油煙氣凈化技術及發展趨勢分析

鄭 盼，張震斌，紀洪超，廖 翔，王 帥

(遼寧工業大學，遼寧 錦州 121001)

油煙氣凈化技術及發展趨勢分析

鄭 盼，張震斌，紀洪超，廖 翔，王 帥

(遼寧工業大學，遼寧 錦州 121001)

摘要：針對油煙氣污染問題，分析了油煙氣的組成及其對人體和環境造成的危害，闡述了國內外油煙氣污染及治理現狀和當下我國對油煙的法律法規，列舉了當下常用的油煙凈化處理方法，如靜電法、吸附法、過濾法、液體洗滌法、慣性分離法、熱氧化焚燒法、催化凈化法、復合式法以及超重立法等的優缺點，并對油煙凈化未來的發展方向做出了展望。

關鍵詞：油煙氣；環境污染；凈化技術；復合技術

收稿日期：2015-03-31

作者簡介：鄭盼(1992—)，女，河北保定人，土家族，遼寧工業大學環境科學專業學生。

中圖分類號：X511

文獻標識碼：A

文章編號：編號：1674-9944(2015)08-0247-03

Abstract:Aiming at the oil fume pollution， the article expounds the formation of oil fume and its harm to human and environment. Then the article reviews the oil fume pollution aboard and at home， the present control situation and laws of treating it in China. Several oil fume purification methods have been listed， such as electrostatic method， adsorption method， filtration method， liquid scrubber， inertia separation， thermal oxidation burning method， catalytic purification method， hybrid method and ultra-gravity method， etc. At last， the article prospects the direction of future development of oil fume purification.

1引言

自我國改革開放開始，國民經濟持續增長，而第三產業的餐飲業也得到了迅速發展。然而隨著社會和科技的進步與發展，大氣污染問題日益突出，這一問題也引起了物質生活水平在逐步提高的人們的重視，而霧霾天氣的出現也使得國內外學者開始探索問題原因的所在，夏芳記者在《霧霾殺手大調查餐飲業油煙占PM2.5比重達11%》報道中以北京為例，稱餐飲業油煙占PM2.5比重達11%[1]。由此可見餐飲業油煙問題是解決霧霾天氣的重點之一，而霧霾天氣的日益嚴重，也再次提醒我們油煙氣處理技術的研究和改進是治理大氣污染工程中一個緊迫的重要內容。

2油煙污染危害

中餐講究色香味意形五品，一直以美味著稱，烹飪過程多采用為煎炒溜炸等方法，因此會產生大量的油煙，油煙氣因人體不同會造成不同程度的傷害。油煙氣隨著呼吸進入人體呼吸道，會引起食欲減退、心煩、精神不振、疲乏無力等癥狀，這在醫學上被稱作油煙綜合征。油煙氣對鼻、眼、咽喉等器官有刺激，還會導致肺部病變，出現哮喘、氣管炎等癥狀[2]。油煙中含有苯并吡致癌物，可誘發肺癌組織癌變。此外，未經處理的油煙氣排放到大氣中，會加重大氣污染，加重治理大氣難度。

3國內外油煙污染及治理現狀

隨著我國CPU的增長，作為第三產業重要組成的餐飲業迅速發展，目前，飲食業油煙污染在我國比較嚴重，特別是在一些大中型城市，這種現象更加嚴重，一方面是因為人口密集大，人們餐飲消費需求增大，另一方面是因為人們對于油煙氣對大氣污染問題的忽視，未經處理直接排放到空氣中，造成污染。國家環保總局于2000年實施《飲食業油煙排放標準(試行)》并確定為強制性國家環境保護標準[3]。據資料統計，國內絕大部分的餐飲單位采用的是風機或抽油煙機，只是起到了一個搬運工的作用，將未經處理的油煙直接排放到大氣中，雖然保證了室內空氣的質量，但是對周圍環境造成了嚴重的污染。國家雖然制定了油煙氣的排放標準，由于餐飲業情況復雜、管理困難，因此執法力度不嚴，污染情況愈加嚴重。由于風機和抽油煙機價格便宜，因此得到了廣泛使用。

然而，與中國餐飲業油煙污染情況比較，發達國家的情況并不嚴重，究其原因可以總結為高度發達的經濟與文化教育上，發達國家已經經過了中國現如今的階段，人們保護環境意識強烈，經濟與科學技術發展迅猛。發達國家的餐飲業規模較大，一般情況都會安裝油煙處理裝置，不會直接排放到大氣中，而且國家對油煙氣排放的監管力度也相當大。加州南岸空氣質量管制區制定了美國第一個油煙中顆粒物和揮發性有機物(VOCs)的測試方法[4]。Maricopa縣參考加州南岸空氣質量管制區的做法，也制定類似的控制飲食業油煙排放的標準[5]。

4油煙處理方法與技術

到目前為止，隨著對油煙氣污染問題的重視，國內外學者對油煙氣分離技術已經進行了一定的研究，并取得了很好的成果，相繼開發出慣性分離、液體洗滌、吸附、靜電沉積、熱氧化焚燒、催化劑凈化等油煙凈化技術[6]。

4.1　慣性分離法

慣性分離技術的原理是油煙在慣性的作用下，使得有眼氣流運動方向發生改變，從而使油煙氣中顆粒物質脫離氣流，到達沉積面。根據這種方法設計出的設備，結構簡單，能耗較少，但是其去除效率較低，通常為50%~70%[7]，極易粘附，不易清理。目前這種技術廣泛應用于國內家庭使用的油煙機中。但隨著國家監管力度的加強，這一方法的單一應用已不再適用，應作為預處理方法與其他技術聯合使用才能達到其作用。

4.2　液體洗滌法

液體洗滌法的原理是用吸收液吸收煙氣中的污染物，使其從氣相轉移到液相中，進而使污染物得以去除。這種方法的關鍵在于吸收液對于油煙氣中的吸收效果，一般采用堿性的液體處理效果會好些，但濃度不宜過高，因為會對設備造成腐蝕。還有吸收效果更好多組分吸收液，不僅可以吸收油煙氣，還會和油煙氣的一些成分發生化學反應從而達到去除效果。采用液體洗滌法的設備較簡單，去除效率高，不僅可以去除油煙中顆粒污染物，也可去除油煙中的SO2、CO2、NOX等廢氣[8]，但是使用過的吸收液，若處理不當，將會造成二次污染，目前洗手液的處理方法尚未成熟，因此此技術未得到廣泛使用。日后改進此方法應該著眼于吸收液的改性和處理技術方面，達到大眾化、低污染效果。

4.3　吸附法

吸附法原理是利用吸附介質(活性炭、脫脂雞毛等)吸附油煙中的污染物，從而達到效果。這種方法不僅能去除污染物，還對油煙的氣味有明顯的凈化作用，應用這種方法的設備結構簡單，油煙去除率高達85%~95%[6]，但是設備剛運行時效果好，隨著運行時間的變長，油煙開始附著在吸附質上，并且吸附層逐漸增厚，因此吸附能力逐漸下降，運行阻力加大使得運行費用增加，到達一定程度還需要更換吸附質，增加運行成本，因此這種方法并未推廣使用。

4.4　過濾法

過濾法原理是油煙氣經過由親油型高分子(濾布、纖維等)濾料制作的濾層，污染物被截留下來，從而達到過濾效果。其過濾效果與濾料性質、濾速、功率素有關。其凈化率較高，據資料統計高達80%~92%，但是過濾層很容易達到飽和，有噪聲產生，所以需要對噪聲進行處理。這種設備還需經常更換濾料，使得成本增加，且使用過后的濾料若不合理處理還會造成二次污染。

4.5　靜電法

靜電法原理是油煙在高壓電場中利用陰極發射的電子與空氣分子碰撞，使油煙顆粒帶電，在電場的作用下運動到極板上，進而被收集，達到油煙凈化的效果。應用這種方法的設備的優點是占地面積和運行阻力、噪聲均比較小，油煙顆粒去除率高達85%~95%[6]，缺點是制作成本高，運行能耗高，氣味無法去除。且極板的清洗技術還有待進一步研究，也是今后的研究重點。

4.6　熱氧化焚燒法

熱氧化焚燒法的原理是利用熱推進的氧化反應，將油煙中有毒有害的成分轉化成無毒無害的物質，達到油煙凈化作用。這種方法技術復雜，國外采用此種技術較多，油煙中物質燃燒較完全，熱效率高，氮化物的排放較低，油煙凈化效率高。但設備成本及運行、維修費用較高，不適用于中小型的餐飲單位，適合大型油炸企業和餐飲業，是一項具有競爭潛力的技術，目前改進的方向應節約費用和小型化，達到普及化。

4.7　催化氧化法

催化凈化法其原理是在一定溫度條件下，油煙在催化劑的催化作用將油煙物質轉化成水蒸氣和二氧化碳，實現凈化功能。采用這種方法的設備成本價格高，在國外應用廣泛，凈化效果好，并且能除去異味。適合于中小型餐飲單位及家庭。該方法今后的研究方向在于催化劑效能的提高和載體的改良等方面。

4.8　復合式法

復合法是將兩種或兩種以上的油煙處理技術復合到一起，使其達到一種效果好且高效的處理效果。常見的有慣性分離和靜電方法結合。因為其高效性，符合中國的可持續發展的理念，今后復合法處理油煙將會是重點研究方向之一。

除此之外，仍處于實驗階段的超重立法，其原理是集慣性碰撞、攔截效應、擴散效應、離心分離、過濾分離、液體洗滌等機理于一體，可以成功實現油煙中的氣—液—固的分離，從而達到高效、經濟、環保的凈化油煙的目的。但由于此方法尚未成型，故其關注度不高[9]。

5結語

在上述各種方法中，筆者認為催化氧化法與復合法具有很大的研究潛質，催化氧化法將污染物全無害化，復合當今環境保護理念，也符合中國可持續發展政策，而復合法將兩種或多種方法有機結合在一起，其凈化的高效性滿足排放標準和人們的需求，隨著大氣環境的惡化，霧霾天氣的出現，人們環保意識的加強，餐飲業的壯大所帶來的油煙污染問題亟待解決，中國政府應向發達國家多加學習，引進先進技術，因地制宜，針對中國油煙特點，重視科研，研制適合中國的油煙凈化裝置；提高人們對于油煙污染的認識；修訂油煙排放標準，嚴格執法對于未安裝或安裝未使用油煙凈化裝置的餐飲單位以罰款與處罰。由于我國油煙凈化技術研究起步較晚，且如今大氣環境質量備受政府和人們的關注，為改善城市大氣環境質量，防止油煙對居民的危害，高效率低能耗的油煙處理技術和高效低耗、運行穩定的油煙霧處理技術已成為研究重點。

參考文獻：

[1]夏芳.霾殺手大調查餐飲業油煙占PM2.5比重達11%[N].證券日報，2013-12-12.

[2]葉勝輝.油煙污染危害及防治對策[J].安全與健康，2005(13).

[3]程希，季學李.烹飪油煙污染及其凈化技術探討[J].環境保護，2001(12):15～16.

[4]國家環境保護總局，國家質量監督檢驗檢疫總局.飲食業油煙排放標準GB18483-2001[S].北京;中國環境科學出版社，2000.

[5]South coast Air Quality Man-agement District.Rule1138.Control of emission from Restaurant Operations.

[6]王瑞琪，丁社光.飲食油煙的污染及治理現狀[J].重慶工商大學：自然科學版，2006，23(1):44～47.

[7]張秀東，劉有智.餐飲業油煙凈化技術發展及研究現狀[J].工業安全與環保，2010，36(4):32～36.

[8]蘇仕軍，蔣文舉.餐飲業外排烹調油煙氣的危害及凈化方法的研究進展[J].環境污染治理技術與設備，2000，1(6):77～81.

[9]張秀東，劉有智.重力法凈化餐飲油煙技術研究[D].太原：中北大學，2009.

Brief Discussion on the Oil Fume Purification Technology and Its Development

Zheng Pan， Zhang Zhenbin， Ji Hongchao， Liao Xiang， Wang Shuai

(LiaoningUniversityofTechnology,Jinzhou121001,China)

Key words: oil fume; environmental pollution; purification technology; composite technology