建筑废弃物资源化再利用技术研究.docVIP

建築廢棄物資源化再利用技術研究 陳文卿 工業技術研究院 能源與資源研究所 組長 摘要 在建築物開發之生命週期各階段，包括建材原料開採、建材製造、施工建造、日常使用、拆除廢棄等，皆對環境造成相當嚴重的污染。這些廢棄物如果沒有妥善的處理，最後往往與都市廢棄物同時進入都市廢棄物處理系統(如掩埋、焚化等)，造成廢棄物處理體系的超荷負擔。因此如能將其妥善利用將可提供作為建築或公共工程所需之材料，此對於減少天然資源消耗及推動綠建築理念將有積極功用。營建廢棄物以混凝土及磚塊為最大宗，約佔80%以上，可再利用之途徑不外乎作填方材料、骨材級配或製成混凝土製品。本報告將著重於以營建廢棄混凝土物質應用於產製具商業性的高壓混凝土磚產品之製程開發，先經由粉碎、篩分製成各種的骨材級配料，再經由混凝土原料配比、高壓成型、養護處理後可獲得具商業化量產潛力之資源化產品。 一、前言 臺灣地區近年來由於經濟社會的快速發展，已邁入現代化國家的行列。由於人口集中與都市化的結果，一般營造建築工程及交通運輸等重大公共工程日益增加。這些重大工程的進行，對國內砂石資源的需求與分配，以及衍生出來的環保問題，均有重大的影響。據一般性的瞭解，國內每年砂石的需求量約有10,000萬立方公尺，由於中部主要河川已實施禁採，再加上南部的高屏溪進行全面整治，國內砂石的來源受到限制，因此國內營建工程對於砂石的需求十分殷切。由於砂石來源不足，因此近年來常常發生之農地濫採砂石的問題，更有甚者將被掏空的農地，回填工業廢棄物，不僅造成農地生態的嚴重破壞，更對土地資源造成永久污染問題，這就是近年來所陸續爆發的不明廢棄物污染場址問題，目前保守估計約達百餘處。 另一方面，國內重大工程施工所產生之廢棄土石數量十分龐大，據估計(1)台北都會區每年產出廢棄土方約一千萬立方米，高雄都會區每年產出約五百萬立方米，臺灣省地區每年產生廢棄土方約為二千三百萬立方米，合計為三千八百七十八萬立方米，而目前現有合法之107處棄土場皆將逐漸飽和，這些龐大的廢棄土方的去處，成為嚴重的環保問題。因此如果能將營建廢棄物作妥善之回收再利用，一方面除可紓緩廢棄物棄置之壓力外，更可解決砂石供應不足的問題，是一舉兩得之舉。 而民國88年所發生的921大地震，據新聞資料顯示，在南投、臺中地區因建築物崩塌拆除所產生龐大量的建築廢棄物約高達2500萬立方公尺，短期間內所產生的廢棄物量暫時貯放於九十多個堆置場中，除將有潛在性的危險外，對於地區之生態環境亦皆有不利的影響，因此建立國內營建廢棄物再利用之機制，已是刻不容緩的事。建築廢棄物資源化再利用是在國際間是一普遍的趨勢，以與臺灣同處地震帶的日本為例，目前已達80%之再利用目標，這是國內應急起直追的(如表一所示)。 建築廢棄物之基本上可包括建築拆除廢棄物與施工建造廢棄物兩類，就組成而言包括：磚瓦、混凝土塊、廢木料、金屬、玻璃、有害物、其他等。臺灣地區建築廢棄物之產生量，根據內政部建築研究所之研究計畫(2)顯示，全國每年合法建築拆除廢棄物產生量約為l1,622,433公噸/年(不包括民間一般之零星拆建工程)，其廢棄物之主要組成若以重量計，混凝土塊佔48.35%，磚石類佔37.42%，木材類佔10.33%，鋼筋佔3.64%;若以體積計則混凝土塊佔34.46%，磚石類佔35.34%，木材類佔29.45%，鋼筋佔0.56%。其中鋼筋部份由於可直接送往鋼鐵廠熔鑄，回收機制已自然建立，木材視材料性質亦可直接回收再利用；塑膠、玻璃等雜物量較少且無回收價值僅能送到掩埋場。最大宗的部份是混凝土塊、磚塊，故探討營建廢棄物之資源化當以此為主要對象。 二、建築廢棄物資源化之途徑 建築廢棄物之組成，包括瀝青、混凝土塊、廢磚瓦類、廢銅鐵 (如銅筋、廢鐵、金屬…)及其他裝潢建材 (如木材類、塑膠類…) 等。根據國外研究資料之整理，世界各國全年營建廢棄物產生量約佔所有廢棄物之比例之10%-30%左右。歐美日等先進國家對於建築廢棄物的回收再利用已推廣多年，由於建築技術、建築習慣與材質的偏好，資源回收再利用的情形略有差異。以美國為例，建築廢棄物再利用的市場管道，就混凝土塊而言，主要回收作為建築骨材再利用。而日本則主要作為建築及級配骨材、工程填方及土質改良、填海造地等。日本每年產生之建築廢棄物約佔全國廢棄物總量之20.6%，其中建築廢棄物部分估 55%，依據日本1995年之統計資料顯示，其建築廢棄物混凝土塊再生利用率為65%。若以國情以及生活習性，我國應與日本國較為相近。據此推論，依我國主要廢棄物之混凝土塊產生量6,390萬公噸/年之數據推估，則我國混凝土塊再生利用回收量可達4,154萬公噸。 混凝土回收部分，日本回收量約3700萬公噸，大約20%使用於道路級配，其餘80%為填方之用。雖然日本亦有訂定