文/107級陳正中博士
「老師好」,耳邊傳來年輕高亢的問好聲,驀然回首,我早已成為半百老陳矣!
【回首來時路】
敝人陳正中,56 年次,102 年的夏天,初次以學生身分踏進成 大校園,卻被誤認為授課老師,迎面而來的問好聲,直擊老陳心窩。
老陳自交大土研所結構組畢業後取得結構技師資格,自行創業成 立結構技師事務所,完成了近千棟房舍的結構計算、耐震評估等等, 業務持續且穩定的發展,但「難道我只能是建築師的小工頭嗎?」 心底的疑問不斷湧出,個性不服輸、不想屈就於現狀,遂萌生了轉換跑道,進軍公共工程的念頭,於是催生了正昇工程顧問有限公司。
公司成立至今,已邁入第 30 個年頭,近 40 人的專業團隊,從事道路、橋梁、排水、坡地、市地重劃等各項工程之規畫設計及監造工作。自民國 88 年成立以來業務持續成長,逐年設計工程經費金額均超過 10 億元,且歷年來獲獎無數,包含全國優良人本道路選拔大獎、國家卓越建設獎、金安獎、優良農建獎,以及公共工程優質獎等等。 這些獎項顯示正昇對工程品質的堅持與職業安全的落實,未來也將以此為目標持續努力。
投身公共工程多年後,深感循環經濟的重要,認為在土木工程實務、環境資源以及材料科學的領域上有再充實知識之必要,因而於102年進入成大資源工程系攻讀博士,成為陳教授昭旭先生的門下弟子,並在107年畢業取得博士學位。想想執業過程,從剛開始執著於追蹤探討各種高深的工程參數,到目前感受到工程的成敗即是「合理邏輯的展現」,有著「事如此,人亦如此」的體悟。
【廢棄物的逆襲】
二次世界大戰後,百廢待舉,臺灣道路重建陸續將原先的碎石路 面改為瀝青路面。1978年國道1號全線通車,此時道路建設蓬勃發展,使得交通大為便利。時至今日,許多人覺得50年年限的工程材料陸續屆齡,汰舊換新為必然之舉。然大量的汰舊材料,該如何循環再利用、降低天然資源的開採,就顯得更重要了。
以老化的 AC 路面為例,雖已破損,但它仍是由原來的粒料所組 成,刨除後的 AC 粒料,透過篩檢及拌合,成為再生資源,這就是合 理的善果。
又如轉爐石,為中鋼煉鋼過程產生的副產物,冷卻後經由中聯 資源公司適當加工後稱為「轉爐石級配料」,於2012年獲內政部核發「綠建材標章」產品認證,碳足跡僅為天然砂石的20%,可廣泛 應用於道路工程、整地工程材料、土壤改良、填海造陸、圍堰工程填 料、衛生掩埋場、覆土材料等用途,是具有環保標章及綠建材標章等認證的綠色資源產品。
另由電弧爐煉鋼製程所生之氧化碴,亦是伴隨著鋼鐵製造過程 產出的副產物,經破碎、磁選及篩分等處理後,物理性質與天然粒料相近,具質地較硬、比重大、耐磨等特性,適合應用於道路級配粒料基底層。故台灣鋼鐵工業同業公會為促進氧化碴應用於道路工程,編訂「電弧爐煉鋼氧化碴瀝青混凝土鋪面使用手冊」,為目前推廣之再生資源。
早年臺灣的垃圾以掩埋為主,自 1991 年啟用第一座大型垃圾焚化廠開始,全台至今已有 20 多座焚化廠。隨著焚化逐漸取代掩埋, 廢棄物的體積雖然減少了,但約剩餘15%的底渣、3%飛灰。飛灰多 仰賴掩埋處理,而底渣則經破碎、磁選、渦電流等多段篩選,分選出 來的金屬可作為資源回收,剩餘的就作為再生粒料,可取代天然砂石, 減少環境資源的開採。如荷蘭將垃圾焚化再生粒料集中應用於路堤, 德國使用於路床及路基,法國作為交通量低的道路基層材料,美國則 主要用於建築用混凝土磚、道路基底層或瀝青混凝土用骨材、基礎回 填材料、停車場鋪面等,焚化底渣在國外已作為工程材料,廣泛應用於道路基底層。
臺灣走過高速經濟成長的年代,時代下的產物衍生出各式各樣的廢棄物,只要透過多元的去化處理,將廢棄物使用在正確的地方,循環再生,就能成為環保減碳的好材料。這也是我們資源系成立的願景「對人類資源之開發、利用、再生與處置」及肩負的使命。
【綠色材料綻放光芒】
第二次工業革命後,人類經濟與科技迅速發展,卻也產生資源耗 盡、環境汙染及過量廢棄物等問題,因此永續發展成為全世界需要正 視的課題。資源獲取、製造再丟棄的線性經濟模式無法達到永續目標,而循環經濟可以讓資源重複循環利用。廢棄物重新投入生產,除了能降低對環境的汙染,還能提升資源使用效率。
為配合國家推動循環經濟政策,遂將長久以來難以處理之廢棄粒料(瀝青刨除料、轉爐石、氧化碴、焚化底渣等),拌合於瀝青混凝土及控制性低強度回填材料(CLSM)中,舖築於轄管道路之路基、道路面層,或作為緊急之道路坑洞修補、管溝挖掘回填,可有效去化廢棄粒料,點石成金。瀝青刨除料於熱拌工法中可用來替代60%道路基層級配,能有效解決堆置問題;甚至在歐美地區,冷拌瀝青混凝土刨除料使用100%瀝青混凝土刨除料作為粒料使用,可以減少瀝青刨除料囤積空間,達到完全去化目標。
以轉爐石為例,已應用於高雄市政府主辦「104 年小港區南星路 二期改善工程」、台南市政府辦理中華西路一段及中華南路二段試鋪 兩項工程,其使用年限較一般 AC 鋪面長,在高雄市的案例中,使用 壽命超過原來的 2.5 倍。
煉鋼的副產物氧化碴若直接摻混瀝青用於道路鋪面,會因為過 高的鐵含量造成路面產生明顯鏽斑,故在使用前須先以破碎、磁選、 篩分過程減少氧化渣中的鐵含量,解決鏽斑問題。在桃園市八德區豐 德路試辦工程中發現,因氧化碴有耐壓、堅硬、耐磨損等特性,摻混氧化碴的瀝青可大幅提升道路耐久性,延長道路壽命並減少成本。
在台灣,垃圾焚化爐之底渣每年產量約100萬噸,可摻入道路 管線挖掘後之控制性低強度回填材料(CLSM)、瀝青混凝土粒料、 基底層級配料、磚品與低密度再生透水混凝土等,其中 CLSM 是環 保爭議最小的使用方式,也是最優先的處理方法。
這些廢棄物資源再生方法逐步應用於公共工程,兼顧國家發展與 循環經濟之政策目標,減少開採天然砂石,降低工程成本,解決產業 問題,保護生態環境,達到永續發展的目標,讓廢棄物再生轉換成新資源。
綠色材料
來源 | 用途 | 優點/特性 | 使用情形 |
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既有道路刨除料 |
.道路基底層改良 .道路管線挖掘之 回填材料 |
強度高,可達到瀝 青刨除料完全去化 | 國土管理署推廣使用 |
來源 | 用途 | 優點/特性 | 使用情形 |
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中鋼、中龍煉鋼製程 |
.瀝青鋪面 .道路級配料 |
磨損低、穩定值 高、抗滑性佳、抗車轍能力強、抗剝 脫能力佳 | 每年廣泛使用 |
來源 | 用途 | 優點/特性 | 使用情形 |
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電弧爐廠煉鋼製程 |
. 基地及路堤填築 . 控制性低強度回填材料 . 低密度再生透水混凝土 |
物理性質與天然 粒料相近,具質地硬、比重大、耐磨等特性 | 目前推廣 |
來源 | 用途 | 優點/特性 | 使用情形 |
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地方政府垃圾焚化爐 |
. 基地及路堤填築 . 控制性低強度回填材料 . 低密度再生透水混凝土 |
. 控制性低強度回填材料 .瀝青混凝土粒料 .基底層級配料 .磚品 .低密度再生透水混凝土 |
目前推廣 |
舉個老陳公司的案例,當時政府極力推動路平專案,循環經濟興 起,轉爐石即應用於路平專案上,替代作為工程材料,減少天然砂石開採,同時提升道路工程品質,道路壽命更長,修繕更省錢。這種鋼鐵業與土木工程的異業結合,將去化資源跨產業再利用,深具環保減碳效益。
【轉爐石路面】
添加轉爐石的路段大多使用狀況良好,未出現嚴重損壞或車轍情形
【給學弟妹的話:堅持無畏】
「轉爐石」這個在煉鋼過程中原被視為廢棄物的副產物,歷經 1600度以上的高溫熔煉及冷卻加工,最後才能取得轉爐石粒料,也 因為經過高溫淬鍊,成就了轉爐石無毒無害的特性,應用廣泛多元。
「事如此,人亦如此」,人生旅途未知,也許未來會歷經低谷,感嘆自己的人生起起落落落落落落,請記住,困頓高壓正是淬鍊自己的開始,只要堅持無所畏懼,耐心等待契機,表現出自我價值,就能搭建屬於自己的亮麗舞台。
老陳走過風雨,相信保有期待及熱忱就有更多揮灑的空間,堅持 無畏,人生就有無限的可能,共勉之。