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        上海典型餐飲油煙達標情況及排放因子研究

        2021-08-17 14:38:10江英華
        資源節(jié)約與環(huán)保 2021年7期
        關鍵詞:灶頭油煙餐飲企業(yè)

        江英華

        (上海市黃浦區(qū)環(huán)境監(jiān)測站 上海 200011)

        引言

        現階段,我國人民生活水平不斷提高,餐飲企業(yè)數量快速增長,餐飲企業(yè)也逐漸由分散趨于集中。餐飲業(yè)的快速發(fā)展帶來極大便利的同時,由于餐企位于人口密集的區(qū)域,且排氣筒高度較低,餐飲業(yè)油煙污染問題日趨嚴重[1]。王桂霞等人通過對北京市環(huán)境大氣和3 家不同烹調方式餐館的PM10,PM2.5 樣品分析表明:3 家餐館在油煙排放時間段PM2.5 質量濃度是當日環(huán)境大氣PM2.5 質量濃度的3.0-7.1 倍。岳浩選取了北京市5 家典型餐飲單位作為典型代表,進而對北京市餐飲業(yè)VOCs 的排放特征,處理現狀,減排潛力等方面進行了以下研究,發(fā)現家常菜的VOCs排放濃度最高可達752μg/m3。越來越多的研究表明,餐飲油煙源成為大氣有機顆粒物的主要貢獻源之一,也是城市地區(qū)重要VOCs 排放源[2]。近年來,我國開展了一些餐飲源顆粒物與VOCs排放清單編制研究。國內餐飲油煙源排放清單主要核算基準包括人口數、就餐人次、食用油用量和灶頭數。通過文獻調研和實地調研等方式,研究者建立了成都市、長春市、菏澤市、蘭州市、上海市等地區(qū)以及國家層面的餐飲源排放清單,但少有研究通過大量實測進行排放因子的本地化修正。本研究結合上海市4類典型餐飲源顆粒物與非甲烷總烴(NMHC)實測排放濃度,并通過2018 年至2020 年對上海市中心城區(qū)餐企煙氣排放的監(jiān)測,獲取上海市不同規(guī)模餐飲源本地化排放因子,以期為顆粒物與VOCs 排放清單的編制提供數據支撐。

        1 研究方法

        1.1 采樣點位及方法

        采樣區(qū)域為上海市餐飲企業(yè)聚集區(qū)域中心城區(qū),以餐飲油煙排放口為采樣對象開展排放因子監(jiān)測工作,測定煙氣排放速率、油煙排放濃度,并記錄基準灶頭數、油煙凈化器使用情況、排氣罩灶面投影面積等信息。采樣時間段分別為2018 年11 月-12月,2019 年8 月-11 月,2020 年8 月-11 月,采樣時間集中在餐飲企業(yè)作業(yè)的高峰時段,即午餐(11:30–13:30)或晚餐(17:00–20:30)時間。采樣方法依據HJ/T 397-2007,油煙測試方法依據GB 18483-2001,所采用的實驗器材有自動煙塵(氣)測試儀3012H 型、油煙濾筒、紅外測油儀OL1010 型、空盒氣壓DYM3型、簡易數字式溫濕度計Testo608-H2 型。同時,選取4 類(快餐1 家、中餐2 家、日式簡餐1 家、川菜1 家)典型餐企測量細顆粒物與非甲烷總烴的濃度。采取稀釋通道煙氣采樣的方式獲得顆粒物樣品,所有濾膜樣品經平衡干燥稱重,同時從同批次石英濾膜中抽取2 張濾膜作為實驗室分析的空白濾膜,同樣經過烘烤、平衡、稱重等前期處理準備,樣品含量與空白含量的差值即為所采集顆粒物中的實際含量。非甲烷總烴濃度參照HJ 1012-2018測定。

        1.2 油煙基準排放濃度計算

        按式(1)將實測濃度折算為基準風量的排放濃度,參照上海市《餐飲業(yè)油煙排放標準》(DB 31/844-2014)[3],油煙的實測濃度或基準濃度超標即為油煙排放超標。油煙濃度值與排風量值均以標準狀態(tài)下的干氣體為基準。本研究的基準灶頭數按排氣罩灶面投影面積折算,1 個基準灶頭對應排氣罩灶面投影面積為1.1m2。

        式中C基—基準風量的排放濃度,mg/m3;

        C測—實測排放濃度,mg/m3;

        Q測—實測排風量,mg/m3;

        Q基—單個基準灶頭的排風量,以2000m3/h 計;

        n—采樣期間投用的基準灶頭數,個。

        1.3 排放因子計算

        采樣的餐飲企業(yè)按照 《飲食業(yè)油煙排放標準》[4]劃分為大、中、小型三個規(guī)模,小型餐飲企業(yè)基準灶頭數3;中型餐飲企業(yè)基準灶頭數3 且6;大型餐飲企業(yè)基準灶頭數6。本研究采樣點位于油煙凈化器后管道,即實測得排放因子為凈化后的排放因子。以灶頭數為基準的排放因子由實驗過程中排放污染的濃度、排氣風量計算獲得,公式如下:

        式中Ei—不同污染物排放量,g;

        n —基準灶頭數,個;

        Hscale—不同規(guī)模餐企的年總經營時間,h;

        Vscale—不同規(guī)模餐企的單位灶頭煙氣排放速率,m3/(h·個基準灶頭);

        EFi—不同污染物排放因子,g/(h·個基準灶頭);

        Ci—煙氣中污染物濃度,mg/m3。

        2 結果與討論

        2.1 油煙排放超標率

        監(jiān)測餐企超標情況見表1。小型餐飲企業(yè)油煙排放超標率在3 年中都較高,而大型、中型餐飲企業(yè)超標率較低。2018 年總體超標率最低,無大型、中型餐企油煙排放超標。2019 年各個規(guī)模餐企油煙超標率均為最高,總體超標率為最高。2020 年,各類型餐企超標率均有所下降,總體油煙排放超標率改善。2018 年至2020 年,上海市中心城區(qū)餐飲企業(yè)油煙超標率呈現先升后降的趨勢。在上海市中心城區(qū),大量的小型餐企集中于綜合樓宇中共同使用油煙排放管道,可能超出管道的設計風量,且共同使用的情況使得油煙排放難以精細化管理,易造成油煙排放超標。

        表1 餐企油煙排放超標率

        2.2 煙氣與油煙排放速率

        本研究實測的各規(guī)模餐飲企業(yè)煙氣排放速率為小型>中型>大型餐企,呈現趨勢與技術手冊給定值不一致。在監(jiān)測的各餐企中,大型餐企更具有獨立使用煙氣排放管道的能力,當灶頭存在空閑時煙氣排放速率較低;大量的小型餐企位置集中并共同使用油煙排放管道(部分中型餐企也存在類似情況),并基本不存在具有空閑灶頭情況,使小型餐企單位基準灶頭煙氣排放速率較高。

        各規(guī)模餐企的油煙排放速率趨勢與煙氣排放速率趨勢相同,小型餐企集中排放的煙氣量較大,會使油煙濃度較高。

        2.3 排放因子

        不同規(guī)模餐飲企業(yè)單位基準灶頭排放因子見表2。由于各規(guī)模餐飲企業(yè)煙氣排放速率為小型>中型>大型,故各規(guī)模餐飲企業(yè)油煙排放因子也為小型>中型>大型。相比起其他研究,本次PM2.5 實測排放因子較小,主要原因是上海市油煙凈化器安裝與運行效果較好,并且大型餐企與商業(yè)樓宇、餐飲集聚區(qū)的餐飲服務企業(yè)需設置二級油煙凈化裝置,根據上海市《餐飲業(yè)油煙污染控制技術規(guī)范(試行)》,凈化后細顆粒油煙(PM2.5)去除率達到90%。

        表2 不同規(guī)模餐飲企業(yè)單位基準灶頭排放因子單位:g/(h·個基準灶頭)

        結語

        (1)2018 年至2020 年,上海市中心城區(qū)餐飲企業(yè)油煙超標率呈現先升后降的趨勢,三年中小型餐企油煙超標率均為最高。小型餐企數量多,位置集中,共同使用油煙排放管道,難以精細化管理,容易造成油煙排放超標。

        (2)以單位基準灶頭為核算基準的上海市餐飲油煙源PM2.5排放因子為大型餐企0.96 g/(h·個基準灶頭)、中型餐企1.38 g/(h·個基準灶頭)、小型餐企3.07 g/(h·個基準灶頭)。

        (3)以單位基準灶頭為核算基準的上海市餐飲油煙源VOCs排放因子為大型餐企5.14 g/(h·個基準灶頭)、中型餐企7.45 g/(h·個基準灶頭)、小型餐企16.49 g/(h·個基準灶頭)。

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