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爛泥改質變樂土,成絕佳防水好建材
作者 / 採訪@黃玉琴

◆水庫淤泥改質再利用

根據中央氣象局資料,台灣年平均降雨量約2500公釐,是全球年平均降雨量的2.6倍,卻因各地降雨分布不均,短時間在小區域可降下驚人雨量,且高山陡峭無法有效留住雨水,必須興建水庫解決用水問題。台灣有200多座水庫和水壩,但颱風帶來的淤泥一直是令人頭痛的問題,除了清理不易,如何處置也令相關部門傷透腦筋。

2009至2014年,從全台各水庫清出的690多萬方淤泥,已將石門水庫外的13座淤泥沉澱池填滿,但淤積的速度驚人,每年幾乎可填滿一座水庫。2010年,政府花費540億特別預算整治3座水庫,其中一項是在曾文水庫下方建防淤隧道,將底層的淤泥排至出海口,預計一年能排掉104萬方。另一種方法則是利用人工機具挖掘,砂石車再運送到充當暫置場的曾文溪河道,欲藉助颱風時期的大量雨水將淤泥直接沖到下游,希望達到還砂於河的目標。不料,淤泥沒返回河道,反而隨大雨灌入住家,引發民怨。

水庫淤泥含有大量黏土成分,不利植物生長,也是一種不穩定的材料,吸水會膨脹變成爛泥巴,不但無法直接做建材使用,即使用做公共工程填土,也還需加入其他硬質土。若要燒磚製陶,則要先除去雜質,然後進行脫水及固化步驟,製造成本極高。

各種方法均無法有效解決水庫淤泥情況下,科技為循環再利用帶來契機。10幾年前,經建會(今國家發展委員會)委託成功大學土木系教授黃忠信及其研發團隊,進行「水庫淤泥應用研究」。研發團隊發現,與河川淤泥相比,水庫淤泥相對單純且容易處理,經過特殊程序處理後,特性會改變,產生類似奈米的防水效果,也大大降低材料成本,具有商業價值。以往令人避之唯恐不及的爛泥巴,搖身一變為防水好建材,出乎所有人的預料。

◆廢土變樂土

在黃忠信的「水庫淤泥改質技術」基礎之上,成功大學技轉育成中心成立第一家由成大師生共同創業的衍生公司,即成大昶閎科技股份有限公司。成大昶閎專賣以水庫淤泥和營建剩餘土製成的「樂土防水粉」,並設立「樂土建築醫院」,協助民眾了解房屋病變的原因,以提出解決方案。

身兼成大昶閎執行長及樂土建築醫院院長的郭文毅表示,讓淤泥變成兼具環保功能的新技術,是在大量含水的環境裡,把厭水性的化學藥劑加入淤泥漿裡,做離子交換,使厭水分子可以附著在黏土表面,產生防水性,這就是水庫淤泥改質。加了改質淤泥的沙漿,其吸水率比一般水泥減少一半以上,而水正是造成台灣建築病變的最主要原因。

台灣建築物以混凝土與磚造結構為主,吸水性強,防水工程沒有做好的話,很容易因為大雨或漏水使牆面潮濕,牆壁中的鈣離子會被溶出,在牆面形成白色結晶,即俗稱的壁癌,不但破壞美觀,還可能影響整個建築結構。郭文毅說,若以人來比喻建築物,壁癌就是建築物染上了皮膚病,是牆壁表面的水泥砂漿層,因吸水過多又無法排除濕氣而生出。由於台灣氣候潮濕悶熱,加上建築物表面大多使用不透氣的防水塗料,即使處理過了,一段時間後,仍會復發。所以樂土建築醫院採仿生科技概念,使用像人體皮膚一樣兼具防水與透氣功能的樂土水泥砂漿,從根源著手,就能有效解決壁癌的問題。

這項產品不只嘉惠許多長年沒有處理的老屋,甚至也有紅磚窯廠在重建時加以採用。由於燒窯使用的煤炭裡有酸性的硫磺,遇到屬鹼性的水泥建材,會產生酸鹼中和,出現像鐘乳石的物質。加了改質的水庫淤泥後,能延遲酸鹼中和的發生,可以延長紅磚窯的壽命。

◆還有很長的路

然而,從數據來看,目前水庫淤泥尚未做到完全再利用,可能連10%都未能達成。近年來淤積問題越趨嚴重,幾乎使台灣各大水庫陷入無法運作的景況,相關單位除了編列預算做治標性質的整治,還需要思考是否有別的路可行,並對淤泥的清理和改質,有全盤的統籌和運作,在政府和民間攜手努力下,創造雙贏的局面。

文章來源:台灣教會公報第3539期

照片提供:Serene 攝


資料提供單位:台灣教會公報社
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