再生资源回收利用减碳效益研究

2020年9月22日,习近平主席在第75届联大一般性辩论上宣布:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”2021年2月22日,国务院发布《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》(下称《意见》),确保实现碳达峰、碳中和目标,推动我国绿色发展迈上新台阶。《意见》提出,要加强再生资源回收利用,推进垃圾分类回收与再生资源回收“两网融合”,加快落实生产者责任延伸制度,完善废旧家电回收处理体系,特别是加快构建废旧物资循环利用体系,加强废纸、废塑料、废旧轮胎、废金属、废玻璃等再生资源回收利用,提升资源产出率和回收利用率。

作者简介

邹灿:博士,工程师,现任上海环境院研究中心研发工程师。

1.再生资源回收行业碳减排效益

碳达峰与碳中和是涉及国民经济各个部门和社会再生产全过程的综合性目标。实现双碳目标需要采取源头减量、能源替代、节能提效、回收利用、工艺改造、碳捕集及利用等各种方式。当前,对碳减排的研究热点主要集中在能源领域,而对再生资源回收利用行业等源头减量带来的碳减排研究尚待加强。

1.1再生资源回收利用行业减碳潜力

如在钢铁领域,过去二十年内国内钢材消费量的迅速增长带动了中国国内的废钢资源快速增长。根据中国废钢铁应用协会数据整理,每利用1t废钢铁,预计可替代1t炼钢生铁,节约能源60%,节约0.4t焦炭或者1t左右原煤,废钢铁回收利用温室气体减排效果率为0.15tCO2e/t废生铁,钢铁行业电炉代替高炉的短流程趋势加大了废钢的利用前景。塑料循环利用领域,根据能源转型委员会研究,2050年,中国的塑料需求中52%可由回收再利用的二次塑料提供。动力电池回收领域,2019年预计可回收三元正极0.13万t,随后逐年递增至2030年的29.25万t;预计到2030年磷酸铁锂电池回收利用过程可回收锂元素0.65万t。

1.2典型再生资源回收利用的节能减排情况

1)废纸回收

废纸回收是将各类回收的废纸、纸板及利乐包等再生产,通过该方式可减少森林资源的消耗和废纸的产生。研究表明,利用废纸制浆时每1.25t废纸就能生产出1t的纸浆,从而可以减少4—5m3木材的消耗。另一方面,废纸将减少能源消耗、化学品消耗和废水的污染负荷,研究指出利用废纸回收造纸比用传统的植物纤维造纸可以节约50%的新鲜水,节省60%—70%的能源消耗。由于废纸制纸浆不需要添加蒸煮类化学添加剂,减少化学品的量,相比传统原料造纸可减少污水悬浮物排放25%,生化需氧量排放减少40%,从而减少60%—70%的大气污染和70%的固体废物排放,达到减污降耗的协同效应,综合考虑每吨废纸回收利用温室气体减排效率为5.42tCO2e。

2)金属回收

随着经济增长,各类金属制品的消费量逐年增长,矿产的持续开采将使各类矿资源枯竭,而金属回收则可带来较为可观的能耗节约,世界各国对废杂铜的回收再生尤为重视。以铜矿为例,再生铜生产的单位能耗仅为矿产铜的20%,每利用1t废杂铜,可少开采矿石130t,少产生2tSO2,、13.1kgNOX和100t工业废渣,节能效益达87%,综合考虑每吨废铜回收利用温室气体减排效率为14tCO2e。

3)塑料回收

研究表明,每回收利用1kg废塑料,相当于减少使用2—3kg原油,相当于减少1kg的塑料原料进口以及0.53kg的固体废弃物填埋。此外,还可使炼制乙烯时CO2的排放量减少50%,SO2排放量减少80%。以废塑料为原料要比从原油制造塑料可减少约45%的污水排放和60%—70%的能耗。每吨废塑料回收利用温室气体减排效率为0.36tCO2e。

1.3再生资源回收量碳排放的初步预测

y=0.035x-524.35(1)

其中,y一一再生资源回收量,万t;

x——GDP,亿元。

在此基础上对再生资源回收量与CO2排放量进行回归分析式(2)。

y=1829.9In(x)-9381.9(2)

其中,y——碳排放量,百万t;

x——再生资源量,万t。

参考今年上海市发展状况,设定上海市GDP发展的3种情景,并根据上述公式对上海市2025及2035年再生资源碳排放进行测算,如表1所示。

表1CO2排放量情景预测表

由表1可知,上海市碳排放量逐年提高,如在情景一的条件下,碳排放量由2021年的323682万t上升至2035年的520395万t,年均递增3.45%。虽然其他两种情景GDP增速设定不同,但3种情景下碳排放的增速变化不大,波动在3%左右,小于经济增速。

2.再生资源行业助推碳中和的政策建议

在全球迈向碳中和的背景下,各国以及各企业如何核算本国和本国企业的碳排放以及产品碳足迹,产生的碳排放量的“归属”问题将变得越来越现实而重要。再生资源回收利用技术的发展革新在碳中和目标实现过程中将日益发挥作用,而再生资源回收利用行业的碳减排核算标准和评价体系也需逐步建立完善。这不仅能够促进行业技术水平的提升,还有助于为各行业碳中和行动提供重要量化指标参考。

碳达峰碳中和的本质是推动经济社会发展与碳排放逐渐“脱钩”。要顺利实现脱钩,必须要坚持以高质量绿色发展为主题,以深化供给侧结构性改革为主线,持续推动经济体系全面绿色升级。再生资源回收利用是实现产品绿色生命周期管理的重要一环,是探索建立绿色供应链制度体系,同时也是实现我国国内国际双循环新发展格局的重要抓手。因此,再生资源回收利用与碳减排定量分析的重要性,一方面体现在提高国内经济发展过程的效率与公平,另一方面,体现在将为经济全球化新阶段各领域间分工协作提供依据。

原文发表于上海环境院内部交流资料《固废科技》第四期“可回收物与资源化”

THE END
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2.中国废纸再生利用市场运营趋势行业调查市场全景调研报告2025我国废纸回收率在2020-2024年期间整体变现为波动状况,2024年我国废纸回收率为5493万吨,纸和纸板消费量为11827万吨,我国废纸回收率为46.44%,同比2024年下降2.55个百分点。我国废纸消耗量自2024年的7812.62万吨增长至2024年的6182.13万吨,纸和纸板产量自2024年的10855万吨增长至2024年的11260万吨,我国废纸利用率自2024https://www.gelonghui.com/p/1538504
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14.垃圾处理厂工艺流程三、资源再利用 压缩成型 对于可回收物,包括废纸、废塑料等,会进行压缩成型处理。通过对可回收物的加工,可以减少垃圾体积,同时为资源的再利用提供条件。 有机肥料生产 部分垃圾也可以经过处理后转化为有机肥料。通过生物发酵或其他特殊处理工艺,可以将垃圾转化为有机肥料,回归自然循环。 https://www.jianshu.com/p/a13f6813c9f7
15.陆海环保——互联网+废弃包装材料回收再生利用实施了高回用率污水处理方案,经过均质、沉淀、气浮、中和、厌氧、兼氧、好氧等工艺处理,96.5%回用于生产,其余与生活废水一同在达标后排放。 生产废水治理回用流程 四、项目运营 1.运营模式 陆海环保上端建立回收网络,中端联合物流体系,下端对接利废企业,充分利用线上工具互联网技术服务于再生资源行业,深度整合线下https://www.chinacace.org/news/view?id=9251
16.2024年中国报废机动车回收拆解现状分析,产业进入快速发展的黄金期一、报废机动车回收拆解行业流程 报废机动车,是指达到国家规定的机动车强制报废标准的机动车。报废机动车回收拆解,是指报废机动车回收后,经过拆解处理,将可用零部件投入二手市场;将可再造部件投入再制造企业;将可利用材料(原料)售往原材料供应商;剩余废弃物交给相关废物处理企业。 https://www.huaon.com/channel/trend/1011795.html