飲食業油煙凈化設備檢驗技術優化探討

郁 巖，趙啟超，朱浩然

（1.國家環保產品質量監督檢驗中心，石家莊 050091；2.石家莊市鹿泉區環境保護局，石家莊 050051）

飲食業油煙凈化設備檢驗技術優化探討

郁 巖1，趙啟超1，朱浩然2

（1.國家環保產品質量監督檢驗中心，石家莊 050091；2.石家莊市鹿泉區環境保護局，石家莊 050051）

根據對目前普遍使用的幾種油煙凈化設備的檢測實踐，分析了《飲食業油煙凈化設備技術要求及檢測技術規范（試行）》（HJ/T 62-2001）中檢驗方法常見的問題，提出了優化建議。

飲食業油煙；凈化設備；檢測規范；監測方法優化

導語

飲食業油煙（Cooking Oil Fumes, COFs），是指食物在烹飪、加工過程中揮發的油脂、有機質及其加熱分解或裂解產物[1]。是一種成分極其復雜的氣溶膠，形態為氣、液、固三態混合懸浮物，包含NOx、SO2、煙塵顆粒物、揮發性有機物（VOCs）、油煙廢氣廢液等，對人體組織危害極大。飲食業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條中明確規定：城市飲食服務業的經營者必須采取措施防止油煙對附近居民的居住環境造成污染。目前，油煙凈化設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。但我國現行的國家標準在油煙凈化設備產品質量檢測方面尚存在不易操作、測試精度低、數據重現性差等缺陷。

本文根據實際工作經驗，對現行的油煙凈化設備檢驗方法進行了分析，提出優化建議，以便更好地為飲食業油煙凈化情況的監測和監管提供精確的數據支撐。

1 飲食業油煙凈化設備現狀

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

（1）機械物理法凈化設備

應用過濾、慣性碰撞、吸附或其他機械分離原理去除油煙的方法。其原理簡單、成本低、易維護，多用于油煙凈化的預處理。

（2）高壓靜電法凈化設備

應用靜電沉積去除油煙的方法。油煙顆粒物進入設備后進行荷電，在電場力和重力作用下沉積于極板，此方法技術成熟，運用范圍較廣，是現在油煙凈化設備普遍采用的方法之一。

（3）濕式電暈等離子法凈化設備

此法是在傳統靜電法基礎上發展起來的高效油煙凈化方法，相比傳統靜電法大大簡化了后期維護和清洗的成本。但此法對設備要求高，放電極電流強度、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，原理復雜，很難達到最優的凈化效果。

（4）濕式噴淋法凈化設備

應用水膜、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污染物，但凈化過程能耗高，易造成環境二次污染，逐漸被其他方法取代。

（5）復合凈化法凈化設備

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

采用上述凈化原理的油煙凈化設備凈化，效率各不相同，故不能根據采用的方法直觀判斷其凈化效率的高低。為了加強對油煙污染的監管，科學有效的檢測方法是驗證油煙凈化設備的凈化性能和保證油煙凈化設備能夠滿足排放標準的重要手段。

2 現行油煙凈化設備的檢測方法分析

目前，我國針對油煙凈化設備的檢測方法參照《飲食業油煙凈化設備技術要求及檢測技術規范（試行）》（HJ/T 62-2001）和《飲食業油煙排放標準（試行）》（GB 18483-2001）進行。

2.1 檢測技術規范簡介

標準要求，油煙凈化設備的進出風連接管道內風速應小于20m/s，進出風連接管道應各有一段4.5倍直徑（或當量直徑）的直管段。在距彎頭、變徑管等管件下游3倍直徑（或當量直徑）處設采樣口。油煙發生裝置應能滿足10min平均油煙濃度變化小于5%，并且油煙發生量可調，以適應不同處理油煙氣量和濃度的要求。

配合標準要求的測試系統，采用能自動跟蹤煙氣流速、實現等速同步采樣的采樣設備進行油煙采集，油煙經過等速采集吸附在采集槍內的濾芯中，將收集了油煙的濾芯置于帶蓋的聚四氟乙烯套筒內，在實驗室用四氯化碳作溶劑進行超聲清洗，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準狀態下干煙氣的體積，經過運算得出油煙排放濃度。

另外，在油煙采樣過程中，通過油煙凈化設備進出風道內流量和氣體全壓的比較，可以得出此設備的漏風率和本體阻力。標準要求油煙凈化設備本體漏風率應小于5%，濕式、靜電式設備本體阻力不應大于300Pa，機械式、復合式不應大于600Pa。

2.2 檢測過程中易出現的問題

按照標準中的檢測系統進行采樣，油煙氣體在4.5倍直徑的風道內很難達到層流的穩定狀態，而且未對風機類型進行規定，在實際操作中，軸流風機易在風道中形成漩渦，嚴重影響流量測定和油煙采集。實驗室分析中，萃取液的選擇也會嚴重影響油煙濃度分析的準確度和精確度。

在油煙濃度實時監測方面，現有的探測裝置易受其他氣體的干擾，數據的精度低、重現性差，影響準確判別被測設備的凈化效率，檢測結果的可比性差，不能成為監管部門對飲食業油煙排放監管的有效技術支撐。

3 油煙凈化設備的檢測方法優化建議

隨著“零排放”和“超低排放”要求的進一步推進，標準中要求的檢測和分析方法雖基本上可以滿足對現有凈化設備去除率、本體阻力、漏風率等性能指標的檢測和分析，但在檢測系統、采樣、取樣分析等方面，均有可進一步優化的空間，以達到精測的目的。

3.1 優化采樣條件，提高采樣的穩定性

實際操作中，現有的采樣設備等速采樣的實時同步效果差，需要測試系統風道內油煙氣流為層流狀態。但在工況下，氣流長度在3倍直徑的風道內很難達到層流狀態，特別是在設備入口端的風道內，因為集風罩效果的差異，極易形成旋轉的湍流，從而影響采樣設備的等速采集。建議參照《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》（GB/T 16157-1996）中對采樣條件的規定，將采樣口開設在彎道或變徑管下游直徑6倍處，而且采用離心風機，盡可能減小氣流變化帶來的不良影響，實現較高的等速同步重現率。

3.2 優化萃取液選擇，提高實驗精度

在實驗室采用紅外分光光度法分析時，國家標準要求使用四氯化碳作為萃取劑，分析過程中需進行多次移液至比色管中，四氯化碳易揮發且有毒，移液過程中極易發生損耗，對實驗數據的精確度產生嚴重影響。在實際操作中，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，是理想的萃取劑，但生產工藝復雜，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無毒性的溶劑取代四氯化碳是提高實驗室分析精度的當務之急。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 優化測試風道，減小其對漏風率的影響

在進行漏風率的檢測中，沒有考慮風道本身的密封性問題，各種凈化設備大小不一，形態各異，有直接安裝在灶臺的凈化裝置，也有安裝在外部風道的凈化設備，故測試系統中的風道與待測設備的連接成為實驗室檢測系統的難題，建議采用變徑、膠帶等密封物品，在

確認密封后再進行測試。

3.4 優化測試系統，確保被測油煙完全凈化

在標準規定的整個測試系統中，并沒有考慮如果被測凈化設備效果未達標，處理后的煙氣濃度超過標準要求2.0mg/m3的情況，因此，應該在實驗室檢測系統內配置自帶的油煙處理裝置，確保油煙煙氣完全凈化后排放，避免實驗過程中對實驗室或外界環境的污染，保證實驗人員的健康和安全。

改進后的油煙凈化設備測試系統盡可能實現層流氣流，確保整體的氣密性，提高實驗室分析準確度和精度，更真實地體現待測油煙凈化設備的性能指標。改進后的油煙凈化設備測試系統如下圖。

改進后的油煙凈化設備測試系統示意圖

4 油煙排放濃度實時監測儀器的適用性分析

目前，對顆粒物和氣態污染物的快速檢測方法有光散射法、β射線法和電化學法，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，還有氣態煙氣，成分復雜，為固、液、氣三態混合物，即使同時進行顆粒物和氣態煙氣的檢測，由于油煙中污染物的權重值未知等原因，仍無法對含油量進行在線分析，故油煙濃度實時監測儀器的精度仍有待商榷。

上述問題，為油煙凈化設備的檢測和油煙排放監管帶來重重障礙，因此，提高檢驗方法的精確度，保證檢驗的重現性和可比性，才能對油煙凈化設備的質量快速做出綜合全面的評價，達到對飲食業油煙實施有效監管的目的。

5 結語

公眾對飲食業油煙污染問題的關注，提高了企業對油煙凈化設備研發、使用的重視。高效科學地檢測方法是檢驗凈化設備各項性能指標的重要保障，是制訂科學排放標準的重要依據。通過對飲食業油煙現有檢測方法的分析，從采樣、測試到實驗室分析均有優化改進，即如何盡可能地使煙氣氣流達到勻速穩定的層流狀態時采樣，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。提高對飲食業油煙污染監測數據的精確度和重現性，可對評價飲食業油煙凈化設備的質量和凈化效果的分析提供精準數據，為開發新型高效的凈化方法，滿足“零排放”和“超低排放”監測要求，提供科學嚴謹的技術支撐。

[1] 馬永亮，徐富康，賀克斌，等.HJ/T 62-2001飲食業油煙凈化設備技術要求及檢測技術規范（試行）[S]. 中國環境科學出版社，2000.

[2] 國家環境保護總局，國家質量監督檢驗檢疫總局. GB 18483-2001飲食業油煙排放標準（試行）[S]. 中國環境科學出版社，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