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2021年6月9日

張綺霞 訪談錄

科大污水處理學者陳光浩 花20年研究減污水處理成本

香港人口稠密,病菌容易散播,幸好城市一直有完善規劃,將污水從家中帶走,在大型系統中好好過濾處理,才排出大海,確保市民和環境健康。污水處理系統總在眾人眼光之外,卻是城市不可缺少的建設,一場疫症,更突顯排污系統的重要性。

科大土木及環境工程學系講座教授陳光浩一直與排污系統打交道,絲毫不覺得髒臭。他從千禧年初就研究污水處理的科技,花了20年時間,成功減少處理過程中的污泥約七成,即將落實應用,有望減少本地污染及污水處理成本。雖然這些年來研究得到不少支持,但他也感嘆,這個城市的土壤始終不利科研。

訪問前,陳光浩先帶記者走訪校園內各實驗室,興致勃勃地介紹各種儀器。在地面一層,是各種中型的污水處理實驗,載有細菌的小輪片在機器中循環運轉。「這些都是細菌的房子,這邊是剛開始的,仍是白色,旁邊這些棕黃色的,已經全長滿菌,環境不同,細菌的community(群落)都會有分別。」如果成功,將會在正式的污水處理廠再試驗。

在另一個實驗室,則主要研究水環境和水資源的創新技術,放滿各種高科技儀器,其中一個是測量自由基,用來研究自由基如何可以去除水中的化學物質。「自由基有很強的化學反應能力」。

就是在這些實驗室內,他們發明了獲獎纍纍的「殺泥」技術。污水廠處理污水,主要是去除兩種污染物質:有機物和氮磷營養元素,它們主要來自人類的排泄物。廠內一般採用生物處理法如活性污泥法,利用微生物將污水淨化,它們會「吃掉」污水中的污染物,同時會產生污泥,這些污泥包含繁殖過剩的微生物、微生物屍體,以及微生物無法吃掉的東西。污泥如何有效地處理,是多年來讓人頭痛的問題。

新微生物組合

以一座每天處理10萬噸污水、採用活性污泥法的二級污水處理廠為例,它每天會產生約50至70噸污泥,需要進一步處理。這些污泥在污水廠內直接處理的成本,佔總成本約30%至50%,而且也佔用空間。廠內將污泥消化脫水後,就要送出廠外作下一步處置。廠外處置只有兩條出路,一是送去堆填,佔用土地之餘,也有臭味和滲濾液;另一個方法是焚燒,但所產生的飛灰和廢氣是另一個要處理的問題。他一直希望從源頭着手,從第一步開始減少污泥產量。

要達到這效果,團隊塑造特定環境,讓繁殖慢的微生物取代繁殖快的微生物,誘發出一個新的微生物組合,大大減低污泥產量。他解釋:「這個環境塑造就是工藝的精要所在。這些微生物都是在自然中存在的,不是我們加入的,我們只是讓一些怎麼吃也不肥的微生物長起來,取代原有吃一點就肥的微生物,把污水處理的方程式改變了不少。」這個後來命名為「殺泥」的方法,能減低生物污泥產量接近70%,也大大降低處理成本。他比喻道:「我們不是做外科手術,而是從內科去處理。」

他表示,這方法之前也沒有人想過應用在城市污水處理上,他們也是經歷了長期研究才有成果,從2003年就開始,單是在實驗室的工作已經花了數年,到實際於污水廠中操作時,也面對很多應用問題,尤其是污水水質變化很大,他們又要回到實驗室再研究,來來回回反覆改良,「我們是大膽嘗試,也是運氣好吧!」

這個研究很受各方重視,研究了數年,他就得到渠務署和創新科技署的資金,開始在污水處理廠的實驗,肯定成效後,如今已經將廠房改建完成,開始應用,正在人員培訓的最後階段,未來將正式落實到實際的污水處理程序中。「一般整個過程需時20年,我們如今是第18年,差不多到了成熟階段。」他們也取得美國和中國專利,還有最難獲得的日本專利,以及2018年「香港綠色創新大獎」金獎等多個獎項嘉許。他們也獲邀把技術應用到古巴、荷蘭、日本、中國等地,得到世界肯定。

 

為了水改名字

陳光浩來自中國知名水鄉浙江嘉興,生命一直跟水密不可分。除了小時經常去河邊玩,去游泳,連名字也為了水而改。還記得小學三年級的時候,精於算命的舅舅跟他說要改名,加重水的元素,當時父母忙於工作養家,作為家中4個孩子最小的一個,也沒人有空理會他,於是他自己去政府部門,把名字中的「豪」改成了家鄉話同音的「浩」。父母隨後收到學校成績表才發現,也由得他,從此他也跟水工作結下了不解的緣份。

中國從七十年代慢慢開始工業化,開始面臨環境污染問題,也是他對污水研究興趣的起點。「作為水鄉的子民,也很想幫助保護河道和河流。」於是在七十年代入大學時,他選擇以環境保護為主修,對污水處理尤其感興趣,但這一門科目一直屬於冷門,畢業以後,他選擇到日本京都進修,學習當地的技術,是改革開放後最早一批出國留學的學生。「也有一種使命感,日本可以把環境保護得很美,中國也同樣可以。」

愈了解得多,他愈明白水污染不是那麼輕易解決。「中國政府花了很多工夫處理,但我的家鄉還是無法恢復到小時候的理想狀態,還需要花很多精力和錢。水一旦污染了後,再恢復就不那麼容易。」於是他對於排污處理更感興趣,在日本企業工作了數年,再去新加坡做研究,之後才來到香港,加入科技大學,一直專注研究污水。

不厭惡污水味

雖然經常與污水為伍,但他笑言,已經習慣了其味道,到污水廠聞到也不會厭惡,更笑說自己反而覺得興奮,因為這就是他想做的工作。「我們的工作是有巨大的使命感,因為把污水處理好了,才能確保人們的健康。」他也喜歡到外國參觀污水處理廠,在其中學到很多:「看人家做得怎麼樣,也反省自己為什麼做不到那地步,開開眼界。」

至於臭不臭,他笑指:「你覺得不臭就不臭了,臭只是一種心理意識。當然太臭也不行,代表很多有毒的物質存在。臭的時候我還是覺得臭,但如果只是熟悉的味道,就比較安心,也不會把它放大。」

在不同地方工作過,他讚揚香港的污水處理一直不錯,「香港比較practical(務實),比較着重解決實際的問題。我也很欣賞這一點。」他的研究計劃是解決實際問題,因此也很受各方重視,順利得到資金和實驗上的幫助,但他也感嘆,是自己比較幸運。「香港也是too practical,科研上有時候也覺得有心無力,真的要做創新的話,是需要比較長的時間,香港人比較着急。如果說要研究20年才能有成果,他們會覺得開玩笑。也有港人覺得我們花的時間太久了,始終我們只是用傳統技術,細菌也是環境中有的,我們只是把它組合一下,用得好一點。」

他認為,這種氣氛是香港獨特的地理環境和歷史造就,「香港人看眼前的比較多」。很多創新計劃因為未能即時看見應用成效,而被社會和投資者忽視,「總是說,今天投資了,明天你就要告訴我能賺幾多,香港損失了很多改變自己的機會。很多技術都要在內地才能開花結果,在香港開花結果的還是比較有限。」

撰文:張綺霞

[email protected]

 

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