餐饮源VOCs组成特征及处理技术研究进展

餐饮油烟排放是环境挥发性有机化合物（VOCs）的来源之一,严重威胁着环境空气质量和人类健康。结合餐饮油烟VOCs的组成特征,总结近几年餐饮油烟VOCs净化技术的研究现状及其难点,同时阐述了油烟VOCs净化组合工艺的优势和必要性。最后针对现有问题对油烟VOCs净化组合工艺的发展进行展望,以期为发展绿色高效油烟净化技术提供参考。     

餐饮油烟VOCs催化氧化技术研究进展

随着我国经济高速发展，餐饮油烟（COFs）排放量与日俱增，其释放的油烟颗粒物（CFPM）和气态挥发性有机物（VOCs）对人们身体健康和生态环境造成的危害持续增加，由此引发了科研工作者的高度关注。传统的油烟净化技术如高压静电法、离心分离法、过滤法和液体洗涤法等，已经不能满足排放要求；一些成熟的VOCs治理技术在这个背景下被应用到餐饮油烟的VOCs净化中，并取得了显著进展。鉴于此，本综述总结了高温催化氧化技术、低温等离子体-催化氧化技术的最新进展，着重分析了餐饮油烟VOCs消除应用中催化材料的特点及发展趋势，以期为餐饮油烟VOCs高效净化技术的研究提供参考和借鉴。     

传统北京烤鸭烤制过程中大气污染物的排放特征

烤鸭是具有北京特色的传统美食之一,制作过程采用果木炭火烤制方式,与其它食物烹饪过程存在明显的差异,国内还未对这类餐饮源的排放特征进行过系统研究,为掌握这类餐饮源排放特征,从而为污染控制提供技术依据,选取北京市具有代表性的烤鸭店,研究了其烤鸭烤制过程中大气污染物的排放特征.结果表明,传统烤鸭烤制过程中排放的油烟、颗粒物、挥发性有机物(VOCs)和醛酮类化合物的基准排放浓度分别为(0.74±0.45)、(15.32±7.93)、(7.60±3.41)和(1.22±0.59)mg·m~(-3);颗粒物排放浓度要远高于油烟排放浓度,VOCs组分构成相对复杂,既包括烷烃、烯烃、芳香烃等VOCs也包括醛酮类、醇类、酯类等含氧VOCs和卤代烃,其中3-甲基呋喃、乙醇和乙酸甲酯的浓度最高;醛酮类化合物的主要组分有乙醛、甲醛和丙烯醛等,其中C1~C3物质占72.27%.     

油烟净化设备对餐饮排放物的净化效率

研究了不同类型的油烟净化设备对不同餐饮排放物的净化效率,研究了静电除尘净化设备、水喷雾净化设备、紫外光解净化设备、撞击流净化设备等对餐饮排放的油烟、挥发性有机物、PM_(2.5)的净化效率。结果显示:紫外光解净化设备和撞击流净化设备相对经典静电除尘净化设备和水喷雾净化设备对餐饮排放油烟的净化效率要高很多,对PM_(2.5)和VOC的净化效率达45%以上。     

餐饮油烟排放对大气污染的影响及管控

该文对衡水市环境监测站周边的2个典型餐饮单元进行了为期1 a的油烟排放连续监测,以摸清餐饮服务单元的排放规律。针对餐饮单元的油烟排放规律,提出中小型餐饮单元可在夏季缩短油烟净化设备的清理周期至2～3个月/次,以确保设备的正常运作和净化效率,在冬季适当延长清理周期至4～6个月/次,降低设备的运维成本的建议。餐饮油烟在夏季的累计排放浓度为2 808.73 mg/m~3,是冬季油烟累计排放浓度(289.58 mg/m~3)的9.7倍。经初步估算,仅环境监测站周边2 km范围内的餐饮单元将向大气环境排放将近700 t/a的油烟。餐饮油烟排放对O_3的质量浓度有一定的影响,通过进一步的Pearson相关性分析,结果表明餐饮源油烟排放与O3污染之间呈正相关,具有统计学意义(0.4≤|r|≤0.7,p0.05)。尽管餐饮油烟排放变化趋势与PM_(2.5)变化趋势不符,Pearson相关性分析表明餐饮油烟排放对PM_(2.5)污染物浓度有影响,具有统计学意义(0.4≤|r|≤0.8,p0.05)。     

餐饮行业活动水平调查及大气污染物排放清单编制研究

餐饮行业是重要的大气污染源,但人们对其实际存在状况、活动水平及排放量的了解有限.以菏泽市为例,采用逐户摸排的方式获得辖区内餐饮单位的基本状况,最终建立餐饮行业的大气污染物排放清单.结果表明:①菏泽市餐饮单位共9 259家,其中大型、中型、小型餐饮单位占比分别为4%、14%和82%,其分布与人口聚居及流动相关,空气质量数值模拟区域空气质量时应考虑这些因素.②餐饮单位的员工人数和餐位数均与表征单位规模的基准灶头数呈显著的相关关系,员工人数与基准灶头数的线性方程为y=2.5x1.3（R2为0.93）,餐位数与基准灶头数的线性方程为y=23.0x1.5（R2为0.98）,其丰富了表征餐饮单位规模的手段.③在全部被调查的餐饮单位中,安装油烟净化设备的仅占45%,大型、中型、小型餐饮单位安装油烟净化设备的占比分别为64%、59%、41%,其相应的油烟净化率算术平均值分别为52.8%、49.1%、32.1%,表明餐饮单位规模越大越重视油烟的净化.④菏泽市餐饮行业污染主要来自于油烟排放及燃料使用2个部分,其中,SO₂、NO_x、NH₃和CO主要来源于燃料使用,而PM₁₀、PM_2.5、VOCs（挥发性有机物）、BC（黑碳）、OC（有机碳）则来源于燃料使用和油烟排放,并且油烟排放的贡献较高.⑤餐饮行业的能源结构中气体燃料占比（76%）较大,液体燃料、煤、生物质占比分别为6%、11%、7%,电能占比不足1%.研究显示,餐饮油烟排放控制的重点在于油烟净化设备的普及、能力维护及运行保障,因此有关部门需加强监管力度.      

北京市典型餐饮企业油烟中醛酮类化合物污染特征

醛酮类化合物作为餐饮油烟的组成物质之一,是挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)中化学反应活性较强的一类物质.但目前国内还没有针对餐饮源醛酮类化合物的排放特征进行较为系统的研究.为进一步明确餐饮源醛酮类化合物排放水平和控制现状,获取城市群餐饮源VOCs排放控制决策依据,本研究选取北京市8家不同类型的餐饮企业,采用涂布2,4-二硝基苯肼(DNPH)的硅胶采样管进行油烟样品采集,用超高效液相色谱(UPLC)对油烟样品中的醛酮类化合物进行测定.结果表明按基准风量折算后,8家餐饮企业排放的油烟中醛酮类化合物浓度高低依次是:烤鸭中式烧烤家常菜西式快餐学校食堂中式快餐川菜淮扬菜.餐饮企业油烟中醛酮类化合物(C1~C9)浓度水平范围为115.47~1 035.99μg·m-3.不同类型餐饮企业油烟中醛酮类化合物组分构成存在较为明显的差异,中式餐饮企业醛酮类化合物C1~C3物质所占比例均在40%以上.快餐类餐饮企业醛酮类化合物C4~C9所占比例明显高于其他类型餐饮企业.从醛酮类化合物控制现状来看,北京市目前主流高压静电式油烟净化器对醛酮类化合物的去除效果十分有限.     

北京:发布《餐饮业大气污染物排放标准》

<正>北京市制定并发布《餐饮业大气污染物排放标准》(DB11/1488-2018)(以下简称"标准")。标准规定了餐饮服务单位排放的油烟、颗粒物和非甲烷总烃(注:"非甲烷总烃"为表征"挥发性有机物",简称"VOCs"的一种指标)三项污染物的排放限值,明确了三项污染物的监测要求和分析测定方法,提出了净化设备的运行操作要求。该标准将于2019年1月1日起实施,其中油烟和颗粒物限值自标准实施之日     

河南省餐饮油烟污染控制指标及排放限值探讨

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防治目标与压力,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,非甲烷总烃最高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。不仅能促进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防治攻坚战目标的实现。     

静电油烟净化器对餐饮油烟中醛酮类VOCs的去除

利用2,4-二硝基苯肼（DNPH）硅胶管采集了9家餐饮企业静电油烟净化装置处理前后的醛酮类VOCs样品,并采用高效液相色谱（HPLC）进行分析.结果表明,9家餐饮企业处理前后的油烟中醛酮类VOCs浓度范围分别为419.5~3372,415.8~2934μg/m³,经过基准风量折算后的浓度分别为783.4~3761和541.7~2997μg/m³,VOCs排放浓度与烹饪方式、实际使用灶头数和排风量有关.从排放的醛酮类VOCs的种类来看,C1~C3化合物的浓度占检测到的总羰基的66%以上,且甲醛占比最高,其次是乙醛;C4~C8化合物的含量相对较低.静电式油烟净化器对醛酮类VOCs的平均净化效率为31.82%,最高可达69.14%,其中对甲醛的净化效果最佳,平均为35.21%,最高达80.10%.复合式静电油烟净化器的净化效果要稍好于单一静电油烟净化器.     

烹调油烟中挥发性有机物的排放初探

挥发性有机化合物(VOCs)是大气臭氧和二次有机气溶胶污染的关键前体物,而烹调油烟排放的VOCs作为大气中VOCs的重要来源之一,对其排放浓度进行研究具有重要意义.从食用油的烧杯加热实验入手,简化模拟烹调油烟发生情景,采用Tenax吸附管采样,热脱附-气相色谱-质谱法(GC-MS)定量检测分析,以加热温度和油品作为变量,对花生油、葵花籽油、大豆油、调和油和橄榄油在不同温度下加热生成的油烟VOCs浓度进行了比较分析,并初步估算了在实验温度范围内典型食用油单位时间内油烟VOCs的排放强度.结果表明,5种典型食用油随着加热温度的升高,排放的油烟中VOCs的浓度也随之升高;而在同一温度下加热5种食用油,调和油产生的油烟中VOCs的浓度最低;对不同温度下典型食用油单位时间内油烟VOCs的排放强度进行拟合,结果为二项式最优,其单位时间内油烟VOCs的排放强度范围为1.6～11.1 mg.(kg.min)-1.     

基于GC-MS的烹调油烟VOCs的组分研究

挥发性有机物(VOCs)是PM2.5和臭氧生成的重要前体物之一,而VOCs组分不同,对大气反应的贡献也不同.烹调油烟排放的VOCs作为大气中VOCs的重要来源之一,其化学成分随所选用的食用油种类、食品种类、烹调方式、加热温度等的不同有很大差异.从对食用油的烧杯加热实验入手,简化模拟烹调油烟发生情景,以油温和油品为变量,采用Tenax吸附管采样,热脱附-气相色谱-质谱法(GC-MS)对不同油品在不同温度下加热产生的VOCs进行组分分析,根据谱库检索和图谱解析,利用面积归一化的半定量法,对各条件下油烟VOCs的具体组分进行了初步的定性和定量.     

北京市餐饮业大气污染物排放特征

餐饮业是中国大型城市大气环境污染源之一.为了解餐饮业大气污染物的产生能力,本研究以北京为研究对象,选取41家不同菜系的餐饮企业,现场实地检测了净化设备前端的油烟、颗粒物和非甲烷总烃(NMHC)的产生浓度水平.结果表明,净化前油烟、颗粒物和NMHC的初始平均浓度约为1.93、 6.6和10.9 mg·m~(-3).提出了一种基于工作日与非工作日的估算污染物排放总量的计算方法.并基于北京市餐饮企业数量和本研究测得的排放因子,初步估算了2019年全市餐饮源主要污染物的初始产生总量,油烟、颗粒物和NMHC的年排放总量分别为5 512、 18 849和6 169 t.川湘菜、烧烤、烤鸭与家常菜产生的油烟与颗粒物浓度的Pearson系数均0.6,具有强相关性;其中川湘菜和烤鸭排放的Pearson系数均0.8,呈现极强相关性.     

饮食业油烟净化设备技术性能的探讨

按照HJ/T62-2001的要求，通过没来回净化设备实验室检测系统，比较了国内4种饮食业油烟净化设备的去除效率，本体阻力等技术性能指标，并结合用户调查，对目前国内饮食业油烟治理技术的特点及局限性作了初步的探讨，结果表明，复合式净化设备油烟的去除效率较高，静电式净化设备的本体阻力较小，而湿式净化设备的维护较为简便。     

重点行业VOCs排放特征统计分析

吸附法是当前VOCs处理的基础方法,对不同特征的VOCs排放,吸附剂的特征选择也不尽相同。为进一步对特征匹配吸附的应用提供指导,通过文献调研和现场调查,收集了国内部分重点VOCs排放行业源排放数据,在通用的VOCs化学种类分析的基础上,进一步引入VOCs分子特征和性质分析,尝试对重点VOCs排放行业的VOCs 排放特征进行更加完备的系统分析和统计,明确各重点行业的VOCs排放统计特性,为其针对性吸附治理提供更加全面的指导。依据行业门类VOCs排放的综合特征分析,可为VOCs 废气控制技术的选择、评价和开发提供参考。     

我国工业VOCs减排控制与管理对策研究

对我国工业挥发性有机物（VOCs）排放进行了研究,其中包括工业VOCs的排放特征、控制现状与管理政策.我国工业VOCs具有排放强度大、波动范围宽、地域分布不平衡等特点,集中分布在京津地区、山东半岛、长三角和珠三角地区.现有的主流控制技术包括吸附回收、催化燃烧、蓄热燃烧、生物净化以及吸附浓缩/催化燃烧联用技术,污染控制的重点领域在石油化工、油气回收、造船与集装箱以及印刷、制药、皮革加工等行业.VOCs管理比较薄弱,相关的法律/法规/标准较少,监管尚不到位.研究认为VOCs治理应以重点区域、典型行业为对象,逐步推进,以实际削减量为目标,通过技术筛选、示范工程等途径,建立健全相关行业VOCs排放法规/标准,并辅助于相关的排放登记制度与分级收费制度,可有效减少VOCs的整体排放量.     

餐饮油烟中挥发性有机物风险评估

餐饮油烟中的挥发性有机物(VOCs)通过参与大气化学反应、气味效应、毒性效应影响室内外环境及人体健康. 分别于冬夏两季(6月和12月)用餐高峰时段对天津某中型餐馆排放油烟中VOCs进行实地监测,通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析得出厨房油烟VOCs中主要污染物为乙醇和丙烷;餐馆油烟去除效率不足30%,对环境影响显著;醛类是影响油烟排放源臭气指数的主要污染物,油烟平均嗅阈值与丁醛嗅阈值相当;厨房排放油烟中含氧有机物和烯烃是其光化学活性的主要贡献者,油烟单位数浓度活性为3.8×10-12,与正己烷相当;厨房油烟中1,3-丁二烯、苯的致癌风险分别为1.3×10-3和1.6×10-5,存在较大的人群潜在致癌风险.      

四川省餐饮源挥发性有机物组分特征和清单

选取四川省12家典型餐饮单位开展了NMHCs浓度和VOCs组分监测,结合已有数据,综合建立了含117种VOCs组分的餐饮源组分谱,获得本地化NMHCs排放因子,基于自下而上的研究方法,建立了四川省餐饮源挥发性有机物排放清单.结果表明,含氧和烷烃两类组分为川菜、烧烤和食堂餐饮的最主要的组分,二者合计质量分数在75%以上,主要VOCs物种为乙醇、甲醛、乙烷、己醛、乙烯、 1,3-丁二烯和丙烯醛等;含氧组分对OFP的贡献最大,其次是烯烃,主要OFP贡献物种为甲醛、乙烯、乙醇、 1,3-丁二烯、丙烯醛和己醛等. 2019年四川省餐饮源VOCs排放量和OFP值分别为32 kt和141 kt,分别占四川省人为源VOCs排放量和OFP值的5%左右,餐饮源对臭氧生成可能有重要贡献,应加大餐饮源挥发性有机物管控力度.