上海典型餐饮油烟达标情况及排放因子研究

2021-08-17江英华

资源节约与环保 2021年7期

江英华

（上海市黄浦区环境监测站上海 200011）

引言

现阶段，我国人民生活水平不断提高，餐饮企业数量快速增长，餐饮企业也逐渐由分散趋于集中。餐饮业的快速发展带来极大便利的同时，由于餐企位于人口密集的区域，且排气筒高度较低，餐饮业油烟污染问题日趋严重[1]。王桂霞等人通过对北京市环境大气和3 家不同烹调方式餐馆的PM10，PM2.5 样品分析表明：3 家餐馆在油烟排放时间段PM2.5 质量浓度是当日环境大气PM2.5 质量浓度的3.0-7.1 倍。岳浩选取了北京市5 家典型餐饮单位作为典型代表，进而对北京市餐饮业VOCs 的排放特征,处理现状,减排潜力等方面进行了以下研究，发现家常菜的VOCs排放浓度最高可达752μg/m3。越来越多的研究表明，餐饮油烟源成为大气有机颗粒物的主要贡献源之一，也是城市地区重要VOCs 排放源[2]。近年来，我国开展了一些餐饮源颗粒物与VOCs排放清单编制研究。国内餐饮油烟源排放清单主要核算基准包括人口数、就餐人次、食用油用量和灶头数。通过文献调研和实地调研等方式，研究者建立了成都市、长春市、菏泽市、兰州市、上海市等地区以及国家层面的餐饮源排放清单，但少有研究通过大量实测进行排放因子的本地化修正。本研究结合上海市4类典型餐饮源颗粒物与非甲烷总烃（NMHC）实测排放浓度，并通过2018 年至2020 年对上海市中心城区餐企烟气排放的监测，获取上海市不同规模餐饮源本地化排放因子，以期为颗粒物与VOCs 排放清单的编制提供数据支撑。

1 研究方法

1.1 采样点位及方法

采样区域为上海市餐饮企业聚集区域中心城区，以餐饮油烟排放口为采样对象开展排放因子监测工作，测定烟气排放速率、油烟排放浓度，并记录基准灶头数、油烟净化器使用情况、排气罩灶面投影面积等信息。采样时间段分别为2018 年11 月-12月，2019 年8 月-11 月，2020 年8 月-11 月，采样时间集中在餐饮企业作业的高峰时段，即午餐（11:30–13:30）或晚餐（17:00–20:30）时间。采样方法依据HJ/T 397-2007，油烟测试方法依据GB 18483-2001，所采用的实验器材有自动烟尘（气）测试仪3012H 型、油烟滤筒、红外测油仪OL1010 型、空盒气压DYM3型、简易数字式温湿度计Testo608-H2 型。同时，选取4 类（快餐1 家、中餐2 家、日式简餐1 家、川菜1 家）典型餐企测量细颗粒物与非甲烷总烃的浓度。采取稀释通道烟气采样的方式获得颗粒物样品，所有滤膜样品经平衡干燥称重，同时从同批次石英滤膜中抽取2 张滤膜作为实验室分析的空白滤膜，同样经过烘烤、平衡、称重等前期处理准备，样品含量与空白含量的差值即为所采集颗粒物中的实际含量。非甲烷总烃浓度参照HJ 1012-2018测定。

1.2 油烟基准排放浓度计算

按式（1）将实测浓度折算为基准风量的排放浓度，参照上海市《餐饮业油烟排放标准》（DB 31/844-2014）[3]，油烟的实测浓度或基准浓度超标即为油烟排放超标。油烟浓度值与排风量值均以标准状态下的干气体为基准。本研究的基准灶头数按排气罩灶面投影面积折算，1 个基准灶头对应排气罩灶面投影面积为1.1m2。

式中C基—基准风量的排放浓度，mg/m3；

C测—实测排放浓度，mg/m3；

Q测—实测排风量，mg/m3；

Q基—单个基准灶头的排风量，以2000m3/h 计；

n—采样期间投用的基准灶头数，个。

1.3 排放因子计算

采样的餐饮企业按照《饮食业油烟排放标准》[4]划分为大、中、小型三个规模，小型餐饮企业基准灶头数3；中型餐饮企业基准灶头数3 且6；大型餐饮企业基准灶头数6。本研究采样点位于油烟净化器后管道，即实测得排放因子为净化后的排放因子。以灶头数为基准的排放因子由实验过程中排放污染的浓度、排气风量计算获得，公式如下：

式中Ei—不同污染物排放量，g；

n —基准灶头数，个；

Hscale—不同规模餐企的年总经营时间，h；

Vscale—不同规模餐企的单位灶头烟气排放速率，m3/（h·个基准灶头）；

EFi—不同污染物排放因子，g/（h·个基准灶头）；

Ci—烟气中污染物浓度，mg/m3。

2 结果与讨论

2.1 油烟排放超标率

监测餐企超标情况见表1。小型餐饮企业油烟排放超标率在3 年中都较高，而大型、中型餐饮企业超标率较低。2018 年总体超标率最低，无大型、中型餐企油烟排放超标。2019 年各个规模餐企油烟超标率均为最高，总体超标率为最高。2020 年，各类型餐企超标率均有所下降，总体油烟排放超标率改善。2018 年至2020 年，上海市中心城区餐饮企业油烟超标率呈现先升后降的趋势。在上海市中心城区，大量的小型餐企集中于综合楼宇中共同使用油烟排放管道，可能超出管道的设计风量，且共同使用的情况使得油烟排放难以精细化管理，易造成油烟排放超标。

表1 餐企油烟排放超标率

2.2 烟气与油烟排放速率

本研究实测的各规模餐饮企业烟气排放速率为小型>中型>大型餐企，呈现趋势与技术手册给定值不一致。在监测的各餐企中，大型餐企更具有独立使用烟气排放管道的能力，当灶头存在空闲时烟气排放速率较低；大量的小型餐企位置集中并共同使用油烟排放管道（部分中型餐企也存在类似情况），并基本不存在具有空闲灶头情况，使小型餐企单位基准灶头烟气排放速率较高。

各规模餐企的油烟排放速率趋势与烟气排放速率趋势相同，小型餐企集中排放的烟气量较大，会使油烟浓度较高。

2.3 排放因子

不同规模餐饮企业单位基准灶头排放因子见表2。由于各规模餐饮企业烟气排放速率为小型>中型>大型，故各规模餐饮企业油烟排放因子也为小型>中型>大型。相比起其他研究，本次PM2.5 实测排放因子较小，主要原因是上海市油烟净化器安装与运行效果较好，并且大型餐企与商业楼宇、餐饮集聚区的餐饮服务企业需设置二级油烟净化装置，根据上海市《餐饮业油烟污染控制技术规范（试行）》，净化后细颗粒油烟（PM2.5）去除率达到90%。