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餐飲油煙污染控制:技術仍待突破

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說起解決油煙困擾,可能很多人馬上想到抽油煙機。其實,油煙污染無法一“抽”了之,排放到空氣中依然會帶來很多危害。
 
油煙的存在狀態既有懸浮態的顆粒物(TSP),又有氣態的有機物。污染物總數可達200余種。已開展的對飲食油煙毒性的研究表明:油煙中含有的多種有毒化學成分對機體具有肺臟毒性、免疫毒性、遺傳毒性、致癌性、致突變性等。飲食油煙如何凈化值得關注。但目前,國內科研界對餐飲油煙的處理技術方面關注程度不夠。
 
油煙凈化有難度
 
中國傳統飲食歷史悠久,烹調技術與方法多種多樣,帶來繽紛美食的同時也帶來問題——中式餐飲往往容易產生更多的油煙,而飲食油煙凈化有一定難度。
 
首先,油煙的收集存在問題。現在我們較多采用敞開式集氣罩,這勢必導致部分油煙散逸,無法完全進入凈化裝置。
 
其次,實驗室諸多研究表明,油霧氣溶膠的平均粒徑在30~100納米之間,顆粒極其微細,且油煙還具較強的黏附性和疏水性,這都給高效凈化技術的研究帶來了難度。
 
還有,油煙中所含有的很多致癌性有毒物質在氣態樣品中的化學組分要比顆粒樣品中多。油煙中的氣味主要是由氣態污染物所為,所以去除油煙中成分復雜的氣態污染物也是油煙凈化要解決的難題之一。
 
另外,我國仍有一些飲食單位采用柴油、煤炭或木炭作為燃料,其灶煙中含有大量未完全燃燒的碳粒和氮氧化物,其污染也不可小視。
 
現有技術種類繁多
 
目前,在油煙凈化處理行業中,國內外普遍采用的方法有機械式、濕式、靜電式、復合式等幾種油煙凈化技術。
 
其中,機械式油煙凈化技術是采用過濾、慣性碰撞、吸附等機械分離原理去除油煙。該技術成本低、結構簡單,在初期市場開拓階段所占份額較高。但因為其自身處理能力較低、更換清洗頻繁、風阻較大、不便于長期運行,所以在新裝機中所占份額也越來越少。
 
濕式油煙凈化技術是指用水膜、噴霧、沖擊等液體吸收原理去除油煙的凈化方法。但是,油與水不具有共溶性,所以該技術本身也存在一定缺陷。濕式凈化設備體積較為龐大,耗水量較大,耗電、凈化效率較低,易發生故障,安裝及運行也較為不便。另外,水在攝氏零度以下就要結冰,因而在黃河以北地區很少采用此種處理方式。
 
靜電式油煙凈化技術則是采用靜電原理,一般處理過程為:油煙氣體荷電→靜電分離→排放。采用該原理生產油煙凈化器的廠家較多,一般分為兩類:一類設備功率較高,一般還采用過濾球協同處理,凈化效率高;另一類設備功率較低,僅僅采用高壓靜電處理,凈化效率開始時較高,隨著運行時間的延長,效果逐漸下降,運行一段時間需要一定的清理,售后服務要求較高。
 
復合式油煙凈化技術是指組合兩種或兩種以上凈化方式的技術。目前在國內主要有機械過濾式技術和靜電復合式技術兩種。機械過濾式技術將機械式結構和濾料層進行結合,能較為有效地凈化去除油煙中的有害氣體和氣味,但要定期更換濾料。靜電復合式技術中,機械力分離對大顆粒比較有效,靜電分離對小顆粒效果好。兩種方法結合,可以在較小風阻下達到較高效率,且無須更換濾組維護,耗電量小,運行費用相對低,有一定的維護費用。
 
技術發展步伐不會很快
 
基于對市場調查研究和技術效能分析,可以看出油煙凈化處理技術的地域性較強,同時也極易受到早期市場的影響。技術發展的推動力盡管十分明顯,但是因為受到各地餐飲企業的規模限制以及銷售地域的差異,再加上國內科研界對餐飲油煙的處理技術方面關注程度不夠,因而在今后的發展中,步伐也不會很快。
 
總體看來,幾類凈化技術各有所長,但都不能完全滿足飲食業油煙凈化的要求。飲食業油煙凈化迫切需要引入新的煙氣凈化機制,研制先進的新型煙氣凈化設備。
 
在今后的油煙凈化處理市場中,能夠得以延續和繼續發展的處理技術,應當以復合式油煙處理技術為主,靜電式油煙處理技術適當存在,濕式油煙凈化技術將在一定地域內存在,而單一的機械式油煙凈化處理技術將逐步淡出油煙凈化行業舞臺。
 
復合式油煙處理技術,因為其技術優勢明顯,生產成本無較大增加,維護、運行費用低廉,故障率極低,清洗方便,所以將會有越來越多的環保企業投身到該種類型凈化技術的應用研發上來。尤其是靜電復合式,發展將會較為迅猛;目前,由于該項技術地域適應性較好,所以研發較為迅速。
 
油煙凈化處理技術的深度研發,適應中式飲食油煙量大的產品的設計,將會是油煙凈化處理行業當前的一項主要任務。
 
家用油煙機目前尚無排放標準
 
還有一個值得關注的問題是:除了按照餐飲業油煙排放標準控制餐館油煙污染外,居民廚房的油煙污染控制尚沒有納入考慮中。家用油煙機目前又沒有排放標準。
 
我們粗略認為,餐飲業烹飪與家庭烹飪的油煙發生濃度接近,而二者的差異基本反映在風量上。但前面談到的處理方法均只適用于處理風量較大的飯店油煙,家庭廚房油煙尚不適用。
 
家庭油煙處理應在排油煙機上進行改進。我國現行住宅廚房排油煙機從內部結構看,絕大多數只是簡單地將排風機和排煙管相接,功能就是抽煙排煙,將室內的環境污染轉移到室外,從而引起兩方面的環境污染問題:其一是將油煙排入室外,附著于建筑物和物體上,不僅嚴重污染了城市大氣環境,而且還破壞城市景觀;其二由于油煙中的霧狀油粒、煙塵、煙氣和煙垢對油煙機自身的侵蝕和污染,使排油煙機本身成為一個室內污染源;另外,排油煙機的風機運轉使室內環境噪聲惡劣。
 
未來,環保型家用排油煙凈化機的設計思路應該從風量、風壓、噪聲、本體阻力和油煙凈化效率等5個參數考慮,使之達到較佳的搭配。
 
首先,在外觀上可采用三面封閉的斜面集風設計,低位安裝,使油煙機的油煙捕集效率增高,這樣也可以采用較小功率的風機。三面封閉的集氣設計,可以防止油煙散逸,增大操作面的控制風速,使油煙順利而完全地進入油煙機,減少危害;斜面結構設計結合空氣動力學原理,使油煙氣流產生后快速形成旋流,從吸風口進入油煙分離段分離油氣,避免油污進入風機內,使機器內部保持清潔,免除整機拆洗的煩惱。
 
其次,根據家庭廚房油煙的物理性質,將油煙分離和抽吸煙氣設計為兩個獨立的系統,前段將油煙中的炭黑顆粒物和霧狀油粒子分離出來(如可采用前置離心盤的方法),后段利用抽吸功能將煙氣排入室外。
 
再次,在外表面設計上可采用納米涂層不沾油材料,以減少油煙機自身被侵蝕和污染。
 
較后,考慮在機內安裝防振降噪材料,在排風煙管設計迷宮消音器,實施全方位的降噪防振技術處理。
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