綠色材料-轉爐石的無限可能

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
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
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
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
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。