成都市人行道污垢顽渍清除技术研究

2014-03-18 06:50:34王禹胜王科林

环境卫生工程 2014年6期

王禹胜，王科林

（1.成都市固体废弃物卫生处置场，四川成都 610108；2.成都市城市环境管理科学研究院，四川成都 610031）

人行道路面的污垢顽渍一直是成都市城市精细化管理工作中的一项顽疾，人行道路面的污垢顽渍既对市民造成视觉污染，使人心情不快；同时又藏污纳垢，孳生病菌蚊蝇等病原体，严重损害了成都市市容市貌、影响城市环境卫生。同时人行道上污垢顽渍的硬度高、吸附性强等理化特征又导致了其在日常的环卫清扫保洁中难以彻底清除。由于人行道路面的污垢顽渍的影响面极广，且影响具有持续性，严重制约了成都市城市管理水平的进一步提升。目前这种现状与成都市作为国家卫生城市、国家环保模范城市以及最佳旅游城市的地位不相适应；同时也与成都市建设西部核心增长极的战略发展目标不相适应。因此，有必要对人行道路面的污垢顽渍清除技术进行专项研究；有针对性地优化各类污垢顽渍清除技术，大幅度提升成都市城市人行道风貌和市民生活品质，为城市管理转型升级工作提供技术支撑。

1 成都市污垢顽渍现状

目前成都市人行道常见的污垢顽渍主要包括口香糖结垢、宠物粪便结垢、食物残渣结垢、油渍、非法广告（油漆粉刷和张贴物）、饮料结垢、痰迹等。其主要的分布区域位于人行道路沿石、盲道周边等常规清扫保洁作业机具覆盖范围之外的作业盲区［1］。一线环卫清扫保洁作业人员普遍采用碱水浸泡、物理铲除、高压冲洗等方法对污垢顽渍进行清除［2］。

根据《四川省城乡道路清扫保洁质量与评价技术导则》，当前四川省人行道路面经环卫保洁后仍残留的污垢顽渍平均数量为25处/1 000 m2。按照成都市中心城区总人行道面积3 900 000 m2计算（其中根据《成都市人行道建设技术导则》，人行道宽度按1.5 m×2=3.0 m计算；2013年中心城区道路总长按2 600 km计算），仅中心城区人行道上每日急待进一步清除的污垢顽渍就高达19.5万处［3］。

2 成都市污垢处理存在的问题

1）清除效率低下。按照当前1名环卫工人每天最多清除20处污垢顽渍计算，中心城区需近万名环卫工人专门负责人行道污垢顽渍清除工作［4］；而当前成都市中心城区总共只有2万余名环卫工人。由此可见，现有作业方法对污垢顽渍的清除效率远远落后于实际需求。

2）清除效果不佳。当前普遍使用的碱水浸泡加物理铲除等方法对污垢顽渍的去除效果并不理想。特别是对油渍、油漆等几乎只能单纯依靠物理铲除，污渍残留印迹明显。特别是各类油漆粉刷在路面的广告去除不彻底，其对行人视觉感观上造成的不快甚至超过了清除之前。

3）副作用明显。当前在清除污垢顽渍过程中使用的碱性溶液对人行道上铺设的透水砖、花岗石等材料存在一定的腐蚀脱色作用。使其色差远远超过设计和竣工交付时的水平，对市容环境造成一定的损害。在清除污垢顽渍过程中反复进行物理铲除也会对人行道铺装材料产生较大的物理性损伤。这些都在一定程度上降低人行道路面铺装材料的使用寿命，增加市政维护成本。

3 污垢顽渍分析

3.1 污垢顽渍分类

1）水溶性污垢——其主要成分在水中溶解度较大，能够通过使其溶解于水的方式实现污垢与地面铺装材料分离的一类污垢顽渍。常见的此类污垢顽渍主要包括无机盐类、果汁、痰迹等。

2）水分散性污垢——其本身并不溶解于水，但是可以通过水的浸润作用使其表面张力和机械附着力显著降低，从而使其从地面铺装材料上脱落，最终形成散体或悬浊液而被清除。常见的此类污垢顽渍主要包括纸张、粪便、食物残渣、结块尘土等。

3）酸溶性污垢——其主要成分在酸性溶液中溶解度较大，能够通过使其溶解于酸性溶液的方式实现污垢与地面铺装材料分离的一类污垢顽渍。常见的此类污垢顽渍主要包括石灰、石膏等。

4）碱溶性污垢——其主要成分在碱性溶液中溶解度较大，能够通过使其溶解于碱性溶液的方式实现污垢与地面铺装材料分离的一类污垢顽渍。常见的此类污垢顽渍主要包括尿渍等。

5）有机污垢——其主要成分在有机溶液中溶解度较大，能够通过使其溶解于有机溶剂的方式实现污垢与地面铺装材料分离的一类污垢顽渍。常见的此类污垢顽渍主要包括口香糖、油漆、油脂类物质等。

3.2 污渍附着机理

1）机械黏附：机械黏附主要指的是固体尘土黏附的现象。黏附力依污垢的性质及地面铺装材料表面的特征不同而不同。

2）分子间力黏附：地面和污垢以分子间范德华力结合，如浆糊在玻璃上的黏附情况。

3）静电子黏附：一些固体如纤维素或蛋白质纤维表面在中性和碱性溶液中带有负电（静电），而有一些固体污垢颗粒在一定条件下带有正电，如炭黑、氧化铁等，二者之间会表现出很强的静电吸引力而产生黏附。

4）化学结合力：污垢和地面铺装材料发生化学化合，形成离子键或共价键，这类污垢需要采用特殊的化学处理方法使之溶解去除［5］。

4 除垢实验

4.1 除垢实验设计

1）实验方法：将最为常见的口香糖、痰迹、油渍、狗粪、饮料、食物残渣、石灰、尿渍作为实验对象。其中口香糖和油渍属于有机类污垢，痰迹和饮料属于水溶性污垢，狗粪和食物残渣属于水分散性污垢，石灰和尿渍属于酸（碱）溶性污垢。选取相应的试剂分别对上述污垢施加浸润、乳化、化学反应等作用。将与各类污垢对应的清洁试剂对污垢进行浸润，并对浸润后各时间节点上清除污垢所需添加的最小外力进行测量。以此考察各类清洁试剂对污垢与铺装材料之间的黏附力、范德华力、静电吸附力、化学键力的破坏效果和破坏速度。

2）实验器材：花岗石、透水砖、弹簧秤、软刷、计时表。

3）实验试剂选取：对水溶性污垢和水分散性污垢选取蒸馏水和表面活性剂作为待考察清洁试剂；对有机类污垢选取水、酒精（75%）、四氯化碳、香蕉水、表面活性剂作为待考察清洁试剂；对酸（碱）溶性污垢选取稀氢氧化钠溶液（25%）、醋酸（35%）、稀硫酸（10%）、稀盐酸（15%）、水作为待考察清洁剂。

4）实验步骤：首先将口香糖、油漆、食物残渣、狗粪、口痰、石灰、尿液置于模拟人行道路面铺装材料（花岗石、透水砖）之上。然后添加部分尘土，在通风处放置24 h后使其自然结垢。待污垢被相应清洁试剂浸润0、5、10、30、60 min时分别将软刷与弹簧秤相连后从污垢一侧擦过，逐渐增大擦拭面摩擦力。当擦拭面摩擦力增大到刚好能够擦去污垢时，则使软刷保持匀速直线运动擦过污垢，并读取弹簧秤读数。