餐饮油烟在线监测系统可以解决厨房油烟污染问题——安科瑞 戴玥

 

 摘 要：本文描述了餐饮油烟废气处理技术现状，分析了餐饮油烟废气处理的基本方法，提出了餐饮油烟废气治理的对策。

关键词：餐饮油烟；治理；对策

伴随着小康会的小断完善，人们的生活水平不断提高，餐饮业蓬勃发展，但朝气蓬勃的背后也隐藏着对环境的破坏。餐饮油烟食物烹饪、加工过程中过程挥发的的油脂、有机质及其加热分解或裂解产物。餐饮油烟污染是气、液、固三态的混合物，成分包括总碳氢(THC)， 臭氧前体物(VOCS)，气味物质和细颗粒物（PM2.5），它具有间隙性、暴发式排出的特点。相关研究表明，餐饮油烟是细颗粒物PM2.5的主要来源之一，未经处理直排至大气中会造成严重污染，与工业废气、机动车尾气共同构成现代城市大气污染的“三大杀手”，是人类生命健康的威胁。因此，加快研究餐饮油烟污染控制和处理技术，已刻不容缓。

1餐饮油烟废气处理技术现状餐饮油烟在线监测系统可以解决厨房油烟污染问题——安科瑞 戴玥

餐饮厨房的油烟废气主要为食材和油在高温下产生的混合油烟雾。人们日常食用油一般都是植物油或者动物油，在平常的烹饪过程中，锅里食用油的温度超过270°C时，部分油开始汽化为细微不可视的小油滴，此时加入蔬菜、肉类等含有水分的食材，当中的水分也同时急剧汽化，部分水汽又冷凝成雾并附着在汽化的小油滴上，与由于食材在高温下分解产生的细颗粒物和有害气体以及其他杂质等混合形成了气体油烟雾。

1.1居家油烟废气处理一抽油烟机

抽油烟机按照不同的分类方法，有中式和欧式，顶吸试、侧吸试、近吸试，易拆洗、免拆洗、自动洗等。

居家抽油烟机的主要特点是“抽”：主要考虑的是把油烟抽出到居家厨房外面。在油烟处理方面主要用的方法是油烟过滤法，一般采用滤油网方式。有一层、两层或多层结构，滤孔有方形、菱形、圆形等构造，其目的是希望通过滤网把油烟过滤掉，但是由于方法自身的局限性，滤网的孔径小效果好阻力大，现在市场上的多数抽油烟机的滤网孔都在0.01-0.04平方厘米左右，仍然有约50 %以上的油烟是挡不住的，相当于直接排放，没有有效的净化功能，其后果就是污染抽油烟机的内壁，造成风机叶轮大量不均匀积油，风机转动失去平衡，久而久之，抽油烟机的处理效果就越来越差，其机械噪音也就越来越大。所以在这方面主要考虑的是便于油烟机的清洗。

1.2餐饮业废气处理装置

在宾馆、饭馆、酒家、餐厅以及学校、机关、工厂等食品油 炸、烹任加工行业，国家先后出台了《中华人民共和国大气污染防治法》、《饮食业油烟排放标准》、《大气污染防治行动计划》，明确要求“开展餐饮油烟污染治理”，地方政府也先后出台多项规定，政府环保部门加大了督查力度，力促餐饮油烟健康有序排放，所以基本都安装了餐饮油烟废气处理装置。但是餐饮单位在综合考量环保投入承受能力、场地安装空间、处理效率需要等因素，一般选择安装静电式净化设备，部分中、大型的餐饮业单位安装静电式、紫外光解式、复合式等处理设备。目前大部分油烟净化设备存在使用初期净化效果，清洗和维护的频率及费用高等问题，使餐饮业主宁可交罚款，继续使用净化效果降低的设施，也不愿意对设施进行维护。

2餐饮油烟废气处理的基本方法

由于烹饪方式的不同，餐饮油烟污染净化处理较常用的设备较多。目前，国内外油烟废气处理技术方法主要有机械分离法、高压静电法、过滤吸附法、洗涤法、生物降解法、催化燃烧法。

（1）机械分离法：利用惯性碰撞原理或旋风分离原理对油烟进行分离去除；油烟从切线方向进入净化设备，由于强烈旋转的离心力，油烟粒子被抛出，积聚成油珠后向下流至底部得到分离。主要是一种物理分离处理法。

油烟风机旋转叶片的离心就有机械分离作用，专门研究的用于机械分离的油烟净化设备实际应用于餐饮业的很少。主要原因是它分离处理不完全，特别是刺激性气味物质；根据它的分离处理原理确定了它的阻力大，占地面积大。虽然它有投资少、运行费用低、无二次污染、维修管理方便的优点。

（2）高压静电法：在外加高压电场的作用下，负极的金属表面或附近放出电子迅速向正极运动，与气体分子碰撞并离子化。油烟废气通过这个高压电场时，油烟粒子在极短的时间内因碰撞俘获气体离子而导致荷电，受电场力作用向正极集尘板运动，从而达到分离效果。

静电净化技术是餐饮业较为成熟应用的油烟净化设备。相对阻力小，体积不大，安装灵活，支持多级串联。高压放电会产生少量的臭氧，兼有一定除味功能，油烟颗粒去除率70 %〜95 %，气味去除率40 %~60 %，净化效率较高，是目前市场上保有量的净化设备。静电极板绝缘要求高，需请专业人员进行油垢清洗，否则净化效率直线下降。

现在的实际应用情况是餐饮业只要安装了这个装置就可以环保达标开业，而后期的油垢清洗很少投入，实际的净化效率是直线下降的，对环境的贡献不大。

（3）过滤吸附法：油烟废气首先经过-定数目的金属格栅，大颗粒污染物被阻截；然后经过纤维等滤材后，颗粒物由于被扩散、截留而被脱除。通常选用的滤料材料为吸油性能高的高分子复合材料，主要用于去除油滴。部分滤材如活性炭可去除气味。装置简单，易装卸，与机械式相比净化率略高，一般可达40 %〜70 % 特殊滤料的去除率可达95.5%o

目前市场应用较少。主要问题是初期效果好，后期因油烟吸附能力下降，滤料容量有限，容易堵塞，风阻大，会引发风机的噪声，需要经常更换或再生吸附材料，更换成本高；部分滤料如活性碳、纤维滤料可燃，陶瓷滤料再生一般釆用焚烧处理，又产生大气污染问题。

（4）洗涤(湿)法：油烟粒子与喷嘴喷出的水雾、水膜相接触，经过相互的惯性碰撞、滞留、细微颗粒的扩散和相互凝聚等作用，随水滴流下，从而使油烟离子从气流中分离出来。

洗涤液中加入表面活性剂、乳化剂、碱液等改善油烟的亲水性能，穽釆由一些技术手段，气液接触面积，达到污染物从气相向液相转移的目的。

目前应用的基本是喷淋法，由于油烟处理的风速大，导致喷嘴喷不出水或者喷出的水形不成雾，气相和液相之间接触面积小，达不到污染物从气相向液相转移的目的，而且喷淋需要加装水泵，循环水箱中的水在夏天容易发臭需要定期换水，所以市场上基本停止使用。

（5）紫外光解法：紫外光解式设备工作原理是利用高能C波段 (100〜280)nm紫外线光束。通过光化学反应原理，改变分解油烟分子链结构，使高分子的油烟分子转变为无害的低分子气体，从而达到净化油烟和清除油烟异味的目的，解决了原有靠物理原理收集处理油烟方法所产生的二次污染和油烟异味的问题。

目前市场上应用的有安装于集气罩内的紫外光净化设备和安 装于排烟管道的箱式紫光解净化设备。是目前兼顾除油除味效率较蒿的净化技术。油炳气味丢除牽约90 %o设备阻力小，处理风量大。由于产生的紫外线辐射强度大，要防止光线泄露受到照射伤害。在使用过程中，灯管壁会被光解产生的白色粉末粘污，需定期清洗，灯管寿命一般为12000〜15000 h,成本比静电式略高。如果前端通过安装机械式处理装置预先截留较大油滴，紫外光净化设备安装于集气罩内，那么管道无油污，免去了繁琐的清洗过程，起到杀菌、防火的作用，而且可以减少风险，这种效果是现有的静电式油烟净化器不能达到的，这必将是未来厨房油烟净化的发展趋势。

（6）催化燃烧法：燃烧净化法的原理是利用高温燃烧所产生的热量进行氧化反应，把油烟废气中的污染物质转化为CO2和H2O等物质，从而达到净化目的。

由于烹饪方式的不同，国外餐饮油烟浓度低，较常釆用催化燃烧法。国内应用于餐饮油烟处理的基本处于研制开发阶段，催化燃烧技术的核心是催化剂，在餐饮行业油烟间歇性、暴发式的 排出过程中催化燃烧法应用的难度很大，市场上还没有相应的设备。

（7）生物降解法：生物降解法是利用特殊处理过后的微生物对 油烟气进行净化处理。首先对污泥进行驯化培养，当它有一定的降解能力时，便可在填料塔中挂膜、吸收和降解废气。生物降解法虽然是一种低成本的处理方法，但是受到温度、气体成分等因数的影响，在国内一般餐饮行业油烟间歇性、暴发式的排出过程中应用生物降解法处理的难度很大，目前没有实际 应用。

（8）复合法：由于餐饮油烟的成分非常复杂，各种净化方式的 优缺点差别较大，单一净化技术均存在一定的不足和局限性，所以复合法油烟净化技术将是发展的方向。复合法是采用两种或两种以上的净化方式制成的设备；常见的有机械、静电相结合，湿式、静电相结合等方式。

3餐饮油烟废气治理对策

我国的餐饮油烟废气主要来自居家厨房和餐饮店。我国幅员辽阔，人口众多。我国饮食文化讲究煎、炒、烹、炸，特别是川菜、湘菜、火锅及烧烤，会产生大量的麻、辣等刺激性气味的油烟废气，引起周边环境污染及扰民问题。油烟污染防治应坚持从实际出发，分清轻重缓急、分类管理、疏堵结合，釆取切实可行的对策，减轻污染，改善环境。油烟污染的治理首先应该在国家层面出台相关方面的法律或者法规，为地方对应制定油烟污染治理的地方法规提供法律依据。明确国家层面具体各部门在餐饮业油烟污染治理工作中需发挥的作用，减少争议，有效地贯彻落实餐饮业油烟污染治理。

3.1居家厨房油烟治理

居家厨房油烟的治理除过去方便清洗，能够把油烟抽出家外，由于居家厨房空间受限，而且油烟量小，所以应该在抽油烟机的升级换代上下功夫。从油烟废气处理的基本方法看，有的方法看起来很美，实际的应用还有很长的路，是不适合处理油烟废气的。根据居家厨房的特点，今后抽油烟机的升级换代应该在继续优化油烟过滤法的基础上，复合增加其他处理方法，如静电方法、紫外光解法。抽油烟机的升级换代除了商家的努力，政府还应该积极引导鼓励甚至强制标准升级换代，就像家用燃气热水器和汽车一样。

3.2餐饮业油烟废气治理

近年来，国家经济不断发展，第三产业蓬勃兴起。餐饮业是我国第三产业的重要组成部分，其作为一种传统服务行业始终保持着快速的增长速度。尤其是在城区范围内的餐馆，虽然给人们 带来了极大的便利，但也造成了越来越严重环境污染及扰民问题。

我国的餐饮店以中小规模为主，但是其产生的餐饮油烟污染确实是需要重点治理的。所以首先应该加强规划布局，解决其点多面广的问题，能够形成集中规模化治理。

针对中小规模的餐饮店，在油烟污染治理净化设备的开发及选择上，由于其环保投入承受能力、场地安装空间、甚至经营时间有限，应该根据其规模大小，强制规定其安装具有一定净化治理能力的标准化设备。这些设备应该是复合式的，前段可用滤网 过滤，中段可用静电式、紫外光解式，有条件的后段可用纤维滤料或者湿式处理。同时加强监督其进行定期清洗和维护。

对大型和超大型的餐饮业单位，由于其产生的废气量大且稳定，排放时间长，设备投入大，主要是对其油烟污染治理净化情况进行远程在线监测，确保达标排放。

1)烟油监测采集和上传餐饮油烟在线监测系统可以解决厨房油烟污染问题——安科瑞 戴玥

油烟监测系统现场设备包括油烟浓度探测器、工况传感器和油烟监测主机三个部分（见图2）。油烟浓度探测器可对油烟成分进行综合分析，从而得到量化、较准确的油烟浓度值，同时采集烟气温度、湿度等工况信息，可对油烟的扩散模型及对空气的污染程度分析提供参考数据。工况传感器可在不影响净化器和风机运行状态的情况下监测净化设备的运行状态。

 

 

 

2）油烟监测主机

油烟监控主机是现场的管理设备，实时采集油烟浓度探测器和工况传感器的信号，进行数据处理，通过有线或无线网络通讯将数据传输到服务器平台。同时，对本地数据进行存储，监控现场设备状态，提供人机操作界面。

具体技术参数如下：

 

设备选型方案

 

注：双探头适合双排烟通道的场合，每路探头监测1路排烟通道。

1) 信息监控

整体监控解决了餐饮企业众多且分散不能及时统计排放浓度、净化器清洁度、排放过程是否进行净化处理等关键信息的难题。该平台解决了上述难题，可实行整体实时监控，提高了监控频次，降低了人力物力成本。

2) 告警数据监测

系统根据采集的油烟数值大小，产生对应的排放超标告警；对净化器的运行数据分析，上传净化设备对应的运行、停机、故障等告警事件。

3) 餐饮企业信息库

平台建立了餐饮企业信息登记、便捷的信息查询管理系统。解决了餐饮企业信息登记不全、查找方式落后、工作繁琐的难题。

4) 运维信息化管理

运维管理的信息化为环保运维工作考评提供了评价数据基础。对运维管理工作进行电子化档案库管理，既有利于环保管理部门对运维工作进行质量和工作量的考评，也可提供追溯设备故障的原因。

04 结束语

基于互联网+技术的餐饮油烟在线监控系统可实时监测餐饮企业排放的油烟浓度、现场油烟净化器、风机的开关状态及净化器清洁度等指标；可查询、统计不同阶段的油烟浓度排放监测情况，并可以结合GIS实现污染准确定位；可解决环保部门对油烟浓度排放情况的监测，同时也解决了对餐饮企业的油烟净化器的开关状态、净化器清洁度以及风机开关状态等监控难的问题，为餐饮企业长效管理提供平台支持，可提高环境管理能力。结合APP应用的移动终端和便携油烟检测设备，可实现餐饮油烟排放的现场测量，实现对餐饮油烟的区域整体监控、预警、信息管理及现场移动检查，使餐饮油烟的排放管理具备系统实施方案。