上海典型餐飲油煙達(dá)標(biāo)情況及排放因子研究

江英華

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

引言

現(xiàn)階段，我國人民生活水平不斷提高，餐飲企業(yè)數(shù)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(shí)，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(yán)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(diào)方式餐館的PM10，PM2.5 樣品分析表明：3 家餐館在油煙排放時(shí)間段PM2.5 質(zhì)量濃度是當(dāng)日環(huán)境大氣PM2.5 質(zhì)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(jìn)而對北京市餐飲業(yè)VOCs 的排放特征,處理現(xiàn)狀,減排潛力等方面進(jìn)行了以下研究，發(fā)現(xiàn)家常菜的VOCs排放濃度最高可達(dá)752μg/m3。越來越多的研究表明，餐飲油煙源成為大氣有機(jī)顆粒物的主要貢獻(xiàn)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(nèi)餐飲油煙源排放清單主要核算基準(zhǔn)包括人口數(shù)、就餐人次、食用油用量和灶頭數(shù)。通過文獻(xiàn)調(diào)研和實(shí)地調(diào)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(shí)測進(jìn)行排放因子的本地化修正。本研究結(jié)合上海市4類典型餐飲源顆粒物與非甲烷總烴（NMHC）實(shí)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(shù)據(jù)支撐。

1 研究方法

1.1 采樣點(diǎn)位及方法

采樣區(qū)域?yàn)樯虾Ｊ胁惋嬈髽I(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(zhǔn)灶頭數(shù)、油煙凈化器使用情況、排氣罩灶面投影面積等信息。采樣時(shí)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(shí)間集中在餐飲企業(yè)作業(yè)的高峰時(shí)段，即午餐（11:30–13:30）或晚餐（17:00–20:30）時(shí)間。采樣方法依據(jù)HJ/T 397-2007，油煙測試方法依據(jù)GB 18483-2001，所采用的實(shí)驗(yàn)器材有自動(dòng)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(shù)字式溫濕度計(jì)Testo608-H2 型。同時(shí)，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(xì)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(jīng)平衡干燥稱重，同時(shí)從同批次石英濾膜中抽取2 張濾膜作為實(shí)驗(yàn)室分析的空白濾膜，同樣經(jīng)過烘烤、平衡、稱重等前期處理準(zhǔn)備，樣品含量與空白含量的差值即為所采集顆粒物中的實(shí)際含量。非甲烷總烴濃度參照HJ 1012-2018測定。

1.2 油煙基準(zhǔn)排放濃度計(jì)算

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

式中C基—基準(zhǔn)風(fēng)量的排放濃度，mg/m3；

C測—實(shí)測排放濃度，mg/m3；

Q測—實(shí)測排風(fēng)量，mg/m3；

Q基—單個(gè)基準(zhǔn)灶頭的排風(fēng)量，以2000m3/h 計(jì)；

n—采樣期間投用的基準(zhǔn)灶頭數(shù)，個(gè)。

1.3 排放因子計(jì)算

采樣的餐飲企業(yè)按照 《飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)》[4]劃分為大、中、小型三個(gè)規(guī)模，小型餐飲企業(yè)基準(zhǔn)灶頭數(shù)3；中型餐飲企業(yè)基準(zhǔn)灶頭數(shù)3 且6；大型餐飲企業(yè)基準(zhǔn)灶頭數(shù)6。本研究采樣點(diǎn)位于油煙凈化器后管道，即實(shí)測得排放因子為凈化后的排放因子。以灶頭數(shù)為基準(zhǔn)的排放因子由實(shí)驗(yàn)過程中排放污染的濃度、排氣風(fēng)量計(jì)算獲得，公式如下：

式中Ei—不同污染物排放量，g；

n —基準(zhǔn)灶頭數(shù)，個(gè)；

Hscale—不同規(guī)模餐企的年總經(jīng)營時(shí)間，h；

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

EFi—不同污染物排放因子，g/（h·個(gè)基準(zhǔn)灶頭）；

Ci—煙氣中污染物濃度，mg/m3。

2 結(jié)果與討論

2.1 油煙排放超標(biāo)率

監(jiān)測餐企超標(biāo)情況見表1。小型餐飲企業(yè)油煙排放超標(biāo)率在3 年中都較高，而大型、中型餐飲企業(yè)超標(biāo)率較低。2018 年總體超標(biāo)率最低，無大型、中型餐企油煙排放超標(biāo)。2019 年各個(gè)規(guī)模餐企油煙超標(biāo)率均為最高，總體超標(biāo)率為最高。2020 年，各類型餐企超標(biāo)率均有所下降，總體油煙排放超標(biāo)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(biāo)率呈現(xiàn)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(shè)計(jì)風(fēng)量，且共同使用的情況使得油煙排放難以精細(xì)化管理，易造成油煙排放超標(biāo)。

表1 餐企油煙排放超標(biāo)率

2.2 煙氣與油煙排放速率

本研究實(shí)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(xiàn)趨勢與技術(shù)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(dú)立使用煙氣排放管道的能力，當(dāng)灶頭存在空閑時(shí)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(zhǔn)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(zhǔn)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(shí)測排放因子較小，主要原因是上海市油煙凈化器安裝與運(yùn)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(wù)企業(yè)需設(shè)置二級油煙凈化裝置，根據(jù)上海市《餐飲業(yè)油煙污染控制技術(shù)規(guī)范（試行）》，凈化后細(xì)顆粒油煙（PM2.5）去除率達(dá)到90%。

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

結(jié)語

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

（2）以單位基準(zhǔn)灶頭為核算基準(zhǔn)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(gè)基準(zhǔn)灶頭）、中型餐企1.38 g/（h·個(gè)基準(zhǔn)灶頭）、小型餐企3.07 g/（h·個(gè)基準(zhǔn)灶頭）。

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