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文檔簡介
《深圳市家庭油煙機排放控制技術規范》編制說明(報批稿)《深圳市家庭油煙機排放控制技術規范》編制組二〇一六年九月目錄TOC\o"1-3"\f\h\z\u1項目背景 11.1任務來源 11.2工作過程 12中國家庭飲食及廚房油煙凈化概況 12.1中國家庭飲食概況 12.2家庭廚房油煙凈化行業發展趨勢 23標準制(修)訂的必要性分析及總體思路 33.1深圳市家庭油煙現行規范管理措施及存在的問題 33.2制定家庭油煙排放標準的必要性 33.3編制原則方法和技術依據 33.3.1編制原則 33.3.2擬采用的方法 43.3.3主要技術依據 44深圳市家庭油煙大氣產排污及污染控制技術分析 54.1深圳市家庭油煙產污分析 54.2深圳市家庭油煙污染物排放特征 74.2.1深圳市家庭油煙顆粒物排放特征 74.2.2深圳市家庭油煙中甲烷和非甲烷總烴排放特征 104.2.3深圳市家庭油煙中醛酮類化合物排放特征 134.3深圳市家庭油煙污染防治技術分析 144.3.1機械式凈化法 144.3.2離心式凈化法 154.3.3濕式凈化法 154.3.4靜電沉積法 154.3.5復合凈化法 164.3.6催化氧化法 164.3.7等離子凈化法 165標準主要技術內容 165.1標準適用范圍 165.2標準結構框架 175.3術語和定義 175.4污染物項目的選擇原則及限值要求 175.4.1本標準中污染物控制項目選擇原則 175.4.2控制項目的限值要求 175.5監測監控要求 215.5.1控制要求 215.5.2檢測要求 226國內外相關標準的調查研究 226.1國外相關標準 226.2我國主要相關標準 236.3本標準與主要國內外相關標準比較 237實施本標準的經濟技術分析 247.1投資預算 247.2運行費用估算 247.3實施本標準的技術分析 24《深圳市家庭油煙機排放控制技術規范》編制說明1項目背景1.1任務來源(1)為了有效解決深圳市家庭廚房油煙對人體健康的影響,減少因油煙氣排放而產生的鄰里糾紛和大氣污染,2015年6月受深圳市人居環境委員會委托,組織編制《深圳市家庭油煙機排放控制技術規范》。(2)標準項目承擔單位:深圳市環境監測行業協會、深圳市環境監測中心站。1.2工作過程(1)任務下達后,標準編制組通過查閱科技文獻,收集了家庭廚房油煙的治理技術資料,并對深圳市典型區域的家庭廚房現狀和品牌家用吸油煙機生產企業進行了調研。(2)2016年1月,在完成深圳市家庭廚房吸油煙機使用情況和吸油煙機生產企業情況的調查工作之后,我們采集了深圳市18個典型家庭的廚房油煙吸油煙機安裝使用情況,并基于此搭建了家庭油煙油煙排放綜合測試平臺,購置租用了深圳市典型家庭常用品牌吸油煙機18臺(套),配備了齊全的家庭廚房用具,采購了不同的油品、食材,根據深圳市典型家庭的菜譜進行烹飪,對不同品牌和不同烹飪條件下排放的油煙進行了系統的監測,完成了不同品牌吸油煙機油煙凈化效率的測試工作。(3)2016年5月,標準編制組結合積累監測數據,針對家庭油煙治理技術、吸油煙機發展情況以及標準限定的指標和范圍的具體意見等開展了廣泛的調研,開展了標準的制定和本編制說明的撰寫工作。本標準編制組于2016年6月30日完成本征求意見稿的編制工作。2中國家庭飲食及廚房油煙凈化概況2.1中國家庭飲食概況中國家庭飲食文化具有獨特地位。它不僅維持著人們的生存、獲得維持生命的要義,而且已然升華到滿足人的精神需求的高度,成為人們充實人生、提高生命質量的重要體現。當下,我國家庭飲食文化有其自身特點,比如繼承性、層次性與地域性等。不過,隨著社會的不斷發展,中國家庭飲食的未來建構更加凸顯健康與營養、色香與味形以及禮儀與文化等核心元素。食色,性也。中國人對飲食的倚重,與“天”齊平。民以食為天,食以味為先。中國家庭飲食是中國飲食文化中最重要的組成部分,內容豐富、傳承久遠。從時間上看,中國的家庭飲食有早餐、午餐與晚餐之分;從主從關系上看,家庭飲食又有主食、副食與點心之分;從文化認知上看,中國的家庭飲食講究“五味調和”、“以味為本”的理念;從地域區別來看,我們的飲食逐步形成了南甜、北咸、東辣、西酸的地域特點,也就是目前我們所熟知的具有廣泛影響和代表性的:四川菜系(川菜)、山東菜系(魯菜)、廣東菜系(粵菜)、江蘇菜系(蘇菜)、浙江菜系(浙菜)、福建菜系(閩菜)、安徽菜系(徽菜)、湖南菜系(湘菜)這八大菜系。一言以蔽之,中國家庭飲食花色豐富、品種齊全,具有諸多自身的特點,但是在烹飪方式上,各類菜式均包含有“炒”,這也是油煙產生的主要來源方式。按地域分類,深圳市屬于廣東菜系(粵菜),但由于深圳市居民來自全國各地,帶來了各自的本土菜系,成為中國菜系融合最早的地區。2.2家庭廚房油煙凈化行業發展趨勢通常情況下,技術潮流都是由國外發端后再傳入中國,然后再在中國的本土發芽壯大,但油煙的凈化技術是一個例外,國內的油煙凈化技術并沒有國外的先進技術可以借鑒。中國的家庭油煙機的時代是由排氣扇開始,到薄型機時代,再到深型機時代(頂吸和歐式),再到側吸煙機時代,集成灶時代一路慢慢走來:第一代吸油煙機(1992年開始生產)是現代油煙機的鄒形,其原理是在灶具上方垂直安裝,但由于距灶具臺面太高(75cm),在實際應用中,油煙易受外界干擾,從而造成廚房污染,而且功能單一、造型簡單,已逐漸被各個廠家淘汰。第二代吸油煙機(1998年開始生產)是在第一代的技術基礎上,對吸油煙機的外形進行了局部的調整,但并沒有解決第一代油煙機所存在的各種技術難題,更是增加了使用過程中容易碰頭的弊端。吸煙效果較差。可是沒想到在2008年,市場上竟然還有80%的廠家還在生產類似的過時產品。第三代吸油煙機(2003年開始生產)明顯有別于第一代、第二代煙機。由于采用低位安裝,所以在吸油煙效果方面有了明顯的改善,油煙無處逃逸。該類產品2007年在北京、上海、廣州、深圳等東部沿海城市理性消費的帶動下,購買量爆增。造成大量的廠家在2008年投入精力開發該類新產品。第四代吸油煙機(2007年開始生產)是具有劃時代意義的開創式設計,充分考慮了前三代吸油煙機的缺點和不足,采用超大的正面無憂濾油網,結合低位安裝,真正達到近吸、盡吸、凈吸;而且還增加了雙側面輔助進風口,讓油煙無處可逃。3標準制(修)訂的必要性分析及總體思路3.1深圳市家庭油煙現行規范管理措施及存在的問題家庭廚房吸油煙機屬于家電產品,早在1993年,國家輕工業部就發布了我國第一個吸油煙機的行業標準《吸油煙機》(QB/T1816-1993),1999年國家質量技術監督局發布了我國第一個吸油煙機的國家標準《吸油煙機》(GB/T17713-1997),之后于2011年再次修訂,本次修訂對氣味降低度和油脂分離度兩項指標做了具體的要求和測試規范,但仍然是作為推薦標準,由吸油煙機生產企業自愿執行。由此導致家庭油煙排放的監控和管理依然處于空白狀態,吸油煙機生產日趨同質化,嚴重影響了企業和國家創新能力的發展,對大氣環境造成了一定程度上的污染,對人體健康產生了較大影響。3.2制定家庭油煙排放標準的必要性我國目前飲食油煙控制相關的法律法規標準體系較為完善,國家層面上有《飲食業油煙排放標準(試行)》GB18483-2001、《飲食業環境保護技術規范》HJ554-2010、《飲食業油煙凈化設備技術要求及檢測技術規范(試行)》HJ/T62-2001;深圳市地方有《深圳經濟特區服務行業環境保護管理辦法》(深圳市人民政府第109號令發布、第225號令修訂)。然而,不論是國家還是地方,關于家庭廚房油煙排放的控制方面,到目前為止還沒有明確的規定。由此造成的大氣和居住環境污染、鄰里糾紛和身體健康問題層出不窮,深圳市作為經濟特區,改革開放的排頭兵和試驗田,理應在家庭油煙排放控制方面率先垂范,為國家和其他地方開展相關控制積累經驗,從而引導家用吸油煙機行業向著健康環保的方向發展,更好的保護人們的身心健康和生態環境。3.3編制原則方法和技術依據3.3.1編制原則依據《中華人民共和國環境保護法》、《吸油煙機》(GB/T17713-2011)、《深圳經濟特區環境保護條例》,為保障人體身心健康,保護人們的生活環境,改善環境空氣質量而制定深圳市地方標準《深圳市家庭油煙排放限值及技術規范》。在本標準的編制過程中,始終體現科學性、先進性、污染防治技術的可行性,并充分圍繞為實現社會、經濟的可持續發展和保護環境協同發展為基本原則進行編制。(1)嚴格排放控制本標準強調污染防治技術即家庭油煙凈化技術的可行性,將國家推薦標準變為強制執行的基礎上,引入了吸油煙機油煙凈化效率的技術指標,進一步規范了家庭吸油煙機行業的發展,降低了同等條件下家庭油煙排放濃度和排放量,減輕了家庭油煙對大氣環境的污染影響。(2)兼顧管理控制本標準通過調研吸油煙機生產企業吸油煙機生產和研發情況、調查深圳市典型家庭廚房吸油煙機安裝和油煙產排放情況、搭建油煙綜合測試平臺測試吸油煙機油煙凈化效率等,從采樣監測分析和排放控制措施的監督實施這兩方面相結合來判斷家庭油煙排放控制措施是否得到認真的執行,能夠有效的規范吸油煙機生產企業的生產經營行為、提高消費者的健康環保的廚房吸油煙機購置理念。3.3.2擬采用的方法對國內外有關家庭廚房吸油煙相關的法規、標準和規范進行調研,結合深圳實際情況提出標準的可行性方案;開展深圳市典型區域家庭廚房油煙排放實測工作,摸清油煙排放相關特征、規律和變化趨勢;對深圳市場上銷售的國內外吸油煙機的氣味降低都、油脂分離度等技術指標進行調研和驗證,對不同品牌的吸油煙機的油煙凈化效率進行測試,分析標準中吸油煙機油煙截留效率限值的可行性;對深圳市環境保護和行政主管部門和深圳市行政主管部門進行調研,提出標準中有關污染排放控制措施。3.3.3主要技術依據家庭廚房吸油煙機屬于家電產品,1993年國家輕工業部發布了我國第一個吸油煙機的行業標準《吸油煙機》(QB/T1816-1993),1999年國家質量技術監督局發布了我國第一個吸油煙機的國家標注《吸油煙機》(GB/T17713-1997),之后于2011年再次修訂,標準中詳細規定了家用廚房吸油煙機的安全、噪聲、空氣動力性能、油脂分離度、氣味降低度等方面要求和測試方法。本標準同時參照具有類似規范效果的我國飲食油煙控制相關的法律法規標準體系,包括國家層面上有《飲食業油煙排放標準(試行)》GB18483-2001、《飲食業環境保護技術規范》HJ554-2010、《飲食業油煙凈化設備技術要求及檢測技術規范(試行)》HJ/T62-2001以及深圳市地方的《深圳經濟特區服務行業環境保護管理辦法》(深圳市人民政府第109號令發布、第225號令修訂)等,在上述《吸油煙機》(GB/T17713-1997)的基礎上,將油脂分離度、氣味降低度這兩項和油煙排放相關的控制指標根據調查的情況寫入了本標準,同時引入了吸油煙機油煙凈化效率這一指標控制要求。4深圳市家庭油煙大氣產排污及污染控制技術分析4.1深圳市家庭油煙產污分析深圳市人口來自全國各地,因而深圳市家庭廚房的烹飪食材也是多種多樣,但主要原料不外乎肉禽類、果蔬類、飲品類等等。在廚房的烹飪過程一般有如下流程:準備階段:洗菜、切菜、解凍食品;烹飪階段:煎、炸、炒、烤、蒸、煮等;收尾階段:傾倒剩余食品,清洗鍋、碗、瓢、盆、灶臺、吸油煙機等。煎、炸、炒、烤等工藝都會產生油煙。炒是中國家庭廚房最為常用的烹飪方法。炒菜時按油煙產生過程可分為熱鍋干鍋、放油熱油、食材入鍋、翻炒顛勺、調味收尾、出鍋幾個階段,每個階段油煙成分有較大的變化。炒鍋加熱,鍋體迅速升溫,殘留在鍋體表面的油膜迅速蒸發,之后凝聚成油煙。此階段產生的油煙的顆粒物主要為PM1.0,氣態污染物主要是燃燒產物與食用油蒸汽,VOCs成分相對簡單一些。炒鍋加熱,鍋體迅速升溫,殘留在鍋體表面的油膜迅速蒸發,之后凝聚成油煙。此階段產生的油煙的顆粒物主要為PM1.0,氣態污染物主要是燃燒產物與食用油蒸汽,VOCs成分相對簡單一些。食油加入鍋中,油溫逐漸升高,如食油中含有水分,當油溫升至100攝氏度以上時,會出現爆鳴聲,同時有油滴濺開。因為油和水均為熱的良導體,熱油迅速將熱量傳遞給鍋底的水珠,水珠瞬間氣化體積爆增近千倍,最終導致爆炸。水滴爆炸時產生油煙顆粒物屬于TSP/DF范疇。食油加入鍋中,油溫逐漸升高,如食油中含有水分,當油溫升至100攝氏度以上時,會出現爆鳴聲,同時有油滴濺開。因為油和水均為熱的良導體,熱油迅速將熱量傳遞給鍋底的水珠,水珠瞬間氣化體積爆增近千倍,最終導致爆炸。水滴爆炸時產生油煙顆粒物屬于TSP/DF范疇。油溫持續升高,食油開始沸騰,此時炒鍋溫度不均勻,Ta>Tb>Tc,油溫持續升高,食油開始沸騰,此時炒鍋溫度不均勻,Ta>Tb>Tc,Tc的溫度由油的性質決定,輕質植物食油的Tc較低,動物油脂的Tc較高。鍋中食油表面大量蒸發的食油分子在油面上空形成過飽和油蒸汽,在油面與其上空的超過130攝氏度的空氣溫度梯度中凝聚成油煙顆粒物,由于油面交界處溫度較高,因此邊緣油煙量較中央部更濃。此階段產生的油煙的顆粒物主要為PM2.5,氣態污染物主要是燃燒產物與食用油蒸汽。當溫度達到要求時,食材下鍋。通常新鮮食材表面帶有大量的清洗水,水滴與高溫油相遇瞬間產生大量的爆炸,爆炸出來的油滴濺到炒鍋邊緣a點部位,由于當溫度達到要求時,食材下鍋。通常新鮮食材表面帶有大量的清洗水,水滴與高溫油相遇瞬間產生大量的爆炸,爆炸出來的油滴濺到炒鍋邊緣a點部位,由于a點溫度遠遠高于b、c點,當油滴濺到a點部位時,油煙迅速蒸發,在鍋面形成濃煙,也是油煙產生的第一個高峰,此過程產生的油煙包含爆炸與揮發凝聚兩個模態,粒徑在納米至毫米量級之間均有分布。此過程開始油煙VOCs成分開始變得極為復雜。食材入鍋初期,伴隨著翻炒,鍋面溫度降低,食材溫度上升,溫差逐漸減小,油煙濃度隨之下降。從鍋面到食材中心呈現不均勻的溫度梯度,在食材與鍋面之間有一個油水接觸層,此層產生的油煙包含爆炸與揮發凝聚兩個模態,其揮發凝聚過程與單純空氣中的過飽和凝聚不同,存在過飽和食油蒸氣在水泡表面瞬間凝聚的過程,會產生超過毫米級別的油包水與水包油粗顆粒物。食材入鍋初期,伴隨著翻炒,鍋面溫度降低,食材溫度上升,溫差逐漸減小,油煙濃度隨之下降。從鍋面到食材中心呈現不均勻的溫度梯度,在食材與鍋面之間有一個油水接觸層,此層產生的油煙包含爆炸與揮發凝聚兩個模態,其揮發凝聚過程與單純空氣中的過飽和凝聚不同,存在過飽和食油蒸氣在水泡表面瞬間凝聚的過程,會產生超過毫米級別的油包水與水包油粗顆粒物。中餐炒菜在菜即將起鍋之前往往有一個猛火爆炒使得鍋內食材起火燃燒的過程,而這個過程并非食材起火,而是食材騰空翻起時產生的小油滴和細小的食材渣燃燒起火,并產生大量的油煙,這是油煙濃度產生的最后一個峰值,此過程產生的油煙包含爆炸與揮發凝聚以及食材不完全燃燒產物聚集三個模態,此過程顆粒物的成分最為復雜。中餐炒菜在菜即將起鍋之前往往有一個猛火爆炒使得鍋內食材起火燃燒的過程,而這個過程并非食材起火,而是食材騰空翻起時產生的小油滴和細小的食材渣燃燒起火,并產生大量的油煙,這是油煙濃度產生的最后一個峰值,此過程產生的油煙包含爆炸與揮發凝聚以及食材不完全燃燒產物聚集三個模態,此過程顆粒物的成分最為復雜。食材炒好后起鍋,在食材盛入碟子的過程中,由于炒鍋外沿溫度往往高于食材集中的鍋底,導致湯汁受高溫揮發產生一個短時間的極濃油煙,隨即,鍋體溫度迅速下降,油煙產生量迅速減少,此過程產生的油煙包含爆炸與揮發凝聚兩個模態,產生油煙顆粒物屬于TSP/DF范疇。食材炒好后起鍋,在食材盛入碟子的過程中,由于炒鍋外沿溫度往往高于食材集中的鍋底,導致湯汁受高溫揮發產生一個短時間的極濃油煙,隨即,鍋體溫度迅速下降,油煙產生量迅速減少,此過程產生的油煙包含爆炸與揮發凝聚兩個模態,產生油煙顆粒物屬于TSP/DF范疇。圖4-1中國家庭廚房烹飪流程及油煙生成過程圖4.2深圳市家庭油煙污染物排放特征為了摸清深圳市家庭廚房油煙污染物排放情況,標準編制組通過抽樣調研,購置租用了深圳市典型家庭常用品牌吸油煙機18臺(套),在北京大學深圳研究生院環境和能源學院搭建了油煙綜合測試平臺,配備了齊全的家庭廚房用具,采購了不同的油品、食材,使用不同的操作人員根據深圳市典型家庭的菜譜進行烹飪,對不同品牌和不同烹飪條件下排放的油煙顆粒物、甲烷和非甲烷總烴、揮發性有機化合物(VOCs)以及醛酮類化合物等污染物項目同時采集樣品,進行了全面而系統的分析。4.2.1深圳市家庭油煙顆粒物排放特征參照《飲食業油煙排放標準》(GB18483-2001)中油煙的采集和分析測試方法,標準編制組對每一個抽樣家庭烹飪習慣和油煙機組合方式下產生的油煙均采集了4個樣品,每個樣品采集10min,統計結果如下:表4-1深圳市典型家庭廚房油煙排放濃度(mg/m3)家庭及吸油煙機編號樣品編號油煙排放濃度油煙平均排放濃度1樣品12.394.62樣品21.48樣品37.83樣品46.752樣品125.0517.27樣品210.92樣品310.44樣品422.683樣品130.4619.01樣品219.39樣品320.92樣品45.284樣品116.2815.76樣品221.70樣品313.59樣品411.485樣品114.7216.68樣品221.73樣品316.63樣品413.656樣品149.2622.72樣品29.41樣品313.03樣品419.18表4-1續深圳市典型家庭廚房油煙排放濃度(mg/m3)家庭及吸油煙機編號樣品編號油煙排放濃度油煙平均排放濃度7樣品122.8128.27樣品214.93樣品332.83樣品442.508樣品110.5711.29樣品211.55樣品317.01樣品46.059樣品17.868.27樣品28.48樣品38.72樣品48.0210樣品11.595.44樣品25.15樣品36.72樣品48.2911樣品18.0611.51樣品218.28樣品39.02樣品410.6912樣品15.239.52樣品26.07樣品320.36樣品46.43表4-1續深圳市典型家庭廚房油煙排放濃度(mg/m3)家庭及吸油煙機編號樣品編號油煙排放濃度油煙平均排放濃度13樣品115.2720.39樣品219.48樣品339.06樣品47.7514樣品18.238.11樣品26.20樣品311.88樣品46.1115樣品12.087.71樣品211.90樣品36.27樣品410.6016樣品14.452.97樣品22.22樣品33.05樣品42.1417樣品130.2940.01樣品250.19樣品330.60樣品448.9718樣品139.0319.66樣品219.86樣品316.52樣品43.25由表4-1可知,深圳市家庭廚房的油煙排放情況差異較大,抽樣家庭在廚房烹飪過程中,產生的油煙排放濃度最低為2.97mg/m3,最高則達到了48.97mg/m3,平均水平為13.8mg/m3。通過調查詢問和實際操作,我們同時發現,即使使用同一套廚房系統進行烹飪,不同的烹飪方式和風格排放的油煙也有很大的差異。4.2.2深圳市家庭油煙中甲烷和非甲烷總烴排放特征為摸清家庭烹飪油煙中排放的甲烷和非甲烷總烴排放情況,標準編制組對每一個抽樣家庭烹飪習慣和油煙機組合方式下排放油煙中的甲烷和非甲烷總烴和油煙樣品同步采集了4組樣品,每組采樣時間10min,為方便統計,每一種組合只給出了總平均值,統計結果如下:表4-2深圳市典型家庭廚房油煙中甲烷和非甲烷總烴排放濃度(mg/m3,以碳記,針筒)家庭及吸油煙機編號甲烷平均排放濃度非甲烷總烴平均排放濃度110.611.1215.812.1316.111.8414.415.3512.734.1611.918.4711.516.5811.513.1911.610.81011.47.211110.118.01212.010.91312.314.61413.08.491511.618.91610.45.821710.910.5189.9417.7平均值12.114.2備注:本表數據以針筒采集樣品,同步采集4組,每組等時間間隔采集3個樣品。由表4-2可知,深圳市典型家庭烹飪過程中經吸油煙機排放到外界的甲烷排放濃度在9.94~16.1mg/m3之間,非甲烷總烴排放濃度在5.82~34.1mg/m3之間,食材、烹飪方式的不同導致的甲烷排放差異不大,而非甲烷總烴排放的差異較大,這說明以針筒采集樣品具有較大的隨機性和偶然性,難以全面反映吸油煙機排放到外界的污染物情況。表4-3深圳市典型家庭廚房油煙中甲烷和非甲烷總烴排放濃度(mg/m3,以碳記,氣袋)家庭及吸油煙機編號甲烷平均排放濃度非甲烷總烴平均排放濃度111.46.60210.813.1311.817.4414.919.9513.324.9613.910.6711.616.4817.97.30910.911.41012.06.301110.39.301213.39.901311.811.01413.511.11512.310.81610.09.60179.7013.81810.810.7平均值12.212.2備注:本表數據以氣袋采集樣品,同步采集4組,每組采樣時間和油煙樣品同步。由表4-3可知,深圳市典型家庭烹飪過程中經吸油煙機排放到外界的甲烷排放濃度在9.70~14.9mg/m3之間,非甲烷總烴排放濃度在6.30~24.9mg/m3之間,食材、烹飪方式的不同導致的差異較大,但是以氣袋采集樣品的方式由于采樣時間的覆蓋區間較長,采集的樣品能夠在一定程度上反映出吸油煙機污染物的排放情況。4.2.3深圳市家庭油煙中醛酮類化合物排放特征表4-4深圳市家庭油煙中醛酮類化合物排放濃度(μg/m3)化合物名稱吸油煙機編號、平均排放濃度最低檢出限123456甲醛230.7399.5591.7671.8640.3757.12.8乙醛397.0755.4750.4561.2578.61070.24.3丙酮/丙烯醛527.9438.0696.01281.41252.71074.04.7丙醛136.2207.9309.3245.0793.8571.17.1丁烯醛187.9417.2995.5528.3774.5350.87.6丁醛265.4512.3966.33167.72812.91818.37.4苯甲醛<13.7<13.7<13.7<13.7286.4<13.713.7異戊醛<9.1149.3<9.1<9.1218.8215.59.1戊醛262.1113.5236.1312.3312.5372.99.1鄰-甲基苯甲醛239.2<16.9<16.9<16.9<16.9<16.916.9對、間-甲基苯甲醛<16.9<16.9<16.9<16.9<16.9<16.916.9己醛301.4344.2<14.2<14.1686.5583.214.12,5-二甲基苯甲醛<16.9<16.9<16.9<16.9<16.9<16.916.9總量1770.83234.34687.96767.88213.96813.1--表4-4續深圳市家庭油煙中醛酮類化合物排放濃度(μg/m3)化合物名稱吸油煙機編號、平均排放濃度最低檢出限789101112甲醛1225.3653.0452.2431.3518.1530.42.8乙醛789.2757.8305.1346.5572.9411.94.3丙酮/丙烯醛1170.71612.5800.91181.01193.31687.24.7丙醛201.8258.2150.6117.3198.8161.17.1丁烯醛412.1569.1281.4417.7464.5703.67.6丁醛2538.05165.21457.42433.02336.24055.27.4苯甲醛<13.7<13.7<13.7<13.7<13.7<13.713.7異戊醛214.2534.9125.9157.8220.6286.19.1戊醛358.8339.2130.594.2251.0149.99.1鄰-甲基苯甲醛<16.9<16.9<16.9<16.9<16.9<16.916.9對、間-甲基苯甲醛<16.9<16.9<16.9<16.9<16.9<16.916.9己醛847.8728.1264.7218.9420.3238.314.12,5-二甲基苯甲醛<16.9<16.9<16.9<16.10<16.10<16.1016.9總量7757.810618.03968.85350.66175.88186.1--表4-4續深圳市家庭油煙中醛酮類化合物排放濃度(μg/m3)化合物名稱吸油煙機編號、平均排放濃度最低檢出限131415161718甲醛557.2366.8366.0818.9743.5710.32.8乙醛544.4411.3438.0441.6614.7567.04.3丙酮/丙烯醛1457.4770.31210.41443.21768.41537.54.7丙醛158.1144.7152.4133.2285.4275.57.1丁烯醛576.0273.2460.9518.2674.0603.87.6丁醛3553.31502.32744.92611.34153.44085.17.4苯甲醛<13.7<13.7<13.7<13.7<13.7<13.713.7異戊醛284.1286.3231.2250.3287.5340.59.1戊醛236.2113.2130.6199.7277.9312.59.1鄰-甲基苯甲醛<16.9<16.9<16.9<16.9<16.9<16.916.9對、間-甲基苯甲醛<16.9<16.9<16.9<16.9<16.9<16.916.9己醛241.9237.6196.5408.0290.0406.914.12,5-二甲基苯甲醛<16.10<16.9<16.9<16.9<16.9<16.916.9總量7549.44105.65930.86824.59094.78839.1--由表4-4可知,深圳市典型家庭烹飪過程中經吸油煙機方法到外界的醛酮類化合物總量排放濃度在1.77~10.6mg/m3之間,食材、烹飪方式的不同導致的各特征單體化合物的差異較大。4.3深圳市家庭油煙污染防治技術分析一般家庭產生的油煙廢氣所采用的凈化技術主要有分離法和轉化法兩大類。分離法主要有機械式凈化法、濕式凈化法、靜電吸附和復合式凈化法等;轉化法(化學法)主要有催化劑凈化法、熱氧化焚燒法等。4.3.1機械式凈化法機械凈化法的原理是利用重力、慣性碰撞以及表面吸附凈化油煙。機械分離油煙凈化技術按照原理分為三類:第一類通過重力使油煙顆粒分離出來。由于油煙顆粒的比重大于空氣比重,因此其所受重力大,大部分的粗顆粒油煙污染物都能沉降分離出來,以達到凈化的目的。如空氣沉降器;第二類是利用慣性原理開發的技術,通過慣性碰撞使油煙分離。如折板式、濾網式、峰窩波紋形的濾油柵,一般使用金屬網罩作為分離器材,以鋁合金蜂窩式較為常見。設備簡單,阻力不大,能耗較小,主要適用于預處理。第三類是利用過濾吸附原理開發的技術,通過濾料表面吸附達到分離的目的,其過濾吸附介質有海棉、無紡布等纖維材料、活性碳、球形濾料、陶瓷以及一些特殊礦物質如海泡石等,去除效率高于重力、慣性原理技術的設備。該類技術設備簡單,去除率不高,剛開始使用時過濾吸附效果好,隨著油煙的附著,過濾吸附能力逐漸減弱,要經常更換或再生吸附材料。對油煙中的顆粒氣溶膠吸附性大濾料的孔隙大小、厚度、顆粒物粒徑和過濾風速是影響去除效率的主要因素。4.3.2離心式凈化法離心式凈化法是利用離心力分離凈化油煙。離心分離油煙凈化技術按照原理可分為二類:第一類為動態離心法。該方法是利用呈徑向分布的雙層金屬絲網盤高速旋轉,使煙氣中的油煙顆粒物被碰撞截擊吸附于金屬絲網,在離心力的作用下,所吸附的油煙顆粒物沿著金屬絲被甩向網盤外圍的集油槽收集,完成油煙的凈化。該方法無本體阻力,使用壽命長,有一定的凈化效果,不產生二次污染,攔截的廢油可作為化工原料或生物柴油。嚴格意義上講動態離心于機械式分子碰撞與慣性分離,其主要形式是使油煙通過高速旋轉的呈徑向分布的雙層金屬絲網盤,使煙氣中的微小油滴被碰撞而吸附在金屬絲網上,并在離心力的作用下,沿著金屬絲甩向四周,最終被旋轉網盤外圍的集油槽收集,完成油煙的凈化。第二類為旋風分離器法,即在吸油煙機中增設旋風分離器,使特定管道內的氣流發生旋轉,利用旋轉氣流產生的離心力使油煙中的顆粒物分離出來。使用設備簡單,壓降小,成本較小,但油煙的去除效率不高,對粒徑較小的成分往往難以達到分離效果,且分離的油煙污染物易堆結且不易清洗,一般只作為凈化工藝的預處理。4.3.3濕式凈化法濕式凈化法是根據噴霧水膜除塵器的工作原理,采用水或其它凈化液(水與一定量的表面活性劑、乳化劑的混合物),以噴頭噴灑的方式形成水膜、水霧來吸收油煙,使油煙由氣相轉移到液相中,從而達到凈化的目的。該法又稱洗滌法,將油煙通過特殊的氣體分離裝置與吸收液接觸,將油煙中的有害顆粒物從氣相中脫除到液相中,治理機理是利用雙膜理論吸收模型來分析。4.3.4靜電沉積法靜電吸附法是利用靜電作用使油煙顆粒取得與空氣分離,在高壓電場的作用下,油煙粒子被迅速電離核電,被高壓靜電正、負極板產生的靜電場吸附,達到分離凈化的目的。其凈化效率高、設備阻力小、噪聲低,并且高壓靜電場產生的負離子臭氧具有較強的氧化去味功能。4.3.5復合凈化法復合法凈化法是指將二種或二種以上凈化方法結合起來。鑒于油煙廢氣的成分和性狀的復雜性,各種凈化方法的優缺點差別較大,要達到很好的使用效果,凈化設備中常采用二種或多種凈化技術相結合的方式,如機械分離與過濾分離結合,洗滌與過濾結合,離心分離與靜電沉積相結合等。而且從治理效果看,復合凈化法是今后發展的方向。研究開發投資小、凈化率高、能耗低、占用空間小、維護管理方便的復合油煙凈化設備是環保產業市場一個潛在的需求點,有著廣闊的發展前景。4.3.6催化氧化法催化氧化法是指在催化劑作用下,將油煙污染物高溫燃燒轉化為無害物質CO2和H2O。目前,催化氧化凈化法處理油煙氣在國內尚無商業化應用實例。在國外,有報道德國人發明了“廚房油煙過濾分解器”,采用催化燃燒法處理油煙,取得較滿意的效果。在烹調過程中通過催化氧化燃燒將油液滴轉化為CO2和水蒸汽,從而消除污染和臭味,但該方法投資較大,在歐美等國較為多見。催化氧化法采用各種具有自我凈化功能的催化劑,相對其他方法,催化凈化法具有無二次污染、操作簡單及處理能力強等特點。但催化劑的選擇、使用存在一定的困難,使得推廣應用范圍較小,目前尚不適合我國國情。4.3.7等離子凈化法利用高壓靜電吸附的同時,在靜電場的前端設置等離子場,利用其高能量所激發的大量活性由基對煙霧離子進行降解,使其黏度下降,有利于極板所收集的油污能最大程度地沉降到集油槽內。總的來說,現行市場上銷售的吸油煙機更多的功能是用于排出廚房內部的油煙,至于排放了多少到大氣環境中去,現階段既沒有法律規定,也沒有行業生產規范的強制約束。因此,絕大部分吸油煙機產品使用到的凈化技術僅限于機械式凈化法,少部分產品使用到了動態離心技術和靜電沉積技術。5標準主要技術內容5.1標準適用范圍本標準適用于深圳市行政管轄區市場上供家庭廚房環境中使用的吸油煙機。本標準不適用于為工業和商業目的安裝的吸油煙機。按照國家標準《國民經濟行業分類》(GB/T4754-2011)的分類,家庭廚房環境中使用的吸油煙機屬于下表中的3753和3754小類。表5-1吸油煙機所屬行業分類門類大類中類小類類別名稱C制造業37電氣機械及器材制造業375家用電力器具制造3753家用通風電器具制造3754家用廚房電器具制造5.2標準結構框架本標準的主要章節為:適用范圍、規范性引用文件、術語和定義、限值要求、檢測要求和實施與監督。本標準規定了家庭廚房環境中使用的吸油煙機的氣味降低度、油脂分離度和油煙去除效率等性能的技術要求和監控要求,以及標準的實施與監督等相關規定。5.3術語和定義本標準中定義了吸油煙機、油煙、標準狀態、外排式吸油煙機、氣味降低度、常態氣味降低度、瞬時氣味降低度、油脂分離度、油煙去除效率和油脂截留效率等10個術語。其中,吸油煙機、油煙、標準狀態、外排式吸油煙機、氣味降低度、常態氣味降低度、瞬時氣味降低度、油脂分離度等8個為沿用國家標準定義,新增了油煙去除效率和油脂截留效率這2個術語。5.4污染物項目的選擇原則及限值要求5.4.1本標準中污染物控制項目選擇原則(1)屬于行業共同認可的技術參數,對其進行優化能夠提高行業的水平(2)有測試手段和監測技術支持;(3)毒性大、危害嚴重、需要進行控制;5.4.2控制項目的限值要求由于家庭廚房工作環境和狀態的特殊性,家用吸油煙機的主要任務是為了將在廚房烹飪過程中產生的油煙等有害廢氣排到廚房外面,以保障房間內人員的健康和家居環境的潔凈,各居民家庭實際烹飪過程中產生的油煙因為食材選擇不同、烹飪習慣和方式不同、烹飪時間長短不同等因素的影響,排放到大氣環境中的油煙量千差萬別,而且,“民以食為天”,因此,對于家庭油煙排放的控制無法對單個排放單位(如一戶居民家庭)的排放量進行量化管理,而且也不合理。但是,基于健康的考慮,現代城市居民家庭都安裝有吸油煙機,為了保證吸煙效果,吸油煙一般安裝在灶臺的正上方(譬如歐式和中式吸油煙機)或者側面(側吸式吸油煙機)并且離灶臺盡可能近的地方,因此,對吸油煙機的油煙排煙以及凈化性能進行量化監控則具有現實的意義。為了摸清深圳市家庭廚房吸油煙機油煙凈化效率,標準編制組通過抽樣調研,購置租用了深圳市典型家庭常用品牌吸油煙機18臺(套),在北京大學深圳研究生院環境和能源學院搭建了油煙綜合測試平臺,對各品牌吸油煙機的油煙凈化效率進行了全面的測試分析。《吸油煙機》(GB/T17713-2011)中和吸油煙機排煙效果相關的兩個技術參數為油脂分離度和氣味降低度,在標準編制組抽樣家庭中,其安裝的吸油煙機的油脂分離度和氣味降低度統計如下表:表5-2深圳市典型家庭吸油煙機油脂分離度和氣味降低度(%)吸油煙機編號油脂分離度氣味降低度常態氣味降低度瞬時氣味降低度123≥90≥96--4≥90≥95--5≥92≥98≥766≥92≥98--7≥80≥90≥508≥85≥95≥9≥80≥95≥10≥85≥95≥11≥80≥90≥5012≥90≥95≥751314≥80≥90--15≥85≥96≥8016≥92≥97≥7217≥80≥90≥5018≥90≥97--由表5-2可知,抽樣家庭安裝的吸油煙機品牌中,選擇執行GB/T17713的企業為15家,占抽樣總數的83.3%。而且都能滿足國標GB/T17713-2011中對油脂分離度(不小于80%)和氣味降低度(常態氣味降低度不小于90%,瞬時氣味降低度不小于50%)的要求。在已執行國標GB/T17713-2011的吸油煙機品牌中:油脂分離度不小于90%的吸油煙機有7家,占執行總數的46.7%,油脂分離度不小于85%的吸油煙機有10家,占執行總數的66.7%;常態氣味降低度不小于95%的吸油煙機有11家,占執行總數的73.3%,瞬時氣味降低度數據不全,沒有進行統計。上述《吸油煙機》標準中尚未明確提出吸油機油煙凈化效率的概念,氣味降低度越大,說明吸油煙機的空氣性能越好,能夠較快的將室內油煙通過吸油煙機排到室外。油脂分離度一定程度上反映了吸油煙機的油煙凈化效果,但是由于其檢測方式在實際操作過程中仍然存在沒有規范的量化的指引,人為的誤差較大,難以準確反映真實的油脂分離情況。參照飲食業油煙排放限值方面的經驗,結合當前吸油煙的實際情況,標準編制組提出了吸油煙機油煙去除效率和吸油煙機油脂截留效率這兩個技術參數。吸油煙機油煙去除效率是指油煙經過吸油煙機處理后,被去除的油煙質量與處理前的油煙質量的百分比。P去除=式中:P去除——指吸油煙機油煙的去除效率,%;m前——經集氣罩進入吸油機的油煙質量,mg;C后——吸油煙機排風口的油煙排放濃度,mg/m3;Q后——吸油煙機排風口的排風量,m3/h;T——吸油煙機在高風檔運行時間,h。吸油煙機油脂截留效率是指油煙經過吸油煙機處理后,被截留在集油盒(或槽)中的油脂質量占處理前的油煙質量的百分比。P截留=式中:P截留——指吸油煙機的油脂截留效率,%;m滴加——指測試過程中油煙發生器產生的油煙質量,g;m截留——指截留到吸油煙機集油盒(或槽)中的油脂質量,g。各型吸油煙的油煙去除效率和油脂截留效率均測試了3組,為方便統計和比較,本說明只給出了平均值。表5-3深圳市典型家庭吸油煙機油煙去除效率(%)吸油煙機編號吸油煙機油煙去除效率188.0283.0387.3485.0587.5675.9789.3883.6986.71086.31185.51287.41388.81490.01584.61688.91789.11886.0平均值86.3由表5-3可知,抽樣家庭安裝的吸油煙機品牌中,其平均油煙去除效率為86.3%,效率在此之上的吸油煙機有12臺,占抽樣總數的66.7%。表5-4深圳市典型家庭吸油煙機油脂截留效率(%)吸油煙機編號吸油煙機油脂截留效率154.0246.8343.8450.3552.4639.7745.3850.2946.71047.31145.51253.91348.81448.61544.61648.91749.11846.0平均值47.9由表5-4可知,抽樣家庭安裝的吸油煙機品牌中,最低油脂截留效率為39.7%,最高為54.0%,其平均油脂截留效率為47.9%,效率在此之上的吸油煙機有9臺,占抽樣總數的一半,油脂截留效率在50%以上的有5臺,占抽樣總數的27.8%。在測試吸油煙機油煙去除效率的實驗過程中,標準編制組發現,由于吸油煙機進煙風場的非均勻性,進入吸油煙機的油煙濃度無法監測,采用質量守恒的稱重方式又很難做到保證產生的油煙全部進入吸油煙機,作為技術規范在實際操作過程中和油脂分離度的測試一樣,仍然具有一定的誤差。根據上述調查和分析測試結果,為進一步引導吸油煙機行業在節能環保方向上的投入,推動《吸油煙機》GB/T17713在深圳市更好的執行,將深圳市市場上銷售的吸油煙機的油脂分離度最低限值定為90%,常態氣味降低度最低限值定為95%,瞬時氣味降低度最低限值定為50%,油煙去除效率最低限值定為85%,油脂截留效率最低限值定為50%是合理的,不僅不會影響市場的正常秩序和行業的正常發展,還能能夠較好的引導行業的發展,鼓勵人們參與環保,將回收的食用油集中處理,用于生物燃料的研發,能夠促進資源的回收再利用。5.5監測監控要求5.5.1控制要求(1)氣味降低度要求:自2017年10月1日起,市場上銷售的外排式吸油煙機的常態氣味降低度應不小于95%,且瞬時氣味降低度應不小于50%。(2)油脂分離度要求:自2017年10月1日起,市場上銷售的外排式吸油煙機的油脂分離度應不小于90%。(3)油煙去除效率要求:自2017年10月1日起,市場上銷售的外排式吸油煙機的油煙去除效率應不小于85%。(4)油脂截留效率要求:自2017年10月1日起,市場上銷售的外排式吸油煙機的油煙截留效率應不小于50%。(5)市場上銷售的吸油煙機產品應符合國家相關產品質量要求。(6)市場上銷售的吸油煙機產品必須隨機附送該型機滿足本標準氣味降低度、油脂分離度、油煙凈化效率要求的檢測報告,無檢測報告將認定該型吸油煙機產品不符合油煙排放限值要求。5.5.2檢測要求(1)吸油煙機氣味降低度的檢測方法按照GB/T17713-2011附錄F執行。(2)吸油煙機油脂分離度的檢測方法按照GB/T17713-2011附錄G執行。(3)吸油煙機油煙凈化效率的檢測方法按照本標準附錄A、B、C、D執行。6國內外相關標準的調查研究6.1國外相關標準國外,尤其是西方國家的飲食習慣和我們有著很大的
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