Acousweep: 掃頻聲波微塑膠分離系統

水中的微塑膠往往難以分離收集, HKRITA開發了一套創新及可持續的系統Acousweep,採用掃頻聲波及形狀經特別設計的分離艙,在水處理過程中有效捕集與回收微塑膠纖維,從而將微塑膠與水分離,有效改善水質。有別於現時的過濾方法,系統採用聲學操控技術,在水處理過程中持續而簡易地收集微塑膠纖維。

技術應用

Acousweep 能處理紡織污水,亦能應用於其他需要收集微塑膠纖維的工業。系統採用聲學操控技術捕集微塑膠纖維。系統的主要部分是聲學分離艙,由換能器、針形閥和感測系統構成並捕集水中的微塑膠。


微塑膠纖維分離過程

  1. 分離艙的一端設有一個換能器,以超聲波頻率產生掃頻聲波;另一端則是一個形狀經特別設計的反射器,可以反射掃頻聲波以形成駐波。
  2. 當駐波在液體中形成時,聲頻輻射力會把液體中的微粒困著。
  3. 駐波則將被困著的微塑膠纖維掃向反射器方向,而微塑膠纖維會集中在分離艙的尖端。
  4. 分離艙的尖端盡頭有一個由感測系統控制的針形閥,該感測系統用於監測在分離艙尖端的微塑膠纖維濃度,濃度高時,感測系統會開啟針形閥,令微塑膠纖維滴進收集容器。
  5. 在收集容器內施加高溫去除水份,令微塑膠纖維可以凝聚成較大的體積,便利往後的收集處理工作。


業界效益

據聯合國環境規劃署及歐盟的定義,微塑膠指直徑少於5毫米的塑膠微粒。Acousweep可捕集大於20微米(μm)的微塑膠纖維,即比標準定義小250倍的微塑膠微維。

Acousweep的實驗室規模系統能每小時處理100公升的污水,經升級後能每小時處理5至10公噸污水。系統能安裝於一個標準貨櫃內,方便運送並安裝至現有的污水排放設備。

技術突破

較濾膜式過濾器更環保

在水處理過程中使用濾膜式過濾器,是分離收集微塑膠纖維常用於收集微塑膠的方法。不過,這些微塑膠往往會阻塞過濾器的小孔,減低過濾效率,亦要定期更換過濾器。而由於濾膜式過濾器不能重用,棄掉後需要另行處理。此外,濾膜式過濾器以聚丙烯及尼龍製作,但這兩種原料都會增加海洋中的微塑膠。


Acousweep利用掃頻聲波捕集微塑膠纖維。整個過程運用物理方法作收集及分離,不需在工業污水中添加化學品、溶劑或生物添加劑,亦無需於污水處理設施安裝過濾器。由於無需重設或更換薄膜式過濾器,因此能在水處理過程中持續收集微塑膠纖維。


更容易捕集和回收微塑膠纖維

分離艙有助液體穩定流動和有效分離微塑膠纖維,令系統可以持續地處理污水。感測系統能監測在分離艙尖端的微塑膠纖維濃度,並開啟針形閥,令微塑膠纖維滴進收集容器,凝聚成較大的體積後再作處理。

獎項
2022日內瓦國際發明展 - 銀獎
ITF相關項目
掃頻聲波微塑料纖維分離系統
ITC項目編號
ITP/009/21TP