我國餐飲業的油煙污染與凈化技術

黃濱輝，司傳海，王玉紅*，馬煥敏，王曉玲

（1.中國環境保護產業協會，北京 100037；2.中節能天融科技有限公司，北京 100085）

大氣復合污染是多種污染源排放的顆粒態和氣態一次污染物，以及經一系列物理、化學過程而形成細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，在大范圍區域間相互輸送與反應，構成復雜的大氣污染體系，其主要表現為大氣中的氧化性物質和細顆粒物濃度增高、能見度顯著下降，甚至蔓延至整個區域的環境惡化。近年來，隨著清潔能源替換、工業大氣污染治理、機動車污染控制等污染控制措施的實施，餐飲業VOCs和PM2.5排放量占比有進一步提高的趨勢，因而有效控制餐飲業源污染已成為大氣污染防治的重點工作之一。

1 餐飲業大氣污染特點

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

圖1 2012～2016年全國餐飲業營業額變化趨勢圖

圖2 2012～2016年精制食用植物油產量變化趨勢圖

餐飲業油煙污染物是食用油、食材和調料在烹飪、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發生光化學反應，形成二次污染顆粒，使環境大氣污染日趨嚴重。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合，在太陽紫外線照射下發生化學反應，大部分仍懸浮在空氣中，使大氣環境中油煙氣凝聚物增多，大氣環境質量不斷下降。

2 有關法規及標準要求

國家對飲食業污染防治的要求逐年提高，頒布的相關法規標準有《飲食建筑設計規范》（JGJ64-89）、《關于加強飲食娛樂服務業企業環境管理的通知》等。2000年后原國家環境保護總局又相繼發布了飲食業污染排放標準及設備技術規范，如《飲食業油煙排放標準》（GB18483-2001）、《飲食業油煙凈化設備技術要求及檢測技術規范》（HJ/T62-2001）、《飲食業環境保護技術規范》（HJ554-2010）和《環境保護產品技術要求便攜式飲食油煙檢測儀標準》（HJ2526-2012）等，以及《關于加強飲食業油煙污染防治監督管理的通知》，要求所有新建或改建、擴建的飲食業單位， 必須按照排放標準安裝符合要求的油煙凈化設備，嚴格執行環境保護“三同時”制度。地方上，山東省在2006年頒布了山東省地方標準《飲食業油煙排放標準》（DB37/597-2006）；上海市在2002年和2014年分別頒布了《飲食業油煙快速檢測檢氣管法》（DB31/T287-2002）和《上海市餐飲業油煙排放標準》（DB31/844-2014）；北京市2018年1月發布了《餐飲業大氣污染物排放標準》（DB11/ 1488-2018）。我國飲食業相關法律、標準及規范歸納見表1。

以北京為例，北京市的餐飲業數量多，油煙排放總量較大，排放標準實施后，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的油煙污染治理上一個新臺階，并將推動油煙凈化技術的發展。目前，北京有80%以上的餐飲企業使用靜電式油煙凈化器，少數大型餐飲企業采用濕式油煙凈化器。由于一些油煙凈化設備目前缺乏定期的運行維護等問題，餐飲油煙排放不能實現穩定達標排放。北京市新標準實施后，為達到第Ⅱ時段規定的油煙顆粒物和非甲烷總烴的排放限值，將會產生大量高效顆粒物凈化設備和VOC去除裝置需求，并實現減排油煙顆粒物約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法律、標準及規范

表2 常用油煙凈化設備性能比較

3 油煙凈化技術

目前，國內關于油煙凈化的研究與應用主要集中在物理方法領域，凈化技術有運水煙罩、濕式噴淋、金屬絲網過濾、活性炭吸附、靜電凈化等。常用的油煙凈化設備分為機械式、濕式、靜電式和復合式等，性能如表2所示。

（1）機械式凈化技術

小型飲食業點應用較多，價格便宜，宜作為預處理工藝與其他技術組合使用。

（2）過濾吸附式凈化技術

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。過濾法運行穩定可靠，但不同過濾介質的性能差異較大，受濾料是否易燃、吸附容量、易清理性、重復使用性、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

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藥品，以提高濕式凈化技術的效率。濕式凈化技術的日常維護相對簡便，且無燃燒隱患，但投資和運行成本較高。

（4）靜電凈化技術

利用電場力去除油煙中的顆粒物和揮發性有機物，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極板，達到與氣體相分離的目的和極板的清理。該技術油煙收集效率較高，可有效去除細微油霧顆粒，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

在高電場強度作用下，煙氣產生大量電子、離子、自由基，被加速的電子打破大分子污染物的結構，使污染物得到降解，產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有機物作用較好，但部分油霧顆粒被打碎后成為氣態VOCs，出口油煙VOCs濃度反而升高。

（6）光解式凈化技術

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，增強VOCs凈化功能，將油霧凈化與VOCs凈化有效區分。

（7）離心轉盤凈化技術

利用高速旋轉的放射狀網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油霧的分離和回收。適于各種風量煙氣的凈化，已用于家庭油煙的凈化。

（8）復合式凈化技術

將不同技術的優勢進行互補，組合成為一個系統，成為高效的控制系統。從治理效果來看，復合式油煙凈化是今后發展的方向。目前常見的復合式技術有機械、靜電相結合，濕式、靜電相結合等。

4 結論與建議

為有效控制大氣復合型污染，在北京等第三產業占比高的城市，要重視餐飲業油煙污染防治工作，建議：1）嚴格按照排放標準要求，選擇能夠滿足排放要求，且穩定運行的油煙凈化的設施；2）油煙凈化設備生產商要關注新標準帶來的新要求，提高油煙凈化效率，重點是便于維護清洗；3）餐飲企業要持續做好油煙凈化設備的日常運行維護工作，確保油煙凈化設施的凈化效果；4）強化油煙凈化設備的認證，促進行業技術進步、促進市場健康發展；5）研究制定在新建居民住宅的煙道出口統一安裝油煙凈化設施和集中處置家庭餐飲油煙的相關政策、法規和標準。