淺析電子廢棄物回收再利用項(xiàng)目的溫室氣體減排量計(jì)算

馬 艷

（上海市節(jié)能減排中心 上海 200003）

淺析電子廢棄物回收再利用項(xiàng)目的溫室氣體減排量計(jì)算

馬 艷

（上海市節(jié)能減排中心 上海 200003）

現(xiàn)今社會(huì)電子電氣產(chǎn)品更新?lián)Q代逐漸加快，電子廢棄物的任意處置會(huì)造成對(duì)水資源、土壤及大氣的不可修復(fù)式的破壞，對(duì)其進(jìn)行合理化無害化的處置除了可以令其資源循環(huán)利用，保護(hù)環(huán)境，還可以減少金屬開采、冶煉及塑料生產(chǎn)過程中的人力、物力、能源消耗以及溫室氣體排放。文章以CDM方法學(xué)AMS III.BA為依據(jù)，著重介紹了電子廢棄物回收再利用項(xiàng)目的CO2減排量計(jì)算方法。

電子廢棄物；溫室氣體；自愿減排

1 前言

隨著信息科技的告訴發(fā)展，中國(guó)電子電氣產(chǎn)品的人均擁有量逐年提高，由國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2000年中國(guó)每百戶家庭擁有計(jì)算機(jī)為3.93臺(tái)，擁有移動(dòng)電話為9.97部，到2011年，該數(shù)據(jù)分別達(dá)到50.75臺(tái)和192.80部，年均增幅達(dá)到了394%和1630%。近幾年來平板電腦的流行以及智能手機(jī)的普及會(huì)進(jìn)一步加速電子電氣產(chǎn)品的銷售量，隨之帶來的產(chǎn)品更新?lián)Q代會(huì)造成大量的電子廢棄物的產(chǎn)生。根據(jù)聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署報(bào)告顯示，中國(guó)每年要產(chǎn)生廢棄個(gè)人電腦300,000噸，打印機(jī)60,000噸，手機(jī)7,000噸，電視機(jī)1,350,000噸，電冰箱495,000噸，電子廢棄物中含有大量的金屬元素，如鋁、銅、鈀和金，對(duì)其進(jìn)行回收利用可減少對(duì)于自然資源開采的成本、能源消耗以及溫室氣體排放，也能減少國(guó)家對(duì)金屬礦產(chǎn)原材料開采的依賴。

日前，在天津、上海、揚(yáng)州、武漢和太原，分別建成了集中處理電子廢棄物的基地。電子廢棄物的回收再利用除了能對(duì)資源進(jìn)行有效回收，同時(shí)可以降低因采礦、精選、熔煉、精煉所產(chǎn)生的溫室氣體。本文分析了中國(guó)潛在電子電氣產(chǎn)品的消耗量和廢棄量，估算了各種塑料及金屬元素的回收率，結(jié)合CDM方法學(xué)AMS III.BA[3]，計(jì)算由原始材料開采、生產(chǎn)金屬物質(zhì)或生產(chǎn)塑料所需的能耗與回收處理電子廢棄物所需的能耗差值估算在電子廢棄物回收領(lǐng)域的溫室氣體減排前景，探索在我國(guó)目前碳交易試點(diǎn)的背景下進(jìn)行自愿減排項(xiàng)目開發(fā)的潛力。

2 電子電氣產(chǎn)品中金屬及塑料的使用及回收率

電子廢棄物中含有超過60種各類無毒或有毒物質(zhì)，其中不銹鋼和鐵占大約50%，塑料21%，有色金屬13%，玻璃，木材、橡膠以及少量金、銀、鈀等貴金屬。塑料的輕便絕緣、成本低、耐熱、抗腐蝕、持久耐用，因此在電子電氣工業(yè)設(shè)計(jì)中，塑料作為一種重要的原料大量運(yùn)用在手機(jī)、電腦、洗衣機(jī)、電視機(jī)、電冰箱的生產(chǎn)中。1995年，美國(guó)塑料協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)最常見于電子電氣設(shè)備中的塑料分別為 PS（29%），ABS（14%），PP（12%），PU（9%），PC（8%），以及 PF（5%），該六種塑料占據(jù)所有塑料消耗的77%。

目前中國(guó)長(zhǎng)期盛行的不規(guī)范的電子廢棄物回收處理方法是露天燃燒、氰化液浸出貴金屬、燃燒線路板，這對(duì)大氣、水資源以及土壤都造成了不可逆的巨大污染。目前主要的處理電子廢棄物的方法包括手工拆卸、機(jī)械處理、火法冶金、濕法冶金、生物技術(shù)冶金及電冶金法。

火法冶金的原理是用冶金爐高溫加熱剝離各類物質(zhì)熔融于其他金屬熔煉物料或熔鹽中，再將非金屬和貴金屬加以分離。濕法冶金為目前的主流提取電子廢棄物中貴金屬的方法，其基本原理是將電子廢棄物浸置于王水中，由于貴金屬能溶解其中，將其從電子廢棄物中脫除并從液相中予以回收。該法廢氣排放少、經(jīng)濟(jì)效益顯著、工藝流程簡(jiǎn)單。機(jī)械處理法在日本和德國(guó)應(yīng)用廣泛，經(jīng)過預(yù)破碎、液氮冷凍后粉碎、分類和靜電分選，其回收率較高，對(duì)銅的回收率可達(dá)到94%。

3 電子廢棄物回收的方法學(xué)分析及減排量計(jì)算

從電子廢棄物中回收金屬及塑料所耗費(fèi)的能源遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于金屬采礦冶煉精煉以及制造塑料所耗費(fèi)的能源。對(duì)于一些貴金屬或是特殊種類的金屬，其礦山的品味相對(duì)較低，產(chǎn)生能耗更高，溫室氣體排放量更大，同時(shí)，在生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生廢水排放、SO2排放對(duì)于環(huán)境造成污染。而用先進(jìn)的科技對(duì)電子廢棄物中的金屬及塑料進(jìn)行回收所產(chǎn)生的排放相較其原料開采生產(chǎn)的能耗顯著減少。例如，從電子廢棄物中回收1kg鋁是原料生產(chǎn)的1/10，同時(shí)還能減少1.3kg礬土，2kgCO2和 0.011kgSO2產(chǎn)生。

本文介紹的方法學(xué)即通過計(jì)算由原始材料開采、生產(chǎn)金屬物質(zhì)或生產(chǎn)塑料所需的能耗與回收處理電子廢棄物所需的能耗差值估算在電子廢棄物回收領(lǐng)域的溫室氣體減排量。

該方法學(xué)適用于以下情況：

（1）可測(cè)量以及記錄處理設(shè)備的最終產(chǎn)出物質(zhì)量和處理設(shè)備耗用能源量和電量。

（2）方法學(xué)覆蓋電子廢棄物回收的以下物質(zhì)：金屬物質(zhì)：鋁、不銹鋼、銅、金、銀、鈀、錫和鉛以及塑料物質(zhì)：ABS和HIPS。

（3）該方法學(xué)僅包括生命周期結(jié)束的最終電子廢棄物回收處理中產(chǎn)生的溫室氣體減排量。

（4）回收處理所得的金屬與塑料產(chǎn)物必須與原材料物質(zhì)的性質(zhì)相同。

（5）基準(zhǔn)線情景下電子廢棄物回收率低于20%，該項(xiàng)目執(zhí)行之后電子廢棄物回收率大于20%，并且在該國(guó)家或地區(qū)間使回收率達(dá)到顯著提高。

3.1 基準(zhǔn)線排放計(jì)算：

其中BEy為y年的基準(zhǔn)線總排放，BEm,y為y年回收金屬的基準(zhǔn)線排放，BEp,y為y年回收塑料的基準(zhǔn)線排放。3.1.1回收金屬的基準(zhǔn)線排放計(jì)算：

其中i為金屬種類，Qi,y為y年金屬種類i回收處理的量，Bi為基于發(fā)展中國(guó)家生產(chǎn)份額的修正值，SEi為生產(chǎn)單位金屬種類i所需排放的溫室氣體。

3.1.2回收塑料的基準(zhǔn)線排放計(jì)算：

其中i為塑料種類i；Qi,y為回收處理的塑料種類i的量；Lp,i為材料質(zhì)量降級(jí)或由分類材料處理造成的損失的調(diào)整因子，分類塑料進(jìn)入處理工廠用調(diào)整因子0.75，處理過的塑料進(jìn)入生產(chǎn)工廠使用調(diào)整因子1；SECbl,i為由原始材料生產(chǎn)塑料種類i所需電耗；EFel,y為電網(wǎng)排放因子；SFCbl,i為由原始材料生產(chǎn)塑料種類i所需能耗（假設(shè)消耗天然氣產(chǎn)蒸汽生產(chǎn)氨，裂解乙烯、丙烯，ABS生產(chǎn)能耗缺損值為15GJ/t；假設(shè)消耗天然氣產(chǎn)熱裂解乙烯，苯乙烯，丁二烯及其他烯烴生產(chǎn)HIPS，其能耗缺損值為15GJ/t）；EFFF,CO2為化石能源CO2排放因子。

3.2 項(xiàng)目排放計(jì)算

PEy為y年的項(xiàng)目排放；PEr,y為回收處理電子廢棄物在回收設(shè)備的項(xiàng)目排放；PEp,y為回收處理電子廢棄物在處理設(shè)備的項(xiàng)目排放

ECi,y為y年產(chǎn)出物質(zhì)i在回收設(shè)備中的電耗；FCi,y為y年產(chǎn)出物質(zhì)i在回收設(shè)備中的化石能源消耗；NCVrec,ff,y為y年回收設(shè)備中消耗的化石能源的熱值；EFrec,ff,CO2,y為y年在回收工程中消耗的化石能源的CO2排放因子；

$i,y為y年回收物質(zhì)i的市場(chǎng)價(jià)格

3.3 項(xiàng)目減排量計(jì)算

4 結(jié)語

電子廢棄物有如一把帶著機(jī)遇與挑戰(zhàn)的雙刃劍，其產(chǎn)生量必定隨著其電子電氣產(chǎn)品消費(fèi)量增加而與日俱增。對(duì)其進(jìn)行妥善地處置不僅可以對(duì)資源的循環(huán)利用，節(jié)約礦產(chǎn)資源和能源，更加能在目前的溫室氣體自愿減排市場(chǎng)上占有一席之地，展現(xiàn)該領(lǐng)域巨大的減排潛力。

[1]國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，.

[2]Sustainable innovation and technology transfer industrial sector studies,Recycling-From E-waste to Resources,July 2009.

[3]CDM方法學(xué)AMS.III.BAhttp://cdm.unfccc.int/methodologies/DB/3KXR3AG8ZP2L2Q5TDXXTT17U9GFE70.

[4]魏金秀，汪永輝，李登新，國(guó)內(nèi)外電子廢棄物現(xiàn)狀及其資源化技術(shù)東華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）Vol.31,No.3 Jun.2005.