成都市人行道污垢頑漬清除技術(shù)研究

王禹勝，王科林

（1.成都市固體廢棄物衛(wèi)生處置場，四川 成都 610108；2.成都市城市環(huán)境管理科學(xué)研究院，四川 成都 610031）

人行道路面的污垢頑漬一直是成都市城市精細化管理工作中的一項頑疾，人行道路面的污垢頑漬既對市民造成視覺污染，使人心情不快；同時又藏污納垢，孳生病菌蚊蠅等病原體，嚴重損害了成都市市容市貌、影響城市環(huán)境衛(wèi)生。同時人行道上污垢頑漬的硬度高、吸附性強等理化特征又導(dǎo)致了其在日常的環(huán)衛(wèi)清掃保潔中難以徹底清除。由于人行道路面的污垢頑漬的影響面極廣，且影響具有持續(xù)性，嚴重制約了成都市城市管理水平的進一步提升。目前這種現(xiàn)狀與成都市作為國家衛(wèi)生城市、國家環(huán)保模范城市以及最佳旅游城市的地位不相適應(yīng)；同時也與成都市建設(shè)西部核心增長極的戰(zhàn)略發(fā)展目標不相適應(yīng)。因此，有必要對人行道路面的污垢頑漬清除技術(shù)進行專項研究；有針對性地優(yōu)化各類污垢頑漬清除技術(shù)，大幅度提升成都市城市人行道風(fēng)貌和市民生活品質(zhì)，為城市管理轉(zhuǎn)型升級工作提供技術(shù)支撐。

1 成都市污垢頑漬現(xiàn)狀

目前成都市人行道常見的污垢頑漬主要包括口香糖結(jié)垢、寵物糞便結(jié)垢、食物殘渣結(jié)垢、油漬、非法廣告（油漆粉刷和張貼物）、飲料結(jié)垢、痰跡等。其主要的分布區(qū)域位于人行道路沿石、盲道周邊等常規(guī)清掃保潔作業(yè)機具覆蓋范圍之外的作業(yè)盲區(qū)［1］。一線環(huán)衛(wèi)清掃保潔作業(yè)人員普遍采用堿水浸泡、物理鏟除、高壓沖洗等方法對污垢頑漬進行清除［2］。

根據(jù)《四川省城鄉(xiāng)道路清掃保潔質(zhì)量與評價技術(shù)導(dǎo)則》，當(dāng)前四川省人行道路面經(jīng)環(huán)衛(wèi)保潔后仍殘留的污垢頑漬平均數(shù)量為25處/1 000 m2。按照成都市中心城區(qū)總?cè)诵械烂娣e3 900 000 m2計算（其中根據(jù)《成都市人行道建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》，人行道寬度按1.5 m×2=3.0 m計算；2013年中心城區(qū)道路總長按2 600 km計算），僅中心城區(qū)人行道上每日急待進一步清除的污垢頑漬就高達19.5萬處［3］。

2 成都市污垢處理存在的問題

1） 清除效率低下。按照當(dāng)前1名環(huán)衛(wèi)工人每天最多清除20處污垢頑漬計算，中心城區(qū)需近萬名環(huán)衛(wèi)工人專門負責(zé)人行道污垢頑漬清除工作［4］；而當(dāng)前成都市中心城區(qū)總共只有2萬余名環(huán)衛(wèi)工人。由此可見，現(xiàn)有作業(yè)方法對污垢頑漬的清除效率遠遠落后于實際需求。

2）清除效果不佳。當(dāng)前普遍使用的堿水浸泡加物理鏟除等方法對污垢頑漬的去除效果并不理想。特別是對油漬、油漆等幾乎只能單純依靠物理鏟除，污漬殘留印跡明顯。特別是各類油漆粉刷在路面的廣告去除不徹底，其對行人視覺感觀上造成的不快甚至超過了清除之前。

3）副作用明顯。當(dāng)前在清除污垢頑漬過程中使用的堿性溶液對人行道上鋪設(shè)的透水磚、花崗石等材料存在一定的腐蝕脫色作用。使其色差遠遠超過設(shè)計和竣工交付時的水平，對市容環(huán)境造成一定的損害。在清除污垢頑漬過程中反復(fù)進行物理鏟除也會對人行道鋪裝材料產(chǎn)生較大的物理性損傷。這些都在一定程度上降低人行道路面鋪裝材料的使用壽命，增加市政維護成本。

3 污垢頑漬分析

3.1 污垢頑漬分類

1）水溶性污垢——其主要成分在水中溶解度較大，能夠通過使其溶解于水的方式實現(xiàn)污垢與地面鋪裝材料分離的一類污垢頑漬。常見的此類污垢頑漬主要包括無機鹽類、果汁、痰跡等。

2）水分散性污垢——其本身并不溶解于水，但是可以通過水的浸潤作用使其表面張力和機械附著力顯著降低，從而使其從地面鋪裝材料上脫落，最終形成散體或懸濁液而被清除。常見的此類污垢頑漬主要包括紙張、糞便、食物殘渣、結(jié)塊塵土等。

3）酸溶性污垢——其主要成分在酸性溶液中溶解度較大，能夠通過使其溶解于酸性溶液的方式實現(xiàn)污垢與地面鋪裝材料分離的一類污垢頑漬。常見的此類污垢頑漬主要包括石灰、石膏等。

4）堿溶性污垢——其主要成分在堿性溶液中溶解度較大，能夠通過使其溶解于堿性溶液的方式實現(xiàn)污垢與地面鋪裝材料分離的一類污垢頑漬。常見的此類污垢頑漬主要包括尿漬等。

5）有機污垢——其主要成分在有機溶液中溶解度較大，能夠通過使其溶解于有機溶劑的方式實現(xiàn)污垢與地面鋪裝材料分離的一類污垢頑漬。常見的此類污垢頑漬主要包括口香糖、油漆、油脂類物質(zhì)等。

3.2 污漬附著機理

1）機械黏附：機械黏附主要指的是固體塵土黏附的現(xiàn)象。黏附力依污垢的性質(zhì)及地面鋪裝材料表面的特征不同而不同。

2）分子間力黏附：地面和污垢以分子間范德華力結(jié)合，如漿糊在玻璃上的黏附情況。

3）靜電子黏附：一些固體如纖維素或蛋白質(zhì)纖維表面在中性和堿性溶液中帶有負電（靜電），而有一些固體污垢顆粒在一定條件下帶有正電，如炭黑、氧化鐵等，二者之間會表現(xiàn)出很強的靜電吸引力而產(chǎn)生黏附。

4）化學(xué)結(jié)合力：污垢和地面鋪裝材料發(fā)生化學(xué)化合，形成離子鍵或共價鍵，這類污垢需要采用特殊的化學(xué)處理方法使之溶解去除［5］。

4 除垢實驗

4.1 除垢實驗設(shè)計

1）實驗方法：將最為常見的口香糖、痰跡、油漬、狗糞、飲料、食物殘渣、石灰、尿漬作為實驗對象。其中口香糖和油漬屬于有機類污垢，痰跡和飲料屬于水溶性污垢，狗糞和食物殘渣屬于水分散性污垢，石灰和尿漬屬于酸（堿）溶性污垢。選取相應(yīng)的試劑分別對上述污垢施加浸潤、乳化、化學(xué)反應(yīng)等作用。將與各類污垢對應(yīng)的清潔試劑對污垢進行浸潤，并對浸潤后各時間節(jié)點上清除污垢所需添加的最小外力進行測量。以此考察各類清潔試劑對污垢與鋪裝材料之間的黏附力、范德華力、靜電吸附力、化學(xué)鍵力的破壞效果和破壞速度。

2）實驗器材：花崗石、透水磚、彈簧秤、軟刷、計時表。

3）實驗試劑選?。簩λ苄晕酃负退稚⑿晕酃高x取蒸餾水和表面活性劑作為待考察清潔試劑；對有機類污垢選取水、酒精（75%）、四氯化碳、香蕉水、表面活性劑作為待考察清潔試劑；對酸（堿） 溶性污垢選取稀氫氧化鈉溶液（25%）、醋酸（35%）、稀硫酸（10%）、稀鹽酸（15%）、水作為待考察清潔劑。

4）實驗步驟：首先將口香糖、油漆、食物殘渣、狗糞、口痰、石灰、尿液置于模擬人行道路面鋪裝材料（花崗石、透水磚）之上。然后添加部分塵土，在通風(fēng)處放置24 h后使其自然結(jié)垢。待污垢被相應(yīng)清潔試劑浸潤0、5、10、30、60 min時分別將軟刷與彈簧秤相連后從污垢一側(cè)擦過，逐漸增大擦拭面摩擦力。當(dāng)擦拭面摩擦力增大到剛好能夠擦去污垢時，則使軟刷保持勻速直線運動擦過污垢，并讀取彈簧秤讀數(shù)。

4.2 實驗結(jié)果

不同清潔試劑下，口香糖、油漬、痰跡、飲料、糞便、食物殘渣、石灰、尿漬等污垢的實驗結(jié)果分別見表1～8。

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5 去污劑評價

5.1 去污能力

對于水溶性和水分散性污垢，水的除垢效果最佳；而且隨著水溫的升高，其除垢能力越強。其他清潔劑由于自身黏度往往大于水，因此反而會在一定程度上降低污垢與地面鋪裝材料之間黏附力的去除效果，除垢效果不甚理想。

對于有機類污垢，由于相似相溶的原理，四氯化碳、香蕉水、酒精、表面活性劑等清潔劑對有機類污垢均有較好的溶解性，污垢去除能力都比較理想。

對于酸（堿）溶性污垢，各類堿（酸） 性清潔劑均能與其發(fā)生中和反應(yīng)，產(chǎn)生可溶于水的鹽類，去垢能力很強。而純粹用水進行清除，則對于草酸鈣、碳酸鈣等難溶的鹽類去除效果較差，導(dǎo)致其除垢能力較弱。

5.2 去污效率

對于水溶性和水分散性污垢，水溫越高則污垢與地面鋪裝材料之間黏附力下降速度越快，其去污效率越高。表面活性劑浸潤后，污垢與地面鋪裝材料之間黏附力下降速度較慢，去污效率較低下。

對于有機類污垢，污垢與地面鋪裝材料之間黏附力下降速度由快到慢依次為四氯化碳、表面活性劑、香蕉水、酒精；且上述有機溶劑去污效率均較高。

對于酸（堿） 溶性污垢，稀鹽酸、稀硫酸、醋酸、稀氫氧化鈉溶液作為清潔劑，均可迅速與污垢發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，去污效率較高；單純用水作為清潔劑時去污效率最低。

5.3 經(jīng)濟性

選用的各類清潔劑經(jīng)濟性比較見表9。

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對選用的各類清潔劑，由表9可知，水是經(jīng)濟性最強的清潔劑，其次是各類酸（堿）性清潔劑，經(jīng)濟性最弱的是各類有機溶劑和表面活性劑。

5.4 腐蝕性

清潔劑對地面鋪裝材料腐蝕性主要通過觀察來主觀判定。在判定時觀察除垢后地面鋪裝材料的氧化變色情況和溶解凹陷情況。以上2種情形越明顯，則說明清潔劑的腐蝕性越強。實驗結(jié)果顯示，水、有機溶劑和表面活性劑對地面鋪裝材料基本沒有腐蝕性，酸、堿性清潔劑存在一定程度的腐蝕性。

5.5 異味

根據(jù)臭強度等級，各類清潔劑經(jīng)臭度對比見表10。

由表10可見，水、表面活性劑、無機酸堿溶液不會揮發(fā)產(chǎn)生任何異味，而各類有機溶劑及醋酸因沸點較低，揮發(fā)性較強，因此容易產(chǎn)生刺激性氣味，異味較強。

6 結(jié)論

1）水溶性及水分散性污垢如痰跡、飲料、寵物糞便及食物殘渣所結(jié)污垢最佳清潔劑為清水。其中痰跡和飲料所結(jié)污垢選用水溫越高效果越佳，寵物糞便及食物殘渣所結(jié)污垢可用常溫清水進行清除。

2）有機類污垢如口香糖、油漆和油污等所結(jié)污垢最佳清潔劑為表面活性劑。

3）酸溶性污垢如石灰等所結(jié)污垢最佳清潔劑為醋酸。堿溶性污垢如尿漬等所結(jié)污垢最佳清潔劑為稀氫氧化鈉溶液。

［1］張麗梅.我國城市道路保潔設(shè)備發(fā)展綜述［J］.河南科技，2011（7）：36.

［2］王隨生.推進精細化管理創(chuàng)建文明衛(wèi)生城市［J］.黨史博采，2010（1）：53.

［3］朱俊如.創(chuàng)新管理著力提升環(huán)衛(wèi)服務(wù)水平［J］.城鄉(xiāng)建設(shè)，2013（9）：35-36.

［4］田金秋.進一步做好背街小巷城郊結(jié)合部清潔衛(wèi)生工作的思考［J］.學(xué)習(xí)與實踐，2000（3）：11.

［5］沙吾列西.淺談如何做好環(huán)衛(wèi)工作［J］.石河子科技，2010（2）：51.