廚房油煙污染及凈化方案探討

概述 ：

　　隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的日益提高， 居住環(huán)境和生活質(zhì)量等問(wèn)題日益突出地呈現在我們面前。各種傳統的環(huán)境污染問(wèn)題例如：水污染、垃圾、噪聲、大氣污染等對城市居民生活的影響越來(lái)越大。此外，近年來(lái)隨著(zhù)城市化的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結構的調整 ， 第三產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展，餐飲業(yè)發(fā)展尤其最為迅猛， 城市中逐漸出現了以烤羊肉串、烤肉、烤雞翅等為主要營(yíng)業(yè)的燒烤店，它們以焦碳、木炭為燃料，產(chǎn)生大量含塵的油煙氣。 所以最近 廚房煙氣問(wèn)題已成為一個(gè)受人關(guān)注的熱點(diǎn)，越來(lái)越多的人開(kāi)始意識到廚房煙氣對室內環(huán)境的不良影響。大量研究和實(shí)驗表明，廚房煙氣是室內污染的主要來(lái)源，它對室內活動(dòng)人員十分不利，因此除了需要深入了解廚房煙氣產(chǎn)生、危害的機理外，也還要大力研究采用措施來(lái)減少廚房煙氣對室內環(huán)境的影響。
　　一、 廚房油煙污染觸目驚心
　　廚房煙氣主要是指廚房操作產(chǎn)生的熱油煙氣，這些煙氣對人體的危害比香煙對人的危害更為嚴重
　　油煙污染，觸目驚心。有統計顯示， 2004 年我國食用油消費量 1560 萬(wàn)噸，預計到 2010 年食用油消費量將達到 1900 萬(wàn)噸，這些油在烹飪過(guò)程中將產(chǎn)生大量的油煙。據建設部有關(guān)負責人介紹，目前我國家庭廚房擁有量已達 3 ． 5 億多個(gè)，并且正以每年 1300 萬(wàn)個(gè)廚房的速度遞增。而有關(guān)資料顯示，目前國內注冊住宿型酒店和餐飲業(yè)法人單位約 10 萬(wàn)個(gè)，企業(yè)職工食堂約 460 ． 9 萬(wàn)個(gè)，各類(lèi)學(xué)校食堂約 10 萬(wàn)個(gè)。每天排放的油煙，已成大氣污染不容忽視的重要源頭。廚房中產(chǎn)生的油煙它不但會(huì )污染廚房空間，而且還可能對毗鄰區域空間的室內環(huán)境帶來(lái)不良的影響。目前，各大中小城市環(huán)保局接到的關(guān)于飯店廚房油煙排放影響居民起居生活的投訴事件，也是數之不盡；人們的怨言也是不絕于耳。
　　1.1 廚房油煙的產(chǎn)生：
　　廚房煙氣主要由烹調油煙和燃料燃燒產(chǎn)物組成。
　　烹調油煙是食用油或食物在高溫條件下，發(fā)生一系列變化后而形成的。研究表明，烹調油煙是一組混合性污染物，成分極為復雜，有 200 ～ 300 種之多，其中包括揮發(fā)性亞硝胺等已知的致突變物和致癌物。在油溫 270 度時(shí)，從菜油和豆油的油煙中能檢測到微量具有致突變作用的巴豆醛和 丙酮濃縮氣體 等。 同時(shí)，在烹調過(guò)程中，食物中水分急劇汽化膨脹，部分冷凝成霧，然后與油煙一起形成可見(jiàn)的油煙霧?？梢?jiàn)，烹調油煙為食用油及食品在高溫下的揮發(fā)物及其冷凝物的氣溶膠水汽，是一組混合性污染物。此外，烹調油煙常帶有一些刺激性氣味。從形態(tài)上看，烹調油煙包括可吸入顆粒 PM10 和 PM2.5 、氣態(tài)污染物兩類(lèi)。
　　而且城市中逐漸出現了以烤羊肉串、烤肉、烤雞翅等為主要營(yíng)業(yè)的燒烤店，它們以焦碳、木炭為燃料，產(chǎn)生大量含塵的油煙氣。這種油煙氣中的油煙霧主要為多環(huán)芳烴、硝基芳烴、雜環(huán)胺等強烈致癌物質(zhì)以及焦油、 CO 和 CO2 等。油煙氣中的塵粒，主要為被氣體帶出的灰粒（即飛灰）及一部分未燃燼的碳粒，其中顆粒直徑小于 10 μm 的稱(chēng)為飄塵，顆粒直徑為 10 ～ 100μm ，可以很快落在地面的稱(chēng)為落塵。雖然木炭的固定碳的含量較高，但木炭燃燒過(guò)程中仍冒黑煙，主要是由于燃料不完全燃燒產(chǎn)生的。根據燃料燃燒理論及燃料的成分分析，在實(shí)際燃燒過(guò)程中要使不完全燃燒損失等于零是不可能的。即使可燃質(zhì) 100% 燃燼，不可燃質(zhì)（如灰分、不可燃硫等）依然存在，因此排出的煙塵呈白色。
　　居室內的燃料燃燒產(chǎn)物因燃料的不同及其燃燒完全程度的不同而產(chǎn)生的廢氣也不同。燃料燃燒產(chǎn)物主要成分為 CO 、 NOX 、 SO2 與煙塵，均會(huì )對環(huán)境造成污染。據統計，煤的燃燒產(chǎn)物總計多達數百種化合物，它們主要可以分為以下七大類(lèi)：碳氧化合物、含氧烴類(lèi)、多環(huán)芳烴、硫氧化合物、氟化物、金屬及非金屬化合物和懸浮顆粒物等。天然氣和液化石油氣屬于清潔燃料，且容易完全燃燒，顆粒物少，污染程度較輕，但仍可釋放少量的 CO 、 CO2 、 NOX 、 SO2 等污染物，污染室內環(huán)境。研究表明，使用不同燃料的廚房產(chǎn)生的燃燒污染物的濃度均值和范圍都不同（表 1 ）

　　1.2 廚房油煙的危害
　　研究表明，常用食油加熱到 270 ℃左右所產(chǎn)生的油霧凝結物，可導致人體細胞染色體的損傷，女性肺癌發(fā)病率增高可能就是其中一個(gè)重要的因素。此外在廚房油煙濃度高的環(huán)境下從事烹調作業(yè)的廚藝人員，油煙不僅易使其患肺癌，而且對其腸道、大腦神經(jīng)等的危害也較為明顯。廚房油煙中含有一種被稱(chēng)為苯并芘的致癌物，苯并芘可導致人體細胞染色體的損傷，長(cháng)期吸入可誘發(fā)肺臟組織癌變。
　　油煙對人體的傷害：
　　對婦女： 油煙中含有致癌物苯并芘，長(cháng)時(shí)間吸入油煙一是人體組織發(fā)生病變，長(cháng)期接觸油煙的 40-60 歲女性患病的比例將增加幾倍。皮膚粗糙有皺紋、掉頭發(fā)、色斑、發(fā)胖 油煙顆粒堵塞皮膚毛孔，導致女性皮膚粗糙干燥、出皺紋、色斑，使人更易發(fā)胖，油煙可損傷體內免疫系統，有 5 年下廚經(jīng)歷，便會(huì )有不同程度脫發(fā)。
　　對兒童： 對兒童的危害巨大 小孩吸入油煙則會(huì )引起眼、鼻、呼吸道病變、影響正常的生長(cháng)發(fā)育，少年兒童正處在長(cháng)身體的階段，油煙的污染是少年兒童容易患上結膜炎、鼻炎、咽喉炎、氣管炎、肺炎等疾病，嚴重危害孩子的健康成長(cháng)。
　　對老人：更易引發(fā)老年病，油煙中的脂肪氧化物會(huì )引發(fā)心血管、腦血管疾病，尤其是老年人長(cháng)年累月的油煙熏嗆，更易患病。
　　對家庭： 油煙入侵呼吸道，可引起食欲減退、心煩、精神不振、疲乏無(wú)力等癥狀；醫學(xué)上稱(chēng)為 " 油煙綜合癥 " 。該病癥候群是食欲減退，雖有饑餓感，卻食之無(wú)味，心中煩膩，精神不佳，嗜睡，全身無(wú)力。平時(shí)飲食很少，但體重逐漸增加，成為大腹便便的肥胖者！油煙主要成分丙烯醛對眼、鼻、咽喉黏膜有強烈的刺激，可引起慢性角膜炎、鼻炎、咽喉炎、氣管炎、肺炎等疾病，另外油煙中有 74 種化學(xué)物質(zhì)，能使細胞發(fā)生變化，導致男性不育成為 " 家庭殺手 " 。
　　二、中國廚房現狀
　　中國美味佳肴是世界知名。傳統的烹調程序，包括煎，炒，燉等過(guò)程，它也釋放大量油煙霧，已成為一個(gè)獨特的中國廚房的場(chǎng)景。在國內，住宅用戶(hù)一般采用液化石油氣灶，在廚房操作過(guò)程中，與天然氣灶和煤氣灶相比，會(huì )產(chǎn)生更多的甲醛氣體；一些家庭采用花生油作烹調油，烹調時(shí)也會(huì )產(chǎn)生更多的甲醛氣體，而且廚房煙氣中含有一些飄塵物，形成積塵，日積月累會(huì )粘附在物體表面；我國城市住宅的廚房設計隱蔽，空間狹小，中式傳統烹飪的時(shí)間長(cháng)，用油量大，廚房新風(fēng)不足，會(huì )造成廚房煙氣濃度高，滯留時(shí)間長(cháng)。以上這些原因都會(huì )加重室內污染物顆粒的含量，進(jìn)一步惡化室內環(huán)境。特別是在冬季門(mén)窗緊閉，廚房煙氣對室內環(huán)境的影響尤為明顯。
　　在中國處理油煙的家電產(chǎn)品 - 抽油煙機長(cháng)期停留在只排放不凈化的尷尬層面。據業(yè)內人士介紹，目前的抽油煙機，主要依靠電機的抽排功能，將油煙從廚房抽出后直接排放到大氣中，整個(gè)過(guò)程不涉及任何 “ 凈化 ” 環(huán)節。而且中國傳統的抽油煙機都是吊頂設計，為了炒菜的操作方便，其安裝高度一般均在 700 毫米左右。而風(fēng)機的有效作用半徑一般在 400 毫米左右，這樣油煙在鍋面一產(chǎn)生，很大一部份就會(huì )四處漫延，進(jìn)而污染廚房環(huán)境，侵害家人健康，若要提高其抽吸效果，只有大大降低其安裝高度，但這顯然就無(wú)法炒菜了 , 一般品牌的辦法是加大輸入功率，煙機耗電增大了，高度不降下來(lái)，吸力仍得不到有效的改善，相當于把吸塵器拉高地面吸塵的效果。八十年代引入吸油煙機至今二十多年的使用效果也證明了沒(méi)有一款產(chǎn)品能把油煙抽干凈，以至在消費者的頭腦里已經(jīng)形成了油煙機抽不干凈是正常的，抽的干凈反而怪了的觀(guān)念。
　　對于發(fā)展逾來(lái)逾迅猛的餐飲業(yè)來(lái)說(shuō)，不管是大型的酒店還是一般的小餐館，老板們?yōu)榱双@得更多的營(yíng)業(yè)利潤，一味的擴大營(yíng)業(yè)面積，而忽視了廚房這個(gè)關(guān)鍵的地方，他們盡可能的去縮減了廚房的使用面積，所以致使大多數廚房都是面臨著(zhù)通風(fēng)條件差，室內空氣不能對流，污濁空氣不能及時(shí)排放徹底，油膩嚴重的窘?jīng)r。室內滯留的油煙會(huì )擴散至餐廳內或靠近廚房的房間。嚴重影響餐廳內食客的就餐環(huán)境，直接影響餐廳的經(jīng)濟效益。沒(méi)有顧客會(huì )留在滿(mǎn)屋油煙的餐廳內就餐吃飯。也沒(méi)有顧客愿意到滿(mǎn)屋油污衛生條件差的餐廳消費，尤其是風(fēng)靡各地的燒烤店、火鍋店，人們光顧時(shí)都必須將外套用衣罩罩住，走出來(lái)依舊是一身的油煙味。
　　三、 國家標準
　　對于飲食業(yè)的廚房油煙的排放國家為防治大氣環(huán)境污染，國家逐步頒發(fā)了相應法律法規對油煙排放進(jìn)行限制。 1995 年 2 月國家環(huán)?？偩?、國家工商總局發(fā)布的《關(guān)于加強飲食娛樂(lè )服務(wù)企業(yè)環(huán)境管理的通知》及 1996 年國務(wù)院頒布的《中華人民共和國大氣污染防治法》第三十六條等規定 : 城市飲食服務(wù)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)者必須采取措施防治油煙氣對附近居民居住環(huán)境的污染；必須設置收集油煙、異味的裝置，消除油煙氣對空氣的污染。 2000 年 7 月 1 日，經(jīng)國家環(huán)境保護總局批準實(shí)施了《飲食業(yè)油煙排放標準》，規定了油煙排放標準限值 ( 最高允許排放的體積質(zhì)量為 2.0 mg/m3 ) 和監測分析方法。 此濃度限值的含量可打個(gè)形象描述：一只洗凈烘干的玻璃杯，用擦過(guò)護膚霜的手指抓了一下，玻璃杯外表面留下了兩個(gè)指印，此時(shí)玻璃杯增重約為 2 mg ，在排放的 1 m 3 油煙尾氣內只能達到這點(diǎn)重量的油煙尾氣含量。從這一國家標準的規定限值，可見(jiàn)油煙尾氣的排放濃度限制是十分嚴格的。 此標準中規定了飲食行業(yè)單位油煙的最高允許排放濃度和油煙凈化設施最低去除效率，見(jiàn)下表 2:
表 2 飲食業(yè)單位的油煙最高允許排放濃度和油煙凈化設施最低去除效率

2000 年 9 月 1 日，國家施行修訂后的《大氣污染防治法》中，新增了“城市飲食服務(wù)業(yè)的經(jīng)營(yíng)者，必須采取措施，防治油煙對附近居民的居住環(huán)境造成污染”的條款并明確了排污業(yè)主的法律責任，真正做到了食業(yè)油煙污染防治有法可依，違法必究。
針對于近年來(lái)越來(lái)越嚴重的廚房油煙污染問(wèn)題， 國家又相繼出臺了 << 飲食業(yè)油煙排放標準 >>(GB18483-2001) 和《飲食業(yè)油煙凈化設備技術(shù)要求及檢測技術(shù)規范》（ HJ/T62-2001 ） 以及《室內空氣質(zhì)量標準》等相關(guān)控制法規。根據室內空氣質(zhì)量標準，油煙中所含化學(xué)性物質(zhì)的標量，具體見(jiàn)表 3 ：
表 3 《室內空氣質(zhì)量標準》的數據參數

　　四、國內現有的油煙凈化方式：
　　權威專(zhuān)家認為，避免廚房油煙危害應該從關(guān)注廚房空氣質(zhì)量入手。
　　第一，要改變烹飪習慣。不要使油溫過(guò)熱，炒菜時(shí)油溫盡量不超過(guò) 200 ℃，這樣不僅能減輕 " 油煙綜合征 " ，從營(yíng)養學(xué)角度上，下鍋菜中的維生素也得到了有效保存。
　　第二，一定要做好廚房的通風(fēng)換氣。 中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì ) 專(zhuān)家推薦使用空氣凈化機，為了自己的健康，也為了后代子孫的健康。
　　目前，國內外對廚房煙氣已有一定的凈化治理措施，相應的凈化設備也得到開(kāi)發(fā)與利用。凈化的基本原理是運用顆粒的凈化機理，即慣性分離、靜電沉積、過(guò)濾及洗滌等，主要除去廚房煙氣中的顆粒物。
　　針對國內的幾種油煙凈化方式，我們總結并分析了各種凈化方式的特點(diǎn)和使用范圍，具體見(jiàn)表 4
表 4 現有煙氣凈化設備比較表

　　凈化設備是現有的改善方法。 由表 4 可以看出， 國生產(chǎn)的油煙凈化設備主要有四類(lèi)：
　　① 機械式油煙凈化設備： 主要采用機械過(guò)濾、吸附或其他機械分離的原理去除油煙的凈化設備。
　　② 靜電式油煙凈化器： 機內設置高頻高壓電場(chǎng)，使油煙帶上電荷，利用正極板的吸附作用去除油煙的凈化設備。
　　③ 濕式油煙凈化設備： 一般采用物理與化學(xué)相結合的方法，使用水噴淋進(jìn)行洗滌、乳化、碰撞、溶解、冷凝轉相等。循環(huán)水中適量加入油污凈化藥劑，以改善油煙霧的疏水性能，增加油水混合的乳化性能。因為濕法油煙凈化設備制作，工藝、操作條件要求都比較嚴格。為此，此類(lèi)凈化設備生產(chǎn)廠(chǎng)家較少，其安全性能很難達到基本保障。
　　④ 復合式油煙凈化設備： 以上介紹的三種不同處理方式的油煙凈化設備，為保證油煙的去除達到認定標準的規定，基本上都采用了兩種不同的形式（一般都增加了碰撞或過(guò)濾吸附的機理為多）結合制成一體，稱(chēng)為復合式。為此，以上介紹的三種不同類(lèi)型油煙凈化設備大多是制成復合式的產(chǎn)品。
　　五、成功的廚房油煙解決方案。
　　許多抽油煙機的廠(chǎng)家發(fā)現了油煙凈化這塊市場(chǎng)是非常龐大而且有潛力，所以眾多抽油煙機廠(chǎng)家不斷創(chuàng )新，開(kāi)發(fā)新的抽油煙機，但是由于抽油煙機本身的局限性，即使是新開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，根本達不到徹底的解決油煙污染的問(wèn)題，實(shí)際是只是商家的唱出噱頭。雖然有的抽油煙機確實(shí)可以抽到廚房?jì)却蟛糠值挠蜔?，但卻除不掉廚房?jì)鹊碾y聞氣味。
　　特別是那些高檔的酒店、高層的商務(wù)樓，許多餐廳也許就在辦公樓的下一層，難聞的油煙氣味影響了工作人員的心情，而且工作人員每天都無(wú)法專(zhuān)心工作，同時(shí)油煙氣味對人體也有很大的傷害。而且到處彌漫著(zhù)難聞的油煙味的寫(xiě)字樓也增加了物業(yè)公司出租的難度。
　　所以許多專(zhuān)門(mén)做空氣凈化產(chǎn)品的廠(chǎng)家經(jīng)過(guò)不懈的努力，經(jīng)過(guò)長(cháng)期的研究和開(kāi)發(fā)，推出了既能去除油煙也可以消除難聞的油煙氣味的產(chǎn)品，下面就以美國垂恩（ Trion ）產(chǎn)品為例，介紹一個(gè)成功的去除 油脂、煙霧、微粒和氣味 的解決方案
　　成功的廚房油煙機排氣系統：
　　
　　此產(chǎn)品采用五個(gè)獨立式組件，前置過(guò)濾器、 ESP 靜電凈化器、過(guò)濾組件、吸附組件和風(fēng)機組件。大體的工作流程如下：
　　第一步：擋板式過(guò)濾器：采用慣性原理， 當氣流通過(guò)時(shí)， 遇到擋板而改變方向，煙氣顆粒在慣性作用下到達擋板，進(jìn)入塵斗而被捕集， 可安全地捕獲大尺寸顆粒和凝聚的油霧，稱(chēng)為初級過(guò)濾器?？稍谟挽F濃度高的現場(chǎng)（漂浮于油上的霧或混有粉塵的場(chǎng)合）等中，備有可減輕單元負荷的過(guò)濾網(wǎng)，同時(shí)，通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)獨立的氣流作用，有效的
　　捕捉、除去油等的污染物質(zhì)，并向過(guò)濾網(wǎng)外部排放。這個(gè)步驟采用了慣性分離式的凈化方式。
　　
　　▲過(guò)濾網(wǎng)的氣流特性
　　第二步：兩段式過(guò)濾器（電離段和集塵段）。 電離段是采用了離子箱，靜電形式，通過(guò)高頻高壓直流電場(chǎng)，使油煙氣體分子電離，油霧粒子帶上荷電，荷電粒子在電場(chǎng)力的作用下向接地板運動(dòng)，帶電的油霧粒子被吸附、捕集在集塵板上并被炭化，使油霧分離。同時(shí)，由于集塵段極板面積達，除了實(shí)現凈化效率 ９５ ％以上的高效率之外，并可長(cháng)時(shí)間捕捉更多的污染物質(zhì)，因此可大幅降低清潔成本。并且在此過(guò)程中 產(chǎn)生少量臭氧，分解油煙、油霧和氣味中的有機物質(zhì)，消毒殺菌。 此步是采用靜電沉積式的凈化方式。
　　
　　第三步 : 經(jīng)過(guò)媒介模塊，再次吸收過(guò)濾，可安裝多個(gè)機械式過(guò)濾器，雙重過(guò)濾的效果，以達到最高凈化效率。
　　第四步：最后經(jīng)過(guò)吸附組件，活性炭、高錳酸鉀等對有機物具有極強的氧化作用，強力去除油煙及其氣味。
　　第五步：通過(guò)風(fēng)機組件， 把已經(jīng)除去油煙、油霧、油脂、氣味等污染物的潔凈空氣送到室外。
　　在此解決方案中，此種產(chǎn)品采用了國內現有的四種凈化方式中的三種凈化方式，運用了獨特組合凈化方式，高效地分離油煙，雙重過(guò)濾再吸附氣味， 達到最大效率的凈化廚房油煙的效果。而且美國（ Trion ）的此種凈化設備經(jīng)過(guò)美國 UL 認證，依據標準為 UL867, 它的防火等級相當嚴格 , 達到 A0 級，所以您無(wú)需擔心、質(zhì)疑它的防火功能。
　　對于大型酒店或大型的燒烤店， 美國的垂恩（ Trion ）產(chǎn)品還可以和中央空調相結合，作為一個(gè)獨立的循環(huán)系統使用?？照{設備和凈化設備相結合，減少室內空氣的排放，不僅可以防止污染物沉積在送風(fēng)管內和空調器表面而導致的熱交換率的降低。由于減少了空調室內空氣的排放，意味著(zhù)能量損失的減少，達到節能的效果。
　　
　　▲餐廳內集中凈化（與除味單元相結合的排風(fēng)設備）
　　六、去除廚房油煙，增強健康環(huán)保意識
　　使用靜電式除油煙凈化機，并且適當改變烹調方式，餐飲業(yè)的環(huán)境污染問(wèn)題將會(huì )得到很大的改善。廚藝人員、公眾居民的身體健康問(wèn)題也將隨之解決，提高人類(lèi)生活環(huán)境的質(zhì)量。但對于如何最佳的去除廚房油煙及氣味等污染物和如何減少二次污染，這仍然是一個(gè)很大的課題需要我們共同的去研究、解決。環(huán)境權利與義務(wù)是相輔相成的，環(huán)境保護人人有責，環(huán)境保護人人參與。