0.前言
隨著我國餐飲行業(yè)的快速發(fā)展,餐飲油煙污染已成為城市大氣污染的重要來源之一。餐飲場所主要分布在人口稠密的商業(yè)區(qū)和居民區(qū),在烹飪過程中產(chǎn)生的油煙污染物具有數(shù)多、覆蓋面廣、污染源分散、污染不易擴散等特點,對城市大氣污染的貢獻僅次于機動車污染源和工業(yè)源。此外,居民針對烹飪油煙刺激性氣味的投訴越來越多。據(jù)相關調查,對餐飲油煙污染的投訴占所有環(huán)境投訴的30%-40%,引起了有關部門的關注。
中國的烹飪風格以油炸、燒烤、蒸煮和爆炒為主,與西方單一的烹飪方式相比,更容易產(chǎn)生大量的油煙。目前我國使用的油煙機,只能通過機械作用去除大顆粒的油滴,而顆粒物和VOCs則通過管道轉移到室外,并未進行處理。餐飲油煙的成分復雜并包含較多有毒物質,這些混合物若通過無組織排放,在大氣環(huán)境中逐漸積累,短期內會對當?shù)乜諝赓|量和人類健康有顯著影響。因此,亟需發(fā)展綠色的凈化技術對餐飲油煙污染進行控制。本文針對餐飲油煙污染處理難題,結合餐飲油煙VOCs的組成特征,總結油煙VOCs凈化技術研究進展及其難點和熱點問題,為進一步研究油煙VOCs凈化提供參考和思路。
?油煙VOCs的形成、組成特征及危害
1.1 油煙VOCs的形成
烹飪油煙是指食物在高溫烹制過程中與食用油反應,生成各種脂質熱氧化和分解的混合
物,主要包括固態(tài)顆粒物和氣態(tài)污染物。油煙的形成主要有三個階段:當加熱溫度為50℃–100℃時,油脂中所含低沸點物質和水分發(fā)生汽化,小分子物質散發(fā);溫度為 100℃–260℃時,食用油所含沸點較高的物質發(fā)生汽化并分解,形成小油滴(>10 μm);加熱到 260℃以上,高沸點物質急劇汽化,形成大量細顆粒物(0.1–10 μm)。當各階段產(chǎn)生的混合氣體在上升過程中與空氣發(fā)生碰撞,溫度迅速下降,形成含冷凝物的氣溶膠,各種混合物散逸至大氣中。
1.2 油煙VOCs組成特征
餐飲油煙VOCs的化學成分較為復雜,其化學特性因烹飪風格、烹飪原料、加熱溫度等不同而有很大差異。何萬清等[10]以菜籽油為例,對在不同溫度下加熱產(chǎn)生的油煙VOCs組分進行分析,實驗結果如圖 1 所示。當加熱溫度從130℃上升到260℃時,葵花籽油排放的VOCs的種類和濃度水平都呈上升趨勢。其中,烷烴和醛酮類化合物隨著溫度的升高而升高,且濃度變化范圍較大。
圖 1 葵花籽油在不同溫度下的 VOCs 排放濃度
zhang 等測定同一溫度(270℃)下,五種食用油油煙 VOCs 排放種類及濃度。實驗得到,五種食用油 VOCs 的排放濃度依次為:菜籽油(81.0 mg/m3)>大豆油(75.5 mg/m3)>花生(70.9 mg/m3)>玉米油(60.3 mg/m3)>豬油(20.5 mg/m3),這表明富含不飽和脂肪
酸的植物油在270℃下比富含飽和脂肪酸的豬油排放更多VOCs。黃永??疾煸?60℃時,大豆油、花生油和調和油三種食用油非甲烷總烴(Non-methane hydrocarbons,NMHCs)、醛類和苯系物的排放濃度。實驗得出,大豆油加熱產(chǎn)生的油煙中 NMHCs的濃度(31588.33 ppm)明顯高于其他兩種食用油,但三種食用油排放的醛酮類和苯系物濃度水平相當。相比之下,大豆油在高溫狀態(tài)下產(chǎn)生的 VOCs 濃度(31995.37 ppm)高,而花生油和調和油的VOCs 排放濃度相當。綜上所述,烹飪油煙 VOCs 的化學成分主要包括烴類、醛酮、醇類及其他雜環(huán)化合物。不同食用油在高溫狀態(tài)下排放的 VOCs 種類和濃度都不相同,其中富含不飽和脂肪酸的植物油產(chǎn)生的油煙VOCs濃度高。
為了解不同類型餐飲源對 VOCs 排放的種類和濃度水平的影響,圖 2 對比了不同菜系油煙 VOCs 濃度水平和種類。Huang 等研究上海五種類型餐館(火鍋、川菜、粵菜、西餐和正宗上海菜)VOCs 的排放特性。研究發(fā)現(xiàn),火鍋在室內排放油煙產(chǎn)生的VOCs質量濃度高(1.90 mg/m3),其次是川菜(1.41 mg/m3)、西餐(0.66 mg/m3)、粵菜(0.63 mg/m3
)和上海菜(0.61 mg/m3)。烷烴是五種菜系的主要 VOC 污染物,所占比例為 34.4%~71.7%。崔彤等研究北京 5 家不同菜系(燒烤類、中餐、西餐、川菜和浙菜)油煙 VOCs 的排放特征。結果顯示,5 種菜系油煙 VOCs 的排放濃度從高到低依次為:燒烤類(12.22 mg/m3)>中餐(4.28 mg/m3)>西餐(5.79 mg/m3)>川菜(5.45 mg/m3)>浙菜(3.93 mg/m3)。燒烤類與非燒烤類菜系油煙排放的污染物種類有顯著差別。燒烤類 VOCs 排放主要是以烴類化合物為主,占所有組分的 89.65% 。非燒烤類菜系的烹飪排放中,烷烴和醛類是主要污染物。徐敏等[以北京烤鴨作為研究對象,通過氣相色譜–質譜聯(lián)用儀分析,共檢測出 58 種 VOCs。其中醛酮類和脂類等碳鏈較短的化合物含量較高,C1-C3 物質所占比例 72.27%。同時指出,由于烤鴨烤制溫度較高,使大分子物質分解為小分子物質,與烹飪油煙產(chǎn)生的有機物濃度大不相同,因此不具有明顯的線性相關。
圖 2 不同餐飲源 VOCs 排放濃度
1.3 油煙的危害
1.3.1 環(huán)境效應
餐飲油煙的排放對空氣質量和人類健康都有顯著影響,其具體環(huán)境效應和健康風險如圖
3 所示。烹飪產(chǎn)生的 PM2.5等細顆粒物是城市環(huán)境霧霾污染和室內污染的重要貢獻者。有研究表明,與西方烹飪風格相比,中國烹飪風格所產(chǎn)生的 PM2.5 含量較高。活性 VOCs 能促進大氣中的羥基自由基、臭氧和二次有機氣溶膠(secondary organic aerosol,SOA)的形成,
導致光化學煙霧事件并加快二次顆粒物的生成,對城市和區(qū)域環(huán)境質量影響較大究表示,烹飪會釋放出 SOA 前體,例如烯烴(<C10)、初級半揮發(fā)性、中間揮發(fā)性有機化合物(primary semi-volatile and intermediate-volatility organic compounds,SVOCs 和 IVOCs)等。同時,Hayes 等通過建模顯示,烹飪排放的 SVOCs和IVOCs占洛杉磯市中心SOA質量19%-35%。假設烹飪排放具有SVOCs和IVOCs的揮發(fā)性分布,該結果表明烹飪與汽車尾氣具有相同的 SOA 排放產(chǎn)量。
?油煙 VOCs 凈化技術
餐飲油煙的凈化主要是針對 VOCs 廢氣的處理。VOCs 控制技術分為回收技術和破壞性技術?;厥占夹g是對污染物進行物理處理,主要包括吸附法、吸收法等;破壞性技術是用化學方法將VOCs氧化分解為CO2 和 H2O 等無污染的物質,主要包括催化燃燒法、低溫等離子體法等。兩種控制技術的工作原理和性能對比如表 1。
表 1 油煙 VOCs 凈化技術工作原理與性能對比
2.安科瑞AcrelCloud3500餐飲油煙監(jiān)測云平臺
為了彌補現(xiàn)存餐飲行業(yè)在煙油監(jiān)測上的漏洞,同時便利監(jiān)管部門的監(jiān)察,安科瑞油煙監(jiān)測云平臺應運而生。油煙監(jiān)測模塊通過2G/4G與云端平臺進行通信和數(shù)據(jù)交互,系統(tǒng)能夠對企業(yè)餐飲設備的開機狀態(tài)、運行狀態(tài)進行監(jiān)控;實現(xiàn)開機率監(jiān)測,凈化效率監(jiān)測,設施停運告警,待清洗告警,異常告警等功能;對采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析、排名等統(tǒng)計功能;較之傳統(tǒng)的靜電監(jiān)測方案,更具實效性。平臺預留與其他應用系統(tǒng)、設備交互對接接口,具有很好的擴展性。
2.1 平臺結構
平臺GIS地圖采集餐飲油煙處理設備運行狀態(tài)和油煙排放的濃度數(shù)據(jù),自動對超標排放及異常企業(yè)進行提示預警,監(jiān)管部門可迅速進行處理,督促餐飲企業(yè)整改設備,并定期清洗、維護,實現(xiàn)減排環(huán)保,不擾民等目的。現(xiàn)場安裝監(jiān)測終端,持續(xù)監(jiān)測油煙凈化器的工作狀態(tài),包括設備運行的電流、電壓、功率、耗電量等等,同時結合排煙口的揮發(fā)性物質、顆粒物濃度等進行對比分析,一旦排放超標,系統(tǒng)會發(fā)出異常信號。
■ 油煙監(jiān)測設備用來監(jiān)測油煙、顆粒物、NmHc等數(shù)據(jù)
■ 凈化器和風機配合對油煙進行凈化處理,同時對凈化設備的電流、電壓進行監(jiān)測
■ 設備通過4G網(wǎng)絡將采集的數(shù)據(jù)上傳至遠程云端服務器
2.2平臺主要功能
(1)在線監(jiān)測
對油煙排污數(shù)據(jù)的監(jiān)測,包括油煙排放濃度,顆粒物,NmHc等數(shù)值采集監(jiān)測;同時對監(jiān)控風機和凈化器的啟停狀態(tài)、運行數(shù)據(jù)進行監(jiān)測。
(2)告警數(shù)據(jù)監(jiān)測
系統(tǒng)根據(jù)采集的油煙數(shù)值大小,產(chǎn)生對應的排放超標告警;對凈化器的運行數(shù)據(jù)分析,上傳凈化設備對應的運行、停機、故障等告警事件。
(3)數(shù)據(jù)分析
運行時長分析,離線分析;告警占比、排名分析;歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計等。
(4)隱患管理
系統(tǒng)對采集的告警數(shù)據(jù)分析,產(chǎn)生對應的隱患記錄,派發(fā)、處理隱患,及時處理告警,形成閉環(huán)。
(5)統(tǒng)計分析
包括時長分析、超標分析、歷史數(shù)據(jù)、分析報告等模塊。
(6)基礎數(shù)據(jù)維護
個人信息、權限維護,企業(yè)信息錄入,對應測點信息錄入等。
(7)數(shù)據(jù)服務
數(shù)據(jù)采集,短信提醒,數(shù)據(jù)存儲和解析。
2.3 油煙監(jiān)測主機
油煙監(jiān)控主機是現(xiàn)場的管理設備,實時采集油煙濃度探測器和工況傳感器的信號,進行數(shù)據(jù)處理,通過有線或無線網(wǎng)絡通訊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒掌髌脚_。同時,對本地數(shù)據(jù)進行存儲,監(jiān)控現(xiàn)場設備狀態(tài),提供人機操作界面。
注:雙探頭適合雙排煙通道的場合,每路探頭監(jiān)測1路排煙通道。
3.結論
餐飲油煙作為中國城市地區(qū)的一個大型VOCs排放源,嚴重威脅著生態(tài)環(huán)境和人體健康。因此,餐飲油煙VOCs凈化技術仍迫切需要深入的研究。
1)本文綜述了餐飲油煙VOCs的排放特征。結果表明,不同烹飪風格和烹飪原料會導致VOCS排放有很大差異。不同菜系烹飪油煙 VOCs排放種類和濃度有明顯差異。典型的非燒烤類菜系中以川菜污染排放較為嚴重,主要以烷烴和烯烴為主。燒烤類菜系以芳香烴類化合物排放為主。不同食用油中,大豆油污染排放濃度較高,玉米油則相對健康。目前,國內外對餐飲油煙VOCs排放特征的研究取得了大量成果,但油煙 VOCs 采樣方式與排放量的估算仍需進一步規(guī)范。相關部門要加強小規(guī)模及未注冊餐飲業(yè)的排放監(jiān)測,獲得相關排放系數(shù),提高排放量估算的準確性,對制定相關排放標準和控制措施具有指導意義。
2)目前我國餐飲油煙凈化設備主要針對油煙顆粒物的去除,但對于油煙VOCs的末端
治理還尚不完善。綜上所述,餐飲油煙VOCs凈化技術種類繁多且較為成熟,回收技術中以吸附法應用較多,但該技術大多應用于大型食品加工行業(yè),并未在中小型餐飲業(yè)進行推廣使用。破壞技術可大幅度提高 VOCs 的凈化效率,其中以催化燃燒法的應用較多。催化燃燒是一種綠色的凈化技術,但催化設備造價較高、占地較廣,并不適合低成本的餐飲油煙 VOCs的凈化。針對餐飲油煙成分的復雜性和污染氣體排放情況的差異性,采用單一的治理技術已不能滿足當下的治理需求。因此,為了實現(xiàn)多種VOCs的大范圍去除,通常采用多技術耦合,充分發(fā)揮各種 VOCs 凈化技術的優(yōu)點,實現(xiàn)降解。根據(jù)上述VOCs凈化技術的分析,低溫等離子體與催化相結合在降低能耗和減少副產(chǎn)物方面具有潛在優(yōu)勢,也日益受到了人們的關注。等離子體催化系統(tǒng)可以通過改變催化劑表面物理化學性質提升催化劑反應活性,充分利用等離子與催化劑之間的協(xié)同作用,提高能量利用率,實現(xiàn)油煙VOCs的降解。然而要實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)量化和商業(yè)化,催化劑的選擇尤為重要,探究兩者如何協(xié)同產(chǎn)生更有利于VOCs降解的物理化學變化仍是我們未來的研究方向。同時,為了踐行綠色環(huán)保的發(fā)展理念,選擇環(huán)保的油煙廢氣處理技術,也是未來研究的方向。
0.前言
隨著我國餐飲行業(yè)的快速發(fā)展,餐飲油煙污染已成為城市大氣污染的重要來源之一。餐飲場所主要分布在人口稠密的商業(yè)區(qū)和居民區(qū),在烹飪過程中產(chǎn)生的油煙污染物具有數(shù)多、覆蓋面廣、污染源分散、污染不易擴散等特點,對城市大氣污染的貢獻僅次于機動車污染源和工業(yè)源。此外,居民針對烹飪油煙刺激性氣味的投訴越來越多。據(jù)相關調查,對餐飲油煙污染的投訴占所有環(huán)境投訴的30%-40%,引起了有關部門的關注。
中國的烹飪風格以油炸、燒烤、蒸煮和爆炒為主,與西方單一的烹飪方式相比,更容易產(chǎn)生大量的油煙。目前我國使用的油煙機,只能通過機械作用去除大顆粒的油滴,而顆粒物和VOCs則通過管道轉移到室外,并未進行處理。餐飲油煙的成分復雜并包含較多有毒物質,這些混合物若通過無組織排放,在大氣環(huán)境中逐漸積累,短期內會對當?shù)乜諝赓|量和人類健康有顯著影響。因此,亟需發(fā)展綠色的凈化技術對餐飲油煙污染進行控制。本文針對餐飲油煙污染處理難題,結合餐飲油煙VOCs的組成特征,總結油煙VOCs凈化技術研究進展及其難點和熱點問題,為進一步研究油煙VOCs凈化提供參考和思路。
?油煙VOCs的形成、組成特征及危害
1.1 油煙VOCs的形成
烹飪油煙是指食物在高溫烹制過程中與食用油反應,生成各種脂質熱氧化和分解的混合
物,主要包括固態(tài)顆粒物和氣態(tài)污染物。油煙的形成主要有三個階段:當加熱溫度為50℃–100℃時,油脂中所含低沸點物質和水分發(fā)生汽化,小分子物質散發(fā);溫度為 100℃–260℃時,食用油所含沸點較高的物質發(fā)生汽化并分解,形成小油滴(>10 μm);加熱到 260℃以上,高沸點物質急劇汽化,形成大量細顆粒物(0.1–10 μm)。當各階段產(chǎn)生的混合氣體在上升過程中與空氣發(fā)生碰撞,溫度迅速下降,形成含冷凝物的氣溶膠,各種混合物散逸至大氣中。
1.2 油煙VOCs組成特征
餐飲油煙VOCs的化學成分較為復雜,其化學特性因烹飪風格、烹飪原料、加熱溫度等不同而有很大差異。何萬清等[10]以菜籽油為例,對在不同溫度下加熱產(chǎn)生的油煙VOCs組分進行分析,實驗結果如圖 1 所示。當加熱溫度從130℃上升到260℃時,葵花籽油排放的VOCs的種類和濃度水平都呈上升趨勢。其中,烷烴和醛酮類化合物隨著溫度的升高而升高,且濃度變化范圍較大。
圖 1 葵花籽油在不同溫度下的 VOCs 排放濃度
zhang 等測定同一溫度(270℃)下,五種食用油油煙 VOCs 排放種類及濃度。實驗得到,五種食用油 VOCs 的排放濃度依次為:菜籽油(81.0 mg/m3)>大豆油(75.5 mg/m3)>花生(70.9 mg/m3)>玉米油(60.3 mg/m3)>豬油(20.5 mg/m3),這表明富含不飽和脂肪
酸的植物油在270℃下比富含飽和脂肪酸的豬油排放更多VOCs。黃永??疾煸?60℃時,大豆油、花生油和調和油三種食用油非甲烷總烴(Non-methane hydrocarbons,NMHCs)、醛類和苯系物的排放濃度。實驗得出,大豆油加熱產(chǎn)生的油煙中 NMHCs的濃度(31588.33 ppm)明顯高于其他兩種食用油,但三種食用油排放的醛酮類和苯系物濃度水平相當。相比之下,大豆油在高溫狀態(tài)下產(chǎn)生的 VOCs 濃度(31995.37 ppm)高,而花生油和調和油的VOCs 排放濃度相當。綜上所述,烹飪油煙 VOCs 的化學成分主要包括烴類、醛酮、醇類及其他雜環(huán)化合物。不同食用油在高溫狀態(tài)下排放的 VOCs 種類和濃度都不相同,其中富含不飽和脂肪酸的植物油產(chǎn)生的油煙VOCs濃度高。
為了解不同類型餐飲源對 VOCs 排放的種類和濃度水平的影響,圖 2 對比了不同菜系油煙 VOCs 濃度水平和種類。Huang 等研究上海五種類型餐館(火鍋、川菜、粵菜、西餐和正宗上海菜)VOCs 的排放特性。研究發(fā)現(xiàn),火鍋在室內排放油煙產(chǎn)生的VOCs質量濃度高(1.90 mg/m3),其次是川菜(1.41 mg/m3)、西餐(0.66 mg/m3)、粵菜(0.63 mg/m3
)和上海菜(0.61 mg/m3)。烷烴是五種菜系的主要 VOC 污染物,所占比例為 34.4%~71.7%。崔彤等研究北京 5 家不同菜系(燒烤類、中餐、西餐、川菜和浙菜)油煙 VOCs 的排放特征。結果顯示,5 種菜系油煙 VOCs 的排放濃度從高到低依次為:燒烤類(12.22 mg/m3)>中餐(4.28 mg/m3)>西餐(5.79 mg/m3)>川菜(5.45 mg/m3)>浙菜(3.93 mg/m3)。燒烤類與非燒烤類菜系油煙排放的污染物種類有顯著差別。燒烤類 VOCs 排放主要是以烴類化合物為主,占所有組分的 89.65% 。非燒烤類菜系的烹飪排放中,烷烴和醛類是主要污染物。徐敏等[以北京烤鴨作為研究對象,通過氣相色譜–質譜聯(lián)用儀分析,共檢測出 58 種 VOCs。其中醛酮類和脂類等碳鏈較短的化合物含量較高,C1-C3 物質所占比例 72.27%。同時指出,由于烤鴨烤制溫度較高,使大分子物質分解為小分子物質,與烹飪油煙產(chǎn)生的有機物濃度大不相同,因此不具有明顯的線性相關。
圖 2 不同餐飲源 VOCs 排放濃度
1.3 油煙的危害
1.3.1 環(huán)境效應
餐飲油煙的排放對空氣質量和人類健康都有顯著影響,其具體環(huán)境效應和健康風險如圖
3 所示。烹飪產(chǎn)生的 PM2.5等細顆粒物是城市環(huán)境霧霾污染和室內污染的重要貢獻者。有研究表明,與西方烹飪風格相比,中國烹飪風格所產(chǎn)生的 PM2.5 含量較高。活性 VOCs 能促進大氣中的羥基自由基、臭氧和二次有機氣溶膠(secondary organic aerosol,SOA)的形成,
導致光化學煙霧事件并加快二次顆粒物的生成,對城市和區(qū)域環(huán)境質量影響較大究表示,烹飪會釋放出 SOA 前體,例如烯烴(<C10)、初級半揮發(fā)性、中間揮發(fā)性有機化合物(primary semi-volatile and intermediate-volatility organic compounds,SVOCs 和 IVOCs)等。同時,Hayes 等通過建模顯示,烹飪排放的 SVOCs和IVOCs占洛杉磯市中心SOA質量19%-35%。假設烹飪排放具有SVOCs和IVOCs的揮發(fā)性分布,該結果表明烹飪與汽車尾氣具有相同的 SOA 排放產(chǎn)量。
?油煙 VOCs 凈化技術
餐飲油煙的凈化主要是針對 VOCs 廢氣的處理。VOCs 控制技術分為回收技術和破壞性技術。回收技術是對污染物進行物理處理,主要包括吸附法、吸收法等;破壞性技術是用化學方法將VOCs氧化分解為CO2 和 H2O 等無污染的物質,主要包括催化燃燒法、低溫等離子體法等。兩種控制技術的工作原理和性能對比如表 1。
表 1 油煙 VOCs 凈化技術工作原理與性能對比
2.安科瑞AcrelCloud3500餐飲油煙監(jiān)測云平臺
為了彌補現(xiàn)存餐飲行業(yè)在煙油監(jiān)測上的漏洞,同時便利監(jiān)管部門的監(jiān)察,安科瑞油煙監(jiān)測云平臺應運而生。油煙監(jiān)測模塊通過2G/4G與云端平臺進行通信和數(shù)據(jù)交互,系統(tǒng)能夠對企業(yè)餐飲設備的開機狀態(tài)、運行狀態(tài)進行監(jiān)控;實現(xiàn)開機率監(jiān)測,凈化效率監(jiān)測,設施停運告警,待清洗告警,異常告警等功能;對采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析、排名等統(tǒng)計功能;較之傳統(tǒng)的靜電監(jiān)測方案,更具實效性。平臺預留與其他應用系統(tǒng)、設備交互對接接口,具有很好的擴展性。
2.1 平臺結構
平臺GIS地圖采集餐飲油煙處理設備運行狀態(tài)和油煙排放的濃度數(shù)據(jù),自動對超標排放及異常企業(yè)進行提示預警,監(jiān)管部門可迅速進行處理,督促餐飲企業(yè)整改設備,并定期清洗、維護,實現(xiàn)減排環(huán)保,不擾民等目的?,F(xiàn)場安裝監(jiān)測終端,持續(xù)監(jiān)測油煙凈化器的工作狀態(tài),包括設備運行的電流、電壓、功率、耗電量等等,同時結合排煙口的揮發(fā)性物質、顆粒物濃度等進行對比分析,一旦排放超標,系統(tǒng)會發(fā)出異常信號。
■ 油煙監(jiān)測設備用來監(jiān)測油煙、顆粒物、NmHc等數(shù)據(jù)
■ 凈化器和風機配合對油煙進行凈化處理,同時對凈化設備的電流、電壓進行監(jiān)測
■ 設備通過4G網(wǎng)絡將采集的數(shù)據(jù)上傳至遠程云端服務器
2.2平臺主要功能
(1)在線監(jiān)測
對油煙排污數(shù)據(jù)的監(jiān)測,包括油煙排放濃度,顆粒物,NmHc等數(shù)值采集監(jiān)測;同時對監(jiān)控風機和凈化器的啟停狀態(tài)、運行數(shù)據(jù)進行監(jiān)測。
(2)告警數(shù)據(jù)監(jiān)測
系統(tǒng)根據(jù)采集的油煙數(shù)值大小,產(chǎn)生對應的排放超標告警;對凈化器的運行數(shù)據(jù)分析,上傳凈化設備對應的運行、停機、故障等告警事件。
(3)數(shù)據(jù)分析
運行時長分析,離線分析;告警占比、排名分析;歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計等。
(4)隱患管理
系統(tǒng)對采集的告警數(shù)據(jù)分析,產(chǎn)生對應的隱患記錄,派發(fā)、處理隱患,及時處理告警,形成閉環(huán)。
(5)統(tǒng)計分析
包括時長分析、超標分析、歷史數(shù)據(jù)、分析報告等模塊。
(6)基礎數(shù)據(jù)維護
個人信息、權限維護,企業(yè)信息錄入,對應測點信息錄入等。
(7)數(shù)據(jù)服務
數(shù)據(jù)采集,短信提醒,數(shù)據(jù)存儲和解析。
2.3 油煙監(jiān)測主機
油煙監(jiān)控主機是現(xiàn)場的管理設備,實時采集油煙濃度探測器和工況傳感器的信號,進行數(shù)據(jù)處理,通過有線或無線網(wǎng)絡通訊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒掌髌脚_。同時,對本地數(shù)據(jù)進行存儲,監(jiān)控現(xiàn)場設備狀態(tài),提供人機操作界面。
注:雙探頭適合雙排煙通道的場合,每路探頭監(jiān)測1路排煙通道。
3.結論
餐飲油煙作為中國城市地區(qū)的一個大型VOCs排放源,嚴重威脅著生態(tài)環(huán)境和人體健康。因此,餐飲油煙VOCs凈化技術仍迫切需要深入的研究。
1)本文綜述了餐飲油煙VOCs的排放特征。結果表明,不同烹飪風格和烹飪原料會導致VOCS排放有很大差異。不同菜系烹飪油煙 VOCs排放種類和濃度有明顯差異。典型的非燒烤類菜系中以川菜污染排放較為嚴重,主要以烷烴和烯烴為主。燒烤類菜系以芳香烴類化合物排放為主。不同食用油中,大豆油污染排放濃度較高,玉米油則相對健康。目前,國內外對餐飲油煙VOCs排放特征的研究取得了大量成果,但油煙 VOCs 采樣方式與排放量的估算仍需進一步規(guī)范。相關部門要加強小規(guī)模及未注冊餐飲業(yè)的排放監(jiān)測,獲得相關排放系數(shù),提高排放量估算的準確性,對制定相關排放標準和控制措施具有指導意義。
2)目前我國餐飲油煙凈化設備主要針對油煙顆粒物的去除,但對于油煙VOCs的末端
治理還尚不完善。綜上所述,餐飲油煙VOCs凈化技術種類繁多且較為成熟,回收技術中以吸附法應用較多,但該技術大多應用于大型食品加工行業(yè),并未在中小型餐飲業(yè)進行推廣使用。破壞技術可大幅度提高 VOCs 的凈化效率,其中以催化燃燒法的應用較多。催化燃燒是一種綠色的凈化技術,但催化設備造價較高、占地較廣,并不適合低成本的餐飲油煙 VOCs的凈化。針對餐飲油煙成分的復雜性和污染氣體排放情況的差異性,采用單一的治理技術已不能滿足當下的治理需求。因此,為了實現(xiàn)多種VOCs的大范圍去除,通常采用多技術耦合,充分發(fā)揮各種 VOCs 凈化技術的優(yōu)點,實現(xiàn)降解。根據(jù)上述VOCs凈化技術的分析,低溫等離子體與催化相結合在降低能耗和減少副產(chǎn)物方面具有潛在優(yōu)勢,也日益受到了人們的關注。等離子體催化系統(tǒng)可以通過改變催化劑表面物理化學性質提升催化劑反應活性,充分利用等離子與催化劑之間的協(xié)同作用,提高能量利用率,實現(xiàn)油煙VOCs的降解。然而要實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)量化和商業(yè)化,催化劑的選擇尤為重要,探究兩者如何協(xié)同產(chǎn)生更有利于VOCs降解的物理化學變化仍是我們未來的研究方向。同時,為了踐行綠色環(huán)保的發(fā)展理念,選擇環(huán)保的油煙廢氣處理技術,也是未來研究的方向。