浅析电子废弃物回收再利用项目的温室气体减排量计算

马 艳

（上海市节能减排中心 上海 200003）

浅析电子废弃物回收再利用项目的温室气体减排量计算

马 艳

（上海市节能减排中心 上海 200003）

现今社会电子电气产品更新换代逐渐加快，电子废弃物的任意处置会造成对水资源、土壤及大气的不可修复式的破坏，对其进行合理化无害化的处置除了可以令其资源循环利用，保护环境，还可以减少金属开采、冶炼及塑料生产过程中的人力、物力、能源消耗以及温室气体排放。文章以CDM方法学AMS III.BA为依据，着重介绍了电子废弃物回收再利用项目的CO2减排量计算方法。

电子废弃物；温室气体；自愿减排

1 前言

随着信息科技的告诉发展，中国电子电气产品的人均拥有量逐年提高，由国家统计局发布的数据显示，2000年中国每百户家庭拥有计算机为3.93台，拥有移动电话为9.97部，到2011年，该数据分别达到50.75台和192.80部，年均增幅达到了394%和1630%。近几年来平板电脑的流行以及智能手机的普及会进一步加速电子电气产品的销售量，随之带来的产品更新换代会造成大量的电子废弃物的产生。根据联合国环境规划署报告显示，中国每年要产生废弃个人电脑300,000吨，打印机60,000吨，手机7,000吨，电视机1,350,000吨，电冰箱495,000吨，电子废弃物中含有大量的金属元素，如铝、铜、钯和金，对其进行回收利用可减少对于自然资源开采的成本、能源消耗以及温室气体排放，也能减少国家对金属矿产原材料开采的依赖。

日前，在天津、上海、扬州、武汉和太原，分别建成了集中处理电子废弃物的基地。电子废弃物的回收再利用除了能对资源进行有效回收，同时可以降低因采矿、精选、熔炼、精炼所产生的温室气体。本文分析了中国潜在电子电气产品的消耗量和废弃量，估算了各种塑料及金属元素的回收率，结合CDM方法学AMS III.BA[3]，计算由原始材料开采、生产金属物质或生产塑料所需的能耗与回收处理电子废弃物所需的能耗差值估算在电子废弃物回收领域的温室气体减排前景，探索在我国目前碳交易试点的背景下进行自愿减排项目开发的潜力。

2 电子电气产品中金属及塑料的使用及回收率

电子废弃物中含有超过60种各类无毒或有毒物质，其中不锈钢和铁占大约50%，塑料21%，有色金属13%，玻璃，木材、橡胶以及少量金、银、钯等贵金属。塑料的轻便绝缘、成本低、耐热、抗腐蚀、持久耐用，因此在电子电气工业设计中，塑料作为一种重要的原料大量运用在手机、电脑、洗衣机、电视机、电冰箱的生产中。1995年，美国塑料协会统计最常见于电子电气设备中的塑料分别为 PS（29%），ABS（14%），PP（12%），PU（9%），PC（8%），以及 PF（5%），该六种塑料占据所有塑料消耗的77%。

目前中国长期盛行的不规范的电子废弃物回收处理方法是露天燃烧、氰化液浸出贵金属、燃烧线路板，这对大气、水资源以及土壤都造成了不可逆的巨大污染。目前主要的处理电子废弃物的方法包括手工拆卸、机械处理、火法冶金、湿法冶金、生物技术冶金及电冶金法。

火法冶金的原理是用冶金炉高温加热剥离各类物质熔融于其他金属熔炼物料或熔盐中，再将非金属和贵金属加以分离。湿法冶金为目前的主流提取电子废弃物中贵金属的方法，其基本原理是将电子废弃物浸置于王水中，由于贵金属能溶解其中，将其从电子废弃物中脱除并从液相中予以回收。该法废气排放少、经济效益显著、工艺流程简单。机械处理法在日本和德国应用广泛，经过预破碎、液氮冷冻后粉碎、分类和静电分选，其回收率较高，对铜的回收率可达到94%。

3 电子废弃物回收的方法学分析及减排量计算

从电子废弃物中回收金属及塑料所耗费的能源远远小于金属采矿冶炼精炼以及制造塑料所耗费的能源。对于一些贵金属或是特殊种类的金属，其矿山的品味相对较低，产生能耗更高，温室气体排放量更大，同时，在生产中会产生废水排放、SO2排放对于环境造成污染。而用先进的科技对电子废弃物中的金属及塑料进行回收所产生的排放相较其原料开采生产的能耗显著减少。例如，从电子废弃物中回收1kg铝是原料生产的1/10，同时还能减少1.3kg矾土，2kgCO2和 0.011kgSO2产生。

本文介绍的方法学即通过计算由原始材料开采、生产金属物质或生产塑料所需的能耗与回收处理电子废弃物所需的能耗差值估算在电子废弃物回收领域的温室气体减排量。

该方法学适用于以下情况：

（1）可测量以及记录处理设备的最终产出物质量和处理设备耗用能源量和电量。

（2）方法学覆盖电子废弃物回收的以下物质：金属物质：铝、不锈钢、铜、金、银、钯、锡和铅以及塑料物质：ABS和HIPS。

（3）该方法学仅包括生命周期结束的最终电子废弃物回收处理中产生的温室气体减排量。

（4）回收处理所得的金属与塑料产物必须与原材料物质的性质相同。

（5）基准线情景下电子废弃物回收率低于20%，该项目执行之后电子废弃物回收率大于20%，并且在该国家或地区间使回收率达到显著提高。

3.1 基准线排放计算：

其中BEy为y年的基准线总排放，BEm,y为y年回收金属的基准线排放，BEp,y为y年回收塑料的基准线排放。3.1.1回收金属的基准线排放计算：

其中i为金属种类，Qi,y为y年金属种类i回收处理的量，Bi为基于发展中国家生产份额的修正值，SEi为生产单位金属种类i所需排放的温室气体。

3.1.2回收塑料的基准线排放计算：

其中i为塑料种类i；Qi,y为回收处理的塑料种类i的量；Lp,i为材料质量降级或由分类材料处理造成的损失的调整因子，分类塑料进入处理工厂用调整因子0.75，处理过的塑料进入生产工厂使用调整因子1；SECbl,i为由原始材料生产塑料种类i所需电耗；EFel,y为电网排放因子；SFCbl,i为由原始材料生产塑料种类i所需能耗（假设消耗天然气产蒸汽生产氨，裂解乙烯、丙烯，ABS生产能耗缺损值为15GJ/t；假设消耗天然气产热裂解乙烯，苯乙烯，丁二烯及其他烯烃生产HIPS，其能耗缺损值为15GJ/t）；EFFF,CO2为化石能源CO2排放因子。

3.2 项目排放计算

PEy为y年的项目排放；PEr,y为回收处理电子废弃物在回收设备的项目排放；PEp,y为回收处理电子废弃物在处理设备的项目排放

ECi,y为y年产出物质i在回收设备中的电耗；FCi,y为y年产出物质i在回收设备中的化石能源消耗；NCVrec,ff,y为y年回收设备中消耗的化石能源的热值；EFrec,ff,CO2,y为y年在回收工程中消耗的化石能源的CO2排放因子；

$i,y为y年回收物质i的市场价格

3.3 项目减排量计算

4 结语

电子废弃物有如一把带着机遇与挑战的双刃剑，其产生量必定随着其电子电气产品消费量增加而与日俱增。对其进行妥善地处置不仅可以对资源的循环利用，节约矿产资源和能源，更加能在目前的温室气体自愿减排市场上占有一席之地，展现该领域巨大的减排潜力。

[1]国家统计局数据，.

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

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

[4]魏金秀，汪永辉，李登新，国内外电子废弃物现状及其资源化技术东华大学学报（自然科学版）Vol.31,No.3 Jun.2005.