曾學福+丘好華
摘 要:餐飲抽排油煙霧設備 (抽油煙霧機、排風扇等)多是把廚房操作間內(nèi)產(chǎn)生的油煙霧直排到大氣中,排放同時帶來環(huán)境污染問題。針對此問題,本文分析了當前國內(nèi)外油煙霧治理主要技術(shù)的原理及優(yōu)缺點,并對餐飲油煙凈化技術(shù)前景進行展望。
關鍵詞:餐飲油煙、機械方法、高壓靜電、濕式處理法、復合式
食物及食用油在烹制過程中不可避免發(fā)生熱分解或裂解,產(chǎn)生氣、液、固三相有機物混合的油煙霧[1]。如今餐飲抽排油煙霧設備 (抽油煙霧機、排風扇等)多是將廚房操作間內(nèi)產(chǎn)生的油煙霧直排至大氣中,由于油煙霧含有苯、亞硝酸鹽等有害有毒化學成分,未經(jīng)處理直排至大氣中會造成嚴重污染[2]。隨著環(huán)保意識的增強,餐飲油煙的污染問題也逐步受到社會關注。針對此問題,本文將介紹當前主要油煙霧凈化技術(shù)現(xiàn)狀及前景。
一、機械方法
機械方法是采用慣性、過濾等方式收集油煙霧。采用慣性的方式處理油煙霧,是在油煙霧通過格柵、油霧網(wǎng)罩時通過改變氣流方向從而使油煙霧顆??繎T性與碰撞從氣流中分離流入油槽[3];過濾方式指油煙通過過濾材料,與濾料相互碰撞、攔截從而被吸附,得以凈化。
過濾方式一般采用親油性的高分子復合材料作為濾料。此類材料對油的吸附性能較一般濾料強10倍以上,且不含鹵素元素、氮等燃燒時產(chǎn)生有毒有害污染物的成分。其中活性炭是應用最廣泛的材料?;钚蕴课椒绞绞亲層蜔熿F通過吸附過濾層,該層吸附油煙霧中的小顆粒氣溶膠。這種方式對氣溶膠的去除率為40%-70%,且對氣味的凈化有明顯作用。但一般剛開始安裝時吸附效果好,隨著油煙霧的附著,吸附能力會逐漸減弱,必須經(jīng)常更換濾料,故運行成本高。由于風阻過大,造成工作間油煙霧排除不佳,只有增加風機引風量,從而產(chǎn)生噪聲污染,額外增加噪聲治理費用[4]。
慣性法是通過讓油煙在流動中不斷與分離器發(fā)生碰撞,改變其運動方向,使煙氣中顆粒物在慣性作用下從氣流中分離,達到氣體凈化的目的。當前主要的慣性分離器包括金屬網(wǎng)罩、格柵等。
二、高壓靜電方法
高壓靜電方法是由220v電壓通過變壓器變壓至上萬伏,然后經(jīng)整流器轉(zhuǎn)換成直流電,在兩極板間構(gòu)成一個強電場,使煙氣中顆粒荷電,荷電的油煙霧顆粒物在電極間受重力、電極引力和風場動力作用。由于顆粒物的荷電量隨粒徑的增長而增大,大顆粒受電場力的作用大,其對氣溶膠狀態(tài)污染物的去除率相對較高,可達80%-90%;也正是因為電場力在收集污染物是處于主導地位,控制顆粒經(jīng)過電極格柵或隔板的速度致關重要,當控制風速在0.6-1.6m/s、電極電壓為2.5kv時,1-10mm的顆粒物的去除率在90%以上[5]。
三、濕式處理法
濕式處理法是將油煙霧用水霧噴淋(在水中加入一些化學試劑增加吸收),水油接觸的表面積增大,水對油煙霧吸收能力增強,從而達到去除油煙霧粒子的目的。
采用濕式處理法的關鍵在于吸收液對油煙霧的吸收性能,由于油煙霧中親水成分少,清水噴淋處理效果要比堿液、其他強吸收劑要差,且由于油煙霧中含有酸性物質(zhì),清水噴淋設備在耐腐蝕性能方面要差一些,堿液或工業(yè)除油垢乳化劑的去油污的能力較強,但其濃度不能太高,否則風機腐蝕快,廢液要重新處理;對油煙霧的吸收性能,多組分吸收液表現(xiàn)出較強的優(yōu)勢,既能洗滌廢氣,又能通過化學作用吸收污染物,但吸收液的成分和含量是技術(shù)秘密。此外洗滌、吸收結(jié)構(gòu)的設計在濕式處理技術(shù)中也非常重要,單位液體的洗滌風量或耗液量(m3/kg)是極為重要的參數(shù),為了獲得較好的效果,要求噴頭的成霧效果好,在實際的設計中,往往采用多噴頭,降低氣流速度來獲得較好的處理效果。為了兼顧噪聲排放要求,一般設計煙管氣流速度為10-15m/s,并根據(jù)具體情況設置風機位置以獲得較好的動力利用率[6]。
四、各種技術(shù)特點分析
過濾方式處理油煙霧具有投資小、凈化效率較高,運行穩(wěn)定,濾料易于更換的優(yōu)勢,但存在著濾料使用時間、動力消耗、濾速與處理效果間的矛盾。濾速大,動力消耗多,處理效果差,但濾料使用時間長;濾速小,處理效果好,但濾料使用時間短;此外濾料過風面積越大,動力消耗越多,處理效果越好。此外,濾料在運行中易于堵塞,且不易清洗,定期更換使運行成本比較高。
慣性方法對小粒徑的顆粒污染物的去除率低,總?cè)コ室噍^低,通常為50%-70%,運行過程中清洗工作較繁重;優(yōu)勢在于設備簡單、壓降較小,耗能較低,并且初期投資較少。
高壓靜電法對于小顆粒氣溶膠去除能力強,設備體積小、凈化效率高、能耗較小,不會造成二次污染,但該法造價相對較高,運行和維護費用高,不能降低排煙溫度,也不能去除刺激性味道,最大問題是極板的清理問題。
濕式法凈化效率較高,對氣態(tài)污染物有較強的凈化作用,如對SO2的去除率可達63.9%;能降低油煙霧溫度,加入適當?shù)幕瘜W試劑,還可以同時去除辣椒、胡椒等刺激性味道。但此法投資較高,耗電耗藥,且需頻繁加水,運行成本高。洗滌液須進行處理,否則會出現(xiàn)二次污染問題。
幾種技術(shù)中,高壓靜電法凈化效率最高,同時投資及運行成本較高;慣性和過濾法投資較小,運行簡單,但需定期更新濾料和清洗;濕式法投資和運行成本較高,需定期投加吸附劑。
五、餐飲油煙凈化技術(shù)發(fā)展前景
技術(shù)路線選擇方面,復合式處理方法將是未來發(fā)展方向。復合式即將兩種或兩種以上油煙霧凈化方法結(jié)合起來共同處理油煙[7]。
采用復合式處理方法往往能獲得獨特的處理效果。比如:讓油煙通過金屬過濾網(wǎng)去除較大顆粒油滴,再經(jīng)過循環(huán)堿水噴淋去除較小油滴。既可克服水處理二次污染、吸附過濾風阻較大的缺點,又可確保油煙霧處理效率較高,而且投資不大。復合式處理法能兼顧不同方法的優(yōu)點,提高對油煙霧的凈化效果,其初期投資額、二次污染、日常運行維護費用等問題都需視選用的基本處理方法而定。
技術(shù)升級方面,在保證凈化效率基礎上,節(jié)能節(jié)資和成本節(jié)約將是餐飲油煙凈化領域的研究重點。光解氧化等新技術(shù)因具有高效節(jié)能、占地面積小等優(yōu)勢將成為新型凈化技術(shù)的重點研究領域。
六、結(jié)論
我國飲食結(jié)構(gòu)導致餐飲油煙廢氣量大,成為諸如城市PM2.5等環(huán)境問題的污染源之一。我國當前油煙凈化技術(shù)研究尚處在起步階段,凈化設備比較落后。因此開發(fā)節(jié)能節(jié)資、經(jīng)濟效益同環(huán)境效益俱佳的凈化新工藝和設備是非常有必要的。
參考文獻:
[1]梁衍魁.飲食業(yè)烹調(diào)油煙氣的組成與危害及凈化方法 探討[J].能源與環(huán)境,2004,(1):43-44.
[2]王秀艷,高爽. 餐飲油煙中揮發(fā)性有機物風險評估[J].環(huán)境科學研究.2012,12:59-61.
[3]張金鳳,李群勇.飲食業(yè)油煙治理技術(shù)的探討[J].江蘇環(huán)境科技.2004,17:31-32.
[4]梁斌,王寅兒. 餐飲油煙廢氣的危害及其凈化技術(shù)綜述[J].安徽化工.2011,3:104-105.
[5]陳學章,尤今. 靜電式餐飲油煙凈化設備技術(shù)標準探析[J].標準科學.2012,1:243-245.
[6]范宗明,蔣達華. 廚房油煙污染凈化技術(shù)應用探討.[J].環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟,2010,3:28-29.
[7]王京. 餐飲業(yè)油煙污染危害及控制策略 [J].貴州化工,2011,2(1):41-42.endprint