基于生命周期评价的中国废旧电视处理系统能源使用和温室气体排放分析

2019-3-18 10:30 来源: RCR期刊 |作者: 赵步 王键

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1文章导读

通信技术的发展以及电子产品消费能力的持续增长正在导致全球范围内废弃电器电子产品的数量快速增长。而事实上,废弃电器电子产品中含有大量可回收的材料及有害物质,因此如何回收处理成为一个重要的环境问题。在中国,截止到2020年,五种最常见的家用电器(电视,洗衣机,空调,冰箱和电脑)的废弃数量将从2010年的1300亿台增加到2210亿台。目前,有正规许可牌照的工厂主要处理的是废弃阴极射线管(CRT)电视。众所周知,传统的阴极射线管显示器正在被液晶显示器(LCD)和发光二极管所取代。因此,大量传统的阴极射线管电视被丢弃,导致处理量不断增加。根据环境保护部(MEP)的数据,2014年已有超过5763万台阴极射线管电视得到正规回收商的处理。因此,废弃阴极射线管电视的处理将会受到中国环境管理领域的长期关注。

2文章亮点

(1)对中国废弃阴极射线管电视处理的能源使用和温室气体排放进行了评估
(2)与中国现状情景相比,阴极射线管电视回收激励情景没有任何优势
(3)废弃阴极射线管电视玻璃的回收能带来最高的能源节约和温室气体减排
(4)提出了改善废旧CRT电视处理系统的建议

3文章摘要

废弃电子电气产品(WEEE)已成为增长最快的固体废物之一。 WEEE处理设施的发展将促进基础设施实现可持续的废物管理。目前,中国WEEE处理系统主要针对的是阴极射线管电视(CRT TVs)的处理。本文通过生命周期评价(LCA)的方法对中国CRT TVs所带来的能源使用和温室气体(GHG)排放进行了估算,并结合三种可能情景进行了分析,这三种情景分别是:

(i)中国目前的实际情况(中国现状情景,情景一),(ii)受中国WEEE指令激励的情况(WEEE回收激励情景,情景二),以及(iii)发展更先进技术的情况(先进技术情景,情景三)。结果表明,三种情景所能带来的能源使用变化分别为-526.51,-475和-556.07 MJ。同时,相关的温室气体减排量分别为19.59,20.43和25.82千克二氧化碳当量。与情景一相比,情景二在能源使用和温室气体排放上均没有任何实质性提升。而情景三与情景一相比则更为有效。考虑到CRT TVs回收中不同部分的贡献情况,结果显示CRT玻璃回收为CRT TVs处理带来了最高的能源节约和温室气体减排,准确的说,塑料和玻璃的回收对于所有应计环境效益均占主要比例。此外,本文还进行了灵敏度分析,以量化收集效率对铅(Pb)回收率的影响。最后基于上述结果,对中国WEEE处理系统的可持续发展提出了一些建议。


图1. 不同生命周期阶段废弃阴极射线管电视处理的能源使用和温室气体排放
图2. 废弃阴极射线管电视不同处理情景的环境表现比较
4原文信息
ABSTRACT

Waste electrical and electronic equipment (WEEE) has become one of the fastest growing solid waste. The development of WEEE treatment facility will promote the infrastructure to realize sustainable waste management. At present, the treatment of cathode ray tube televisions (TVs) forms the dominant part of the WEEE treatment system in China. In this paper, a life cycle assessment is conducted to estimate the energy use and greenhouse gas (GHG) emissions arising from CRT TV treatment. Three treatment scenarios for CRT TV are analysed: (i) the current situation in China (Current China Scenario), (ii) one with encouragement from China’s WEEE Directive (WEEE Directive Scenario), and (iii) the development of more advanced techniques (Advanced Technique Scenario). The results show that the changes in energy use caused by the three scenarios are −526.51, −475, and −556.07 MJ, respectively. Meanwhile, the relevant GHG emissions are −19.59, −20.43, and −25.82 kg CO2-eq, respectively. The scenario involving encouragement from China’s WEEE Directive offers no benefit compared to the current situation in terms of energy use and GHG emissions. Moreover, the Advanced Technique Scenario is more efficient than the Current China Scenario. In consideration of the main contribution, the results reveal that CRT glass recycling contributes the highest energy use and GHG emissions to CRT TV treatment, besides, displaced plastic and displaced glass account for the main proportions with regard to any accrued environmental gain. A sensitivity analysis is also carried out to quantify the influence of collection efficiency and the lead (Pb) recovery rate on environmental performance. In so doing, some recommendations are proposed to realize the sustainable development of the WEEE treatment system in China.

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赵步,密西根大学环境与可持续性学院,博士研究生,研究方向:Data Science Application in Environmental System

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