餐飲油煙排放量大且復(fù)雜的現(xiàn)狀及排放要求對測量要求的影響

1.餐飲油煙排放檢測方法及儀器現(xiàn)狀 現(xiàn)行餐飲油煙排放控制標(biāo)準(zhǔn)的主要指標(biāo)僅為排放濃度和油煙去除效率，主要利用等速采樣法采集排風(fēng)管或排氣筒內(nèi)的油煙氣體，將油煙采集在采樣器內(nèi)，再利用金屬濾筒吸收和紅外分光光度法檢測。由于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在成本和手段上存在一定的局限性，可采用檢氣管法采集油煙使顯色層顯色，也可利用吸收劑吸收餐飲油煙的重量法快速檢測餐飲油煙排放濃度。由于餐飲油煙排放顆粒主要為PM2.5，同時(shí)VOCs又是二次有機(jī)氣溶膠的重要前體物，因此，為了更好地揭示餐飲油煙理化特性及其對環(huán)境的影響，需要關(guān)注PM2.5和VOCs濃度指標(biāo)。目前針對PM2.5的檢測方法主要有濾膜稱重法，而針對VOCs的檢測方法主要有氣相色譜法、傅里葉變換紅外光譜法等。 1.1飲食業(yè)油煙污染產(chǎn)生的主要原因 圖1 紅外分光光度法油煙檢測裝置示意圖 油煙含量由波數(shù)分別為2930cm?1（CH2基團(tuán)中C—H鍵的伸縮振動(dòng)）、2960cm?1（CH3基團(tuán)中C—H鍵的伸縮振動(dòng)）和3030cm?1（芳香環(huán)中C—H鍵的伸縮振動(dòng)）譜帶處的吸光度A2930、A2960和A3030進(jìn)行計(jì)算。餐飲油煙實(shí)測質(zhì)量濃度計(jì)算式： 式中：c1為餐飲油煙實(shí)測質(zhì)量濃度，mg·m?3；c2為濾筒清洗液油煙質(zhì)量濃度，mg·L?1；V為濾筒清洗液稀釋定容體積，mL；V0為采樣體積，m3。 1.2檢氣管法 圖2為檢氣管法裝置結(jié)構(gòu)示意圖。利用采樣泵把油煙采集至檢氣管內(nèi)，并將其固定在過濾層面，在此油煙通過催化劑作用與濃硫酸發(fā)生分解反應(yīng)，產(chǎn)生深色反應(yīng)物。通過目測此反應(yīng)物顏色的深淺，可定性判別油煙濃度超達(dá)標(biāo)情況。 圖2 檢氣管法裝置結(jié)構(gòu)示意圖 檢氣管法雖然能夠快速檢測餐飲油煙排放是否達(dá)標(biāo)，并且適用范圍廣、成本低，但僅是一種半定量的方法，為單點(diǎn)采集，采樣后的比色受人為因素影響，容易出現(xiàn)誤判。 1.3重量法 重量法通過采集器將餐飲油煙送至吸收劑中吸收稱重計(jì)算餐飲油煙排放量。油煙含量計(jì)算式為： 重量法能夠快速、簡單、方便地監(jiān)測餐飲油煙排放，但對采樣流量、測定條件等有一定要求，且在采樣時(shí)不能吸收分子量小、沸點(diǎn)低的有機(jī)物而造成測量結(jié)果偏小。 1.4PM2.5濾膜稱重法 濾膜稱重法是目前餐飲油煙PM2.5測量的主要方法。該方法利用2.5μm切割頭采集器對餐飲油煙進(jìn)行采樣，送至濾膜過濾收集烘干稱重進(jìn)而確定油煙PM2.5質(zhì)量濃度。 式中，m0為采樣前濾膜重量，mg。 PM2.5濾膜稱重法操作簡單，檢測結(jié)果不受油煙顆粒物物理性質(zhì)影響，準(zhǔn)確度較高，通常也作為國家標(biāo)準(zhǔn)中其他PM2.5監(jiān)測方法的對比方法，但這種方法操作繁瑣，測量周期較長，為此又發(fā)展了β射線法、微振蕩天平法和光散射法等。 1.5VOCs氣相色譜?質(zhì)譜聯(lián)用法 氣相色譜法是將需要進(jìn)行分析的油煙導(dǎo)入色譜柱，由于各組分在流動(dòng)相和固定相之間具有不同的分配系數(shù)，會(huì)隨流動(dòng)相和固定相做相對運(yùn)動(dòng)，且由于各組分滯留時(shí)間不同，色譜柱內(nèi)的物質(zhì)會(huì)按不同順序流出，根據(jù)流出物質(zhì)的濃度及時(shí)間的不同形成的色譜圖，以此達(dá)到對油煙VOCs成分的定性與定量分析。質(zhì)譜法是利用高速電子束撞擊氣態(tài)分子，把電離出的離子加速導(dǎo)入質(zhì)量分析器中，然后按照碎片離子質(zhì)荷比的大小順序進(jìn)行收集和記錄得到質(zhì)譜圖，從而根據(jù)質(zhì)譜峰的位置定性分析成分和結(jié)構(gòu)，根據(jù)質(zhì)譜峰的相對強(qiáng)度定量分析濃度。 氣相色譜?質(zhì)譜聯(lián)用法結(jié)合了氣相色譜法和質(zhì)譜法的優(yōu)點(diǎn)，具有靈敏度高、分析速度快、鑒別能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可同時(shí)完成待測組分的分離和鑒定，特別適用于多組分混合物中未知組分的定性定量分析、化合物分子結(jié)構(gòu)判別、化合物分子量測定，也是餐飲油煙VOCs檢測的主要手段。 表1給出了餐飲油煙排放檢測方法的對比。 參考文獻(xiàn) [1]于天澤,楊斌,熊非,王嘉華,蔡小舒.餐飲油煙排放在線監(jiān)測儀器研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].能源研究與信息,2020,36(1):9-15. [2]姚鑫,陳猛,范澤云,等.烹飪油煙污染及其控制技術(shù)研究進(jìn)展[J].化學(xué)工業(yè)與工程,2015,32(3):53-58. [3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊2022.05 [4]安科瑞油煙監(jiān)測平臺(tái)宣傳冊2020.01