CN106169100A - 汽车产品报废回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车产品报废回收方法，包括以下步骤：构建汽车产品报废回收生态效果评价模型；建立汽车报废回收生态效果评价指标体系；获取汽车产品的实际清单数据；得到汽车产品报废回收过程的实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量及实际环境影响当量；利用实际清单数据、实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量及实际环境影响当量，诊断出汽车产品报废回收处理技术路线中生态效果水平差异，针对生态效果水平差异中变劣的部分进行优化；根据实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量及实际环境影响当量三个指标值，从不同报废回收技术路线中选择最优路线；根据优化后的汽车产品报废回收处理技术路线进行汽车产品报废回收。
Description
技术领域
本发明涉及汽车报废回收技术领域，特别地，涉及一种汽车产品报废回收方法。
背景技术
数据显示，截至2015年底，中国汽车保有量达到1.72亿辆，预计2019年将会超过2亿辆。随着汽车保有量的不断攀升，汽车报废数量也正逐年增多，根据国际通行的6％的报废率来计算，2015年全国的报废汽车量应该达到1000万辆，巨大的汽车报废量对回收企业经济效益与社会生态效果将产生较大影响。因此，汽车的报废回收在很大程度上影响着我国循环经济的发展，是建设环境友好型、资源节约型社会的一项重要内容，对资源综合利用与环境保护有着重要意义。
近年来，我国汽车报废回收企业规模不断扩大，资源利用、信息化等方面都有了较大提升，但各企业在报废回收处理技术上存在一些差别，具有不同的拆解、检测、回收处理等工艺流程与技术手段。上述差别会导致整个报废回收作业过程中的材料利用、能源消耗、环境排放等产生较大差异，进而使得生态效果完全不同，如一些汽车报废拆解企业技术水平不高、拆解设备落后等，会使得作业中产生的有毒有害物质、废水及其他污染物都得不到有效处理，最终造成极为严重的环境污染。因此，面对日益巨大的汽车报废市场需求以及国家生态文明建设的迫切要求，如何快速科学的计算一辆报废汽车的生态效果并协助企业选择最优回收技术路线是当前亟待解决的工程应用问题。
发明内容
本发明提供了一种汽车产品报废回收方法，以解决现有汽车报废回收技术没有一个统一的标准，造成材料利用、能源消耗、环境排放三方面指标存在较大差异，不仅造成资源的浪费而且容易造成环境的污染的技术问题。
本发明提供一种汽车产品报废回收方法，包括以下步骤：a、根据汽车产品消耗的材料与矿产资源之间以及消耗的能源与化石能源之间的上下游关系，以及消耗的材料、消耗的能源与废弃物之间的相互映射关系，构建汽车产品报废回收生态效果评价模型，以实现汽车产品报废回收生态效果的量化；b、根据当地资源禀赋与环境特征，以及当地汽车报废回收行业的实际情况，建立汽车报废回收生态效果评价指标体系，汽车报废回收生态效果评价指标体系以矿产资源耗竭当量、化石能源耗竭当量及环境影响当量三个指标来表征汽车报废回收的生态效果，矿产资源耗竭当量表征汽车报废回收消耗的材料以及对应的矿产资源消耗，化石能源耗竭当量表征汽车报废回收消耗的能源以及对应的化石能源消耗，环境影响当量表征汽车报废回收的污染物排放以及对应的环境影响类型；c、收集汽车产品材料制备、能源生产的基础数据以及报废汽车回收处理的实际作业数据，获取汽车产品的实际清单数据；d、运用构建的汽车产品报废回收生态效果评价模型与汽车报废回收生态效果评价指标体系及实际清单数据，得到汽车产品报废回收过程的实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量及实际环境影响当量，实际矿产资源耗竭当量通过对汽车报废回收消耗的材料进行特征化和归一化处理获得，实际化石能源耗竭当量通过对汽车报废回收消耗的能源对应的化石能源消耗进行特征化和归一化处理获得，实际环境影响当量通过对汽车报废处理产生的污染物排放进行特征化和归一化处理获得；e、利用实际清单数据、汽车产品报废回收过程的实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量及实际环境影响当量，诊断出汽车产品报废回收处理技术路线中生态效果水平差异，针对生态效果水平差异中变劣的部分进行优化；或者根据实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量及实际环境影响当量三个指标值，从不同报废回收技术路线中选择最优路线；f、根据优化后的汽车产品报废回收处理技术路线进行汽车产品报废回收。
进一步地，步骤a中汽车产品报废回收生态效果评价模型的构建具体为：首先，确定汽车报废回收生态效果的系统边界，系统边界以报废汽车拆解处理为起点并以报废汽车完成回收处理为终点；然后，建立系统边界内的汽车产品报废回收生态效果评价模型，通过建立汽车产品报废回收生态效果评价模型获取汽车报废回收处理过程中的矿产资源耗竭当量、化石能源耗竭当量以及环境影响当量。
进一步地，汽车产品报废回收生态效果评价模型包括矿产资源耗竭当量模型、化石能源耗竭当量模型以及环境影响当量模型。
进一步地，矿产资源耗竭当量模型：对汽车报废拆解后的再使用、再制造、再利用零件或材料以及焚烧、填埋的废物料进行追根溯源，分别得到再使用、再制造、再利用的零件或材料节约的矿产资源以及焚烧、填埋废物料损失的矿产资源，然后再根据节约的矿产资源与损失的矿产资源得到矿产资源耗竭当量；化石能源耗竭当量模型：第一部分，对汽车报废拆解、回收处理过程消耗的能源进行追根溯源，得到化石能源的消耗量，第二部分，再使用、再制造、再利用的零件或材料可节约材料制备、零件加工过程的能源，得到各种化石能源的节约量，第三部分，对于废弃物焚烧，可回收获得能量，根据三部分化石能消耗量与节约量得到化石能源耗竭当量；环境影响当量模型：对汽车报废拆解、回收处理过程产生的气体污染物、液体污染物、固体污染物进行分类收集整理；对再使用、再制造、再利用的零件或材料减少材料制备、零件加工对应的各类污染物排放以及焚烧与填埋产生的各类污染物分类整理，对所有污染物进行分类整理，得到环境影响当量。
进一步地，获取一台报废汽车经过报废回收处理后的矿产资源消耗、化石资源消耗和废弃物排放的清单数据，以清单数据作为生态效果评价计算的依据。
进一步地，步骤b中汽车报废回收生态效果评价指标体系包括准则层、要素层和指标层；准则层根据当地矿产资源存量、能源资源存量、环境污染情况及其相关政策确定，考虑矿产资源、化石能源及环境影响三个维度；要素层根据报废汽车产品自身材料构成特征及回收实际作业情况确定，以各类矿产资源、各类化石能源以及产生的废弃物为要素层指标；指标层由矿产资源耗竭当量、化石能源耗竭当量以及环境影响当量三个指标构成，矿产资源耗竭当量根据要素层中的各类矿产资源消耗量得到；化石能源耗竭当量则根据要素层中的各类化石能源消耗量得到；环境影响当量主要根据要素层中的各种环境排放物的排放量得到。
进一步地，步骤c中实际清单数据包括材料制备的基础数据、能源生产的基础数据以及报废汽车回收处理的实际作业数据。
进一步地，基础数据指得到某种材料或能源所需要的矿产资源种类与质量或化石能源种类与质量，以及对应的废弃物排放量；实际作业数据包括物耗、能耗、辅料消耗和废弃物排放数据，具体包括拆解过程的能耗与废弃物排放、再制造与再利用过程的物耗、能耗与废弃物排放，以及产品回收率、材料利用率、再生利用率。
进一步地，步骤d中实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量以及实际环境影响当量的获取具体为：运用汽车产品报废回收生态效果评价模型与构建的评价指标体系，结合基础数据和实际作业数据，对汽车产品的汽车报废回收的生态效果进行计算；获取各类矿产资源、各类化石能源、各种废弃物排放清单数据；再根据得到的清单数据，按照构建的汽车报废回收生态效果评价指标体系分别计算得到实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量以及实际环境影响当量。
进一步地，步骤e中汽车产品报废回收处理技术路线的优化具体为：根据不同的汽车产品报废回收处理技术路线，获取实际清单数据，并获取汽车产品报废回收的实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量及实际环境影响当量，将各个汽车产品报废回收处理技术路线的实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量及实际环境影响当量进行比较，找出影响大的设备或阶段，并且确认影响是否属于变劣差异；若为变劣差异则进行优化，若为变优差异则保留于汽车产品报废回收处理技术路线中；或者对不同报废回收处理技术路线的实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量以及实际环境影响当量进行比较，选择最优的技术路线；根据计算结果清单数据，找出对计算结果影响大的设备或阶段，从而提出汽车产品报废回收技术路线优化的措施；从而达到对汽车产品报废回收处理技术路线的优化。
本发明具有以下有益效果：
本发明汽车产品报废回收方法，有利于数据收集与数据追踪，提高了评价的操作性。运用本发明对汽车产品的生态效果进行分析评价，将使汽车回收利用者受益。汽车报废回收利用情况的好坏80％取决于汽车设计，通过对汽车报废回收阶段进行生态效果评价，可检验汽车产品设计质量是否满足循环经济要求，通过生产者责任延伸制，可有力鞭策整车和零部件设计制造企业开展生态设计和制造。通过运用本发明，可在开展报废拆解回收之前，快速对汽车产品进行生态效果核查，得出代表生态效果的矿产资源耗竭当量、化石能源耗竭当量以及环境影响当量值，从而使汽车回收利用者选择最优的回收利用技术路线，最大限度地提高资源的利用率，提高回收利用企业的收益，并使废弃物排放降至最低。对报废拆解处理的技术路线进行改造升级，提升在开展汽车报废回收处理的生态效果，进而有效应对国家日益严苛的环保要求。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的汽车产品报废回收方法的步骤流程框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
图1是本发明优选实施例的汽车产品报废回收方法的步骤流程框图。如图1所示，本实施例的汽车产品报废回收方法，包括以下步骤：a、根据汽车产品消耗的材料与矿产资源之间以及消耗的能源与化石能源之间的上下游关系，以及消耗的材料、消耗的能源与废弃物之间的相互映射关系，构建汽车产品报废回收生态效果评价模型，以实现汽车产品报废回收生态效果的量化；b、根据当地资源禀赋与环境特征，以及当地汽车报废回收行业的实际情况，建立汽车报废回收生态效果评价指标体系，汽车报废回收生态效果评价指标体系以矿产资源耗竭当量、化石能源耗竭当量及环境影响当量三个指标来表征汽车报废回收的生态效果，矿产资源耗竭当量表征汽车报废回收消耗的材料以及对应的矿产资源消耗，化石能源耗竭当量表征汽车报废回收消耗的能源以及对应的化石能源消耗，环境影响当量表征汽车报废回收的污染物排放以及对应的环境影响类型；c、收集汽车产品材料制备、能源生产的基础数据以及报废汽车回收处理的实际作业数据，获取汽车产品的实际清单数据；d、运用构建的汽车产品报废回收生态效果评价模型与汽车报废回收生态效果评价指标体系及实际清单数据，得到汽车产品报废回收过程的实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量及实际环境影响当量，实际矿产资源耗竭当量通过对汽车报废回收消耗的材料进行特征化和归一化处理获得，实际化石能源耗竭当量通过对汽车报废回收消耗的能源对应的化石能源消耗进行特征化和归一化处理获得，实际环境影响当量通过对汽车报废处理产生的污染物排放进行特征化和归一化处理获得；e、利用实际清单数据、汽车产品报废回收过程的实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量及实际环境影响当量，诊断出汽车产品报废回收处理技术路线中生态效果水平差异，针对生态效果水平差异中变劣的部分进行优化；或者根据实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量及实际环境影响当量三个指标值，从不同报废回收技术路线中选择最优路线；f、根据优化后的汽车产品报废回收处理技术路线进行汽车产品报废回收。本发明汽车产品报废回收方法，有利于数据收集与数据追踪，提高了评价的操作性。运用本发明对汽车产品的生态效果进行分析评价，将使汽车回收利用者受益。汽车报废回收利用情况的好坏80％取决于汽车设计，通过对汽车报废回收阶段进行生态效果评价，可检验汽车产品设计质量是否满足循环经济要求，通过生产者责任延伸制，可有力鞭策整车和零部件设计制造企业开展生态设计和制造。通过运用本发明，可在开展报废拆解回收之前，快速对汽车产品进行生态效果核查，得出代表生态效果的矿产资源耗竭当量、化石能源耗竭当量以及环境影响当量值，从而使汽车回收利用者选择最优的回收利用技术路线，最大限度地提高资源的利用率，提高回收利用企业的收益，并使废弃物排放降至最低。对报废拆解处理的技术路线进行改造升级，提升在开展汽车报废回收处理的生态效果，进而有效应对国家日益严苛的环保要求。
可选地，步骤b中汽车报废回收生态效果评价指标体系的建立具体为：
由于汽车为大宗商品，主要由钢铁、铜、铝等金属材料及玻璃、橡胶等非金属材料构成，而钢铁、铜、玻璃等材料是由各种矿产资源通过冶炼、制备等加工获得。通过特征化处理将各类矿产资源转化为等量的一种矿产元素资源(优选地，通过特征化处理将各类矿产资源转化为等量的锑资源)，然后相加得到矿产资源耗竭当量，以矿产资源耗竭当量表征汽车报废回收对矿石资源的消耗情况；
由于汽车产品在材料生产、报废拆解等过程中会产生能源消耗，如矿产资源运输过程要消耗柴油、报废拆解过程要消耗电等。将消耗的能源追根溯源至原煤、原油等化石能源，通过各化石能源的低位热值系数，将原煤、原油、天然气转化为等量的低位热量值，然后相加得到化石能源耗竭当量，以化石能源耗竭当量表征汽车报废回收对化石能源的消耗情况；
由于钢铁、铝等材料在生产过程中都会产生CH4、CO、CO2、COD、炉渣等污染物，而且在汽车报废回收过程中也会产生PM、固体废弃物、废水等污染物，根据产生的污染物，通过特征化处理将各种污染物转化为不同的环境影响类型，然后在通过标准化将不同的环境影响类型计算为环境影响当量，以环境影响当量表征汽车报废回收对环境的影响情况。
可选地，步骤e中汽车产品报废回收处理技术路线的差异具体为：
汽车报废拆解回收企业不同的技术路线在零部件的再使用率、再制造率及材料的再循环利用率等方面存在较大差异，如对报废回收的汽车仅对高危部件(蓄电池、电容)、废液体(机油、冷却液、制冷剂)等进行拆除与抽取，然后对剩余的部件进行冲压、粉碎处理，这种技术路线的报废汽车只能得到各类循环再利用的材料，而不能得到可再使用与再制造的部件。而对于将报废汽车拆解到最小部件(即不能再拆解)的技术路线，会分别获得大量的可再使用和再制造部件，从而会提高汽车报废回收的生态效果。
不同的报废拆解路线产生的能耗与排放不同。如采用乙炔切割与电切割的技术路线，乙炔切割技术在拆解过程中会产生污染物排放，从而影响环境，且相对于电切割效率更低。因此，采用乙炔切割的技术路线不如采用电切割环保，生态效果差。
总的来说：不同的技术路线会使报废汽车的利用率(材料循环利用率、零部件的再使用与再制造率)产生差异，从而直接影响指标体系中的矿产资源耗竭当量，也间接影响指标体系中的化石能源耗竭当量、环境影响当量(因为考虑到材料制备、零部件加工的能源消耗)。不同的技术路线在报废汽车拆解过程中的能源消耗产生差异，主要是因为不同的拆卸手段使得效率不同，效率高则能源消耗少，效率低则能源消耗多，因此会影响化石能源耗竭当量与环境影响当量。不同的技术路线在报废汽车拆解回收处理过程中的污染物排放不同，如不当的拆解路线，会产生大量废液体泄漏、粉尘排放等，这些污染物的排放会影响环境影响当量。
本实施例中，步骤a中汽车产品报废回收生态效果评价模型的构建具体为：首先，确定汽车报废回收生态效果的系统边界，系统边界以报废汽车拆解处理为起点并以报废汽车完成回收处理为终点；然后，建立系统边界内的汽车产品报废回收生态效果评价模型，通过建立汽车产品报废回收生态效果评价模型获取汽车报废回收处理过程中的矿产资源耗竭当量、化石能源耗竭当量以及环境影响当量。
本实施例中，汽车产品报废回收生态效果评价模型包括矿产资源耗竭当量模型、化石能源耗竭当量模型以及环境影响当量模型。
本实施例中，矿产资源耗竭当量模型：对汽车报废拆解后的再使用、再制造、再利用零件或材料以及焚烧、填埋的废物料进行追根溯源，分别得到再使用、再制造、再利用的零件或材料节约的矿产资源以及焚烧、填埋废物料损失的矿产资源，然后再根据节约的矿产资源与损失的矿产资源得到矿产资源耗竭当量；化石能源耗竭当量模型：第一部分，对汽车报废拆解、回收处理过程消耗的能源进行追根溯源，得到化石能源的消耗量，第二部分，再使用、再制造、再利用的零件或材料可节约材料制备、零件加工过程的能源，得到各种化石能源的节约量，第三部分，对于废弃物焚烧，可回收获得能量，根据三部分化石能消耗量与节约量得到化石能源耗竭当量；环境影响当量模型：对汽车报废拆解、回收处理过程产生的气体污染物、液体污染物、固体污染物进行分类收集整理；对再使用、再制造、再利用的零件或材料减少材料制备、零件加工对应的各类污染物排放以及焚烧与填埋产生的各类污染物分类整理，对所有污染物进行分类整理，得到环境影响当量。
本实施例中，获取一台报废汽车经过报废回收处理后的矿产资源消耗、化石资源消耗和废弃物排放的清单数据，以清单数据作为生态效果评价计算的依据。
本实施例中，步骤b中汽车报废回收生态效果评价指标体系包括准则层、要素层和指标层；准则层根据当地矿产资源存量、能源资源存量、环境污染情况及其相关政策确定，考虑矿产资源、化石能源及环境影响三个维度；要素层根据报废汽车产品自身材料构成特征及回收实际作业情况确定，以各类矿产资源、各类化石能源以及产生的废弃物为要素层指标；指标层由矿产资源耗竭当量、化石能源耗竭当量以及环境影响当量三个指标构成，矿产资源耗竭当量根据要素层中的各类矿产资源消耗量得到；化石能源耗竭当量则根据要素层中的各类化石能源消耗量得到；环境影响当量主要根据要素层中的各种环境排放物的排放量得到。
本实施例中，步骤c中实际清单数据包括材料制备的基础数据、能源生产的基础数据以及报废汽车回收处理的实际作业数据。
本实施例中，基础数据指得到某种材料或能源所需要的矿产资源种类与质量或化石能源种类与质量，以及对应的废弃物排放量；实际作业数据包括物耗、能耗、辅料消耗和废弃物排放数据，具体包括拆解过程的能耗与废弃物排放、再制造与再利用过程的物耗、能耗与废弃物排放，以及产品回收率、材料利用率、再生利用率。
本实施例中，步骤d中实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量以及实际环境影响当量的获取具体为：运用汽车产品报废回收生态效果评价模型与构建的评价指标体系，结合基础数据和实际作业数据，对汽车产品的汽车报废回收的生态效果进行计算；获取各类矿产资源、各类化石能源、各种废弃物排放清单数据；再根据得到的清单数据，按照构建的汽车报废回收生态效果评价指标体系分别计算得到实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量以及实际环境影响当量。
本实施例中，可选地，步骤e中汽车产品报废回收处理技术路线的优化具体为：根据不同的汽车产品报废回收处理技术路线，获取实际清单数据，并获取汽车产品报废回收的实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量及实际环境影响当量，将各个汽车产品报废回收处理技术路线的实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量及实际环境影响当量进行比较，找出影响大的设备或阶段，并且确认影响是否属于变劣差异；若为变劣差异则进行优化，若为变优差异则保留于汽车产品报废回收处理技术路线中。可选地，步骤e中汽车产品报废回收处理技术路线的优化具体为：对不同报废回收处理技术路线的实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量以及实际环境影响当量进行比较，选择最优的技术路线；根据计算结果清单数据，找出对计算结果影响大的设备或阶段，从而提出汽车产品报废回收技术路线优化的措施；从而达到对汽车产品报废回收处理技术路线的优化。
实施时，提供一种汽车产品报废回收方法。
1)生态效果评价L-OED模型的构建
本发明独辟蹊径，追根溯源梳理消耗材料与矿石资源之间以及消耗能源与化石能源之间的上下游关系，以及材料、能源消耗与废弃物排放之间的相互映射关系，建立L-OED静态模型，以实现汽车产品报废回收生态效果的量化计算。
L-OED模型的构建思路：如通过检测得到的再使用件，不需再加工即可流入汽车生产链参与生产，因此，该部件则节约了材料制备所需的矿石资源与化石资源，减少了材料制备时产生的污染物排放。其中矿石资源需通过“材料-矿石资源”之间的转换关系得到，而化石能源与污染物则需通过“材料-化石能源”、“材料-废弃物”之间的映射关系得到。
2)生态效果评价指标的构建
本发明基于国家提倡的资源节约型、环境友好型的两型社会建设设想，选取矿产资源耗竭当量(由各种矿产资源计算得到)、化石能源耗竭当量(由各种化石能源计算得到)与环境影响当量(由各类气体、固体、液体废弃物通过归类整理计算得到理得到)作为汽车报废回收的生态效果评价指标参数，当量值越大表明生态效果越差，反之则越好。
生态效益评价指标体系，由准则层、要素层、指标层构成。其中准则层根据矿产资源存量、化石能源存量、环境污染情况及其相关政策确定，考虑矿产资源、化石能源及环境影响三个维度；要素层根据报废汽车产品自身材料构成特征及回收实际作业情况确定，以各类矿产资源、化石能源以及各种环境排放物为要素层指标；指标层由矿产资源耗竭当量、化石能源耗竭当量以及环境影响当量三个指标构成。
具体实现手段
1)建立汽车报废回收生态效果评价L-OED模型。用于计算汽车报废回收过程中各种矿石资源、化石能源消耗及各类气体、液体、固体排放物清单数据，再基于清单数据分别计算得到矿产资源耗竭当量、化石能源耗竭当量以及环境影响当量。
2)选取汽车报废回收生态效果评价指标体系。该指标体系与当前国家发展战略、汽车报废回收行业基本特征紧密结合，能够充分体现汽车报废回收的生态效果情况。
3)收集清单数据。清单数据包括材料制备、能源生产的基础数据以及报废汽车回收处理的实际作业数据，如拆解电耗、材料利用率、再制造零部件数量等。
4)计算汽车报废回收生态效果。运用构建的L-OED模型与生态效果指标体系，得到各种矿石资源、化石能源消耗及各类气体、液体、固体排放物清单数据，再分别计算得到矿产资源耗竭当量、化石能源耗竭当量以及环境影响当量。
5)报废回收技术路线选择与优化。根据计算得到的各环节清单数据以及三个当量参数值，选择更优的技术路线。同时对报废回收处理技术路线进行诊断，找出生态效果水平较差的环节，并有针对性的提出优化方案，从而提高综合生态效果水平。
本发明为汽车报废回收企业提供一种在企业现有技术水平下，快速、准确计算汽车产品报废回收处理的生态效果的方法，在理论模型上具有先进性、在评价指标体系上具有全面性、在实施过程中具有可操作性。通过运用本发明汽车产品报废回收方法，可在汽车报废回收处理前，根据现有技术水平、专用设备情况进行生态效益评价，得到不同技术路线下矿产资源耗竭当量、化石能源耗竭当量及环境影响当量值，然后选择三个当量值较小的技术路线。本发明实施流程包括：建立汽车报废回收生态效益评价L-OED模型、选取汽车报废回收生态效益评价指标体系、收集清单数据、计算汽车报废回收生态效果、报废回收技术路线选择与优化。
1)建立汽车报废回收生态效果L-OED模型
首先，确定汽车报废回收生态效果的系统边界。系统边界指定义要纳入所研究产品系统模型的单元过程。本发明系统边界指以报废汽车拆解处理为起点，以报废汽车完成回收处理为终点，包括拆解、检测、再使用、再制造、再循环等“起点”-“终点”之间的所有单元过程。
然后，建立系统边界内L-OED模型。汽车报废回收系统边界内的每个单元过程都将伴随材料消耗、能源消耗、废弃物排放，如拆解处理时会有材料的损失、电力消耗、汽柴油消耗以及废水、废渣、废气等排放，而上述材料与能源的消耗，需要在其上游阶段(材料制备、能源生产)投入更多的自然资源(矿石资源、化石能源)，并产生大量废弃物排放。本发明通过建立L-OED模型来计算汽车报废回收处理过程中所有矿石资源、化石能源消耗以及废弃物排放。L-OED模型由矿产资源耗竭当量模型、化石能源耗竭当量模型以及环境影响当量模型构成。
矿产资源耗竭当量模型：对汽车报废拆解后的再使用、再制造、再利用零件或材料以及焚烧、填埋的废物料进行追根溯源，分别得到再使用、再制造、再利用等零件或材料节约的矿产资源以及焚烧、填埋等废物料损失的矿产资源，然后再根据节约的矿产资源与损失的矿产资源得到矿产资源耗竭当量。
化石能源耗竭当量模型：对汽车报废拆解、回收处理等过程消耗的能源进行追根溯源，得到化石能源的消耗量，如原煤、原油、天然气等；而再使用、再制造、再利用等零件或材料可节约材料制备、零件加工过程的能源，得到各种化石能源的节约量；对于废塑料、玻璃等焚烧，可回收获得能量。根据上述三部分化石能消耗量与节约量得到化石能源耗竭当量。
环境影响当量模型：对汽车报废拆解、回收处理等过程产生的气体、液体、固体污染物进行分类收集整理；再使用、再制造、再利用等零件或材料减少材料制备、零件加工对应的各类污染物排放以及焚烧与填埋产生的各类污染物分类整理。对所有污染物进行分类整理，得到环境影响当量。
2)选取汽车报废回收生态效果评价指标体系
本发明从资源节约与环境友好两方面建立指标体系，全面反应生态效果。
指标体系由准则层、要素层、指标层构成。准则层根据矿产资源存量、化石能源存量、环境污染情况及其相关政策确定，考虑矿产资源、化石能源及环境影响三个维度；要素层根据报废汽车产品自身材料构成特征及回收实际作业情况确定，以各类矿产资源、化石能源以及各种环境排放物为要素层指标；指标层由矿产资源耗竭当量、化石能源耗竭当量以及环境影响当量三个指标构成。
3)收集清单数据
清单数据包括材料制备、能源生产的基础数据以及报废汽车回收处理的实际作业数据，如拆解电耗、材料利用率、再制造零部件数量等。
基础数据：本发明的基础数据指得到某种材料或能源所需要的矿石资源种类与质量或化石能源种类与质量，以及对应的废弃物排放量，该数据已被模块化处理，即不需要回收企业再进行数据收集。如在中国当前制造水平下，制备1Kg钢材需要消耗各类矿石(铁矿石3.05Kg、石灰石0.74Kg等)，消耗各类化石能源(煤炭资源1.25Kg、原油0.01Kg等)，产生各种废弃物(二氧化碳2.16Kg、工业废弃物1.8Kg等)。本发明提供的基础数据为与工业行业数据挖掘公司、研究机构共同合作获得的行业平均水平的数据，代表行业平均水平，应用于生态效益计算具有一定的科学性。
实际作业数据：企业实际数据收集内容包括物耗、能耗、辅料消耗和废弃物排放数据。具体包括拆解过程的能耗与废弃物排放、再制造与再利用过程的物耗、能耗与废弃物排放，以及产品回收率、材料利用率、再生利用率等。通过本发明，企业可根据自身技术水平、设备先进程度等现场实际情况，收集实际作业数据。
4)计算汽车报废回收生态效果
运用开发的L-OED模型与构建的评价指标体系，结合基础数据与企业实际作业数据，对企业开展汽车报废回收的生态效果进行计算。主要计算各类矿石资源(铁矿石、铜矿石等)、各类化石能源(原煤、原油、天然气等)、各种污染物排放(甲烷、二氧化碳、工业废弃物等)清单数据；再根据计算得到的清单数据，再分别得到矿产资源耗竭当量、化石能源耗竭当量以及环境影响当量。
运用本发明，仅需报废回收企业实际的作业数据，即可得到本企业在开展报废回收处理时的生态效果，大大简化了生态效益计算的工作量，提高效率。
5)报废回收技术路线选择与优化
根据计算得到的各环节清单数据以及三个当量参数值，选择更优的技术路线。同时对报废回收处理技术路线进行诊断，找出生态效果水平较差的环节，并有针对性的提出优化方案，从而提高综合生态效果水平
此外，企业也可根据计算结果对本企业的技术路线进行优化。根据计算得到的清单数据，可找到影响较大的设备或阶段，如拆卸设备耗电量较大，则可着重对拆卸设备进行改进升级等，从而对技术路线起到优化作用。
实施案例：
为便于理解，以报废一台电动座椅为例进一步说明本发明。假设具有技术路线1与技术路线2，通过计算两条技术路线的生态效益值，来选择生态效益更好的技术路线。
1、清单数据收集
清单数据包括电动座椅材料构成清单、拆解过程能耗清单、材料利用率等。
1)材料构成清单数据
本例中电动座椅材料构成清单数据如表1所示。
表1座椅材料构成清单 (kg)
2)拆解过程中的能耗数据
该数据为回收企业实际作业数据。拆解过程采用机械化水平较高的机械拆解分选自动化设备，以电力为主要动力源。本例假设两种不同拆卸路线的单位拆卸质量耗电量分别为0.6Kwh/Kg和0.45Kwh/Kg-1，故座椅拆卸需消耗电力为E1＝27.828×0.6＝16.7Kwh、E2＝27.828×0.45＝12.5Kwh。
3)材料回收利用率数据
铜、钢、铝三种废旧金属经过回炉重炼后恢复使用价值的比例可达到79％、88％和90％，而对于非金属，本例认为其全部焚烧填埋，回收利用率为0。
2、报废回收生态效益计算
1)矿石资源消耗量
计算不同技术路线下，电动座椅在报废回收过程中消耗的各种矿石资源，如表2所示。技术路线1与技术路线2具有相同的矿石资源消耗，因为，本例中假设拆解过程中的材料损耗率、回收过程中的回收利用率相同。
表2矿石资源消耗清单
2)化石能源消耗量
计算不同技术路线下，电动座椅在报废回收过程中消耗的各种化石能源，如表3所示。其中负值表示报废回收过程中，获得的能源或节约的能源要多于消耗的能源。如报废回收过程中，非金属材料的焚烧可获得能量，再使用零件可以节约新零件生产的能耗。
表3化石能源消耗清单
3)废弃物排放量
计算不同技术路线下，电动座椅在报废回收过程中的废弃物排放清单，如表4所示。表中负值表示在回收处理过程中的产生的污染物要少于减少的污染物排放。
表4废弃物排放清单
4)计算技术路线1与技术路线2的矿产资源耗竭当量、化石能源耗竭当量以及环境影响当量
计算不同技术路线下，矿产资源耗竭当量、化石能源耗竭当量以及环境影响当量。其中环境友好当量值为负，说明从循环经济视角出发，电动座椅报废回收对生态环境具有收益。
表3化石能源消耗清单
3、报废回收技术路线选择与优化
本例中的技术路线1与技术路线2在拆解过程中的电耗存在差异，因此，因电耗差异，化石能源耗竭当量与环境影响当量值不同，其中技术路线2在化石能源耗竭当量与环境影响当量两方面均好于技术路线1，故方案2是较优的选择方案。不同技术路线具有等量的矿产资源耗竭当量。
此外，根据计算结果，企业可通过对拆解设备优化升级、提高拆解效率等手段提升生态效益，具有较好的指导意义。
本发明汽车产品报废回收方法的有益效果：
将汽车产品使用后的生态效益评价分为拆解、清洗、破碎、运输与检测分类两部分，其中检测分类又包括再使用、再制造、再循环、焚烧与填埋四个过程，有利于数据收集与数据追踪，提高了评价的操作性。运用本发明对汽车产品的生态效益进行分析评价，将使汽车回收利用者受益。主要体现在：
1)据统计汽车报废回收利用情况的好坏80％取决于汽车设计，通过对汽车报废回收阶段进行生态效果评价，可检验汽车产品设计质量是否满足循环经济要求，通过生产者责任延伸制，可有力鞭策整车和零部件设计制造企业开展生态设计和制造。
2)通过运用本发明，回收企业可在开展报废拆解回收之前，快速对汽车产品进行生态效益计算，得出代表生态效益的矿产资源耗竭当量、化石能源耗竭当量以及环境影响当量值，从而使汽车回收利用者选择最优的回收利用技术路线，最大限度地提高资源的利用率，提高回收利用企业的收益。
3)通过运用本发明，企业可通过计算结果，对企业报废拆解处理的技术路线进行改造升级，提升企业在开展汽车报废回收处理的生态效果，进而有效应对国家日益严苛的环保要求。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种汽车产品报废回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、根据汽车产品消耗的材料与矿产资源之间以及消耗的能源与化石能源之间的上下游关系，以及消耗的材料、消耗的能源与废弃物之间的相互映射关系，构建汽车产品报废回收生态效果评价模型，以实现汽车产品报废回收生态效果的量化；
b、根据当地资源禀赋与环境特征，以及当地汽车报废回收行业的实际情况，建立汽车报废回收生态效果评价指标体系，汽车报废回收生态效果评价指标体系以矿产资源耗竭当量、化石能源耗竭当量及环境影响当量三个指标来表征汽车报废回收的生态效果，矿产资源耗竭当量表征汽车报废回收消耗的材料以及对应的矿产资源消耗，化石能源耗竭当量表征汽车报废回收消耗的能源以及对应的化石能源消耗，环境影响当量表征汽车报废回收的污染物排放以及对应的环境影响类型；
c、收集汽车产品材料制备、能源生产的基础数据以及报废汽车回收处理的实际作业数据，获取汽车产品的实际清单数据；
d、运用构建的汽车产品报废回收生态效果评价模型与汽车报废回收生态效果评价指标体系及实际清单数据，得到汽车产品报废回收过程的实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量及实际环境影响当量，实际矿产资源耗竭当量通过对汽车报废回收消耗的材料进行特征化和归一化处理获得，实际化石能源耗竭当量通过对汽车报废回收消耗的能源对应的化石能源消耗进行特征化和归一化处理获得，实际环境影响当量通过对汽车报废处理产生的污染物排放进行特征化和归一化处理获得；
e、利用实际清单数据、汽车产品报废回收过程的实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量及实际环境影响当量，诊断出汽车产品报废回收处理技术路线中生态效果水平差异，针对生态效果水平差异中变劣的部分进行优化；或者根据实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量及实际环境影响当量三个指标值，从不同报废回收技术路线中选择最优路线；
f、根据优化后的汽车产品报废回收处理技术路线进行汽车产品报废回收。
2.根据权利要求1所述的汽车产品报废回收方法，其特征在于，
步骤a中汽车产品报废回收生态效果评价模型的构建具体为：
首先，确定汽车报废回收生态效果的系统边界，系统边界以报废汽车拆解处理为起点并以报废汽车完成回收处理为终点；
然后，建立系统边界内的汽车产品报废回收生态效果评价模型，通过建立汽车产品报废回收生态效果评价模型获取汽车报废回收处理过程中的矿产资源耗竭当量、化石能源耗竭当量以及环境影响当量。
3.根据权利要求2所述的汽车产品报废回收方法，其特征在于，
汽车产品报废回收生态效果评价模型包括矿产资源耗竭当量模型、化石能源耗竭当量模型以及环境影响当量模型。
4.根据权利要求3所述的汽车产品报废回收方法，其特征在于，
矿产资源耗竭当量模型：对汽车报废拆解后的再使用、再制造、再利用零件或材料以及焚烧、填埋的废物料进行追根溯源，分别得到再使用、再制造和再利用的零件或材料节约的矿产资源以及焚烧和填埋废物料损失的矿产资源，然后再根据节约的矿产资源与损失的矿产资源得到矿产资源耗竭当量；
化石能源耗竭当量模型：第一部分，对汽车报废拆解和回收处理过程消耗的能源进行追根溯源，得到化石能源的消耗量，第二部分，再使用、再制造和再利用的零件或材料可节约材料制备、零件加工过程的能源，得到各种化石能源的节约量，第三部分，对于废弃物焚烧，可回收获得能量，根据三部分化石能消耗量与节约量得到化石能源耗竭当量；
环境影响当量模型：对汽车报废拆解和回收处理过程产生的气体污染物、液体污染物和固体污染物进行分类收集整理；对再使用、再制造和再利用的零件或材料减少材料制备和零件加工对应的各类污染物排放以及焚烧与填埋产生的各类污染物分类整理，对所有污染物进行分类整理，得到环境影响当量。
5.根据权利要求4所述的汽车产品报废回收方法，其特征在于，
获取一台报废汽车经过报废回收处理后的矿产资源消耗、化石资源消耗和废弃物排放的清单数据，以清单数据作为生态效果评价计算的依据。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的汽车产品报废回收方法，其特征在于，
步骤b中汽车报废回收生态效果评价指标体系包括准则层、要素层和指标层；
准则层根据当地矿产资源存量、能源资源存量、环境污染情况及其相关政策确定，考虑矿产资源、化石能源及环境影响三个维度；
要素层根据报废汽车产品自身材料构成特征及回收实际作业情况确定，以各类矿产资源、各类化石能源以及产生的废弃物为要素层指标；
指标层由矿产资源耗竭当量、化石能源耗竭当量以及环境影响当量三个指标构成，矿产资源耗竭当量根据要素层中的各类矿产资源消耗量得到；化石能源耗竭当量则根据要素层中的各类化石能源消耗量得到；环境影响当量主要根据要素层中的各种环境排放物的排放量得到。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的汽车产品报废回收方法，其特征在于，
步骤c中实际清单数据包括材料制备的基础数据、能源生产的基础数据以及报废汽车回收处理的实际作业数据。
8.根据权利要求7所述的汽车产品报废回收方法，其特征在于，
基础数据指得到某种材料或能源所需要的矿产资源种类与质量或化石能源种类与质量，以及对应的废弃物排放量；
实际作业数据包括物耗、能耗和废弃物排放数据，具体包括拆解过程的能耗与废弃物排放、再制造与再利用过程的物耗、能耗与废弃物排放，以及产品回收率、材料利用率、再生利用率。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的汽车产品报废回收方法，其特征在于，
步骤d中实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量以及实际环境影响当量的获取具体为：
运用汽车产品报废回收生态效果评价模型与构建的评价指标体系，结合基础数据和实际作业数据，对汽车产品的汽车报废回收的生态效果进行计算；
获取各类矿产资源、各类化石能源、各种废弃物排放清单数据；
再根据得到的清单数据，按照构建的汽车报废回收生态效果评价指标体系分别计算得到实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量以及实际环境影响当量。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的汽车产品报废回收方法，其特征在于，
步骤e中汽车产品报废回收处理技术路线的优化具体为：
根据不同的汽车产品报废回收处理技术路线，获取实际清单数据，并获取汽车产品报废回收的实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量及实际环境影响当量，将各个汽车产品报废回收处理技术路线的实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量及实际环境影响当量进行比较，找出影响大的设备或阶段，并且确认影响是否属于变劣差异；若为变劣差异则进行优化，若为变优差异则保留于汽车产品报废回收处理技术路线中；或者
对不同报废回收处理技术路线的实际矿产资源耗竭当量、实际化石能源耗竭当量以及实际环境影响当量进行比较，选择最优的技术路线；根据计算结果清单数据，找出对计算结果影响大的设备或阶段，从而提出汽车产品报废回收技术路线优化的措施；
从而达到对汽车产品报废回收处理技术路线的优化的目的。
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