＊宋瑞霖

（瀚沃環(huán)境技術(shù)（上海）有限公司 上海 201101）

隨著生活水平的逐漸提高，人們的環(huán)保意識(shí)也在漸漸加強(qiáng)，特別是餐飲油煙排放已經(jīng)進(jìn)入到大眾視野，并得到國(guó)家的重視。國(guó)家相關(guān)部門在2019年提出新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，《餐飲業(yè)油煙污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（征詢稿）對(duì)油煙濃度、顆粒物、非甲烷總烴以及臭氣濃度提出新的要求。新的問(wèn)題又?jǐn)[在所有從事餐飲業(yè)的業(yè)主身上：空間問(wèn)題以及二次投資的問(wèn)題。對(duì)此筆者做了相應(yīng)的解決方案，并從實(shí)際出發(fā)，切實(shí)解決一些行業(yè)痛點(diǎn)與難點(diǎn)。

本文結(jié)合目前主流的油煙凈化器原理裝置，加上自主開發(fā)的過(guò)濾網(wǎng)板相配合，組成一種全新的油煙凈化形式，以達(dá)到節(jié)約空間，節(jié)約投資，且能達(dá)到最新地方標(biāo)準(zhǔn)的油煙凈化設(shè)施。

1.項(xiàng)目選擇

客戶選擇標(biāo)準(zhǔn)，需要滿足以下條件：（1）無(wú)法安裝常規(guī)的管道式油煙凈化；（2）室內(nèi)凈空高于3200mm；（3）有自然補(bǔ)風(fēng)或是有強(qiáng)制補(bǔ)新風(fēng)系統(tǒng)；（4）有合適檢測(cè)位置；（5）比鄰住宅區(qū)域和辦公區(qū)域。

通過(guò)篩查，最終確定天山路8號(hào)的一個(gè)員工自備食堂項(xiàng)目作為應(yīng)用研究，項(xiàng)目所在地北面是居民區(qū)，西面為綠地，臨近高架橋，東面為辦公樓宇，南面為馬路。具體位置如圖1。

圖1 項(xiàng)目所在位置（應(yīng)用點(diǎn)）

此應(yīng)用點(diǎn)為本項(xiàng)目的使用地點(diǎn)，具體在本棟樓宇的3樓，為所在單位自用食堂。

2.選型設(shè)計(jì)

廚房位置及平面布置示意圖如圖2。

圖2 廚房平面圖

圖2所示為爐灶區(qū)域的相關(guān)爐灶數(shù)量，墻外為中內(nèi)央空調(diào)外機(jī)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，計(jì)算復(fù)核，通過(guò)三種方法計(jì)算相關(guān)排煙量，一種為廚房空間計(jì)算法，一種根據(jù)灶頭數(shù)量做為參考，一種為煙罩的投影面積。

(1)以空間為主的計(jì)算依據(jù)與結(jié)果

根據(jù)《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)與措施》-《暖通空調(diào)動(dòng)力》專冊(cè)中建議員工廚房的換風(fēng)次數(shù)為每小時(shí)25～35次計(jì)算，考慮實(shí)際工況以及以往經(jīng)驗(yàn)值，須在計(jì)算數(shù)值后再加30%的余量，方可保證最終廚房排煙能力。

整個(gè)廚房的面積為圖3陰影部分：45m2，已知凈空為3500mm，按上述計(jì)算方式得出結(jié)果為：

圖3 廚房占地面積

其中，Q：風(fēng)量（m3/h）；S：面積（m2）；H：高度（m）。

(2)根據(jù)灶頭數(shù)量確定風(fēng)量

依據(jù)《餐飲業(yè)油煙污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18483-2001）中第6款第6.6項(xiàng)監(jiān)測(cè)一欄目所示，每個(gè)灶頭為2000m3/h，本項(xiàng)目總計(jì)2個(gè)φ350炒鍋，一個(gè)φ500湯鍋，6個(gè)φ200小灶（折算為1個(gè)φ350炒鍋），按標(biāo)準(zhǔn)中計(jì)算為總風(fēng)量為：

其中，Q：風(fēng)量（m3/h）。

(3)根據(jù)煙罩投影面積確定風(fēng)量

其中，Q：風(fēng)量（m3/h）；v：煙罩設(shè)計(jì)吸風(fēng)風(fēng)速（m/s），通常取值范圍是0.3～0.8m/s（根據(jù)廚房不同用途取不同值，此處為員工食堂，則取最低值）；S煙：面積（m2）。注：煙罩的面積在計(jì)算時(shí)，需在煙罩投影的長(zhǎng)與寬處分別延長(zhǎng)300mm。

以現(xiàn)有的爐灶設(shè)備情況設(shè)計(jì)，煙罩的投影面積為1200mm×4500mm。按上述計(jì)算式計(jì)算如下：

三種計(jì)算方式得出的結(jié)果綜合考慮，最終確定為8000m3/h。

整套廚房一體式前置油煙凈化設(shè)備由機(jī)械凈化模塊、動(dòng)態(tài)離心凈化模塊、高低壓雙區(qū)離子凈化模塊、UV光解凈化模塊、活性炭吸附模塊、靜音離心風(fēng)機(jī)模塊、臭氧吸收模塊七部分組成。每一部分的模塊的工作原理如下：

①機(jī)械凈化模塊。主要作為初步大顆粒油煙的碰撞攔截，將生產(chǎn)過(guò)程中突然發(fā)生的大量煙霧進(jìn)行初效50%的過(guò)濾。②動(dòng)態(tài)離心凈化模塊。在凈化機(jī)主機(jī)進(jìn)氣通道中設(shè)計(jì)采用雙層疊合式油脂分離器，延長(zhǎng)油煙通道，降低流速，最大能力地將大的油煙分子聚合，再利用混合氣體的漩流實(shí)現(xiàn)油脂分離。攔截率80%以上，保護(hù)風(fēng)輪、內(nèi)倉(cāng)及風(fēng)管不被油漬粘附，實(shí)現(xiàn)持久強(qiáng)排和免拆洗效果。③高低壓雙區(qū)離子凈化模塊。第一級(jí)為電離區(qū)，強(qiáng)電場(chǎng)使微粒荷電成為帶電微粒，這些帶電微粒到達(dá)第二級(jí)集塵器后立刻被收集電極吸附，且部分炭化。二級(jí)式靜電吸附型，用來(lái)去除細(xì)微粒徑的碳?xì)浠衔锖推渌諝庵械碾s粒。整體通以高壓直流電以形成電場(chǎng),當(dāng)氣流中含有帶電微粒時(shí)，可以被高效去除。④UV光解凈化模塊。本產(chǎn)品利用特制UV紫外線光束照射油煙，改變油脂的分子結(jié)構(gòu)，使高分子化合物降解成低分子化合物。產(chǎn)生的臭氧對(duì)有機(jī)物具有極強(qiáng)的氧化作用，對(duì)油煙及其氣味有很強(qiáng)的清除作用，使其轉(zhuǎn)化成水和二氧化碳。⑤活性炭吸附凈化模塊。采用防水型蜂窩式活性炭，活性炭的多孔結(jié)構(gòu)提供了大量的表面積，這使得它很容易吸收和收集雜質(zhì)。⑥靜音離心風(fēng)機(jī)模塊。此處系統(tǒng)風(fēng)機(jī)，置于所有環(huán)節(jié)的后端，包括油煙凈化各個(gè)模塊組成的整套系統(tǒng)內(nèi)，氣體均為負(fù)壓，可有效防止臭氣溢出，避免對(duì)內(nèi)部環(huán)境的污染。⑦臭氧吸收模塊。采用γ活性氧化鋁為載體，采用獨(dú)特的稀土助劑及過(guò)渡金屬配方制備，可以有效去除在離子凈化段與UV光解段未能完全反應(yīng)的臭氧。

圖4 整合設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖

當(dāng)油煙經(jīng)過(guò)所有模塊時(shí)，已經(jīng)逐步分離凈化，最終只需要很短的風(fēng)管直接外排，而不需要在室外安裝其它設(shè)施。

3.安裝調(diào)試

在所在廚房的爐灶上方錨定膨脹螺絲的位置，采用包塑鋼絲繩吊裝好油煙凈化設(shè)備。調(diào)整好操作空間，確定整套油煙凈化設(shè)備前端距地高度為1950mm。整套油煙凈化設(shè)備貼墻固定，將外排煙風(fēng)管穿過(guò)預(yù)留好的孔洞并做好防蟲網(wǎng)固定。

4.實(shí)際應(yīng)用

經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的使用，通過(guò)在設(shè)備內(nèi)安裝風(fēng)速流量計(jì)、差壓計(jì)，以及在末端管道取樣，采用《餐飲業(yè)油煙污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18483-2001）推薦的工藝進(jìn)行油煙濃度分析、測(cè)定惡臭值、氣測(cè)定非甲烷烴值、測(cè)定顆粒物值。

(1)凈化器的風(fēng)壓與風(fēng)速關(guān)系

風(fēng)速與風(fēng)壓是油煙凈化設(shè)備的重要參數(shù)。

其中，P：風(fēng)壓（Pa）；V：風(fēng)速（m/s）。

為了保證廚房的油煙正常排出，使用風(fēng)機(jī)的靜壓用來(lái)克服設(shè)備內(nèi)各個(gè)模塊的阻力，阻力越大，風(fēng)速越低，則凈化器凈化效果越好，實(shí)測(cè)整套設(shè)備風(fēng)阻約這350Pa，風(fēng)機(jī)最終調(diào)整轉(zhuǎn)速在1250r/min，風(fēng)機(jī)風(fēng)量8600m3/h，全壓在650Pa效果最好。

(2)油煙的最終排放濃度

在實(shí)際工作過(guò)程中，進(jìn)入整體設(shè)備之前，取得的油煙濃度如表1。

表1 進(jìn)氣口油煙濃度

檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，多次檢測(cè)的油煙濃度均在4.7mg/m3以上，不能滿足現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)限值。經(jīng)過(guò)油煙凈化設(shè)備之后，檢測(cè)值如表2：

表2 經(jīng)過(guò)設(shè)備處理后的油煙濃度

因?yàn)橛蜔熍欧艥舛仁菣z測(cè)油煙凈化器的最重要指標(biāo)，所以為取得最佳數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)四次檢測(cè)取最后平均值做為最終依據(jù)。

(3)非甲烷總烴、顆粒物及異味排放前后比較

表3 檢測(cè)基礎(chǔ)條件

在同等檢測(cè)條件下進(jìn)行非甲烷總烴、顆粒物、臭氣濃度（無(wú)量綱），具體數(shù)值為表4檢測(cè)結(jié)果。

表4 檢測(cè)結(jié)果

檢測(cè)數(shù)值表4中的所有數(shù)據(jù)均達(dá)上海市地方最嚴(yán)格指標(biāo)。

5.結(jié)論

通過(guò)客戶的實(shí)際使用表明，廚房一體式前置油煙凈化設(shè)備不但使排煙管道具備免清潔的能力，關(guān)鍵對(duì)油煙濃度、異味、顆粒物以及非甲烷總烴去除效率也能夠達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，滿足《餐飲業(yè)污染物（油煙、顆粒物、非甲烷總烴、臭氧）協(xié)同凈化設(shè)備》（CCAEPI-RG-Q-052-2019）的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)更能滿足目前上海地方標(biāo)準(zhǔn)（DB31/844-2014）、北京地方標(biāo)準(zhǔn)（DB11/1488-2018）的相應(yīng)要求表5。

表5 經(jīng)設(shè)備處理后排放測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值

此套設(shè)備不但降低了有限制場(chǎng)所改造升級(jí)費(fèi)用以及排煙管道定期清洗的費(fèi)用，而且還可以避免火災(zāi)隱患。同時(shí)，如果出現(xiàn)故障，在設(shè)備的控制面板可以直觀地了解并及時(shí)檢修，避免出現(xiàn)環(huán)保排放不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象。最后，考慮到每一個(gè)廚房都不是標(biāo)準(zhǔn)化的可能，故在設(shè)備選型方面，可參考本文的風(fēng)量計(jì)算與風(fēng)機(jī)的配比，而設(shè)備的尺寸，則由廚房灶臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。