袁媛
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801
摘 要:餐饮油烟作为重要的大气污染源,虽然近年来加大了对其治理力度,但是其污染防治工作还存在许多不足。从管理制度现状及油烟治理技术现状出发,系统分析了我国现阶段餐饮业大气污染问题,并提出相应对策,希望餐饮业大气污染问题能够引起足够重视,为管理部门制订和完善餐饮业污染防治管理体系提供借鉴。
关键词:跨餐饮业;油烟;大气污染
0 引言
在许多城市,因油烟污染引起的环境投诉占环境污染投诉案件总量的50%以上,且呈现逐年增长的趋势。作为重要的大气生活污染源之一,餐饮油烟主要有两方面来源:①煤、天然气、生物质等燃料燃烧所产生的烟气;②食物在加工过程中挥发的油脂、有机质及其加热后裂解的产物,二者统称餐饮油烟。其成分包括PM2.5、VOCs(挥发性有机物)、THC(总碳氢)、气味物质。餐饮油烟对人体健康存在多种危害。我国传统烹饪过程中,温度多高至200~300℃,达到了食用油中主要成分的沸点,产生大颗粒物,其中含有大量的有毒有害物质和部分致癌物质,如重金属、醛酮类和PAHs(多环芳烃),可造成动物肺部损伤。若长期接触这类污染物,会给人类呼吸系统带来严重的负担甚至可能会诱发肿瘤。另外,餐饮油烟也是PM2.5的主要来源之一。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”。排至室外的餐饮油烟会形成光化学烟雾,这些光化学烟雾一部分通过人类呼吸活动被吸收,另一部分则附着在建筑物的表面或悬浮在大气中,降低大气环境质量。
为此国家加大了餐饮油烟污染的治理力度,出台了《大气污染防治行动计划》等一系列政策措施。目前全国范围内,包括北京、深圳在内的多个地区陆续颁布了餐饮行业油烟排放标准,其他地区也在积极开展相关工作。通过对我国现阶段的餐饮业大气污染环境管理及治理技术进行研究,剖析其中存在的问题,提出解决上述问题的若干思路,旨在为后续开展餐饮业大气污染防治工作提供参考。
1 餐饮业大气污染环境管理现状
我国餐饮行业的环境污染防治管理水平仍处在起步阶段。与其他现代工业不同,烹调行为自古以来被视为正常的人类活动,产生的油烟对环境造成的影响在很长时间内未看成是污染,从而未纳入国家法律法规制约范畴和行政职能部门的管理范围。
随着我国第三产业的迅速崛起,餐饮油烟环境污染问题日益突出,国家和地方层面陆续出台了一系列政策规范、法律法规及排放标准。概括起来主要分为两大类:一类是国际及地方出台的政策及法律法规;二类是地方层面发布的餐饮油烟排放标准及相关规范。
1.1 政策、法律法规
政策方面,1995年的《关于加强饮食娱乐服务企业环境管理的通知》,要求饮食业的选址要符合城市规划和环境功能要求,建设配套污染防治设施并办理环保审批手续。2000年国家环保总局印发的《关于加强饮食业油烟污染防治监督管理的通知》,明确了环保部门的正常管理范围包括防治饮食业油烟污染监管。2001年先后出台的GB15453-2001《饮食业排放标准》,HJT62-2001《餐饮业油烟净化设备技术要求及检测技术规范》,对餐饮业油烟排放标准、油烟净化设备的去除效率及检测技术、规则制定了相应条款。为贯彻《中华人民共和国环保法》,规范饮食业环境保护设计,保护和改善生活环境,2010年国家环保局发布的HJ554-2010《饮食业环境保护技术规范》对餐饮单位选址和总平面布置、油烟净化与排放、排水与隔油、噪声及振动控制、固体废物控制全方面污染防治做出具体要求,并对油烟排放口的高度作出规定。
法律方面,对于餐饮业的环境管理,我国现有《中华人民共和国大气污染防治法》(2018)、《中华人民共和国环境保护法》(2014)和《建设项目环境保护管理条例》(2017)作为依据。其中新修订的《中华人民共和国大气污染防治法》的第八十一条规定:“排放油烟的餐饮服务业经营者应当安装油烟净化设施并保持正常使用,或者采取其他油烟净化设施,使油烟达标排放,并防止对附近居民的正常生活环境造成污染。禁止在居民住宅楼、未配套设立专用烟道的综合楼以及综合楼内与居住层相邻的商业楼层内新建、改建、扩建产生油烟、异味、废气的餐饮服务项目。”这一条法律的制定对于规范餐饮业的发展非常重要,部分餐饮企业在法律颁布后难以找到适合自己发展的环境场所而面临关闭。
我国餐饮业地方法规的相关工作早始于20世纪末,南京市人民政府与1995年6月颁布的《南京市餐饮娱乐服务企业环境保护管理办法》(1995),对餐饮油烟、污水、噪声及燃料使用都明确了相关规定。上海在2002年发布了DB31/T 287-2002《饮食业油烟快速检测检气管法》,旨在油烟气排放达标快速检测方面应用。随后全国各省市陆续出台餐饮业环境管理地方法规或部门规章:《上海市饮食服务业环境污染防治管理办法》(2003);《黄山餐饮业环境污染防治管理办法》(2007);《昆明市餐饮业环境污染防治管理办法》(2008);《合肥市服务业环境保护管理办法》(2009);《广州市餐饮场所污染防治管理办法》(2013);《常州市餐饮业污染防治管理办法》(2018)。
从以上法规可以看出,各地政府部门都意识到餐饮油烟对城镇居民身体健康的危害,在相关法规中都明确规定了“防治环境污染,保障人民身体健康”这一立法目的。餐饮业环境管理涉及到各个方面,仅凭环保部门难以达到良好效果,故各地在相关法规中基本上都确立了环保部门为主,工商、城管等多家行政部门为辅的综合管理原则。对于餐饮单位在选址、建设和经营过程中要防止环境污染,各地方规范性文件中均做出要求。另外明确规定了环境影响评价制度、“三同时”制度、排放收费制度等基本环境法律制度,并有针对性地制定了具体措施。
1.2 油烟排放标准
随着我国大气污染日益严峻,在全国范围内有山东、河南2个省份,北京、天津、上海、重庆4个直辖市及1个经济特区深圳市完成了餐饮业油烟排放标准制定工作。标准中明确规定油烟、非甲烷总烃、颗粒物的排放限值。对恶臭、净化设备去除效率及污染物监测也做出相应规定。各地餐饮油烟排放标准见表1。
由表1可以看出,各地方标准中规定的油烟允许排放浓度以及其他指标均严于国家制定的排放标准,并且标准中污染物指标也要比国家标准相对更加完善。不同地区在制定标准时会结合当地实际情况,依据当地的大气环境质量特征,自主增添控制排放污染物指标。例如北京地区近年来雾霾天气严重,在餐饮油烟排放标准中对颗粒物的排放浓度做出规定。同时可以看出北京市餐饮油烟排放标准是全国范围内执行比较严格的标准,对油烟、颗粒物、非甲烷总烃的排放浓度及去除率都做出明确规定。值得一提的是,深圳市是对非甲烷总烃排放浓度做出标准的城市,山东省是对油烟排放气筒排放浓度做出要求的省市。总的来说,这些标准对区域大气污染防治起到了一定的积极作用,并且为其他省市开展标准制定及环境整治工作提供参考依据。
2 餐饮油烟污染治理技术现状
国外烹调方式与我国传统的烹饪方式不同,喜好生吃食物,加工程度低,油烟污染程度较小,多采用催化燃烧法对油烟进行处理,因此借鉴意义不大。国内餐饮业油烟净化处理技术可以分为物理方法、化学方法、生物方法3大类。由于生物方法的研究仍处在起步阶段,未能达到应用水平,因此国内对油烟污染研究领域主要为物理方法和化学方法。目前国内餐饮市场常用的几种净化技术为机械式净化、湿式净化、静电式净化、活性炭吸附净化、复合式净化等。近几年,包括撞击流法、紫外光解法等一些新兴的油烟净化技术也被开发出来。
2.1 机械式净化
机械式净化技术是指利用过滤、惯性碰撞、吸附、离心分离或其它机械分离原理,当油烟通过设备时大颗粒被阻留下来,小颗粒因不能被阻留而隋烟气排入大气环境。该技术平均处理效率为55%左右,油烟净化效率较低,净化后油烟几乎不能达标排放。故不宜单独使用,通常作为预处理工艺与其他净化设备联合使用。
2.2 机械式净化
技术原理是通过气液接触污染物从气相向液相转变,达到截留污染物的目的。排出的污水属于含油废水,直接排放会对环境造成二次污染,故环保型不强。该项技术的装置安装使用方便且价格适宜,在中小型饭店中应用普遍。
2.3 静电式净化
该项技术是指利用电场力去除油烟中的污染物。将油烟气引入高压电场,其中颗粒物在电场力作用下向集尘极运动并沉淀下来,达到去除污染物的目的。该技术效率较高,可去除细微油雾颗粒,对去除异味也有一定效果。但由于集尘极上油烟冷凝粘度较高,常造成集尘极清洗困难,降低油烟净化效率,设备清洗维护工作量大。
2.4 紫外光解法
利用高能UV紫外线光速及臭氧对油烟分子进行光解氧化,使其转化为水和二氧化碳,并通过排烟管道排出室外。通过转化油烟分子链结构,将高分子发物质转化为低分子无害气体,解决了原有物理收集处理油烟方法所产生的二次污染及异味问题。光解油烟净化系统安装在油烟罩内部的油烟入口处,油烟在通过烟罩的过程中96%以上已经被光解氧化,避免油烟进入烟道,从而防止了遇明火时因积淤烟道内的残留物而引起的火灾。
2.5 复合式净化
单项净化技术存在着很大局限性与不足,复合式净化技术是将不同技术的优势进行互补,组合成为一个控制系统。主要是静电式油烟净化设备再组合。
机械式与湿式油烟净化设备的去除方法比较初级,虽然在价格上具有优势,但是由于其主要去除的是较大的油脂颗粒,因此油烟中烟尘和异味并没有消除净化干净,故不推荐餐饮企业作为油烟净化设备单独使用。目前国内餐饮业应用广泛的油烟净化设备是静电式净化设备和复合式净化设备。市场上常见的复合净化设备有机械与静电相结合,湿式与静电相结合,活性炭与静电结合等。其中活性炭与静电结合的复合式净化设备净化效果突出,不仅能去除油烟中油雾颗粒、油烟、粉尘、黑烟,并且活性炭部分对异味吸附效果显著,平均去除效率可达到85%以上,从治理效果来看,复合式净化技术应是今后科研领悟的研究方式向。但是大部分复合式油烟净化设备结构未经优化设计,只是将不同净化技术进行简单的串联、叠加,还存在设备本体阻力过大、体积庞大等问题。
3 我国餐饮油烟环境管理中存在的问题
3.1 缺少对油烟排气筒高度的规定
《大气污染物排放标准》、《煤炭工业污染物排放标准》及《锅炉大气污染物排放标准》等国家标准,都根据废气排放速率、排放浓度等指标对污染物排气筒的高度提出明确规定。但是《饮食业油烟排放标准》中对排气筒高度、位置只给出以下规定:“排气筒出口朝向应避开易受影响的建筑物,油烟排气筒的高度、位置等具体规定由省级环保部门制定”。只有DB 37/597-2006《山东省饮食油烟排放标准》明确对排气筒的高度。但是,作为国家标注,应作出统一规定,否则无法体现标准的作用,导致各地政府在制定标准时没有参考依据。
3.2 餐饮服务单位规模划分标准模糊
从表1中可以看出,有的地方标准中油烟排放浓度和油烟去除率并没有根据餐饮单位的规模进行区分。但是在制定标准的时应按照餐饮单位的规模设置不同的标准。因为不同规模对应不同的设备选择,餐饮单位对设备投入资金的能力也不一样,这种一刀切的方式可能会使部分自身经营不利的餐饮单位面临倒闭的局面。
另一方面,餐饮单位合理选择油烟净化器,并达到规定的油烟去除滤和油烟排放浓度,都是以准确划分饮食单位规模的基础上开展的。标准中的饮食业单位规模是依据基准灶头数进行划分的。基准灶头数按灶的总发热功率或者排气罩面投影总面积折算。但是实际测算工作中,这两种方法确定的基准灶头数往往存在差异。因为排气罩是可以个人意愿做大或做小的,具有很大的随意性。但是针对这种情况标准中未加以说明,在项目环境影响评价及油烟排放管理中也无所适从,只能模棱两可随意采用一个规模,缺少科学性和规范性。
3.3 未贯彻预防为主原则和建立公众参与机制
纵观我国餐饮业油烟污染环境管理制度,保护城市生态环境和保障居民生活健康是核心目的,但缺少对城市生态规划管理理论和方法的运用。在管理思路上没有遵循预防为主理念,而是“头痛医头,脚痛医脚”的被动式管理。另外,相关立法往往由环境保护行政管理机关起草制定,其过于强调本部门对油烟污染的行政管理权,忽视了公民享有清洁空气环境的权利,未建立切实可行的公民参与机制。
3.4 油烟净化设备选择不合理
目前,很多餐饮单位在选择油烟净化设备时,只考虑资金投入问题,认为安装一台设备即可,而炉灶燃料类型、灶眼数量、烟气流量、系统风压、排烟管道布置、风机噪声、运行维护和售后服务等因素都没有放在参考因素内。从而造成了在安装初期,油烟浓度尚可达标排放,但运行很短一段时间后,油烟不能达标,给油烟污染治理工作带来了很大的负面影响。另外部分餐饮单位没有把净化系统作为一个整体来看待,油烟净化设备与风机选择不匹配,既无法保证系统的正常稳定运行也无法确保烟气达标排放。
4 建议
4.1 增加对排气筒高度的规定
各地在制定油烟排放标准时,应该根据国家或地方相关指导文件,结合实际情况,对不同规模的餐饮业单位的油烟排气筒的排放高度做出要求。例如,在《山东省饮食油烟排放标准》中,对排气筒的排放高度做出的完整性,又增强了标准的理论指导意义。
4.2 明确饮食业单位规模划分标准
在油烟排放标准制定过程中,饮食业单位规模划分十分重要。在今后的标准修订或新标准制定中应按照餐饮单位的规模设置不同的标准,并予以明确规定:规模划分首先依据灶具的总发热功率进行基准灶头数折算,如无法获取灶具总发热功率,则按照排气罩面投影总面积进行折算。如灶具的总发热功率与排气罩面投影面积均无法获得时,基准灶头数也可按经营场所使用面积或就餐座位数折算。当这2种方式判断规模不一致时,餐饮服务单位的规模以大者计。
4.3 强化环保审批与公众参与制
各地应根据当地情况建立餐饮项目环境审批分区管理制度,按照不同区域对餐饮业敏感程度,将城区划分为普通区域、管理区和禁止性区域。禁止性区域包括居民住宅楼、禁止在上诉建筑内新建餐饮项目,已有的餐饮项目应通过适当机制逐步淘汰。敏感建筑物周边一定范围区域为管理区。对餐饮企业经营活动环境敏感程度较低的其他区域为普通区域。环境保护部门在审批时应从严审查项目环境影响报告表,从源头着手,降低环境敏感地区的污染风险。餐饮业环境管理本质是餐饮业发展与居民环境权益保护之间的协调。问题的解决还需公众参与机制发挥作用。对于管理领域的新建餐饮项目,只要企业遵守环境保护法律法规,通过公众参与反应不是很强烈的,可适当批准,以改善百姓生活。相反,对于普通管理区域的新建餐饮项目,如果公众反应强烈,则不予批准,达到减少环境纠纷,保护环境的目的。在修订相关的地方立法时,应明确公众参与的范围和舆论的法律效力。
4.4 科学选择油烟净化设备
餐饮企业应咨询相关环保单位或进行评估,正确选择油烟净化设备及风机匹配。油烟净化设备生产厂家要根据每一家餐饮单位的实际情况。结合具体油烟排放特点,选择合适的净化设备、管道设计、风机匹配、和噪声控制等措施。保证油烟净化系统合理安装,油烟净化设备稳定运行,油烟浓度达标排放。并且规范油烟净化设备的市场,推动技术研发,以期利用更少的能源消耗达到更高的污染物去除效率。
5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、排名等统计功能;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。
5.1 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
5.2 平台只要功能
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、排名分析;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。
5.3 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:
5.4 设备选型方案
6 结论
目前,我国环境问题严峻,餐饮业作为重要的第三产业,期油烟污染问题应该从源头削减、过程控制及末端治理进行全把握。针对相关政策及标准中存在缺少对油烟排气筒高度的规定、餐饮服务单位规模划分标准模糊、未贯彻预防为主原则和建立公众参与机制等问题,建议其他省市在制定油烟排放标准时添加相应内容,增加标准的完整性。并且建议各地相关管理部门建议餐饮项目环境审批分区管理制度,对于不同区域对餐饮业的敏感程度的不同进行分块管理。针对餐饮业油烟净化设备选择不合理等现象,建议咨询相关有资质单位进行评估后选择相应油烟净化系统。同时研究开发低能耗。经济效益同环境效益俱佳的净化新工艺和设备也是非常有必要的。
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[4]安科瑞AcrelCloud-3500餐饮油烟监测云平台. 2020.05版.
作者简介:
袁媛,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。 手机:18701997398(微信同号),QQ:2881068605, 邮箱:2881068605@qq.com