摘 要：本文討論了固體廢棄物在道路環(huán)境中使用時(shí)需要解決的若干問(wèn)題，包括變異性問(wèn)題、重金屬浸出問(wèn)題、二次再生性問(wèn)題、最大價(jià)值實(shí)現(xiàn)問(wèn)題以及各固體廢棄物各自的特殊問(wèn)題等，以期對(duì)我國(guó)固體廢棄物在道路中的應(yīng)用有所推動(dòng)。

關(guān)鍵詞：固體廢棄物；道路；變異；再生

Abstract:This article discusses a number of issues need to be resolved the solid waste in the road environment， including the variability ， heavy metal leaching， secondary regeneration， the greatest value problems and the special problems of the solid waste， etc.， in order to promote the application solid waste in the road.

Keywords:solid waste；road；variation；regeneration

中圖分類(lèi)號(hào)：TU985.18

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1008-0422（2012）07-0050-02

1 概述

近年來(lái)，我國(guó)的道路建設(shè)發(fā)展極快，但也帶來(lái)了三大問(wèn)題，一是道路走線對(duì)周邊環(huán)境的影響，如對(duì)動(dòng)物棲息地的切割與干擾，噪聲、尾氣、振動(dòng)、光線等對(duì)居民工作生活的影響；二是道路施工消耗了大量自然資源，包括石油衍生品瀝青及其相應(yīng)改性劑以及開(kāi)山炸石得到的集料；三是道路安全性問(wèn)題愈來(lái)愈突出，每年有10萬(wàn)人死于交通事故，受傷人數(shù)更是在50萬(wàn)以上。在講求人與自然和諧共處的今天，如何減輕甚至消除這三方面的影響，是擺在道路工作者面前的重大課題。

同時(shí)，現(xiàn)代城市的發(fā)展，也造成了城市固體廢棄物的泛濫。圖1是被北京戲稱(chēng)為“垃圾七環(huán)”的垃圾圍城現(xiàn)象，事實(shí)上，這樣的情形在現(xiàn)代城市中是相當(dāng)普遍的。把固體廢棄物應(yīng)用到大量消耗建材的道路建設(shè)中，是歐、美等國(guó)近年來(lái)的重點(diǎn)研究方向，并且已經(jīng)取得了相當(dāng)?shù)某晒Ｎ覈?guó)在這方面的研究還不成體系，應(yīng)用更是了了。

在道路環(huán)境中合理利用固體廢棄物，既解決了道路施工對(duì)自然資源無(wú)限制的掠取，同時(shí)也解決了城市固體廢棄物的出路問(wèn)題，是對(duì)2010年上海世博會(huì)已經(jīng)提出的“城市，讓生活更美好”理念的最好回應(yīng)。

2 可作為道路建材的固體廢棄物的分類(lèi)

社會(huì)上產(chǎn)生的廢棄物，大體上可分為生活廢棄物、工業(yè)廢棄物、建筑廢棄物、醫(yī)療廢棄物等。對(duì)于這些廢棄物，長(zhǎng)期以來(lái)已經(jīng)形成了填埋、焚燒、堆肥三種傳統(tǒng)工藝，但填埋侵占了大量的土地，焚燒可能產(chǎn)生空氣排放等二次污染，而堆肥對(duì)廢棄物的局限性比較強(qiáng)，因此對(duì)廢棄物的再生利用，一直是科技工作者努力解決的課題，而在道路上作為道路建材的使用尤其受到重視。一般來(lái)說(shuō)，上面提到的幾種廢棄物，除了醫(yī)療廢棄物外，其余廢棄物中的固體成分多可應(yīng)用于道路環(huán)境。

可在道路上使用的固體廢棄物，大致可分為三類(lèi)，一是道路建設(shè)產(chǎn)業(yè)自身產(chǎn)生的廢棄物，可以稱(chēng)之為“一級(jí)固體廢棄物”；二是其他行業(yè)產(chǎn)生的廢棄物，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單物理手段處理，可用于道路建設(shè)，可以稱(chēng)之為“二級(jí)固體廢棄物”；三是某些廢棄物必須經(jīng)過(guò)復(fù)雜的物理手段或化學(xué)手段，才能被用于道路建設(shè)，稱(chēng)之為“三級(jí)固體廢棄物”（圖2）。表1給出了這三級(jí)固體廢棄物的基本情形。

應(yīng)指出，這樣的分類(lèi)也并不是固定的。譬如，有些應(yīng)用中，將廢輪胎或廢塑料簡(jiǎn)單切割后作為輕填料應(yīng)用，此時(shí)二者應(yīng)屬于二級(jí)固體廢棄物的范疇。日本有些將垃圾焚燒飛灰熔融，加入顏料，成為彩色集料，此時(shí)其應(yīng)屬于三級(jí)固體廢棄物。

3 固體廢棄物在道路中使用的關(guān)鍵問(wèn)題

固體廢棄物作為道路建材使用，必須符合該應(yīng)用本身的規(guī)范要求。除此之外，固體廢棄物還應(yīng)解決變異性、重金屬浸出、二次再生性、最大價(jià)值實(shí)現(xiàn)以及其他的特殊問(wèn)題。

3.1 固體廢棄物的變異性

除了極個(gè)別組成與性能均較為穩(wěn)定的固體廢棄物如粉煤灰外，大多數(shù)的固體廢棄物由于來(lái)源復(fù)雜，種類(lèi)繁多，而表現(xiàn)出性能不穩(wěn)定。如何控制并穩(wěn)定固體廢棄物的質(zhì)量，一直是固體廢棄物應(yīng)用中面臨的棘手問(wèn)題。目前，解決的辦法主要有以下三種：

3.1.1盡可能將化學(xué)組成與物理性質(zhì)相近的材料分選開(kāi)。如將輪胎分為大車(chē)胎，小車(chē)胎，切割時(shí)又按照胎冠、胎側(cè)等分開(kāi)，塑料按照PET、LDPE、HDPE、PVC、PP等分類(lèi)。不過(guò)，這樣的分類(lèi)無(wú)疑是費(fèi)時(shí)費(fèi)力又費(fèi)錢(qián)的，能做到是最理想的，但從經(jīng)濟(jì)性上考慮，卻是廠家很難徹底接受的。

3.1.2盡可能多的堆積。目前許多國(guó)家的規(guī)范中，對(duì)固體廢棄物的儲(chǔ)存量是有相當(dāng)?shù)臄?shù)量要求的，這一方面是解決道路大規(guī)模的連續(xù)施工問(wèn)題，因?yàn)楣腆w廢棄物產(chǎn)生的長(zhǎng)期性與某一施工的階段性存在著數(shù)量上的不匹配，需要靠不斷儲(chǔ)存加以克服；同時(shí)，這又為儲(chǔ)存廢棄物的均質(zhì)化提供了基礎(chǔ)，使用時(shí)通過(guò)充分混合，可使其質(zhì)量趨向均勻。

3.1.3加強(qiáng)檢測(cè)，針對(duì)測(cè)得的不同性質(zhì)做好調(diào)整預(yù)案。這需要有一套能充分表現(xiàn)固體廢棄物本質(zhì)特征的檢測(cè)手段與檢測(cè)指標(biāo)，同時(shí)又需要有調(diào)整指標(biāo)的添加劑或工藝改進(jìn)方案。這樣的技術(shù)通常是很難實(shí)現(xiàn)的，需要長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)的積累與對(duì)固體廢棄物性質(zhì)影響因素的深刻認(rèn)識(shí)。

一般來(lái)說(shuō)，保持源頭供應(yīng)的穩(wěn)定，是將固體廢棄物變異性降至最低的最有力手段。

3.2 固體廢棄物的重金屬浸出

與常規(guī)的建筑材料相比，固體廢棄物可能具有高的重金屬含量。根據(jù)來(lái)源不同，可以分為“源重金屬”與“匯重金屬”，前者如銅渣、鎳渣、鉛渣等，由于金屬提煉工藝的限制，最終得到的礦渣含有一定量的銅、鎳、鉛等重金屬是可以理解的；后者如瀝青路面與混凝土路面，長(zhǎng)期接觸汽車(chē)滴漏拋灑物，或垃圾焚燒廢渣，由于重金屬不易燃燒、溶解與揮發(fā)，導(dǎo)致在燃燒殘余物中的富集，亦或疏浚污泥，由于重金屬不易溶解與降解，也導(dǎo)致一定程度的富集。固體廢棄物的使用必須使用強(qiáng)度和環(huán)境的雙控指標(biāo)，其中重金屬浸出是環(huán)境控制的主要指標(biāo)。

不過(guò)，重金屬含量與重金屬浸出是兩個(gè)概念，材料中含有的重金屬不一定浸出，從而不致污染土壤與地下水，這就給重金屬含量高的固體廢棄物帶來(lái)了處理手段，如垃圾焚燒廢渣用作填方材料，有可能會(huì)使重金屬浸出超標(biāo)，但采用水泥或?yàn)r青穩(wěn)定，重金屬浸出數(shù)值可大大降低。

3.3 固體廢棄物的二次再生性

任何固體廢棄物，在用于道路上后，最終必將成為一級(jí)固體廢棄物的組成部分。從一定意義上說(shuō)，含有該固體廢棄物的一級(jí)固體廢棄物，其可再生性是該固體廢棄物能否被用作道路建材的先決條件。否則，使用該固體廢棄物，就成為我們將今天的問(wèn)題轉(zhuǎn)移為今后更難解決的問(wèn)題的不負(fù)責(zé)任之舉。

不過(guò)，一般來(lái)說(shuō)，道路材料均具有二次再生性，不同的是再生的程度。如瀝青結(jié)合料，老化程度輕的，可以通過(guò)添加再生劑升級(jí)其性質(zhì)，而老化程度嚴(yán)重的，可能只將老化結(jié)合料視為集料的一部分，也就是再生成本不一樣。又如某些隨時(shí)間降解嚴(yán)重的集料，再生時(shí)可能需要摻加新鮮石料，對(duì)級(jí)配進(jìn)行調(diào)整。因此，固體廢棄物在道路中應(yīng)用的可行性分析中，必須就固體廢棄物二次再生的技術(shù)路線與成本作出分析。

圖1-北京的“垃圾七環(huán)”現(xiàn)象

圖2-道路用固體廢棄物的分類(lèi)

表1-道路中使用的固體廢棄物

3.4 固體廢棄物再生的最大價(jià)值實(shí)現(xiàn)

固體廢棄物在道路中可再生的途徑有很多條，如用于瀝青或水泥面層，用于穩(wěn)定基層或碎石基層，用于路堤或填方等，有的可以作為其中的集料，也可以作為結(jié)合料。固體廢棄物是否用在道路上，通常是決策者將固體廢棄物填埋、焚燒或堆肥的成本與固體廢棄物在道路中使用的效益相權(quán)衡的結(jié)果。因此，盡可能實(shí)現(xiàn)固體廢棄物再生的最大價(jià)值實(shí)現(xiàn)，是推動(dòng)固體廢棄物在道路中推廣使用的關(guān)鍵因素。與之相適應(yīng)的，還應(yīng)挖掘固體廢棄物在道路使用的特殊性能，這將進(jìn)一步提升其再生的價(jià)值。

舉兩個(gè)例子。瀝青路面的銑刨料，如果作為填方材料使用，則老的集料和老的結(jié)合料沒(méi)有發(fā)揮出其特有的屬性，僅利用了它們一定的強(qiáng)度性質(zhì)，這是它們相對(duì)低價(jià)值的使用。而如果作為現(xiàn)場(chǎng)熱再生，一方面老的結(jié)合料通過(guò)再生劑的使用重新恢復(fù)性能，減少了對(duì)新結(jié)合料的需求，另一方面，老的集料級(jí)配得以保留，仍能發(fā)揮其強(qiáng)度性能與表面性能，這就實(shí)現(xiàn)了銑刨料更大價(jià)值的發(fā)揮，因此實(shí)際做法中，有條件時(shí)，應(yīng)盡可能選擇后者。

另一例子是廢輪胎在道路中的使用。目前一般有兩種做法，一是使膠粉在瀝青中完全降解，使膠粉既有結(jié)合料的作用，又有一定程度的改性劑作用；另一做法則是膠粉不完全降解，結(jié)合料中存在未降解膠粉與瀝青及降解膠粉的固液兩相體系。在這兩種應(yīng)用中，前一應(yīng)用，膠粉未體現(xiàn)出它對(duì)路面性能的特殊作用，而后一應(yīng)用中，膠粉極大地貢獻(xiàn)了瀝青混合料抵抗疲勞的能力，同時(shí)還有降低噪音，冬季抗凍等作用，因此美國(guó)橡膠瀝青大量采用的是后一種做法。

3.5 固體廢棄物再生的特殊問(wèn)題

每一種固體廢棄物，除了以上提到的一般性問(wèn)題外，都會(huì)有各自特殊的問(wèn)題，使用中必須加以識(shí)別與解決。如鋼渣中可能含有游離的氧化鈣與氧化鎂，它們遇水均會(huì)膨脹，氧化鈣水合速度比較快，而氧化鎂則時(shí)間比較長(zhǎng)。在道路中使用時(shí)，這種膨脹可能會(huì)使得道路開(kāi)裂，影響其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。目前針對(duì)此問(wèn)題的做法有，預(yù)先灑水養(yǎng)生，用于開(kāi)級(jí)配路面（使可以容納一定的膨脹量）等。

水泥混凝土回收路面材料（RPP）中也可能會(huì)含未充分反應(yīng)的氧化鈣或氫氧化鈣，如將RPP用于排水基層，則它們?cè)赗PP中的進(jìn)一步反應(yīng)，可生成“石灰華”，堵塞排水通道，因此，在RPP評(píng)價(jià)時(shí)，必須對(duì)此作出測(cè)試。

還有鑄造型砂中可能含有苯酚這樣的有毒物質(zhì)，必須就其在道路材料中的穩(wěn)定性與危害性作出評(píng)價(jià)。

4 結(jié)論

通過(guò)以上闡述，可以得到以下結(jié)論：

4.1將城市數(shù)量巨大的固體廢棄物應(yīng)用于道路建設(shè)，在技術(shù)上是可行的。

4.2固體廢棄物作為道路建材使用，必須區(qū)分不同的材料作出不同的對(duì)策。

4.3實(shí)際使用中，固體廢棄物必須解決其物理化學(xué)組成及相關(guān)性質(zhì)容易波動(dòng)、重金屬易于富集、浸出指標(biāo)控制難度大以及膨脹等潛在問(wèn)題。

4.4固體廢棄物在道路中的再生利用，還需要考慮其最大再生價(jià)值的實(shí)現(xiàn)以及二次再生的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可能性。

總之，固體廢棄物在道路環(huán)境中的使用，是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的必由之路。我國(guó)在這方面的研究與應(yīng)用還相對(duì)落后，應(yīng)學(xué)習(xí)、引進(jìn)、消化歐美的做法，切實(shí)推進(jìn)這方面的工作。