渠务署研“小铁牛”机械人清湿井淤泥 项目获工程师学会发明大奖
湾仔东基本污水处理厂(湾东厂)是净化海港计划第二期辖下其中一所基本污水处理厂,考虑到工人在湿井内工作的安全及增加清淤效率,渠务署团队于去年成功研发一部造价约250万元、针对湿井清淤泥工作的水底机器车——“小铁牛”,代替工作人员进入井内清理沉积物。
“小铁牛”现时率先应用于湾东厂内,署方未来会计划将其应用范围扩大至其他类似的污水处理设施,以协助清淤工作。“小铁牛”亦荣获香港工程师学会发明大奖及“2022年日内瓦国际发明展”银奖。
湾仔东污水厂的污水处理量为每天15万立方米(大约60个标准泳池的水量),为港岛最高处理量的污水处理设施及区域控制中心。收集的污水经过粗隔筛去除大型固体废物后,会流入湿井,再泵至厂内的其他设施进行净化。由于污水内的杂质随时间沉积在湿井底部,影响泵水设备效能,所以必须定期派员入内进行清淤工作。
工人须密闭空间工作 只能凌晨时段出动
渠务署机电工程师(污水处理)梁婉婷表示,传统的入井清淤工作存在安全风险,工人要于密闭空间工作,需要定时出井休息,加上要避免影响厂房运作,所以要待污水流量较低的凌晨时段,才能进行相关工作,可用时间因而变得更少,效率相对低,工作环境亦不理想。
为保障工人安全、增加清淤工作效率及降低高昂保养成本,渠务署团队去年成功研发一部针对湿井清淤工作的水底机器车——“小铁牛”,代替工人进入湿井清理沉积物。由设计、装嵌到实地及非实地测试,整个研发过程大约1.5至2年。
“小铁牛”于去年年底投入运作,重800公斤,泵速达每小时80立方米,转轮速度为每分钟2000转,配备履带,便于在不平坦的沉积物上行走,而车上则是以不锈钢设计,以防具腐食性的污水。
梁婉婷表示,“小铁牛”有几个特色,例如车头配备旋转工贝,可将湿井底部的沉积物打碎,再经喉管泵至地面作筛滤处理;车内配置先进声纳影像及定位系统,能于能见度极低的污水环境中定位和行走,工人只需使用遥控器及平版电脑,便可即时掌握井内情况及机器车位置,她形容这种全新的清淤方法,尤如“打机”。
另外,机器车由独立油压动力机组驱动,减少带电部件浸入水中,并减低车身体积和重量,以增加运作时安全及灵活度。
梁婉婷指出,以往人手清淤的时间是以月计,但现时使用机器车便是日计,形容“效率大大提高”。她以清理一吨沉积物为例,人手需时一个多月,机器车则需只数小时,若合计所有工序亦不用多于一天。她又说,以往工人下井清淤需备有“核准工人资格”,要求比较高,但现时透过机器车进行就毋须专业资格,工人只要观看训练片段,一天内便可完成培训,再投入有关工作。
梁婉婷又表示,因为使用前已进行多次非实地测试,并解决潜在问题,确保性能无问题后才正式应用,所以遇到的困难相对较少,至今亦无很大挑战。
未来移至中环应用
“小铁牛”目前已全面取代人手清淤。梁婉婷表示,机器车寿命长,可无限次使用,而水内工作的损耗不大,加上设计耐用,相信一只“小铁牛”或可用数以十年。她表示,只要机器车符合井口大小,便可应用到,估计香港绝大部份的污水处理厂均适用。因此,署方未来会计划将“小铁牛”应用范围扩大,包括在洁净水设施、其他污水处理厂的沉淀池及处理水底工程等。署方又说,下一步会将“小铁牛”移至中环基本污水处理厂协助清淤。
“小铁牛”由渠务署团队自主研发、装嵌、组装零件及相关配备装置,如车身的不锈钢防水物料、内置的污泥泵,以及油压驱动系统等,合共造价约250万元。