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餐饮油烟污染分析及处治技术探讨

2020-10-20杨伯瑜

科学与信息化 2020年22期

杨伯瑜

摘 要 餐饮油烟作为空气污染的重要来源,一旦其把控、处治不到位,极易致使周边环境污染加剧。本文从油烟的形成、油烟的成分以及油烟的危害入手,全面探讨了餐饮油烟的处治技术,以期为餐饮油烟的有效控制与科学处治有所裨益。

关键词 餐饮油烟;污染分析;处治技术

1餐饮油烟污染分析

1.1 油烟的形成

常用的烹饪用油包含两种:动物油和植物油,使用油进行食物烹饪时,食物和油脂会产生裂解反应或热氧化分解,且食物中包含的蛋白质、氨基酸、碳水化合物等等营养成分会发生米拉德系列反应。当烹饪时的油温高至170℃时,油脂还会逐步分解出现些许烟雾,且随着加热时油温的不断上升,分解速度也越来越快。当油温加热升温高至250℃时,烟雾增多并伴随刺鼻味道。而因烟雾温度高于周围空气,当油烟烟雾与周围冷的空气分子接触就会急剧降温,并在冷凝作用下结为露状。

1.2 油烟的成分

油烟污染所包含的成分多而复杂,不仅有油脂、蛋白质、调味料、原料等在高温烹饪下受热发生物理、化学等一系列反应生成有机烟气,而且还有物料经加热后分解、氧化、聚合产生的高分子化合物,还伴有燃烧产生的烟雾。研究表明,烹饪产生的油烟成分高达300种以上,化学成分有脂肪酸、烷烃、烯烃、醛类、酮、醇、酯、芳香族化合物以及杂环化合物等。

1.3 油烟的危害

烹饪产生的油烟其化学成分很多都含有毒性和致癌性,如苯并[a]芘、甲醛、二苯并[a,h]蒽等。当温度较高时,这些化学物质会形成大量游离基以及脂质过氧化物,而这些物质具有较高的脂溶性,因此,极易进入到人体内的血液循环而对身体造成伤害,如免疫毒性、致癌致突变性、肺脏毒性等。研究表明,烹饪产生的油烟烟雾能够诱导人体内产生自由基,其是导致癌症的罪魁祸首。同时,油烟还会刺激呼吸道,从而导致呼吸黏膜受损。另外,油类在经反复加热时,所产生的有毒害物质其含量会增至原本的几十至数百倍,若被吸入人体则伤害更大[1]。

2餐饮油烟处治技术

2.1 惯性分离法

惯性分离是通过改变气流的方向,并在惯性的作用下将油雾颗粒与气流分离,这种方法对分离大直径的油雾颗粒更为有效。此类装置通常是由铝合金等制成,呈蜂窝状结构,被安置于集风罩装置的内部。其优点是结构简单、所占空间小、价格便宜,缺点是净化效率极低。这种方法一般被用在复合式油烟处理技术的预处理环节,通常会配合其他处理技术一起使用。此种处理方法所用设备简单、压降低,但独自使用进行油烟处理往往达不到油烟的排放标准。当前,较为常用的复合式油烟净化设备,通过旋风分离和吸附过滤相结合的方法,对油烟和有害气体进行净化,其优点是净化效率高、材料更换便捷,但缺点是设备所占空间大。

2.2 液体洗涤法

洗涤主要是通过吸收液将油雾中有害的污染物进行吸收,并通过气体与液体接触使油雾从气体状态变为液态。此种方式可通过喷雾技术实现,即借助泵压喷出形成水膜或水雾,使油烟在经过设备时接触到水膜或水雾后成为含油液体,接着会被洗涤液冲洗并落入隔油池,从而实现对油烟的净化。由于气体与液体接触方式的差异,因此,使得净化处理的效果也存在较大差别。例如,基础喷淋净化效果不好,而效率较高的设备往往结构复杂而且会添加活性剂到水中,活性剂往往又是影响吸收洗涤效率的关键。对此,可在净化设备运转时,喷射雾化状态的活性剂,使之与吸入的烟雾颗粒充分混合接触,以实现高效率净化油烟的效果。

2.3 静电沉积法

使用电除尘器的静电沉积法是厨房油烟处理较为常用的方法。通过电除尘器使油烟颗粒物荷电,然后在电场力的作用下使荷电的油烟微颗粒通过惯性碰撞凝并,并在电极之间做定向移动,此时,油烟微颗粒通过电场力的作用集聚到极板上,并最终达到净化的效果。这种净化方式的优点为净化效率高、阻力小,可以达到大、中、小型最低去除率的排放标准,且价格低廉、设备体积小,因此广受欢迎。不过由于集烟尘的极板上油烟凝结后非常黏,后期设备清洁困难,设备维护量较大。

2.4 紫外光解法

油烟分子可通过高能UV紫外线和臭氧发生光解氧化,并分解转化成为水(H2O)和二氧化碳(CO2),然后从排烟管道排向室外。这种处理方式能够把高分子有害物质转变为低分子的无害物质,改变了油烟分子链的结构,有效避免了物理净化油烟造成的二次污染和异味等不足。紫外光分解油烟的设备通常置于油烟罩里面的入口位置,超过96%的油烟经油烟罩时会发生光解氧化,不仅可以防止油烟经过烟道,而且防止烟道内的残留物碰见明火导致火灾。

2.5 复合式净化法

单一的净化方式有不小的局限性和缺点,而复合式净化则是将各种单一净化的优势进行整合,弥补各种不足,从而实现高效净化。目前国内餐饮行业使用最多的复合式净化是活性炭与静电组合净化,湿式和静电组合净化等。特别是活性炭和静电组合的净化方式效率高、效果好,除了可以除去油雾颗粒、粉尘、油烟,还可以利用活性炭吸附异味,该组合净化技术去除油烟的效率达到了85%以上。然而,现阶段使用的复合式净化设备,很多都未进行整体系统的优化,而是把几种单一的净化方法进行串联、组合,致使出现设备阻力大、占用空间多等诸多问题,因而还具有一定的可继续优化提升改进空间,这也是未来油烟净化领域的重要发展研究方向[2]。

3餐饮油烟处治注意事项

(1)为提升餐饮油烟的处治成效,需通过借鉴国内外成功的油烟处治经验,并结合现阶段油烟的控制能力与现状,制定更为严苛的油烟排放标准,以减少油烟中有害物质的排放。同时,在进行净化技术与设备的选取时,须要综合考虑设备的净化效果与长久可用性。

(2)于油烟净化设备的实际使用过程中,影响净化效率的原因很多。而要想實现高效、理想的净化效率,不仅要保证净化设备的设计与安装正确无误,而且对于排放口的设计还应考虑当地主导风向以及与住宅区距离等多方因素。

(3)在使用油烟净化器一段时日之后,其内部往往会堆积大量的油渍、异物等,而在出现诸如冒油等情况时,如若安有相应的监督维护器,其便会发出警告,提示、监督用户对净化器予以维护清理,并且其具备防破坏性,遂对其可予以推行应用。

参考文献

[1] 宋炳黎.加强油烟污染治理彰显民生关怀[N].许昌日报,2020-06-03(002).

[2] 林宇烽.城市餐饮业油烟污染状况的分析与对策研究[J].资源节约与环保,2020(5):80-81.