SeaChange透過渦輪技術蒸發廢水污泥
從廢水中分離有害成分,可能是減少時裝產業對環境產生衝擊的重要解決方案。一般的廢水處理目標是減少毒素流向週圍土地,但它們大多最終反而濃縮了有毒的污泥。
廢水污泥不是被直接傾倒入垃圾掩埋場,不然就是被焚化並釋放出對環境有害的排碳量。產業界在此陷入僵局:某些地區由於嚴格的環境法規,處置汙泥的成本很高,但在其他國家,污泥排放到環境的處理成本卻非常廉價,使得其他解決方案不被採用以獲取更高利潤。
不過,產業中也有一些公司正在努力尋求可用的新方法來完全避免污泥問題。2020年,H&M基金會的全球變革大獎(GCA)認可美國公司SeaChange Technologies的貢獻並予以獎勵,這間新創公司能夠在有毒污泥進入垃圾掩埋場之前將其清除,該公司甚至還獲得了15萬歐元的獎金,以繼續進行創新研究。SeaChange表示,該公司可以在生產線中使用特殊的蒸發工法,讓汙泥可以在離開工廠之前就被清除,並且該公司還有一項目標,是利用這些技術來改革東南亞廢水處理流程。SeaChange的工法是一個熱處理過程,並與熱力學相關。
SeaChange Technologies的創始人兼執行長Dipak Mahato表示:還有一些其他方法可以用便宜許多的方式處理大量污水。然而,這些廉價的工法最終會導致污泥被排放到環境中。Mahato解釋,在傳統的廢水處理工法,是將水放入裝有多種化學物質的容器中,或是透過薄膜過濾。這種工法是有效的:你可以因此獲得淡水。但是由這種方式產生的污染物會成為濃縮的有毒副產物(產業界稱其為「污泥」),它很難消除。一個一般的工廠可能每千噸廢水,便會產生約一噸污泥。
在北卡羅萊納州一個寒冷的冬天裡,Mahato想到了空氣在高溫環境下接觸酷寒,會變得乾燥,藉此想到可以翻轉加濕器的開關。SeaChange從NC IDEA(一家為北卡羅萊納州企業家提供贊助的私人基金會)獲得了5萬美元的資助,讓它能夠進行專利申請與製造更大的產品原型。
Mahato解釋:「我們把它帶到了德州,並與一家石油公司共同進行了首次試點施作。」他補充,石油生產產生的廢水「特別麻煩」,處理過的水含有飽和鹽水和大約2-3%的碳氫化合物。「我們啟動機器,並用處理過的水通過機器。而從機器另一端出來的只有鹽──呈現乾淨、無雜質、白色的乾燥細緻粉末。」
SeaChange發布試驗性結果後,相似公司對其興趣呈現滾雪球式增加,Mahato想利用此技術對產業產生影響的願景開始實現。在消除了技術上的小問題之後,SeaChange工法就完成了。
Mahato在一次產業盛會上介紹該技術後,才意識到該技術在各個產業的發展潛力。令他驚訝的是,跨國服裝品牌Adidas與SeaChange創辦人洽談,希望在紡織業中採用該技術,他們在該品牌遍布亞洲的製造工廠(即臺灣和越南)進行了測試,以了解要使用該技術將會面臨的技術面、經濟面和法規的挑戰。
Mahato公司面臨的主要挑戰是,這項相對較新的技術,可能必須處理紡織廠每天運來數千噸的大量紡織廢水。這使他很快就搞清楚,這個技術應該作為一種補充技術以發揮最佳效用,處理的重點應放在最終廢物:污泥,從這點切入便可說服那些正在尋求解決方案的製造商:此技術是有利可圖且有效率的。渦輪系統(Turbine System)
SeaChange的工法是將廢水污泥推入渦輪機(噴射引擎)中。熱引擎會以力學方式將汙泥噴入一片細霧(氣溶膠)當中,讓它可以在封閉系統中透過空氣移動。剩餘的水分會在流經熱空氣時蒸發,進而使污染物被分離成乾燥粉末,而乾淨的水蒸氣則是透過旋風分離器帶走,旋風分離器則是相對較舊的技術。
通常,渦輪技術會是成本高昂的定制系統,而且需要大量能量從事生產,但科技公司Dynamo Micropower找到了一種使用汽車渦輪增壓器製造渦輪系統的方法,SeaChange的工法便是利用此設備將水中的污泥分離,只留下粉末。
在服裝製造過程中,這些剩餘的粉末可能由多種成分組成,這取決於採用的濕式工法。當SeaChange在臺灣和越南的運動服(聚酯)染衣廠進行測試時,發現幾乎不存在有機礦物質的殘留。在印度,用於棉花染色上則殘留了大量硫酸鈉,共同點在於處理後的乾淨水可以散發到大氣中,不會再有污泥。
「透過這個工法,我們能夠解決服裝品牌非常關注的許多議題和環境永續指標,例如垃圾掩埋場廢棄物、碳排放量、化學物質排放量等──同時也解決了服裝染衣作業當中最大、最昂貴的問題之一,也就是污泥處理。」
未來,Mahato甚至計劃在該技術中加入取水機能:透過冷凝工法將水回收。然而,由於SeaChange尚處於系統商業化的初期,因此還不清楚花費大量成本建造設備以實現冷凝工法,是否具有成本效益。並且現在淡水在其目標市場已經相當廉價,這表示它對製造商可能不具價值。