我國餐飲業(yè)的油煙污染與凈化技術(shù)

黃濱輝，司傳海，王玉紅*，馬煥敏，王曉玲

（1.中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會，北京 100037；2.中節(jié)能天融科技有限公司，北京 100085）

大氣復(fù)合污染是多種污染源排放的顆粒態(tài)和氣態(tài)一次污染物，以及經(jīng)一系列物理、化學(xué)過程而形成細(xì)顆粒物和臭氧等二次污染物，在天氣和氣候等因素的作用和影響下，在大范圍區(qū)域間相互輸送與反應(yīng)，構(gòu)成復(fù)雜的大氣污染體系，其主要表現(xiàn)為大氣中的氧化性物質(zhì)和細(xì)顆粒物濃度增高、能見度顯著下降，甚至蔓延至整個區(qū)域的環(huán)境惡化。近年來，隨著清潔能源替換、工業(yè)大氣污染治理、機動車污染控制等污染控制措施的實施，餐飲業(yè)VOCs和PM2.5排放量占比有進(jìn)一步提高的趨勢，因而有效控制餐飲業(yè)源污染已成為大氣污染防治的重點工作之一。

1 餐飲業(yè)大氣污染特點

2012～2016年餐飲企業(yè)銷售額仍保持迅速增長，餐飲業(yè)的營業(yè)額[1]和精制食用植物油產(chǎn)量[2]變化分別如圖1、圖2所示。

圖1 2012～2016年全國餐飲業(yè)營業(yè)額變化趨勢圖

圖2 2012～2016年精制食用植物油產(chǎn)量變化趨勢圖

餐飲業(yè)油煙污染物是食用油、食材和調(diào)料在烹飪、加工過程中，釋放出的油脂、有機物及其加熱分解或裂解產(chǎn)物，以氣、固、液三相混合物形式存在。餐飲油煙是PM2.5的直接排放源，油煙中的一些VOCs與大氣中的NOx發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，形成二次污染顆粒，使環(huán)境大氣污染日趨嚴(yán)重。此外，餐飲油煙直接排出后，極易與空氣中的懸浮顆粒及其他有害氣體結(jié)合，在太陽紫外線照射下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，大部分仍懸浮在空氣中，使大氣環(huán)境中油煙氣凝聚物增多，大氣環(huán)境質(zhì)量不斷下降。

2 有關(guān)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)要求

國家對飲食業(yè)污染防治的要求逐年提高，頒布的相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)有《飲食建筑設(shè)計規(guī)范》（JGJ64-89）、《關(guān)于加強飲食娛樂服務(wù)業(yè)企業(yè)環(huán)境管理的通知》等。2000年后原國家環(huán)境保護(hù)總局又相繼發(fā)布了飲食業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)備技術(shù)規(guī)范，如《飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18483-2001）、《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》（HJ/T62-2001）、《飲食業(yè)環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范》（HJ554-2010）和《環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求便攜式飲食油煙檢測儀標(biāo)準(zhǔn)》（HJ2526-2012）等，以及《關(guān)于加強飲食業(yè)油煙污染防治監(jiān)督管理的通知》，要求所有新建或改建、擴建的飲食業(yè)單位， 必須按照排放標(biāo)準(zhǔn)安裝符合要求的油煙凈化設(shè)備，嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)“三同時”制度。地方上，山東省在2006年頒布了山東省地方標(biāo)準(zhǔn)《飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB37/597-2006）；上海市在2002年和2014年分別頒布了《飲食業(yè)油煙快速檢測檢氣管法》（DB31/T287-2002）和《上海市餐飲業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB31/844-2014）；北京市2018年1月發(fā)布了《餐飲業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/ 1488-2018）。我國飲食業(yè)相關(guān)法律、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范歸納見表1。

以北京為例，北京市的餐飲業(yè)數(shù)量多，油煙排放總量較大，排放標(biāo)準(zhǔn)實施后，對北京市大氣污染物的減排起到積極作用，也將帶動全國餐飲行業(yè)的油煙污染治理上一個新臺階，并將推動油煙凈化技術(shù)的發(fā)展。目前，北京有80%以上的餐飲企業(yè)使用靜電式油煙凈化器，少數(shù)大型餐飲企業(yè)采用濕式油煙凈化器。由于一些油煙凈化設(shè)備目前缺乏定期的運行維護(hù)等問題，餐飲油煙排放不能實現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。北京市新標(biāo)準(zhǔn)實施后，為達(dá)到第Ⅱ時段規(guī)定的油煙顆粒物和非甲烷總烴的排放限值，將會產(chǎn)生大量高效顆粒物凈化設(shè)備和VOC去除裝置需求，并實現(xiàn)減排油煙顆粒物約2900噸、PM2.5約 1765噸、非甲烷總烴2757噸。

表1 國家及地方頒布的相關(guān)法律、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范

表2 常用油煙凈化設(shè)備性能比較

3 油煙凈化技術(shù)

目前，國內(nèi)關(guān)于油煙凈化的研究與應(yīng)用主要集中在物理方法領(lǐng)域，凈化技術(shù)有運水煙罩、濕式噴淋、金屬絲網(wǎng)過濾、活性炭吸附、靜電凈化等。常用的油煙凈化設(shè)備分為機械式、濕式、靜電式和復(fù)合式等，性能如表2所示。

（1）機械式凈化技術(shù)

小型飲食業(yè)點應(yīng)用較多，價格便宜，宜作為預(yù)處理工藝與其他技術(shù)組合使用。

（2）過濾吸附式凈化技術(shù)

利用油煙通過過濾材料的攔截、碰撞、篩分、吸附等作用，去除顆粒物和有機氣體。過濾法運行穩(wěn)定可靠，但不同過濾介質(zhì)的性能差異較大，受濾料是否易燃、吸附容量、易清理性、重復(fù)使用性、阻力等多重因素的影響，選擇濾料時有局限性。使用活性炭或其它吸附劑控制餐飲油煙的氣味時，需與其它凈化裝置配合使用。

（3）濕式凈化技術(shù)

利用水膜、噴霧、沖擊等液體吸收原理去除油煙，主要通過液體與油煙接觸去除顆粒物和有機氣體。按照氣液接觸方式可分為旋流塔、填料塔、文丘里洗滌器、水膜式、沖旋式、沖擊式、噴淋過濾式等。由于油煙霧滴的疏水性，常在洗滌液體中加入各種表面活性劑、乳化劑及可去除氣味的化學(xué)藥品，以提高濕式凈化技術(shù)的效率。濕式凈化技術(shù)的日常維護(hù)相對簡便，且無燃燒隱患，但投資和運行成本較高。

（4）靜電凈化技術(shù)

利用電場力去除油煙中的顆粒物和揮發(fā)性有機物，基本過程包括氣體分子電離、油霧粒子荷電、荷電粒子在電場力作用下向極板運動并最終到達(dá)極板，達(dá)到與氣體相分離的目的和極板的清理。該技術(shù)油煙收集效率較高，可有效去除細(xì)微油霧顆粒，對去除異味也有一定效果，但黏性油滴易附著在電極和集塵板上，運行一段時間后效果明顯降低，特別是當(dāng)收集油霧流動性差時，此類問題會更加突出。

（5）低溫等離子凈化技術(shù)

在高電場強度作用下，煙氣產(chǎn)生大量電子、離子、自由基，被加速的電子打破大分子污染物的結(jié)構(gòu)，使污染物得到降解，產(chǎn)生的自由基強化了等離子的降解作用。對油霧及大分子氣態(tài)有機物作用較好，但部分油霧顆粒被打碎后成為氣態(tài)VOCs，出口油煙VOCs濃度反而升高。

（6）光解式凈化技術(shù)

使用特定波長的紫外線照射將油霧中的大分子有機物分解為可溶于水的小分子有機物或二氧化碳和水，避免油霧在風(fēng)機和管道上的沉積。用于油煙凈化時也可能增加排氣中的VOCs，用于油煙凈化時需劃分功能區(qū)，增強VOCs凈化功能，將油霧凈化與VOCs凈化有效區(qū)分。

（7）離心轉(zhuǎn)盤凈化技術(shù)

利用高速旋轉(zhuǎn)的放射狀網(wǎng)盤的切割和離心作用將油霧從氣流中分離出來，可以在油煙管道的前端實現(xiàn)油霧的分離和回收。適于各種風(fēng)量煙氣的凈化，已用于家庭油煙的凈化。

（8）復(fù)合式凈化技術(shù)

將不同技術(shù)的優(yōu)勢進(jìn)行互補，組合成為一個系統(tǒng)，成為高效的控制系統(tǒng)。從治理效果來看，復(fù)合式油煙凈化是今后發(fā)展的方向。目前常見的復(fù)合式技術(shù)有機械、靜電相結(jié)合，濕式、靜電相結(jié)合等。

4 結(jié)論與建議

為有效控制大氣復(fù)合型污染，在北京等第三產(chǎn)業(yè)占比高的城市，要重視餐飲業(yè)油煙污染防治工作，建議：1）嚴(yán)格按照排放標(biāo)準(zhǔn)要求，選擇能夠滿足排放要求，且穩(wěn)定運行的油煙凈化的設(shè)施；2）油煙凈化設(shè)備生產(chǎn)商要關(guān)注新標(biāo)準(zhǔn)帶來的新要求，提高油煙凈化效率，重點是便于維護(hù)清洗；3）餐飲企業(yè)要持續(xù)做好油煙凈化設(shè)備的日常運行維護(hù)工作，確保油煙凈化設(shè)施的凈化效果；4）強化油煙凈化設(shè)備的認(rèn)證，促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步、促進(jìn)市場健康發(fā)展；5）研究制定在新建居民住宅的煙道出口統(tǒng)一安裝油煙凈化設(shè)施和集中處置家庭餐飲油煙的相關(guān)政策、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。