渠務署研「小鐵牛」機械人清濕井淤泥 項目獲工程師學會發明大獎

撰文:林澤鋒
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灣仔東基本污水處理廠(灣東廠)是淨化海港計劃第二期轄下其中一所基本污水處理廠,考慮到工人在濕井內工作的安全及增加清淤效率,渠務署團隊於去年成功研發一部造價約250萬元、針對濕井清淤泥工作的水底機器車——「小鐵牛」,代替工作人員進入井內清理沉積物。
「小鐵牛」現時率先應用於灣東廠內,署方未來會計劃將其應用範圍擴大至其他類似的污水處理設施,以協助清淤工作。「小鐵牛」亦榮獲香港工程師學會發明大獎及「2022年日內瓦國際發明展」銀獎。

渠務署團隊於去年成功研發一部造價約250萬元,針對濕井清淤工作的水底機器車一「小鐵牛」,代替工作人員進入井內清理沉積物。(盧翊銘攝)

灣仔東污水廠的污水處理量為每天15萬立方米(大約60個標準泳池的水量),為港島最高處理量的污水處理設施及區域控制中心。收集的污水經過粗隔篩去除大型固體廢物後,會流入濕井,再泵至廠內的其他設施進行淨化。由於污水內的雜質隨時間沉積在濕井底部,影響泵水設備效能,所以必須定期派員入內進行清淤工作。

工人須密閉空間工作 只能凌晨時段出動

渠務署機電工程師(污水處理)梁婉婷表示,傳統的入井清淤工作存在安全風險,工人要於密閉空間工作,需要定時出井休息,加上要避免影響廠房運作,所以要待污水流量較低的凌晨時段,才能進行相關工作,可用時間因而變得更少,效率相對低,工作環境亦不理想。

為保障工人安全、增加清淤工作效率及降低高昂保養成本,渠務署團隊去年成功研發一部針對濕井清淤工作的水底機器車——「小鐵牛」,代替工人進入濕井清理沉積物。由設計、裝嵌到實地及非實地測試,整個研發過程大約1.5至2年。

「小鐵牛」榮獲香港工程師學會發明大獎及「2022年日內瓦國際發明展」銀獎。(盧翊銘攝)

「小鐵牛」於去年年底投入運作,重800公斤,泵速達每小時80立方米,轉輪速度為每分鐘2000轉,配備履帶,便於在不平坦的沉積物上行走,而車上則是以不鏽鋼設計,以防具腐食性的污水。

梁婉婷表示,「小鐵牛」有幾個特色,例如車頭配備旋轉工貝,可將濕井底部的沉積物打碎,再經喉管泵至地面作篩濾處理;車內配置先進聲納影像及定位系統,能於能見度極低的污水環境中定位和行走,工人只需使用遙控器及平版電腦,便可即時掌握井內情況及機器車位置,她形容這種全新的清淤方法,尤如「打機」。

另外,機器車由獨立油壓動力機組驅動,減少帶電部件浸入水中,並減低車身體積和重量,以增加運作時安全及靈活度。

「小鐵牛」車頭配備旋轉工貝,可將濕井底部的沉積物打碎,再經喉管泵至地面作篩濾處理。(渠務署提供)

梁婉婷指出,以往人手清淤的時間是以月計,但現時使用機器車便是日計,形容「效率大大提高」。她以清理一噸沉積物為例,人手需時一個多月,機器車則需只數小時,若合計所有工序亦不用多於一天。她又説,以往工人下井清淤需備有「核准工人資格」,要求比較高,但現時透過機器車進行就毋須專業資格,工人只要觀看訓練片段,一天內便可完成培訓,再投入有關工作。

灣仔東基本污水處理廠為港島最高處理量的污水處理設施及區域控制中心。(盧翊銘攝)
渠務署機電工程師(污水處理)梁婉婷表示,「小鐵牛」可保障工人安全、增加清淤工作效率及降低高昂保養成本。(盧翊銘攝)

梁婉婷又表示,因為使用前已進行多次非實地測試,並解決潛在問題,確保性能無問題後才正式應用,所以遇到的困難相對較少,至今亦無很大挑戰。

未來移至中環應用

「小鐵牛」目前已全面取代人手清淤。梁婉婷表示,機器車壽命長,可無限次使用,而水內工作的損耗不大,加上設計耐用,相信一隻「小鐵牛」或可用數以十年。她表示,只要機器車符合井口大小,便可應用到,估計香港絕大部份的污水處理廠均適用。因此,署方未來會計劃將「小鐵牛」應用範圍擴大,包括在潔淨水設施、其他污水處理廠的沉澱池及處理水底工程等。署方又説,下一步會將「小鐵牛」移至中環基本污水處理廠協助清淤。

「小鐵牛」由渠務署團隊自主研發、裝嵌、組裝零件及相關配備裝置,如車身的不鏽鋼防水物料、內置的污泥泵,以及油壓驅動系統等,合共造價約250萬元。

污水處理廠濕井概念圖。(渠務署提供)