废物有价 污水残余物变身环保物料

文: 教育传媒

教育资讯 教育传媒 教育专业 教育专业26期 香港教育大学 科学与环境学系 曾耀辉博士 环保物料 废物 环保

根据香港环境保护署统计,2020年于堆填区的弃置量为平均每日大约14,000 公吨,相当于超过 1,000 架双层巴士的重量,对堆填区构成沉重的压力。作为香港的一分子,每个人都应该参与减废。来自社会不同界别的人士和组织,正设法减少、重用及回收废物并转化成有用资源,以保护环境,从而延长堆填区的寿命。香港教育大学科学与环境学系副教授曾耀辉博士与其团队致力于解决环境设施中的处理过程残余物问题,研究如何将这些残余物进行回收利用,并转化成可持续的资源,在纾缓废物处理设施的负荷的同时,并减少天然资源和能源的消耗。

变废为宝 绿色建材到环保杯垫

研究团队将来自污水处理、食水净化和焚化过程中产生的残余物,包括:污水污泥、明矾污泥、炉底渣和煤灰,回收并转化成建筑材料,制成符合建筑工程和环境标准的环保混凝土路砖。曾博士自 2013 年起已透过大学的研究起动资金,开始研发以不同处理过程残余物升级再造绿色建筑材料,透过国际研讨会及学术论文分享研究成果,后来更得到香港水务署关注,成为水务署支持的研发项目,探讨以脱水的滤水污泥取代传统骨料和水泥,作为环保混凝土砖的原材料,并将其于香港两间学校和一间非政府机构加以应用和进行不同测试。

研究团队利用上述各种残余物成功取代骨料和水泥,作为绿色建筑材料的原料,在减少消耗天然资源的同时,实现都市废物的循环回收。测试结果表明,环保砖的抗压强度符合本港的《土木工程一般规格》,而制造过程亦能够有效地控制污染物的释出,其残余量均符合香港和美国的安全标准。于去年日内瓦国际发明展更荣获银奖,两年前亦获得台湾国际创新发明大赛银奖。曾博士指出:「我们希望从环境建筑及日常生活入手,提升物料的普及程度,于是与团队着力将其改造成环保杯垫,可透过塑胶模制或 3D 打印技术,并按照个人喜好自定颜色、形状或图案。」这款兼顾环保与个性化设计的杯垫,最终于今年第 7 届加拿大国际发明及创新比赛夺得三个奖项,包括金奖、大会特选奖和特别奖。

物料无毒耐磨 改造过程简易安全

「污泥再造能真正达致减少废物,令社会更进一步实践绿色循环生活。这种环保物料主要回收利用明矾污泥、炉底渣和煤灰。除了制作环保杯垫外,亦可以按照设计需要调节比例,改造成符合日常需要的家居产品,如吸水地垫等。」曾博士补充道。而且比起传统以玻璃、陶瓷、硅藻土、硅胶或紫砂材质制作的产品,这种环保物料具有更好的吸水性,更耐磨耐用。因制作过程免去了原料开采、生产及废物处理的开支,其生产成本亦更低廉。「而且制作过程相对简易,以环保杯垫为例,只需透过预处理,当中包括脱水、压碎、筛选,并搅匀,便可以利用模型轻易制成环保杯垫。制作过程亦毋需添加任何化学物,简单安全,可以配合教学活动。」曾博士说。

环保进校园 启发学生科创潜能

从建筑材料到日常杯垫,曾博士及其团队亦将发明引进学校,希望年青的下一代能透过简单的教学和成品制作,了解地球水资源与废品再造的价值,同时亦灌输科学研发回馈社会的目的。他们和学校组成合作伙伴形式,将改造废物残渣的概念和技术推广到中、小学去,利用 3D 打印技术可以制造不同形状的混凝土积木,更可以配合STEM/STEAM 教育的学习活动,以巩固学生在废物升级再造和可持续发展目标的学科知识、技能和态度。因应不同的需要,透过调整不同残余物的比例和成分,我们就可以制造出轻便、可移动及不同用途的间隔物料,从而变成隔音、隔热和吸湿的材料。过去曾博士和团队更以环保建筑物料,为合作学校的园圃加设可灵活移动的环保隔墙砖,方便校方拆除和移动,将发明融入校园之中。

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,啓發學生科創潛能。