安科瑞電氣股份有限公司

關鍵詞：餐飲業(yè)大氣污染；油煙；顆粒物；餐飲油煙監(jiān)測云平臺；安科瑞

 

       餐飲業(yè)作為帶動國民經濟和社會發(fā)展的重要產業(yè)，近年來得到了快速發(fā)展，由此產生的餐飲業(yè)大氣污染物等超標排放問題也日益受到關注，大量研究表明餐飲源已經成為大氣污染的重要來源之一，并成為北京、上海等特大城市環(huán)保投訴的熱點領域。據統(tǒng)計，北京市餐飲源排放的污染物約占北京大氣污染物總量的25%～35%，占PM2.5總量的15%～25%；烹飪產生的PM2.5濃度可達當日大氣環(huán)境PM2.5的8～35倍。為控制污染物排放總量，進一步保證空氣質量，北京市頒布了《北京市2013－2017年清潔空氣行動計劃》、《北京市2018－2020年餐飲業(yè)大氣污染專項實施方案》，《北京市打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》等，明確規(guī)定要嚴格控制露天燒烤、餐飲油煙等污染，加強餐飲源排放監(jiān)管，提升餐飲行業(yè)規(guī)范化管理水平，在實現達標排放的基礎上，進一步降低餐飲源排放強度，從而減少PM2.5排放。但由于餐飲油煙成分復雜、缺少相關基礎數據以及油煙凈化設備搭建運行成本較高、技術水平和效率差異較大等因素，環(huán)保部門對餐飲業(yè)產生的大氣污染物的治理和監(jiān)管難以落實和推進。餐飲業(yè)大氣污染物是困擾市民生活的重要因素，也是大城市亟待解決的重要環(huán)境問題之一。文章以北京為例，綜合分析了北京市餐飲業(yè)大氣污染現狀，并為特大城市餐飲業(yè)大氣污染物的排放管理工作提供合理建議和措施。

1.1 北京市餐飲業(yè)空間分布

       據相關數據顯示，近10年北京市限額以上（年主營業(yè)務收入200萬元）餐飲機構數量逐年減少，但營業(yè)收入卻逐年增加（如圖1所示）；2018年北京市限額以上餐飲企業(yè)1200多家，其中正餐約1000家，快餐約100家，其余為其他餐飲業(yè)和飲料冷飲店。大部分餐飲企業(yè)集中在首都功能核心區(qū)和城市功能拓展區(qū)（如圖2所示）；不同規(guī)模檔次的餐飲店高密度聚集在熱門商圈、熱門旅游景點、大型住宅區(qū)和交通線附近，城區(qū)餐館密度較高，呈現出以城區(qū)為核心向外聚集程度逐級遞減的分布格局。

圖１2009年－2018年北京市限額以上餐飲企業(yè)數量和年營業(yè)額

圖22018年北京市各區(qū)縣限額以上餐飲企業(yè)數量

 

1.2 北京市餐飲業(yè)大氣污染現狀

       北京市餐飲業(yè)態(tài)種類較豐富，在餐飲密集商圈內餐飲業(yè)態(tài)可高達十幾種，包括烤鴨、燒烤、川菜、徽菜、浙菜、粵菜、中西式快餐等，不同的餐飲業(yè)態(tài)下的餐飲油煙排放也存在較大差異。有研究表明，燒烤、中式快餐、西式快餐、川菜和浙菜等5種典型菜系中，燒烤類VOCS排放濃度水平較高，對大氣環(huán)境質量的影響高于同等規(guī)模的非燒烤類餐飲企業(yè)，而排放的各種組分的VOCS中又以醛酮類化合物為多。由于烤鴨的制作工藝特點，其在開爐瞬間會釋放大量的VOCS，并且這些VOCS與醛酮類化合物之間有較好的線性相關性。

       據估算，北京市餐飲源油煙、顆粒物和VOCS的年產生總量分別為551、18849和6169t·a-1，與北京市2017年排放總量相比，VOCS減少至2017年的一半，而顆粒物增加約為2017年的兩倍，可能由于估算數據是以凈化器前端未經治理的進行核算，不能代表治理后的實際排放情況，故顆粒物的估算量與實際排放量之間存在差異；從VOCS的減少情況可知，北京市在餐飲源VOCS的減排上取得了一些成效，但由于估算數據用非甲烷總烴進行估算，也無法*表征VOCS的實際減排情況。

 

2.1國家和地方標準

       中國現行的《飲食業(yè)油煙排放標準（試行）》（GB18483-2001）中規(guī)定了飲食業(yè)單位油煙的允許排放濃度，并按照不同飲食單位的規(guī)模，規(guī)定了油煙凈化設施的去除效率。標準于2002年實施至今，是相關餐飲單位參考的主要標準之一，也是環(huán)境部門監(jiān)管執(zhí)法的主要依據。但隨著餐飲業(yè)的不斷發(fā)展，油煙凈化設備的技術改進，檢測方法的更新等，國家標準已不能滿足大氣環(huán)境監(jiān)管要求，更切合各省市的地方標準也逐步發(fā)布，分別規(guī)定了餐飲業(yè)大氣污染物的管控指標和限值，推動各省市餐飲業(yè)持續(xù)健康發(fā)展和大氣環(huán)境質量持續(xù)提升。

2.2 國家和地方標準的差異比較

       在現行的標準中，適用范圍包括現有餐飲單位和新建、改建以及擴建餐飲單位，不適用于居民家庭烹飪油煙，其中重慶市明確規(guī)定以蒸、煮烹飪方式為主的不擾民的餐飲單位同樣不適用，是由于在不同餐飲業(yè)態(tài)下，蒸、煮烹飪方式較少產生大氣污染，不會對環(huán)境和人體造成嚴重危害，沒有環(huán)境監(jiān)管的必要。國家標準中通過基準灶頭數對餐飲服務單位的規(guī)模進行了小型、中型和大型劃分，并根據不同的類型設置了不同的污染物排放限值和油煙凈化效率，但是卻未將無法取得灶的總發(fā)熱功率或排氣罩總面積折算基準灶頭數的情況考慮在內，在實際的監(jiān)管中就難以確定污染物的濃度；而上海、山東和河南的標準中規(guī)定，當基準灶頭數無法折算時，可按經營場所就餐位數量折算；北京和重慶基準灶頭數也可以按經營場所使用面積或就餐座位數折算。比較各標準，除天津市外，其余各標準均對油煙的排放限值和油煙去除效率做出了規(guī)定，其中北京市和深圳市規(guī)定的油煙去除效率僅供參考，不作為強制性的要求。對比油煙排放限值與去除效率，除海南省與國家標準一致外，其余地方標準中限值均低于國家標準規(guī)定的2.0mg/m3，去除效率均需達到90%以上，高于國家標準，這是由于國家標準于2002年實施，受限于當時的科技發(fā)展水平與監(jiān)管思路，制定的排放限值可能偏高，需根據實際情況進行修訂。對非甲烷總烴的排放限值進行規(guī)定的4個地方標準中，限值均為10.0mg/m3，其中深圳市僅對大型餐飲單位做出了規(guī)定，而河南省由于小型餐飲服務單位數量大、范圍廣，新增非甲烷總烴后需改進凈化設施，對小型餐飲服務單位影響較大等因素，所以對小型餐飲服務單位也不設置非甲烷總烴指標；在這4個標準中，僅北京市和重慶市規(guī)定了非甲烷總烴的去除效率分別為小型65%、中型75%和大型85%，深圳市標準編制組測得平均濃度為13.8mg/m3，北京典型菜系非甲烷總烴平均排放濃度為10.8mg/m3，調查范圍內約一半的餐飲企業(yè)非甲烷排放符合標準要求，略高于標準限值10.0mg/m3，所以標準中用非甲烷總烴表征餐飲業(yè)揮發(fā)性物的排放水平是否可行，以及制定的去除效率是否偏低仍需商榷。在各標準中，只有北京市規(guī)定了顆粒物的排放限值和去除效率，并且制定了餐飲業(yè)顆粒物手工稱重法作為排放標準的配套檢測方法，為北京市、京津冀及周邊地區(qū)控制區(qū)域性大氣污染提供了依據和手段。國標中規(guī)定，飲食業(yè)產生特殊氣味時，需參照《惡臭污染物排放標準》執(zhí)行，有5個地方標準規(guī)定了臭氣濃度排放限值，但差異較大，深圳市（500）＞重慶市（現有120、新建80）＞山東?。?0）＞上海市（60）＞河南?。?0）。根據臭氣強度與臭氣濃度的關系，20處于嗅辨員感知閾值附近，屬于1級臭氣強度（10～34），此時氣味似有似無，勉強可感知；60和70處于嗅辨員認知閾值附近，屬于2級強度（37～78），此時能夠確定氣味類型；80和120處于3級強度（78～176），可明顯感覺到氣味；500處于4級強度（176～600），此時氣味比較強烈，接近難以忍受的程度（5級強度，≥600）。由此可知，僅臭氣濃度限值一項，河南?。?0）較之其他標準更為嚴格，而深圳市（500）相對較寬松，由于目前部分餐飲污染舉報均因臭氣明顯導致，所以逐步餐飲服務單位的臭氣排放，限制臭氣濃度，對減少環(huán)境舉報具有重要意義（見表１）。

表１　國家和地方標準比較

 

 

3.1 合理規(guī)劃和管理餐飲服務單位、嚴格市場準入

       根據《北京城市總體規(guī)劃（2016年－2035年）》中北京城市空間結構，對不同區(qū)域內的新建餐飲服務單位的選址、餐飲業(yè)態(tài)分布進行合理規(guī)劃和統(tǒng)一管理，嚴格市場準入制度，建設滿足規(guī)范要求、符合不同區(qū)域特點的餐飲服務單位。對具有國際交往功能區(qū)域、旅游景點區(qū)開發(fā)建設高品質、具有北京傳統(tǒng)特色的餐飲機構；杜絕在居民住宅樓、未配套設立煙道的綜合樓等場所新建、改建、擴建產生油煙、廢氣和異味的餐飲服務項目，尤其是順義、大興、亦莊、昌平、房山新城等承接城區(qū)適宜功能和人口疏解區(qū)域內，更應嚴格落實相關法律法規(guī)；對環(huán)境目標及附近區(qū)域內劃定限制和禁止經營飲機構的范圍，保障北京城市涵養(yǎng)區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

 

3.2 提升餐飲源大氣污染物的監(jiān)測手段和能力

       由于現有餐飲業(yè)樣品的采集過程都依照《飲食業(yè)油煙排放標準（試行）》和《固定污染源排放中顆粒物和氣態(tài)污染物采樣方法》，采集過程較為繁瑣，且樣品僅表征一段時間內的污染物平均濃度，難以判斷污染物的實時濃度和凈化設備的凈化效率，造成企業(yè)自測與執(zhí)法檢測的數據差異，建議推廣采用《固定污染源廢氣甲烷總烴非甲烷總烴的測定便攜式氫火焰離子化檢測器法》，開發(fā)現場監(jiān)測方法，構建餐飲業(yè)大氣污染物的在線監(jiān)測系統(tǒng)，實現數據在線快速分析傳輸，降低分析誤差和成本，提高監(jiān)管的效率。

3.3 提升餐飲業(yè)污染監(jiān)管科技水平

       以“四類餐飲單位"為主，開展關于油煙凈化器的專項研究，開發(fā)、優(yōu)化針對不同餐飲業(yè)態(tài)排放特點的凈化器，提高凈化效率。尤其是烤鴨類、燒烤類等具有排放量較高、味道較大的特點，需開發(fā)并使用去除效率高、具有除味功能的凈化器。提高燃氣灶燃燒效率，減少由于不*燃燒產生的低分子碳氫化合物。同時，由于餐飲廢氣凈化為系統(tǒng)工程，應在明確其初始排放情況下，進行凈化器的設備選型，并合理設計餐飲廢氣的工程結構和排放管路，才能保證達標排放。

       建立三級聯控在線監(jiān)控體系，構建市、區(qū)、治理企業(yè)監(jiān)控平臺，建議餐飲大氣技術人員對平臺構建中的監(jiān)控數據質量、監(jiān)控參數選定、評判規(guī)則、預警報警等提出技術需求和指導意見，從而完善在線監(jiān)測平臺的建設。

3.4 多種監(jiān)管方式并舉提高工作效率

       根據餐飲業(yè)廢氣排放特性可知，定期清洗維護保養(yǎng)、避免凈化設備油污表面附著，是保持其長期、穩(wěn)定的基礎。因此，需建立第三方在線監(jiān)測系統(tǒng)，實時掌握設備開啟情況及運行狀態(tài)，形成餐飲業(yè)大氣監(jiān)管凈化、及時清洗、穩(wěn)定運行的閉環(huán)管理模式。

       建立并推行第三方治理工作模式，倡導餐飲服務單位選擇第三方治理服務，轉嫁餐飲企業(yè)超標排放處罰的風險。由餐飲單位與第三方治理企業(yè)簽訂服務合同，由第三方提供具有污染物處理能力的凈化設備，并完善設備安裝、清洗運維、在線監(jiān)測等全流程服務，同時需按合同承擔超標處罰相應經濟民事責任。逐步培育完善餐飲業(yè)廢氣治理市場化和產業(yè)化發(fā)展。

       對嚴重超標、屢次超標排放的餐飲服務單位加大處罰力度，增加監(jiān)管頻率，進行曝光等，使得餐飲服務單位正視超標排放問題，實現減排。

       加大宣傳力度、增加公眾的積極性和參與度。利用新媒體等方式，加大餐飲業(yè)大氣污染物的危害性的宣傳；加強公眾對餐飲源排放的監(jiān)督和舉報，根據舉報內容及時進行查處向公眾反饋，充分調動群眾的積極性，協(xié)助環(huán)境執(zhí)法部門工作。

 

       隨著中國產業(yè)結構調整，第三產業(yè)在國民經濟中的占比越來越大，其中餐飲業(yè)已成為部分城市的主要產業(yè)。北京市正根據《北京城市總體規(guī)劃（2016年－2035年）》逐步完成非首都功能的疏解，重污染產業(yè)逐漸退出，餐飲業(yè)大氣污染愈發(fā)突出，甚至成為影響環(huán)境空氣質量的重要排放源。對該產業(yè)加強監(jiān)管，提高城市治理水平，實現達標減排，是建設國際和諧宜居之都的必然要求。結合目前存在的問題和未來發(fā)展的趨勢，提出以下幾點建議：

       （1）根據各地的規(guī)劃和發(fā)展方向，在不同區(qū)域內合理選址新建、改建、擴建餐飲服務企業(yè)。

       （2）修訂國家標準，鼓勵各地區(qū)根據實際的大氣環(huán)境質量狀況、減排目標、經濟能力等制定符合實際情況的地方標準。提出VOCS的管控要求，探索其他指標用于表征餐飲業(yè)VOCS的排放，減少實際排放情況與非甲烷總烴超標情況不一致的現象。

       （3）推廣使用現場監(jiān)測方法，縮短現場采樣到出具報告全流程時間，提高執(zhí)法速度，提高執(zhí)法效率。

       （4）優(yōu)化各級政府與第三方企業(yè)的聯控在線監(jiān)測平臺，制定在線監(jiān)控參數、評價規(guī)則、預警報警等技術指導意見，保證在線監(jiān)測平臺的數據質量，減少人為監(jiān)測的不確定性。

       （5）研發(fā)餐飲業(yè)大氣污染物的凈化技術和設備，提高凈化效率，減少污染物排放總量。

 

       為了彌補現存餐飲行業(yè)在煙油監(jiān)測上的漏洞，同時便利監(jiān)管部門的監(jiān)察，安科瑞油煙監(jiān)測云平臺應運而生。油煙監(jiān)測模塊通過2G/4G與云端平臺進行通信和數據交互，系統(tǒng)能夠對企業(yè)餐飲設備的開機狀態(tài)、運行狀態(tài)進行監(jiān)控；實現開機率監(jiān)測，凈化效率監(jiān)測，設施停運告警，待清洗告警，異常告警等功能；對采集數據進行統(tǒng)計分析、排名等統(tǒng)計功能；較之傳統(tǒng)的靜電監(jiān)測方案，更具實效性。平臺預留與其他應用系統(tǒng)、設備交互對接接口，具有很好的擴展性。

5.1 平臺結構

       平臺GIS地圖采集餐飲油煙處理設備運行狀態(tài)和油煙排放的濃度數據，自動對超標排放及異常企業(yè)進行提示預警，監(jiān)管部門可迅速進行處理，督促餐飲企業(yè)整改設備，并定期清洗、維護，實現減排環(huán)保，不擾民等目的。現場安裝監(jiān)測終端，持續(xù)監(jiān)測油煙凈化器的工作狀態(tài)，包括設備運行的電流、電壓、功率、耗電量等等，同時結合排煙口的揮發(fā)性物質、顆粒物濃度等進行對比分析，一旦排放超標，系統(tǒng)會發(fā)出異常信號。

■油煙監(jiān)測設備用來監(jiān)測油煙、顆粒物、NmHc等數據

■凈化器和風機配合對油煙進行凈化處理，同時對凈化設備的電流、電壓進行監(jiān)測

■設備通過4G網絡將采集的數據上傳至遠程云端服務器

5.2 平臺主要功能

     （1）在線監(jiān)測

       對油煙排污數據的監(jiān)測，包括油煙排放濃度，顆粒物，NmHc等數值采集監(jiān)測；同時對監(jiān)控風機和凈化器的啟停狀態(tài)、運行數據進行監(jiān)測。

       (2)告警數據監(jiān)測

       系統(tǒng)根據采集的油煙數值大小，產生對應的排放超標告警；對凈化器的運行數據分析，上傳凈化設備對應的運行、停機、故障等告警事件。

       (3)數據分析

       運行時長分析，離線分析；告警占比、排名分析；歷史數據統(tǒng)計等。

       (4)隱患管理

       系統(tǒng)對采集的告警數據分析，產生對應的隱患記錄，派發(fā)、處理隱患，及時處理告警，形成閉環(huán)。

       (5)統(tǒng)計分析

       包括時長分析、超標分析、歷史數據、分析報告等模塊。

       (6)基礎數據維護

       個人信息、權限維護，企業(yè)信息錄入，對應測點信息錄入等。

       (7)數據服務

       數據采集，短信提醒，數據存儲和解析。

5.3 油煙監(jiān)測主機

       油煙監(jiān)控主機是現場的管理設備，實時采集油煙濃度探測器和工況傳感器的信號，進行數據處理，通過有線或無線網絡通訊將數據傳輸到服務器平臺。同時，對本地數據進行存儲，監(jiān)控現場設備狀態(tài)，提供人機操作界面。

具體技術參數如下：

5.4設備選型方案