淺析電子廢棄物回收再利用項目的溫室氣體減排量計算

馬 艷

（上海市節能減排中心 上海 200003）

淺析電子廢棄物回收再利用項目的溫室氣體減排量計算

馬 艷

（上海市節能減排中心 上海 200003）

現今社會電子電氣產品更新換代逐漸加快，電子廢棄物的任意處置會造成對水資源、土壤及大氣的不可修復式的破壞，對其進行合理化無害化的處置除了可以令其資源循環利用，保護環境，還可以減少金屬開采、冶煉及塑料生產過程中的人力、物力、能源消耗以及溫室氣體排放。文章以CDM方法學AMS III.BA為依據，著重介紹了電子廢棄物回收再利用項目的CO2減排量計算方法。

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展，中國電子電氣產品的人均擁有量逐年提高，由國家統計局發布的數據顯示，2000年中國每百戶家庭擁有計算機為3.93臺，擁有移動電話為9.97部，到2011年，該數據分別達到50.75臺和192.80部，年均增幅達到了394%和1630%。近幾年來平板電腦的流行以及智能手機的普及會進一步加速電子電氣產品的銷售量，隨之帶來的產品更新換代會造成大量的電子廢棄物的產生。根據聯合國環境規劃署報告顯示，中國每年要產生廢棄個人電腦300,000噸，打印機60,000噸，手機7,000噸，電視機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，對其進行回收利用可減少對于自然資源開采的成本、能源消耗以及溫室氣體排放，也能減少國家對金屬礦產原材料開采的依賴。

日前，在天津、上海、揚州、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資源進行有效回收，同時可以降低因采礦、精選、熔煉、精煉所產生的溫室氣體。本文分析了中國潛在電子電氣產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，結合CDM方法學AMS III.BA[3]，計算由原始材料開采、生產金屬物質或生產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域的溫室氣體減排前景，探索在我國目前碳交易試點的背景下進行自愿減排項目開發的潛力。

2 電子電氣產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，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設計中，塑料作為一種重要的原料大量運用在手機、電腦、洗衣機、電視機、電冰箱的生產中。1995年，美國塑料協會統計最常見于電子電氣設備中的塑料分別為 PS（29%），ABS（14%），PP（12%），PU（9%），PC（8%），以及 PF（5%），該六種塑料占據所有塑料消耗的77%。

目前中國長期盛行的不規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、機械處理、火法冶金、濕法冶金、生物技術冶金及電冶金法。

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、經濟效益顯著、工藝流程簡單。機械處理法在日本和德國應用廣泛，經過預破碎、液氮冷凍后粉碎、分類和靜電分選，其回收率較高，對銅的回收率可達到94%。

3 電子廢棄物回收的方法學分析及減排量計算

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

本文介紹的方法學即通過計算由原始材料開采、生產金屬物質或生產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域的溫室氣體減排量。

該方法學適用于以下情況：

（1）可測量以及記錄處理設備的最終產出物質量和處理設備耗用能源量和電量。

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

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

（4）回收處理所得的金屬與塑料產物必須與原材料物質的性質相同。

（5）基準線情景下電子廢棄物回收率低于20%，該項目執行之后電子廢棄物回收率大于20%，并且在該國家或地區間使回收率達到顯著提高。

3.1 基準線排放計算：

其中BEy為y年的基準線總排放，BEm,y為y年回收金屬的基準線排放，BEp,y為y年回收塑料的基準線排放。3.1.1回收金屬的基準線排放計算：

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為基于發展中國家生產份額的修正值，SEi為生產單位金屬種類i所需排放的溫室氣體。

3.1.2回收塑料的基準線排放計算：

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為材料質量降級或由分類材料處理造成的損失的調整因子，分類塑料進入處理工廠用調整因子0.75，處理過的塑料進入生產工廠使用調整因子1；SECbl,i為由原始材料生產塑料種類i所需電耗；EFel,y為電網排放因子；SFCbl,i為由原始材料生產塑料種類i所需能耗（假設消耗天然氣產蒸汽生產氨，裂解乙烯、丙烯，ABS生產能耗缺損值為15GJ/t；假設消耗天然氣產熱裂解乙烯，苯乙烯，丁二烯及其他烯烴生產HIPS，其能耗缺損值為15GJ/t）；EFFF,CO2為化石能源CO2排放因子。

3.2 項目排放計算

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

ECi,y為y年產出物質i在回收設備中的電耗；FCi,y為y年產出物質i在回收設備中的化石能源消耗；NCVrec,ff,y為y年回收設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i的市場價格

3.3 項目減排量計算

4 結語

電子廢棄物有如一把帶著機遇與挑戰的雙刃劍，其產生量必定隨著其電子電氣產品消費量增加而與日俱增。對其進行妥善地處置不僅可以對資源的循環利用，節約礦產資源和能源，更加能在目前的溫室氣體自愿減排市場上占有一席之地，展現該領域巨大的減排潛力。

[1]國家統計局數據，.

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

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

[4]魏金秀，汪永輝，李登新，國內外電子廢棄物現狀及其資源化技術東華大學學報（自然科學版）Vol.31,No.3 Jun.2005.