飲食業(yè)油煙凈化設(shè)備檢驗(yàn)技術(shù)優(yōu)化探討

郁 巖，趙啟超，朱浩然

（1.國家環(huán)保產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，石家莊 050091；2.石家莊市鹿泉區(qū)環(huán)境保護(hù)局，石家莊 050051）

飲食業(yè)油煙凈化設(shè)備檢驗(yàn)技術(shù)優(yōu)化探討

郁 巖1，趙啟超1，朱浩然2

（1.國家環(huán)保產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，石家莊 050091；2.石家莊市鹿泉區(qū)環(huán)境保護(hù)局，石家莊 050051）

根據(jù)對目前普遍使用的幾種油煙凈化設(shè)備的檢測實(shí)踐，分析了《飲食業(yè)油煙凈化設(shè)備技術(shù)要求及檢測技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ/T 62-2001）中檢驗(yàn)方法常見的問題，提出了優(yōu)化建議。

飲食業(yè)油煙；凈化設(shè)備；檢測規(guī)范；監(jiān)測方法優(yōu)化

導(dǎo)語

飲食業(yè)油煙（Cooking Oil Fumes, COFs），是指食物在烹飪、加工過程中揮發(fā)的油脂、有機(jī)質(zhì)及其加熱分解或裂解產(chǎn)物[1]。是一種成分極其復(fù)雜的氣溶膠，形態(tài)為氣、液、固三態(tài)混合懸浮物，包含NOx、SO2、煙塵顆粒物、揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）、油煙廢氣廢液等，對人體組織危害極大。飲食業(yè)油煙污染早已引起我國政府的高度重視，在《大氣污染防治法》第44條中明確規(guī)定：城市飲食服務(wù)業(yè)的經(jīng)營者必須采取措施防止油煙對附近居民的居住環(huán)境造成污染。目前，油煙凈化設(shè)備已成為治理油煙污染的首要武器，其需求量逐年增高，而高效的油煙凈化方法也成為研究的熱點(diǎn)。但我國現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)在油煙凈化設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量檢測方面尚存在不易操作、測試精度低、數(shù)據(jù)重現(xiàn)性差等缺陷。

本文根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對現(xiàn)行的油煙凈化設(shè)備檢驗(yàn)方法進(jìn)行了分析，提出優(yōu)化建議，以便更好地為飲食業(yè)油煙凈化情況的監(jiān)測和監(jiān)管提供精確的數(shù)據(jù)支撐。

1 飲食業(yè)油煙凈化設(shè)備現(xiàn)狀

我國飲食種類豐富，烹飪方式繁多，相對于西餐等其他形式，烹飪時產(chǎn)生的油煙濃度較高，成分復(fù)雜。目前，國內(nèi)餐廳采用的油煙凈化設(shè)備大多技術(shù)水平不高，投資成本較低。采用的油煙凈化設(shè)備主要有以下幾種：

（1）機(jī)械物理法凈化設(shè)備

應(yīng)用過濾、慣性碰撞、吸附或其他機(jī)械分離原理去除油煙的方法。其原理簡單、成本低、易維護(hù)，多用于油煙凈化的預(yù)處理。

（2）高壓靜電法凈化設(shè)備

應(yīng)用靜電沉積去除油煙的方法。油煙顆粒物進(jìn)入設(shè)備后進(jìn)行荷電，在電場力和重力作用下沉積于極板，此方法技術(shù)成熟，運(yùn)用范圍較廣，是現(xiàn)在油煙凈化設(shè)備普遍采用的方法之一。

（3）濕式電暈等離子法凈化設(shè)備

此法是在傳統(tǒng)靜電法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的高效油煙凈化方法，相比傳統(tǒng)靜電法大大簡化了后期維護(hù)和清洗的成本。但此法對設(shè)備要求高，放電極電流強(qiáng)度、霧化裝置流量及水滴霧化直徑都直接影響荷電和捕集效率，原理復(fù)雜，很難達(dá)到最優(yōu)的凈化效果。

（4）濕式噴淋法凈化設(shè)備

應(yīng)用水膜、噴霧、沖擊等液體吸收原理去除油煙的方法。此方法雖然有較高的處理效率，且能去除煙氣和大部分有機(jī)污染物，但凈化過程能耗高，易造成環(huán)境二次污染，逐漸被其他方法取代。

（5）復(fù)合凈化法凈化設(shè)備

是采用兩種或兩種以上凈化方式，進(jìn)行組合共同進(jìn)行油煙凈化的方法?，F(xiàn)今凈化設(shè)備多數(shù)不只使用單一的凈化方法，如運(yùn)用高壓靜電法的同時，采用過濾或吸附等物理法提升設(shè)備整體的凈化能力，故此方法在油煙凈化設(shè)備上運(yùn)用較多。

采用上述凈化原理的油煙凈化設(shè)備凈化，效率各不相同，故不能根據(jù)采用的方法直觀判斷其凈化效率的高低。為了加強(qiáng)對油煙污染的監(jiān)管，科學(xué)有效的檢測方法是驗(yàn)證油煙凈化設(shè)備的凈化性能和保證油煙凈化設(shè)備能夠滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的重要手段。

2 現(xiàn)行油煙凈化設(shè)備的檢測方法分析

目前，我國針對油煙凈化設(shè)備的檢測方法參照《飲食業(yè)油煙凈化設(shè)備技術(shù)要求及檢測技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ/T 62-2001）和《飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 18483-2001）進(jìn)行。

2.1 檢測技術(shù)規(guī)范簡介

標(biāo)準(zhǔn)要求，油煙凈化設(shè)備的進(jìn)出風(fēng)連接管道內(nèi)風(fēng)速應(yīng)小于20m/s，進(jìn)出風(fēng)連接管道應(yīng)各有一段4.5倍直徑（或當(dāng)量直徑）的直管段。在距彎頭、變徑管等管件下游3倍直徑（或當(dāng)量直徑）處設(shè)采樣口。油煙發(fā)生裝置應(yīng)能滿足10min平均油煙濃度變化小于5%，并且油煙發(fā)生量可調(diào)，以適應(yīng)不同處理油煙氣量和濃度的要求。

配合標(biāo)準(zhǔn)要求的測試系統(tǒng)，采用能自動跟蹤煙氣流速、實(shí)現(xiàn)等速同步采樣的采樣設(shè)備進(jìn)行油煙采集，油煙經(jīng)過等速采集吸附在采集槍內(nèi)的濾芯中，將收集了油煙的濾芯置于帶蓋的聚四氟乙烯套筒內(nèi)，在實(shí)驗(yàn)室用四氯化碳作溶劑進(jìn)行超聲清洗，移入帶蓋的石英比色皿定容，用紅外分光光度法測定油煙的含量[2]，并計算出采樣過程中標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干煙氣的體積，經(jīng)過運(yùn)算得出油煙排放濃度。

另外，在油煙采樣過程中，通過油煙凈化設(shè)備進(jìn)出風(fēng)道內(nèi)流量和氣體全壓的比較，可以得出此設(shè)備的漏風(fēng)率和本體阻力。標(biāo)準(zhǔn)要求油煙凈化設(shè)備本體漏風(fēng)率應(yīng)小于5%，濕式、靜電式設(shè)備本體阻力不應(yīng)大于300Pa，機(jī)械式、復(fù)合式不應(yīng)大于600Pa。

2.2 檢測過程中易出現(xiàn)的問題

按照標(biāo)準(zhǔn)中的檢測系統(tǒng)進(jìn)行采樣，油煙氣體在4.5倍直徑的風(fēng)道內(nèi)很難達(dá)到層流的穩(wěn)定狀態(tài)，而且未對風(fēng)機(jī)類型進(jìn)行規(guī)定，在實(shí)際操作中，軸流風(fēng)機(jī)易在風(fēng)道中形成漩渦，嚴(yán)重影響流量測定和油煙采集。實(shí)驗(yàn)室分析中，萃取液的選擇也會嚴(yán)重影響油煙濃度分析的準(zhǔn)確度和精確度。

在油煙濃度實(shí)時監(jiān)測方面，現(xiàn)有的探測裝置易受其他氣體的干擾，數(shù)據(jù)的精度低、重現(xiàn)性差，影響準(zhǔn)確判別被測設(shè)備的凈化效率，檢測結(jié)果的可比性差，不能成為監(jiān)管部門對飲食業(yè)油煙排放監(jiān)管的有效技術(shù)支撐。

3 油煙凈化設(shè)備的檢測方法優(yōu)化建議

隨著“零排放”和“超低排放”要求的進(jìn)一步推進(jìn)，標(biāo)準(zhǔn)中要求的檢測和分析方法雖基本上可以滿足對現(xiàn)有凈化設(shè)備去除率、本體阻力、漏風(fēng)率等性能指標(biāo)的檢測和分析，但在檢測系統(tǒng)、采樣、取樣分析等方面，均有可進(jìn)一步優(yōu)化的空間，以達(dá)到精測的目的。

3.1 優(yōu)化采樣條件，提高采樣的穩(wěn)定性

實(shí)際操作中，現(xiàn)有的采樣設(shè)備等速采樣的實(shí)時同步效果差，需要測試系統(tǒng)風(fēng)道內(nèi)油煙氣流為層流狀態(tài)。但在工況下，氣流長度在3倍直徑的風(fēng)道內(nèi)很難達(dá)到層流狀態(tài)，特別是在設(shè)備入口端的風(fēng)道內(nèi)，因?yàn)榧L(fēng)罩效果的差異，極易形成旋轉(zhuǎn)的湍流，從而影響采樣設(shè)備的等速采集。建議參照《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》（GB/T 16157-1996）中對采樣條件的規(guī)定，將采樣口開設(shè)在彎道或變徑管下游直徑6倍處，而且采用離心風(fēng)機(jī)，盡可能減小氣流變化帶來的不良影響，實(shí)現(xiàn)較高的等速同步重現(xiàn)率。

3.2 優(yōu)化萃取液選擇，提高實(shí)驗(yàn)精度

在實(shí)驗(yàn)室采用紅外分光光度法分析時，國家標(biāo)準(zhǔn)要求使用四氯化碳作為萃取劑，分析過程中需進(jìn)行多次移液至比色管中，四氯化碳易揮發(fā)且有毒，移液過程中極易發(fā)生損耗，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確度產(chǎn)生嚴(yán)重影響。在實(shí)際操作中，作為四氯化碳代替品的試劑有六氯四氟丁烷（S-316）、四氯乙烯等。S-316毒性低，萃取率高，不易揮發(fā)，是理想的萃取劑，但生產(chǎn)工藝復(fù)雜，價格昂貴；四氯乙烯雖然較S-316相對便宜，但仍具有較高毒性；故尋找易萃取油類且難揮發(fā)無毒性的溶劑取代四氯化碳是提高實(shí)驗(yàn)室分析精度的當(dāng)務(wù)之急。建議有條件的單位使用六氯四氟丁烷（S-316）作為萃取劑。

3.3 優(yōu)化測試風(fēng)道，減小其對漏風(fēng)率的影響

在進(jìn)行漏風(fēng)率的檢測中，沒有考慮風(fēng)道本身的密封性問題，各種凈化設(shè)備大小不一，形態(tài)各異，有直接安裝在灶臺的凈化裝置，也有安裝在外部風(fēng)道的凈化設(shè)備，故測試系統(tǒng)中的風(fēng)道與待測設(shè)備的連接成為實(shí)驗(yàn)室檢測系統(tǒng)的難題，建議采用變徑、膠帶等密封物品，在

確認(rèn)密封后再進(jìn)行測試。

3.4 優(yōu)化測試系統(tǒng)，確保被測油煙完全凈化

在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的整個測試系統(tǒng)中，并沒有考慮如果被測凈化設(shè)備效果未達(dá)標(biāo)，處理后的煙氣濃度超過標(biāo)準(zhǔn)要求2.0mg/m3的情況，因此，應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)室檢測系統(tǒng)內(nèi)配置自帶的油煙處理裝置，確保油煙煙氣完全凈化后排放，避免實(shí)驗(yàn)過程中對實(shí)驗(yàn)室或外界環(huán)境的污染，保證實(shí)驗(yàn)人員的健康和安全。

改進(jìn)后的油煙凈化設(shè)備測試系統(tǒng)盡可能實(shí)現(xiàn)層流氣流，確保整體的氣密性，提高實(shí)驗(yàn)室分析準(zhǔn)確度和精度，更真實(shí)地體現(xiàn)待測油煙凈化設(shè)備的性能指標(biāo)。改進(jìn)后的油煙凈化設(shè)備測試系統(tǒng)如下圖。

改進(jìn)后的油煙凈化設(shè)備測試系統(tǒng)示意圖

4 油煙排放濃度實(shí)時監(jiān)測儀器的適用性分析

目前，對顆粒物和氣態(tài)污染物的快速檢測方法有光散射法、β射線法和電化學(xué)法，這些方法對濕度及工況的要求較高，且油煙中既有顆粒物，又有油滴液體，還有氣態(tài)煙氣，成分復(fù)雜，為固、液、氣三態(tài)混合物，即使同時進(jìn)行顆粒物和氣態(tài)煙氣的檢測，由于油煙中污染物的權(quán)重值未知等原因，仍無法對含油量進(jìn)行在線分析，故油煙濃度實(shí)時監(jiān)測儀器的精度仍有待商榷。

上述問題，為油煙凈化設(shè)備的檢測和油煙排放監(jiān)管帶來重重障礙，因此，提高檢驗(yàn)方法的精確度，保證檢驗(yàn)的重現(xiàn)性和可比性，才能對油煙凈化設(shè)備的質(zhì)量快速做出綜合全面的評價，達(dá)到對飲食業(yè)油煙實(shí)施有效監(jiān)管的目的。

5 結(jié)語

公眾對飲食業(yè)油煙污染問題的關(guān)注，提高了企業(yè)對油煙凈化設(shè)備研發(fā)、使用的重視。高效科學(xué)地檢測方法是檢驗(yàn)凈化設(shè)備各項性能指標(biāo)的重要保障，是制訂科學(xué)排放標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)。通過對飲食業(yè)油煙現(xiàn)有檢測方法的分析，從采樣、測試到實(shí)驗(yàn)室分析均有優(yōu)化改進(jìn)，即如何盡可能地使煙氣氣流達(dá)到勻速穩(wěn)定的層流狀態(tài)時采樣，尋找高效無毒的萃取劑，提高顆粒物快速檢測方法的精確度等。提高對飲食業(yè)油煙污染監(jiān)測數(shù)據(jù)的精確度和重現(xiàn)性，可對評價飲食業(yè)油煙凈化設(shè)備的質(zhì)量和凈化效果的分析提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，為開發(fā)新型高效的凈化方法，滿足“零排放”和“超低排放”監(jiān)測要求，提供科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)支撐。

[1] 馬永亮，徐富康，賀克斌，等.HJ/T 62-2001飲食業(yè)油煙凈化設(shè)備技術(shù)要求及檢測技術(shù)規(guī)范（試行）[S]. 中國環(huán)境科學(xué)出版社，2000.

[2] 國家環(huán)境保護(hù)總局，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. GB 18483-2001飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)（試行）[S]. 中國環(huán)境科學(xué)出版社，2000

Discussion on Testing Technology Optimization for Cooking Oil Fumes Purifying Equipment in Catering Trade

YU Yan1, ZHAO Qi-chao1, ZHU Hao-ran2
(1.China National Center for Quality Supervision and Test of Environmental Protection Products, Shijiazhuang 050091; 2. Shijiazhuang Luquan District Environmental Protection Bureau, Shijiazhuang 050091, China)

Based on the testing and practice for the cooking oil fumes (COFs) purifying equipment, the paper analyzes the common problems of testing method in the (HJ/T 62-2001) and puts forward the optimizing suggestions.

cooking oil fumes of catering trade; purifying equipment, testing criterion; optimization of monitoring method

X701

A

1006-5377（2017）02-0061-03