第二章 文獻回顧
第三節 資源再利用情形
一、 國外再生粒料使用狀況 1. 日本
日本在建築廢棄物再利用管制法規方面已行多年,主要是以「再利 用」、「減量化」、與「處分」三種方式為主軸,於西元2000 年發表《建 設廢棄物副產物對策行動計畫--Recycle Plan 21》,須達成『最終處置量減 半』之目標,使再利用達率90%,進而向零最終處置量邁進。
2. 德國
表2-6 為德國聯邦交通部 2000 年統計德國境內再生材料應用於道路工 程統計表,從中發現許多我國目前仍屬於研究開發階段的再生材料,如煉 鋼爐碴或氣冷爐石,在德國已達到 90%以上的再利用率,部分更達到 100
%應用在道路工程上,整體再生材料於道路工程的利用率高達40%左右。
表2-6 德國再生材料應用於道路工程統計表
材料 年產量
(單位:百萬公噸)
應用在道路上數量
(單位:百萬公噸) 再利用百分比(%)
氣冷爐石 8.3 8.3 100
煉鋼爐碴 4.8 4.4 92
煤碴 64.8 13.6 21
鍋爐爐渣 2.8 2.7 98
粗灰 0.4 0.3 74
飛灰 3.1 2.7 86
石膏 1.8 1.8 100
再生瀝青 12.0 6.0 50
道路碎塊 20.0 11.0 55
瓦礫 23.0 4.0 17
總計 141.0 54.8 39
資料來源:German Federal Ministry of Transport-BMV3. 荷蘭
2-7 所示,荷蘭的再生瀝青、電廠灰渣、各類爐石、建築廢棄物
表2-7 荷蘭再生材料應用於道路工程統計表
種類 產量
(單位:百萬公噸)
再利用量
(單位:百萬公噸) 應用 瀝青混凝土 7.700 7.700 熱拌再生瀝青混凝土
刨除粗料 3.000 3.000 熱拌再生瀝青混凝土,部分用於水泥混 凝土粗料
焚化爐底灰 0.800 0.800 基、底層級配料或築堤 焚化爐飛灰 0.080 0.020-0.030 水泥填充料
氣冷爐石 1.200 1.200 生產水泥產品,少量用於道路基、底層 煉鋼爐石 0.500 0.500 基、底層料或取代砂
電廠飛灰 0.850 0.850 水泥或瀝青填充料,部分充當細料級配 電廠底灰 0.080 0.080 輕質骨材,部分製成水泥塊外銷比利時 廢棄土 0.160 0.157 清潔後回填或填海造地
河川污泥 0.023 少量 --
含磷爐石 0.600 0.600 基、底層或瀝青材料
建築廢棄物 9.200 9.200 基、底層材料,少量為水泥混凝土粒料 廢混凝土細料 0.300 0.300 基層材料取代天然砂
資料來源:The Dutch Ministery of Transports, 2001.
4. 丹麥
丹麥對於焚化爐底碴的管理政策為在對環境無不可接受之影響前提 下,焚化底碴皆可進行再利用,然而對於底碴與飛灰理論上或許可被再利 用,實際上卻無法通過化學組成之再利用要求,因此底碴與飛灰分開收集,
始可使其再利用具效益性。
在 1993~1994 年間,丹麥之底碴再利用量達到 40~45 萬噸再利用率 為90%。除篩分及磁選後 10%金屬可回收使用外,底碴通常應用於相關土 木工程,如一般道路、停車場路基、腳踏車道、覆土材料等,做為瀝青混 凝土骨材取代物,降低天然石材使用量,估計底碴掩埋每噸費用約為 150 美元,大量的資源回收再利用率,亦為丹麥節省龐大的處理費用。
5. 法國
法國於 1994 年間焚化處理之廢棄物量約為 18,000,000 噸,產生約 2,160,000 噸之底碴,在 2,160,000 噸底碴中,有 45% (約 1,000,000 噸)
被再利用於土木工程。法國法規規定,僅有底碴可進行再利用,飛灰則必 須經固化處理,進行掩埋場棄置,法國是歐洲第一個如此要求的國家。
在法國,底碴之再利用率約為 64%,經淋洗測試(NFX31-210)後,
可將底碴區分為以下三類:
(1) V(Valorization)類:可利用類,此類的底碴溶出濃度較低,可作為 道路工程路基材料。
(2) M(Maturation)類:成熟類,屬於中等材質底碴,通常需經過處理或 儲存12 個月以上,以使污染物溶出行為達到穩定狀態,方可再利用。
(3) L(Landfilling)類:儲存/掩埋類,底碴溶出濃度較高,必須送至掩埋 場處置。
6. 美國
美國聯邦政府對於灰碴之認定並無公告之法令規定,因此乃由各州依 據該地區之相異特性,自行訂定相關法規標準,以致出現對於灰碴之處理 方式要求寬嚴不一之情形。
然而在美國由於既有掩埋場使用空間逐漸減少,新建掩埋場則因安全 問題之考量,導致掩埋處理費用提高,因此灰碴資源再利用目前備受重視,
相關的再利用研究陸續提出,並在加州、紐約、佛羅里達等州均有應用實 例,包括利用底碴於建築物混凝土磚、路基材、掩埋場覆土、停車場底層 材料、人工魚礁、海岸侵蝕防護應用等,以及作為瀝青混凝土骨材取代物 等。
1974 年美國開始辦理路面再生工程,迄今部份地區回收再生利用作業 已成為一般性工程,並於 1976 年制訂定再生設計及規範。而在 1985 年美 國瀝青鋪築學會(National Asphalt Paving Association,NAPA)的統計中,熱拌 再生瀝青混凝土在全美熱拌瀝青的市場上佔 26%,這些再生瀝青混凝土 中,添加舊刨除料的百分比,平均約為24%;依據美國聯邦公路局 1996 年 之研究報告,由於養路的需求,全美國每年約生產4500 萬噸瀝青路面刨除
再生瀝青路面,其成果優於傳統鋪面;又因全球性環保意識的提昇,該報 告說明1994 年對 45 州之調查中,有 26 州已立法要求州政府公路局研究採 用各種廢棄物,其中17 州更訂定強制執行的再生法案;以佛羅里達州為例,
該州因養路刨除之RAP 中,75%被再利用為高品質之熱拌瀝青混凝土,並 因此而節省約15~30%的鋪築經費。
表2-8 各國焚化底碴資源化應用方法
國 別 資源化應用方法 日 本 道路骨材、步道用磚、無筋混凝土製品
美 國 道路基底層材料、結構用磚、人工漁礁、消波塊等。
法 國 回收玻璃、含鐵物質以及且他非鐵金屬、道路路基底層材料。
德 國 土壤改良劑、高速公路隔音牆填充材料、道路路基底層鋪設。
荷 蘭 基底層材料、提防、水泥骨材、瀝青骨材等。
瑞 典 基底層材料、建築輕質骨材 丹 麥 基底層材料、混凝土骨材
英 國 水泥原料、瀝青混凝土骨材、混凝土製品、回填材、地盤改良材、
陶瓷製品
二、 國內再生材料使用情形
1. 營建剩餘土石方處理及再利用情形
內政部於80年5月2日頒布「營建廢棄土處理方案」以來,已歷經8次修 正,於96年3月15日頒佈修正「營建剩餘土石方處理方案」,目前已有16縣 市政府依據方案之指導原則制定自治條例及7縣市政府制訂管理規定,針對 營建剩餘土石方進行相關管理。
根據營建署統計國內94年度營建剩餘土石方產出量達到4254.7萬立方 公尺的產量(如表2-9所示),這些剩餘土石方經由暫屯、堆置、填埋、轉 運、回收、分類、加工方式、土方交換等處理方式進行再利用,其中可作 為磚瓦場料源的剩餘土石方亦有相當比例的可使用量,根據營建署營建剩 餘土石方資訊服務中心統計,自民國91年以來每年約有1千多萬立方公尺
(如表2-10)的B3、B4類的剩餘土石方可做為磚瓦場的原料。
由表2-10可知,國內營建剩餘土石方產出之可直接再利用於磚瓦製品的
數量佔剩餘土石方為相當大的比例(約為30%~40%),但實際上磚瓦業 96.1~96.6 864.4 877.6 1,742.0 資料來源:營建署營建剩餘土石方資訊服務中心
91 27,685,315 12,055,007 43.54 314,159 2.61 92 36,990,909 14,667,331 39.65 515,900 3.52 93 38,358,127 13,586,090 35.42 437,999 3.22 94 37,690,254 14,267,289 37.85 449,690 3.15 95 39,378,300 12,890,690 32.74 222,021 1.72 96.1~
96.6 16,586,466 5,427,256 32.72 275,022 5.07 資料來源:營建署營建剩餘土石方資訊服務中心
再生利用者,屬有用之土壤砂石資源,依據管理辦法所示可利用土石方資 源堆置處理場、目的事業處理場所及其他經政府機關依法核准之場所進行 處理,目前國內各類行處理場所分佈如圖2-5所示,其中可用於磚瓦業使用 之B3(粉土質土壤(沈泥))、B4(黏土質土壤),可由土石方資源堆置處 理場及目的事業處理場所進行再生利用之處理。
圖2-5 各類型剩餘土石方處理場所分佈圖
內政部建築研究所研已於95年9月15日起修訂公告「碎石級配料」為再 生綠建材評定項目之一,其評定標準為以下所示,並需經過相關規範之試 驗:
(1) 再生材料:營建剩餘土石方、污泥、淤泥、無害性之石質廢棄物、廢 玻璃等。
(2) 再生材料使用比例(重量百分比):細粒料應佔80%以上;粗粒料應 佔50%以上粗粒料為停留於8號篩—2.36mm以上者;細粒料為通過8號
篩而停留於200號篩者。
2. 轉爐石
轉爐石為煉鋼過程中產生之副產物,在台灣每年約有130萬噸的產出 量,早在16世紀即有爐石應用之案例紀錄,歐美等先進國家在19世紀開始 將爐石材料運用於鋪面工程當中,而日本也於二十世紀初起開始著手研發 爐石之相關利用,直自今日為止,各國對煉鋼爐石的利用上,絕大多數為 鋪面工程所使用,其次為營建材料、肥料等。
根據歐洲爐石協會(The European Slag Association) 2006年資料,煉鋼爐 時產生約1500萬噸,利用情況資料如圖2-6;顯示煉鋼爐石以用在道路方面 最多,約有45%,其次是暫存、內部回收、肥料與水利工程少量做為取代水 泥用。在德國,煉鋼爐石每年產生超過350萬噸,其中68%用營建材料、14%
內部回收、12%掩埋及6%肥料,如圖2-7;根據USGS(U.S. Geological Survey) 統計資料,美國2003年產生約880萬噸煉鋼爐碴,47%利用於道路材料,17%
使用於替代瀝青混凝土粒料、其他再利用佔25%與掩埋11%,如圖2-8。日 本鋼鐵爐石協會的資料顯示,日本使用情形為47%營建材料(含混凝土粒 料)、13%再利用、26%道路用、4%取代水泥用,剩餘則為地盤改良、掩埋 及其他使用等,如圖2-9。
資料來源: Report des Forschungsinstitut der Forschungsgemeinschaft Eisenhüttenschlacken, 2002 年 1 月
圖2-7 德國煉鋼爐石利用狀況(2001)
Road bases and road surfaces
47%
Fill 11%
Other 25%
Asphaltic concrete aggregate
17%
資料來源: Iron and Steel Slag End-Use Statistic 2005 年 9 月 圖2-8 美國煉鋼爐石的利用狀況(2003)
土木
47% 地盤改良
材 1%
水泥 4%
道路 26%
再利用 13%
掩埋 2%
加工原料 4%
其他 3%
資料來源:日本鋼鐵爐石協會 2007 年 3 月
圖2-9 日本煉鋼爐石利用狀況(2005)
國內中鋼公司煉鋼廠冶煉鋼鐵的過程中,每冶煉一噸的生鐵,大約有 310公斤的高爐石伴隨而生;而吹煉一噸鋼,則大約有130公斤轉爐爐石伴 隨而生,估計一年約有130萬頓產量。早期煉鋼廠,並不重視爐石之再利用,
故大多數的爐石皆採拋棄或是掩埋的方式處理。但經過多年的研究,經過 適當處理後之爐石,可應用於工程或農業如水泥取代、農業土壤改良、陶 瓷製作、混凝土拌製、道路鋪築等。
3. 廢棄混凝土塊(B5)
行政院公共工程委員會為落實國家永續發展政策,特擬定「推動營建 資源再利用於公共工程行動計畫」,協調各相關部會訂定配套措施、規範、
標準及推廣等事宜,推動營建資源廢棄混凝土再生利用於公共工程,以達 成公共工程節能、減廢及資源再利用之目標。
目前廢棄混凝土再利用尚屬示範推廣階段,以中央各部會主辦之公共 工程為對象,基於各工程主辦機關對於廢棄混凝土製成之再生材料或再生 產品接受度相當低,多數觀念上仍停留在次級品或替代品之等級。雖然營 建署已於今年(95年9月)發行「再生混凝土使用手冊」供工程單位使用,後 續正著手進行「再生混凝土施工規範」之研擬,但目前正為推廣初期,多 數基層工程人員尚未熟悉規範,加上對再生混凝土產品之採購標單無範本 模式可供參考,所以不敢貿然採用,避免遭受檢調單位質疑,故除應儘速 完成建置相規範或標準,並辦理相關推廣教育之訓練及其他配套措施,藉
目前廢棄混凝土再利用尚屬示範推廣階段,以中央各部會主辦之公共 工程為對象,基於各工程主辦機關對於廢棄混凝土製成之再生材料或再生 產品接受度相當低,多數觀念上仍停留在次級品或替代品之等級。雖然營 建署已於今年(95年9月)發行「再生混凝土使用手冊」供工程單位使用,後 續正著手進行「再生混凝土施工規範」之研擬,但目前正為推廣初期,多 數基層工程人員尚未熟悉規範,加上對再生混凝土產品之採購標單無範本 模式可供參考,所以不敢貿然採用,避免遭受檢調單位質疑,故除應儘速 完成建置相規範或標準,並辦理相關推廣教育之訓練及其他配套措施,藉