浅谈河南省餐饮油烟污染控制指标及应对探讨
2021-08-19 11:44:54 来源：安科瑞王蒙蒙
摘 要：分析河南省餐饮业的规模、分布及油烟污染物成分特征，从环保政策、监管、监测及指标替代性等几个方面分析，选择油烟和非甲烷总烃作为餐饮业油烟污染物控制因子。 结合实测数据和国内先进研究经验，确定餐饮业油烟和 非甲烷总烃的排放限值，考虑到河南省不同区域大气环境质量污染目标与压力，确定小型餐饮服务单位油烟排放限值执行1. 5 mg / m 3 ，中、大型餐饮服务单位油烟排放限值执行1. 0 mg / m 3 ，非甲烷总烃允许排放浓度设定为10. 0 mg / m 3。并规范油烟净化设施及油烟排放口的监督管理。不仅能使得河南省油烟污染物的减排，而且促使河南省蓝天行动计划和大气污染攻坚战目标的实现。
关键词：餐饮油烟；污染控制；管理机制；社会化治理；餐饮油烟监测云平台；安科瑞
0. 前言
当前，雾霾天气在全国蔓延，以可吸入颗粒物 (PM10 )、细颗粒物(PM2. 5 )、挥发性物(VOCs) 为特征污染物的区域性大气环境问题日益突出，餐饮业的废气排放对城市空气污染的贡献率不断上升，损害人民群众身体健康，影响社会和谐稳定。
河南省是全国人口大省，餐饮业在第三产业 服务业中一直占据重要的地位。河南省餐饮服务单位主要以量大、面广的中、小型餐饮服务单位为主，由于大部分餐饮服务单位位于人口密集度高的生活区或商业区，油烟和气味问题一直以来是居民投诉的焦点。 研究表明，餐饮业油烟污染物是细颗粒物PM2. 5 和 VOCs的主要来源之一，对空气质量及灰霾天气有一定影响作用。如何治理油烟污染已经成为社会热点议题，加强对餐饮油烟污染的治理已刻不容缓。
1.河南省餐饮业分布特征
近年来，随着国家政策和行业法规的引导和规范，河南省餐饮业呈现稳健的发展态势， 2016年全省餐饮住宿业营业额2460. 48亿元，占全省GDP总量的6. 08％ ，在国民经济和服务业中处于重要地位，河南省餐饮行业发展情况，见图 1。
图 1 河南省餐饮行业发展情况
河南省颁发餐饮服务许可证的餐饮服务单位截至2016年共约17万家，规模类别上，主要以中小型餐饮为主，大型和特大型餐馆占比较小，另外，河南省单位食堂主要包括学校食堂、机关企事业单位食堂、工地食堂及其他食堂的占比达到13. 28％ 。郑州、驻马店、洛阳、南阳、信阳等地区的餐饮服务单位数量较多，鹤壁、漯河、济源、三门峡等区域的餐饮服务单位较少。河南省各地区颁发餐饮服务许可证的餐饮服务单位数量分布情况，见图 2。
图 2 河南省不同地市餐饮服务单位占比
2. 餐饮业油烟污染物组成
研究表明，餐饮业油烟污染物主要包括颗粒物和气态物，餐饮业排放的颗粒物粒径在0. 010 ~ 10 μm之间，主要为细粒子，包括 PM2. 5 、PM10 和TSP，不同菜系烹调方式和原料影响颗粒物的组成；油烟污染物中VOCs组分复杂，主要组成部分为烃类物质和含氧物，其中苯系物、烷烯烃和酮类含量多。特征物质有甲苯、二甲苯、乙苯、丙酮、丙烯等。
3. 餐饮业油烟污染物控制指标选取
在选择餐饮业油烟污染物控制指标时主要从环保政策、环境监测与监管、指标替代性等几个方面进行分析。
3.1 环保政策
根据《大气污染行动计划》、《“十三五” 环境保护规划》、《河南省蓝天工程行动计划》、《河南省大气污染攻坚战实施方案》，国家及河南省在“十三五”期间提出了加强餐饮业油烟污染物特别是挥发性物的治理。目前参与国家标准修订研究的北京、深圳等环境科学研究机构在制定地方标准时均增加了挥发性物的控制因子，基于地方标准制定上要严于国标，该研究在指标制定过程中，在国标监控因子油烟的基础上，增加挥发性物的排放限值，能加强餐饮业油烟污染物的监督管理，更好的落实国家及河南省“十三五”环保政策。
3.2 环境监测与监管
餐饮油烟气态污染物中的VOCs成份较多，根据相关分析，多达300多种物质，没有统一的监测标准，也不利于监管。非甲烷总烃对VOCs有较好的指示作用，有相应的监测方法和浓度限值要求，方便监测和监管。
3.3 指标的可替代性
颗粒物:为了解餐饮油烟与颗粒物的相关性，文章对河南省郑州市的代表性餐饮服务单位在中午和晚上用餐高峰期进行了油烟污染物的采样及监测。采样使用崂应3012H型和明华 YQ3000－C型智能油烟颗粒物采样仪，对每个餐饮服务单位进行油烟采样及监测，油烟浓度与颗粒物浓度之间为线性关系，相关性较高，见图 3。
图 3 餐饮服务单位中油烟和颗粒物净化效率相关性
由图3可见，油烟净化设施可以较好的去除颗粒物，包括 PM2. 5，选择油烟因子可以作为PM2. 5的污染控制指标。
气态污染物:根据对代表性餐饮服务单位油烟气态污染物VOCs和非甲烷总烃进行采样及监测，油烟气态污染物VOCs和非甲烷总烃监测数据的相关性较高，见图 4。
由图4可见，油烟气态污染物的非甲烷总烃对VOCs有较好的指示作用，可替代性较好，选择非甲烷总烃作为油烟气态污染物VOCs的控制指标。
图 4 餐饮服务单位中 VOCs 和非甲烷总烃监测数据相关性
综上分析，从环保政策要求、监测与监管便利性、指标替代性3个方面分析，餐饮业油烟污染物控制指标初步确定为: 油烟和非甲烷总烃，见表1。
4. 餐饮业油烟污染物排放限值的确定
4. 1 餐饮油烟排放限值确定
4.1.1 实测数据分析
文章对河南省郑州市的 代表性餐饮服务单位进行了油烟污染物的采样及 监测，监测餐饮店涉及了豫菜、川湘菜、西式快餐、烤肉店、学校食堂、酒店宾馆、火锅店、大盘鸡店、 烩面馆等，体现了河南省的餐饮特色，具有较好的代表性。 监测的餐饮服务单位全都采用静电式或静电复合式的油烟净化设施。将检测的油烟污染物的实际排放浓度折算成单个灶头基准风量时的排放浓度，更有利于不同餐饮服务单位污染物排放浓度的对比。餐饮油烟基准浓度排放情况，见表2。
表 2 餐饮油烟基准浓度排放情况
根据不同类型餐饮服务单位的油烟污染物监测情况，餐饮服务单位油烟经净化处理前的基准浓度范围为2. 88 ~ 31. 89 mg / m 3 ，平均油烟初始浓度变化范围较大，平均值为11. 81 mg / m 3 。经油烟净化设施治理后油烟基准浓度范围为0. 91 ~ 7. 56 mg / m 3 ，平均值为2. 62。 餐饮服务单位的油烟净化效率范围在56. 7％ ~ 90. 1％之间，平均值为76. 0％ 。
4. 1. 2 对比国内相关研究
文中采样监测的餐 饮服务单位均安装有油烟净化设施，如快餐店、烤肉店定期对餐饮油烟净化设施进行维护，净化效率较高，能达到85％ 以上；部分餐饮服务单位油烟净化设施的污染物去除效率较低，不足80％ ，经调 查分析原因主要是油烟净化设施缺乏清洗维护，导致去除效率逐渐下降。根据文中监测结果，并结合深圳市环境监测、广东省标准化研究院及上海市环境监测站对餐饮油烟污染物的监 测数据来分析不同类型餐饮服务单位的油烟污染物监测情况 ，在净化处理前油烟浓度范围为2. 88 ~ 31. 89 mg / m 3，平均值为10. 15 mg / m 3 ，因此，统一基准值便于分析研究，文章确定净化处理前油烟平均基准值为10 mg / m 3 ，与深圳、上海等地方标准确定的净化处理前油烟平均基准值相持平。
4. 1. 3 油烟排放限值确定
综合国内不同地区对餐饮油烟浓度的监测结果，净化处理前的油烟平均基准值为10. 0 mg / m 3 ，油烟去除效率按85％、90％两个级别，经净化处理后餐饮服务单位的油烟排放浓度预计分别能达到1. 5、1. 0 mg / m 3 ；同时考虑河南省大气环境质量污染目标与压力以及餐饮服务单位实际情况，文章确定:在现行国标基础上适当加严餐饮服务单位的油烟排放限值，保守取值确定小型餐饮服务单位油烟排放限值执行1. 5 mg / m 3 ；中、大型餐饮服务单位油烟排放限值执行1. 0 mg / m 3 。
4.2 非甲烷总烃排放限值确定
4.2.1 实测数据分析
通过对郑州市的代表性 餐饮服务单位排放非甲烷总烃的采样及监测，将 检测的非甲烷总烃实际排放浓度折算成单个灶头 基准风量时的排放浓度，具体排放浓度，见表3。
表 3 餐饮业非甲烷总烃基准浓度排放情况
根据不同类型餐饮服务单位的非甲烷总烃监 测情况，餐饮服务单位非甲烷总烃的实测浓度范围为3. 54 ~ 18. 0 mg / m 3 ，折算成单个灶头基准风量时的基准浓度范围为3. 59 ~ 40. 2 mg / m 3 ，平均值在18. 07 mg / m 3左右。
4.2.2 非甲烷总烃排放限值确定
在非甲烷总烃基准浓度方面，根据该次现状监测结果，并结合北京市环境监测站、深圳市环境监测站对不同类型餐饮服务单位的非甲烷总烃监测情况，确定餐饮业污染物非甲烷总烃未经净化处理前的浓度范围为1. 53 ~ 72. 50 mg / m 3 ，平均浓度17. 42 mg / m 3 。该研究考虑到非甲烷总烃属于新增指标，且排放浓度水平差距非常大，保守确定非甲烷总烃基准浓度为20 mg / m 3 。在技术可达性方面，目前研究表明工业的VOCs的净化方式为炭吸附、低温等离子等技术，处理效率分别为50％ ~ 60％ 以上，现有的油烟净化技术与VOCs净化技 术进行集成，如机械过滤式＋静电＋吸附/ UV光解/ 低温等离子的复合技术，对VOCs的净化效率比较稳定，可确保对VOCs处理效率稳定达到60％ 以上，因此，以非甲烷总烃净化效率取60％ ，经净化处理后非甲烷总烃排放浓度可达到8 mg / m 3 ，保守起见该研究确定非甲烷总烃允许排放浓度为10. 0 mg / m 3 ；同时，鉴于河南省小型餐饮服务单位数量大、范围广，增加非甲烷总烃后需改进净化设施，对小型餐饮服务单位影响较大，因此考虑对小型餐饮服务单位不设置非甲烷总烃指标。新增该指标的浓度限值是为了推动油烟净化设施生产企业由单纯的油烟净化向着油烟和VOCs协同净化的方向发展，标准先行，以引导行业企业自主研发，并为企业研发指明方向。
5. 油烟污染物控制措施要求
文章对餐饮油烟净化设备的使用、安装和运 行维护也提出了相应要求。
(1) 为使餐饮服务单位安装符合要求的油烟净化设备，且安装油烟净化设备后能满足该研究油烟排放要求，规定“餐饮服务单位要安装净化设施，并设置集气罩、排风管道和排风机。 未经任何净化设施处理排放油烟污染物的餐饮服务单位视同超标排放”；
(2) 为防止餐饮服务单位不及时清洗维护而造成的设备净化效率下降，提出“餐饮服务单位的集排气系统和净化设施应定期维护保养，并做清洗和更换维护记录，保留台账备查。”为环境保护部门现场检查、判断企业是否存在违法的行为提供依据；
(3) 在线监控是环保行业的趋势，对于大型餐饮服务单位的环保设施管理应更加规范，提出“大型餐饮服务单位应安装净化设施在线监控系统”。
5. 油烟污染物控制措施要求
文章对餐饮油烟净化设备的使用、安装和运 行维护也提出了相应要求。
(1) 为使餐饮服务单位安装符合要求的油烟净化设备，且安装油烟净化设备后能满足该研究油烟排放要求，规定“餐饮服务单位要安装净化设施，并设置集气罩、排风管道和排风机。 未经任何净化设施处理排放油烟污染物的餐饮服务单位视同超标排放”；
(2) 为防止餐饮服务单位不及时清洗维护而造成的设备净化效率下降，提出“餐饮服务单位的集排气系统和净化设施应定期维护保养，并做清洗和更换维护记录，保留台账备查。”为环境保护部门现场检查、判断企业是否存在违法的行为提供依据；
(3) 在线监控是环保行业的趋势，对于大型餐饮服务单位的环保设施管理应更加规范，提出“大型餐饮服务单位应安装净化设施在线监控系统”。
■ 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
6.2平台主要功能
（1）在线监测
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。
6.3 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：
6.4设备选型方案
注：双探头适合双排烟通道的场合，每路探头监测1路排烟通道。
7.结论
(1) 从环保政策、监管、监测及指标替代性等几个方面分析，选择油烟和非甲烷总烃作为餐饮业油烟污染物控制因子。
(2) 通过分析餐饮行业实测数据、国内相关研究，考虑河南省不同区域大气环境质量污染目标与压力，确定小型餐饮服务单位油烟排放限值执行1. 5 mg / m 3 ，中、大型餐饮服务单位油烟排放限值执行1. 0 mg / m 3 ，非甲烷总烃允许排放浓度设定为10. 0 mg / m 3 。
(3) 文章在饮食业油烟排放标准的基础上增加了对餐饮业挥发性物的排放管理，加严了餐饮业油烟污染物的排放限值，能使得河南省油烟污染物的减排，促使河南省蓝天行动计划和大气污染攻坚战目标的实现，有利于区域经济与环境的协调发展
【参考文献】
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[5]安科瑞AcrelCloud-3500餐饮油烟监测云平台.2020.05版.
作者简介：
王蒙蒙，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。
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