及日常生活入手,提升物料的普及程度,於是與團隊着力將其改造成環保杯墊,可透過塑膠模製或 3D 打印技術,並按照個人喜好自定顏色、形狀或圖案。」這款兼顧環保與個性化設計的杯墊,最終於今年第 7 屆加拿大國際發明及創新比賽奪得三個獎項,包括金獎、大會特選獎和特別獎。

物料無毒耐磨 改造過程簡易安全

「污泥再造能真正達致減少廢物,令社會更進一步實踐綠色循環生活。這種環保物料主要回收利用明礬污泥、爐底渣和煤灰。除了製作環保杯墊外,亦可以按照設計需要調節比例,改造成符合日常需要的家居產品,如吸水地墊等。」曾博士補充道。而且比起傳統以玻璃、陶瓷、硅藻土、硅膠或紫砂材質製作的產品,這種環保物料具有更好的吸水性,更耐磨耐用。因製作過程免去了原料開採、生產及廢物處理的開支,其生產成本亦更低廉。「而且製作過程相對簡易,以環保杯墊為例,只需透過預處理,當中包括脫水、壓碎、篩選,並攪勻,便可以利用模型輕易製成環保杯墊。製作過程亦毋需添加任何化學物,簡單安全,可以配合教學活動。」曾博士說。

環保進校園 啟發學生科創潛能

從建築材料到日常杯墊,曾博士及其團隊亦將發明引進學校,希望年青的下一代能透過簡單的教學和成品製作,了解地球水資源與廢品再造的價值,同時亦灌輸科學研發回饋社會的目的。他們和學校組成合作伙伴形式,將改造廢物殘渣的概念和技術推廣到中、小學去,利用 3D 打印技術可以製造不同形狀的混凝土積木,更可以配合STEM/STEAM 教育的學習活動,以鞏固學生在廢物升級再造和可持續發展目標的學科知識、技能和態度。因應不同的需要,透過調整不同殘餘物的比例和成分,我們就可以製造出輕便、可移動及不同用途的間隔物料,從而變成隔音、隔熱和吸濕的材料。過去曾博士和團隊更以環保建築物料,為合作學校的園圃加設可靈活移動的環保隔牆磚,方便校方拆除和移動,將發明融入校園之中。

曾耀輝博士與鄭欣嵐小姐王宇光先生曾耀輝博士與其團隊致力於解決環境設施中的處理過程殘餘物問題。環保物料獲得多項國際發明大獎。走進校園,啟發學生科創潛能。