推動溫拌瀝青兼顧減碳及勞工健康

瀝青煙霧(asphalt fumes)對勞工的潛在健康危害可以透過工程控制、管理措施和個人防護裝備 (Personal Protective Equipment, PPE) 來避免,其中工程控制主要指在機械設備上增設通風排煙系統及在鋪築材料上改用低煙霧瀝青(例如溫拌瀝青)。


歐洲瀝青鋪路協會(European Asphalt Paving Association, EAPE)與美國瀝青鋪路協會(National Asphalt Paving Association, NAPA)共同於2011年發表「瀝青鋪路產業- 全球視角(The asphalt paving industry - A Global Perspective)」,主述瀝青鋪路材料特性、生產製程、鋪路作業,及降低勞工瀝青煙霧曝露和避免健康危害的科技趨勢。

鋪路用的瀝青混凝土是在熱拌廠生產(Hot Mix Plant),此類瀝青拌合廠算是現代化的複雜加工業設備,通常只需要三到五個人即可操作一座瀝青拌合廠;大部份國家都擬訂有嚴格的法律和規範,要求這些工廠對環境污染控制良好且排放量低,也要求瀝青業遵守有關選用材料、工法製程條件、和路面規格,這些法律和規範旨在保護環境並確保道路的品質、耐用、平坦和安全。


瀝青拌合廠有兩種:分拌式瀝青廠(Batch Plant)和滾筒連續式瀝青廠(Drum Plant),如圖1所示。 在這兩種拌合廠的製程中,礦物粒料(砂石骨材)都在滾筒中乾燥和加熱, 在分拌式廠中,加熱後骨材流出乾燥滾筒後提上拌合塔經篩分後儲存在熱料倉中,後續卸入拌合機中再噴入瀝青拌合,拌合成品一盤(batch)接續一盤卸出(或儲存後再)裝載到卡車上;滾筒連續式瀝青廠則是在乾燥滾筒的後段噴入瀝青,骨材和瀝青在加熱滾筒的後段連續拌合,出筒後轉運至儲存筒倉中,裝載卡車在儲存筒倉裝料運出。 目前的狀況,美國和紐西蘭的主要瀝青拌合廠類型是滾筒連續式,而分拌式瀝青廠則在歐洲、南非和澳洲盛行,台灣地區也都是分拌式廠。(詳參「熱拌瀝青廠的發展趨勢」及「熱拌瀝青廠的製程與品質控制」)



圖1、分拌式瀝青廠和滾筒連續式瀝青廠的配置


在瀝青拌合廠工作的勞工如圖2所示,面對的主要職業危害是接觸熱的燒燙傷以及工廠操作發生火災和爆炸的可能性,對瀝青煙霧的曝露通常低於鋪路工地的勞工。


圖2、在瀝青拌合廠製程中勞工的瀝青曝露量通常較低


瀝青路面鋪築作業在20世紀初靠人力及手工具播撒攤鋪,後續沒多久大約在1930年代就發明攤鋪機(鋪裝機),一直沿用到現在如圖3所示。在瀝青路面鋪築作業中的勞工通常曝露較多瀝青煙霧,特別是鋪裝機駕駛、燙鈑調控員、及攤耙工如圖4所示。


圖3、瀝青路面鋪築作業的演進



圖4、在瀝青路面鋪築作業中的勞工曝露較多瀝青煙霧


瀝青煙霧對勞工的潛在健康危害可以透過工程控制、管理措施和個人防護裝備 (Personal Protective Equipment, PPE) 來避免。工程控制主要指增設通風排煙系統及改用低煙霧瀝青,圖5為在鋪裝機加裝通風排煙系統的示意圖。(圖源:VOGELE ventilation system)


圖5為鋪裝機加裝通風排煙系統示意圖(圖源:VOGELE ventilation system)


美國許多(超過22個)實驗室研究一致認為瀝青受熱後的「多環芳香烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)」排放與溫度相關,在一般瀝青鋪築施工的溫度範圍(140 ℃ ~160 ℃)內,只有少量2至3環PAHs排出,若超過160 ℃產 生的瀝青煙霧被檢測到含有更多種多環芳烴化合物 ,其中更有兩種化合物 (b e n z o (b )f l u o r a n t h e n e 和 b e n z o (a )p y r e n e )只 在160℃的實驗中產生的瀝青煙中被檢測到 ,這兩種化合物分別為2B級和1級致癌物* (詳參「道路建造中產生的瀝青煙對健康的不良影響」)。最近10年來的溫拌瀝青技術,可以將鋪築施工的溫度範圍降至100 ℃ ~140℃;根據瀝青煉製業提供的數據顯示,瀝青溫度降低11 ℃ ~12.5 ℃ 則排放煙霧中的苯可溶物(benzene-soluble matter, BSM )量可減半(BSM是PAHs濃度的指標)。



圖源:香港職業安全健康局刊物「綠十字」「道路建造中產生的瀝青煙對健康的不良影響


溫拌瀝青(Warm Mix Asphalt, WMA)的製程溫度比傳統HMA低20至40℃,伴隨耗能較少污染排放也較低而利於自然環境,而且鋪築溫度較低也改善勞工的施工環境,符合歐洲瀝青工業努力減少施工鋪築瀝青煙霧的一貫目標,詳參「溫拌瀝青工法介紹」。德國瀝青鋪面協會(German Asphalt Association, DAV)在2023年的宣示:兼顧減碳及勞工健康,力求2025起只生產降溫的瀝青混凝土,就是改用低溫(煙霧)瀝青。


EAPA整理近25年來WMA在歐洲的推展重點:最初對加水發泡有品質疑慮,後經長期成效實證消除;以降低瀝青煙曝露為主驅動力在挪威推展順利,以溫拌添加劑推動在德國受限,德國及瑞士因著重提高刨除料添加量而變緩,其實WMA與添加較高RAP相容且可並行;2024年5月針對溫拌瀝青的推展不如預期,再度發表「建議道路當局透過使用溫拌瀝青來優化鋪路的品質、安全健康、及永續性」技術報告,詳參「透過使用溫拌瀝青優化鋪路的品質、勞工安全健康、及永續性




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