浅析餐饮油烟醛酮类化合物污染特征与对策

简婷

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：餐饮业的快速发展加剧了城市大气污染程度．对深圳市粤菜馆、茶餐厅、西餐厅、湘菜馆4种餐馆及职工食堂排放的醛酮类化合物进行采样分析，并研究其组分特征、大气化学反应及排放因子。结果表明，职工食堂醛酮类化合物的基准风量排放浓度较高(742．28μg·m－3)，茶餐厅较低(30．49μg·m－3)．OH消耗速率法(LOH)和臭氧生成潜势(OFP)分析结果表明，深圳市总醛酮LOH值和OFP值较大的餐馆均为西餐厅，其值分别为26．20s－1和1063．41μg·m－3．各餐馆排放己醛的LOH贡献率均较高，为13．10%～64．51%。甲醛为O3生成的关键物质，OFP贡献率为9．29%～59．10%．以灶台数、单位时间及用油量为核算基准的排放因子中，职工食堂醛酮排放因子均较大，分别为(0．16±0．03)g·h－·1stove－1、(5．90±0．13)g·h－1和(1．62±0．04)g·kg－1;茶餐厅的醛酮排放因子均较小，分别为(0．34±0．02)g·h－·1stove－1、(0．60±0．02)g·h－1和(0．22±0．01)g·kg－1．结合研究结果，本研究从源头控制、净化设备的选择及运营维护等方面对深圳市餐饮油烟醛酮控制及减排提出了相关建议。

关键词：餐饮油烟；醛酮类化合物；排放因子；餐饮油烟监测云平台；安科瑞

0 引言

       随着餐饮业的快速发展，餐饮油烟排放的醛酮类化合物受到了学者的广泛关注。程婧晨等(2015)对北京市典型餐馆油烟中醛酮类化合物排放特征及影响因素的研究结果显示，中式餐馆排放醛酮化合物中C1～C3物质占比均高于40%。史纯珍等(2015)发现烹饪过程中食用油的种类、烹饪方法及烹饪食材均对醛酮类化合物组分的特征有影响。Ho等(2012)对香港商业厨房排放醛酮类化合物的组分分析结果表明，甲醛为大部分厨房排放醛酮类物质中的主要成分，占比为12%～60%。

       深圳市作为我国改革开放的窗口，在经济飞速发展的同时，环境问题日趋严重，尤以大气环境污染问题较为严峻。目前，深圳市醛酮污染来源方面的研究已趋于成熟，而餐饮油烟醛酮排放及污染特征还不明确。

       因此，本研究通过监测深圳市粤菜馆、西餐厅、湘菜馆、茶餐厅4类餐馆及职工食堂油烟中醛酮污染物的排放，分析其组分特征、大气化学反应及排放因子，以期为深圳市油烟污染治理工作提供科学指导。

2 餐饮油烟醛酮减排建议

       结合以上研究结果，本研究对深圳市餐饮油烟排放醛酮类化合物的控制及净化提出以下点

       建议:

       （1） 研究中粤菜馆使用木炭来烤制乳鸽，致使其醛酮类化合物基准排放浓度过高。同时，烧烤类餐饮源醛酮类化合物的基准排放浓度及大气化学反应均高于非烧烤类餐饮源。研究表明，使用木炭烤制食物时会排放大量醛酮类化合物，且排放浓度高于使用电烤炉烤制的情况，因此，建议餐馆改用污染程度较少的电烤炉来代替传统的木炭烤制方式，以减少醛酮类污染物的排放。

       （2）静电式油烟净化器通过油烟颗粒在高压电场中与电子发生碰撞从而带电，被除尘区收集以达到净化油烟的目的，但高压电场的放电过程及除尘区域清洗的过程都有可能带来二次污染。研究表明，使用静电式油烟净化器不但无法去除餐馆油烟排放的醛酮类化合物，还会导致部分醛酮类化合物的浓度升高(。舒木水等研究结果表明，撞击流法油烟净化装置对餐饮排放的VOCs净化效率高达75．6%，远高于静电式油烟净化装置。因此，建议餐馆采用撞击流式油烟净化器或复合式油烟净化器替换静电式油烟净化装置，增加针对醛酮类污染物的净化模块，以便净化各餐馆醛酮类化合物的排放。

       （3）电式油烟处理设备的使用周期和维护会影响其油烟净化效率，而本研究在现场采样过程中发现部分餐馆油烟设备运行状态不佳，无法达到预期的净化效果。餐馆作为油烟排放的主体，应做好油烟净化设备的日常维护和检修工作，及时更换坏、旧设备，以确保油烟净化设备的正常运行。同时，环保主管部门应加强油烟设备的监管工作，定期对各餐馆油烟净化设备进行现场检查及监督管理;开展环保知识的教育宣传，提高餐饮业主的环保意识。

3.安科瑞AcrelCloud3500餐饮油烟监测云平台

       为了弥补现存餐饮行业在烟油监测上的漏洞，同时便利监管部门的监察，安科瑞油烟监测云平台应运而生。油烟监测模块通过2G/4G与云端平台进行通信和数据交互，系统能够对企业餐饮设备的开机状态、运行状态进行监控；实现开机率监测，净化效率监测，设施停运告警，待清洗告警，异常告警等功能；对采集数据进行统计分析、等统计功能；较之传统的静电监测方案，更具实效性。平台预留与其他应用系统、设备交互对接接口，具有很好的扩展性。

3.1平台结构

       平台GIS地图采集餐饮油烟处理设备运行状态和油烟排放的浓度数据，自动对超标排放及异常企业进行提示预警，监管部门可迅速进行处理，督促餐饮企业整改设备，并定期清洗、维护，实现减排环保，不扰民等目的。现场安装监测终端，持续监测油烟净化器的工作状态，包括设备运行的电流、电压、功率、耗电量等等，同时结合排烟口的挥发性物质、颗粒物浓度等进行对比分析，一旦排放超标，系统会发出异常信号。

       ■油烟监测设备用来监测油烟、颗粒物、NmHc等数据

       ■净化器和风机配合对油烟进行净化处理，同时对净化设备的电流、电压进行监测

       ■设备通过4G网络将采集的数据上传至远程云端服务器

3.2平台主要功能

       （1）在线监测

       对油烟排污数据的监测，包括油烟排放浓度，颗粒物，NmHc等数值采集监测；同时对监控风机和净化器的启停状态、运行数据进行监测。

       (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)数据分析

       运行时长分析，离线分析；告警占比、分析；历史数据统计等。

       (4)隐患管理

       系统对采集的告警数据分析，产生对应的隐患记录，派发、处理隐患，及时处理告警，形成闭环。

       (5)统计分析

       包括时长分析、超标分析、历史数据、分析报告等模块。

       (6)基础数据维护

       个人信息、权限维护，企业信息录入，对应测点信息录入等。

       (7)数据服务

       数据采集，短信提醒，数据存储和解析。

3.3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：

3.4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。

4．结论

       1)5类餐馆醛酮类化合物基准排放浓度由高到底依次为职工食堂＞西餐厅＞湘菜馆＞粤菜馆＞茶餐厅．其中，职工食堂基准排放浓度高达742．28μg·m－3，应作为管控对象。

       2)餐饮油烟排放醛酮物质中环己酮浓度占比较高，为12．78%～17．07%．C6醛酮类化合物在粤菜馆、西餐厅、职工食堂及湘菜馆中占比较高;而茶餐厅中C3醛酮类化合物占比较高，其次为C6类物质。在各餐馆排放醛酮类化合物中，C4～C9直链醛酮类物质占比之和均高于C4～C9环状醛酮类物质，C4～C9醛酮类物质占比均高于C1～C3醛酮类物质．因此，烹饪排放醛酮类化合物的污染治理应将C6醛酮类化合物的净化作为主要工作。

       3)西餐厅为深圳市各餐馆排放醛酮物质总LOH值和OFP值较高的餐馆，其值分别为26．20s－1和1063．41μg·m－3；淮扬菜馆的单位质量醛酮类化合物OFP值较高，为7．58g·g－1；甲醛和乙醛在各餐馆排放醛酮物质的LOH中均有很高的占比，分别为7．57%～51．81%和10．79%～32．79%。甲醛在各餐馆排放醛酮物质的OFP值中占比高达9．29%～59．10%。其中，排放醛酮类化合物的化学反应较高的为烤鸭店，单个醛酮物质中甲醛、乙醛和己醛对环境造成的影响较大。

       4)基于灶台数的排放因子EFkitchenstove-scale、基于单位时间的排放因子EFhour-scale及基于用油量的排放因子EFoill-scale由大到小顺序均为职工食堂＞西餐厅＞湘菜馆＞粤菜馆＞茶餐厅。采样过程中发现多数餐馆烹饪过程中未使用全部灶台，因此，使用EFhour-scale和EFoill-scale对醛酮类化合物排放量进行估算更为合理。

【参考文献】

[1]程婧晨，崔彤，何万清，等．2015．北京市典型餐饮企业油烟中醛酮类化合物污染特征［J］．环境科学，(8):2743-2749.

[2]陈曦，李杏茹．2018．大气中挥发性含氧有机物研究进展［J］．首都师范大学学报:自然科学版，39(3):45-55.

[3]冯铁成，易红宏，唐晓龙，等．2017．餐饮油烟污染及其净化技术研究进展［J］．现代化工，37(3):20-23.

[4]童梦雪，李勤勤，赵紫微，李源遽，李鸷，吴爱华，曲丰作.深圳市餐饮源排放颗粒物的特征[J].环境化学,2020.

[5]安科瑞AcrelCloud-3500餐饮油烟监测云平台.2020.05版.

作者简介：简婷，女，现任安科瑞电气股份有限公司，主要从事餐饮油烟监测的研发与应用。