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浅谈餐饮业大气污染管理措施及对策

发布时间:2021-08-25      点击次数:96

李婧婧

安科瑞电气股份有限公司


摘要:餐饮业大气污染物排放是影响北京等特大型城市环境空气质量的重要因素之一,使得餐饮业大气污染物的减排是城市空气质量的重要举措。文章分析了北京市餐饮业大气污染现状,为环境管理提出了可行性建议:(1)根据各地区的规划和发展方向,在不同区域内合理选址新建、改建、扩建餐饮服务企业;(2)修订国家标准,制定各地区的地方标准;(3)使用现场监测方法,提高执法速度和提高执法效率;(4)优化各级政府与第三方企业的联控在线监测系统平台;(5)研发餐饮业大气污染物的净化技术和设备,提高净化效率,减少污染物排放总量。

关键词:餐饮业大气污染;油烟;颗粒物;餐饮油烟监测云平台;安科瑞
 
0.引言
       餐饮业作为带动国民经济和社会发展的重要产业,近年来得到了快速发展,由此产生的餐饮业大气污染物等超标排放问题也日益受到关注,大量研究表明餐饮源已经成为大气污染的重要来源之一,并成为北京、上海等特大城市环保投诉的热点领域。据统计,北京市餐饮源排放的污染物约占北京大气污染物总量的25%~35%,占PM2.5总量的15%~25%;烹饪产生的PM2.5浓度可达当日大气环境PM2.5的8~35倍。为控制污染物排放总量,进一步保证空气质量,北京市颁布了《北京市2013-2017年清洁空气行动计划》、《北京市2018-2020年餐饮业大气污染专项实施方案》,《北京市打赢蓝天保卫战三年行动计划》等,明确规定要严格控制露天烧烤、餐饮油烟等污染,加强餐饮源排放监管,提升餐饮行业规范化管理水平,在实现达标排放的基础上,进一步降低餐饮源排放强度,从而减少PM2.5排放。但由于餐饮油烟成分复杂、缺少相关基础数据以及油烟净化设备搭建运行成本较高、技术水平和效率差异较大等因素,环保部门对餐饮业产生的大气污染物的治理和监管难以落实和推进。餐饮业大气污染物是困扰市民生活的重要因素,也是大城市亟待解决的重要环境问题之一。文章以北京为例,综合分析了北京市餐饮业大气污染现状,并为特大城市餐饮业大气污染物的排放管理工作提供合理建议和措施。
1.北京市餐饮业大气污染现状
1.1 北京市餐饮业空间分布
       据相关数据显示,近10年北京市限额以上(年主营业务收入200万元)餐饮机构数量逐年减少,但营业收入却逐年增加(如图1所示);2018年北京市限额以上餐饮企业1200多家,其中正餐约1000家,快餐约100家,其余为其他餐饮业和饮料冷饮店。大部分餐饮企业集中在首都功能核心区和城市功能拓展区(如图2所示);不同规模档次的餐饮店高密度聚集在热门商圈、热门旅游景点、大型住宅区和交通线附近,城区餐馆密度较高,呈现出以城区为核心向外聚集程度逐级递减的分布格局。
图12009年-2018年北京市限额以上餐饮企业数量和年营业额
图22018年北京市各区县限额以上餐饮企业数量
 
1.2 北京市餐饮业大气污染现状
       北京市餐饮业态种类较丰富,在餐饮密集商圈内餐饮业态可高达十几种,包括烤鸭、烧烤、川菜、徽菜、浙菜、粤菜、中西式快餐等,不同的餐饮业态下的餐饮油烟排放也存在较大差异。有研究表明,烧烤、中式快餐、西式快餐、川菜和浙菜等5种典型菜系中,烧烤类VOCS排放浓度水平较高,对大气环境质量的影响高于同等规模的非烧烤类餐饮企业,而排放的各种组分的VOCS中又以醛酮类化合物为多。由于烤鸭的制作工艺特点,其在开炉瞬间会释放大量的VOCS,并且这些VOCS与醛酮类化合物之间有较好的线性相关性。
       据估算,北京市餐饮源油烟、颗粒物和VOCS的年产生总量分别为551、18849和6169t·a-1,与北京市2017年排放总量相比,VOCS减少至2017年的一半,而颗粒物增加约为2017年的两倍,可能由于估算数据是以净化器前端未经治理的进行核算,不能代表治理后的实际排放情况,故颗粒物的估算量与实际排放量之间存在差异;从VOCS的减少情况可知,北京市在餐饮源VOCS的减排上取得了一些成效,但由于估算数据用非甲烷总烃进行估算,也无法完全表征VOCS的实际减排情况。
 
2.餐饮业大气污染物排放标准比较
2.1国家和地方标准
       中国现行的《饮食业油烟排放标准(试行)》(GB18483-2001)中规定了饮食业单位油烟的允许排放浓度,并按照不同饮食单位的规模,规定了油烟净化设施的去除效率。标准于2002年实施至今,是相关餐饮单位参考的主要标准之一,也是环境部门监管执法的主要依据。但随着餐饮业的不断发展,油烟净化设备的技术改进,检测方法的更新等,国家标准已不能满足大气环境监管要求,更切合各省市的地方标准也逐步发布,分别规定了餐饮业大气污染物的管控指标和限值,推动各省市餐饮业持续健康发展和大气环境质量持续提升。
2.2 国家和地方标准的差异比较
       在现行的标准中,适用范围包括现有餐饮单位和新建、改建以及扩建餐饮单位,不适用于居民家庭烹饪油烟,其中重庆市明确规定以蒸、煮烹饪方式为主的不扰民的餐饮单位同样不适用,是由于在不同餐饮业态下,蒸、煮烹饪方式较少产生大气污染,不会对环境和人体造成严重危害,没有环境监管的必要。国家标准中通过基准灶头数对餐饮服务单位的规模进行了小型、中型和大型划分,并根据不同的类型设置了不同的污染物排放限值和油烟净化效率,但是却未将无法取得灶的总发热功率或排气罩总面积折算基准灶头数的情况考虑在内,在实际的监管中就难以确定污染物的浓度;而上海、山东和河南的标准中规定,当基准灶头数无法折算时,可按经营场所就餐位数量折算;北京和重庆基准灶头数也可以按经营场所使用面积或就餐座位数折算。比较各标准,除天津市外,其余各标准均对油烟的排放限值和油烟去除效率做出了规定,其中北京市和深圳市规定的油烟去除效率仅供参考,不作为强制性的要求。对比油烟排放限值与去除效率,除海南省与国家标准一致外,其余地方标准中限值均低于国家标准规定的2.0mg/m3,去除效率均需达到90%以上,高于国家标准,这是由于国家标准于2002年实施,受限于当时的科技发展水平与监管思路,制定的排放限值可能偏高,需根据实际情况进行修订。对非甲烷总烃的排放限值进行规定的4个地方标准中,限值均为10.0mg/m3,其中深圳市仅对大型餐饮单位做出了规定,而河南省由于小型餐饮服务单位数量大、范围广,新增非甲烷总烃后需改进净化设施,对小型餐饮服务单位影响较大等因素,所以对小型餐饮服务单位也不设置非甲烷总烃指标;在这4个标准中,仅北京市和重庆市规定了非甲烷总烃的去除效率分别为小型65%、中型75%和大型85%,深圳市标准编制组测得平均浓度为13.8mg/m3,北京典型菜系非甲烷总烃平均排放浓度为10.8mg/m3,调查范围内约一半的餐饮企业非甲烷排放符合标准要求,略高于标准限值10.0mg/m3,所以标准中用非甲烷总烃表征餐饮业挥发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。在各标准中,只有北京市规定了颗粒物的排放限值和去除效率,并且制定了餐饮业颗粒物手工称重法作为排放标准的配套检测方法,为北京市、京津冀及周边地区控制区域性大气污染提供了依据和手段。国标中规定,饮食业产生特殊气味时,需参照《恶臭污染物排放标准》执行,有5个地方标准规定了臭气浓度排放限值,但差异较大,深圳市(500)>重庆市(现有120、新建80)>山东省(70)>上海市(60)>河南省(20)。根据臭气强度与臭气浓度的关系,20处于嗅辨员感知阈值附近,属于1级臭气强度(10~34),此时气味似有似无,勉强可感知;60和70处于嗅辨员认知阈值附近,属于2级强度(37~78),此时能够确定气味类型;80和120处于3级强度(78~176),可明显感觉到气味;500处于4级强度(176~600),此时气味比较强烈,接近难以忍受的程度(5级强度,≥600)。由此可知,仅臭气浓度限值一项,河南省(20)较之其他标准更为严格,而深圳市(500)相对较宽松,由于目前部分餐饮污染举报均因臭气明显导致,所以逐步餐饮服务单位的臭气排放,限制臭气浓度,对减少环境举报具有重要意义(见表1)。
表1 国家和地方标准比较
 
 
3.管理措施
3.1 合理规划和管理餐饮服务单位、严格市场准入
       根据《北京城市总体规划(2016年-2035年)》中北京城市空间结构,对不同区域内的新建餐饮服务单位的选址、餐饮业态分布进行合理规划和统一管理,严格市场准入制度,建设满足规范要求、符合不同区域特点的餐饮服务单位。对具有国际交往功能区域、旅游景点区开发建设高品质、具有北京传统特色的餐饮机构;杜绝在居民住宅楼、未配套设立烟道的综合楼等场所新建、改建、扩建产生油烟、废气和异味的餐饮服务项目,尤其是顺义、大兴、亦庄、昌平、房山新城等承接城区适宜功能和人口疏解区域内,更应严格落实相关法律法规;对环境目标及附近区域内划定限制和禁止经营饮机构的范围,保障北京城市涵养区的可持续发展。
 
3.2 提升餐饮源大气污染物的监测手段和能力
       由于现有餐饮业样品的采集过程都依照《饮食业油烟排放标准(试行)》和《固定污染源排放中颗粒物和气态污染物采样方法》,采集过程较为繁琐,且样品仅表征一段时间内的污染物平均浓度,难以判断污染物的实时浓度和净化设备的净化效率,造成企业自测与执法检测的数据差异,建议推广采用《固定污染源废气甲烷总烃非甲烷总烃的测定便携式氢火焰离子化检测器法》,开发现场监测方法,构建餐饮业大气污染物的在线监测系统,实现数据在线快速分析传输,降低分析误差和成本,提高监管的效率。
3.3 提升餐饮业污染监管科技水平
       以“四类餐饮单位"为主,开展关于油烟净化器的专项研究,开发、优化针对不同餐饮业态排放特点的净化器,提高净化效率。尤其是烤鸭类、烧烤类等具有排放量较高、味道较大的特点,需开发并使用去除效率高、具有除味功能的净化器。提高燃气灶燃烧效率,减少由于不完全燃烧产生的低分子碳氢化合物。同时,由于餐饮废气净化为系统工程,应在明确其初始排放情况下,进行净化器的设备选型,并合理设计餐饮废气的工程结构和排放管路,才能保证达标排放。
       建立三级联控在线监控体系,构建市、区、治理企业监控平台,建议餐饮大气技术人员对平台构建中的监控数据质量、监控参数选定、评判规则、预警报警等提出技术需求和指导意见,从而完善在线监测平台的建设。
3.4 多种监管方式并举提高工作效率
       根据餐饮业废气排放特性可知,定期清洗维护保养、避免净化设备油污表面附着,是保持其长期、稳定的基础。因此,需建立第三方在线监测系统,实时掌握设备开启情况及运行状态,形成餐饮业大气监管净化、及时清洗、稳定运行的闭环管理模式。
       建立并推行第三方治理工作模式,倡导餐饮服务单位选择第三方治理服务,转嫁餐饮企业超标排放处罚的风险。由餐饮单位与第三方治理企业签订服务合同,由第三方提供具有污染物处理能力的净化设备,并完善设备安装、清洗运维、在线监测等全流程服务,同时需按合同承担超标处罚相应经济民事责任。逐步培育完善餐饮业废气治理市场化和产业化发展。
       对严重超标、屡次超标排放的餐饮服务单位加大处罚力度,增加监管频率,进行曝光等,使得餐饮服务单位正视超标排放问题,实现减排。
       加大宣传力度、增加公众的积极性和参与度。利用新媒体等方式,加大餐饮业大气污染物的危害性的宣传;加强公众对餐饮源排放的监督和举报,根据举报内容及时进行查处向公众反馈,充分调动群众的积极性,协助环境执法部门工作。
 
4.展望
       随着中国产业结构调整,第三产业在国民经济中的占比越来越大,其中餐饮业已成为部分城市的主要产业。北京市正根据《北京城市总体规划(2016年-2035年)》逐步完成非首都功能的疏解,重污染产业逐渐退出,餐饮业大气污染愈发突出,甚至成为影响环境空气质量的重要排放源。对该产业加强监管,提高城市治理水平,实现达标减排,是建设国际和谐宜居之都的必然要求。结合目前存在的问题和未来发展的趋势,提出以下几点建议:
       (1)根据各地的规划和发展方向,在不同区域内合理选址新建、改建、扩建餐饮服务企业。
       (2)修订国家标准,鼓励各地区根据实际的大气环境质量状况、减排目标、经济能力等制定符合实际情况的地方标准。提出VOCS的管控要求,探索其他指标用于表征餐饮业VOCS的排放,减少实际排放情况与非甲烷总烃超标情况不一致的现象。
       (3)推广使用现场监测方法,缩短现场采样到出具报告全流程时间,提高执法速度,提高执法效率。
       (4)优化各级政府与第三方企业的联控在线监测平台,制定在线监控参数、评价规则、预警报警等技术指导意见,保证在线监测平台的数据质量,减少人为监测的不确定性。
       (5)研发餐饮业大气污染物的净化技术和设备,提高净化效率,减少污染物排放总量。
 
5.安科瑞AcrelCloud3500餐饮油烟监测云平台
       为了弥补现存餐饮行业在烟油监测上的漏洞,同时便利监管部门的监察,安科瑞油烟监测云平台应运而生。油烟监测模块通过2G/4G与云端平台进行通信和数据交互,系统能够对企业餐饮设备的开机状态、运行状态进行监控;实现开机率监测,净化效率监测,设施停运告警,待清洗告警,异常告警等功能;对采集数据进行统计分析、排名等统计功能;较之传统的静电监测方案,更具实效性。平台预留与其他应用系统、设备交互对接接口,具有很好的扩展性。
5.1 平台结构
       平台GIS地图采集餐饮油烟处理设备运行状态和油烟排放的浓度数据,自动对超标排放及异常企业进行提示预警,监管部门可迅速进行处理,督促餐饮企业整改设备,并定期清洗、维护,实现减排环保,不扰民等目的。现场安装监测终端,持续监测油烟净化器的工作状态,包括设备运行的电流、电压、功率、耗电量等等,同时结合排烟口的挥发性物质、颗粒物浓度等进行对比分析,一旦排放超标,系统会发出异常信号。
■油烟监测设备用来监测油烟、颗粒物、NmHc等数据
■净化器和风机配合对油烟进行净化处理,同时对净化设备的电流、电压进行监测
■设备通过4G网络将采集的数据上传至远程云端服务器
5.2 平台主要功能
     (1)在线监测
       对油烟排污数据的监测,包括油烟排放浓度,颗粒物,NmHc等数值采集监测;同时对监控风机和净化器的启停状态、运行数据进行监测。
       (2)告警数据监测
       系统根据采集的油烟数值大小,产生对应的排放超标告警;对净化器的运行数据分析,上传净化设备对应的运行、停机、故障等告警事件。
       (3)数据分析
       运行时长分析,离线分析;告警占比、排名分析;历史数据统计等。
       (4)隐患管理
       系统对采集的告警数据分析,产生对应的隐患记录,派发、处理隐患,及时处理告警,形成闭环。
       (5)统计分析
       包括时长分析、超标分析、历史数据、分析报告等模块。
       (6)基础数据维护
       个人信息、权限维护,企业信息录入,对应测点信息录入等。
       (7)数据服务
       数据采集,短信提醒,数据存储和解析。
5.3 油烟监测主机
       油烟监控主机是现场的管理设备,实时采集油烟浓度探测器和工况传感器的信号,进行数据处理,通过有线或无线网络通讯将数据传输到服务器平台。同时,对本地数据进行存储,监控现场设备状态,提供人机操作界面。
具体技术参数如下:
5.4设备选型方案
注:双探头适合双排烟通道的场合,每路探头监测1路排烟通道。
 
6.结语
       为减少北京市等特大城市餐饮企业油烟排放超标、提高环保部门监管效率,提出了相关的管理措施和建议。各地区需严格落实城市规划与发展方向,加强餐饮企业选址审核,从源头上减少餐饮企业排放超标的现象;根据发展现状,定期修订国家标准,同时,提出符合各地区的地方标准,使监管过程有法可依;鼓励研发餐饮大气污染物净化设备、提高净化效率、严格执行运维管理,实现餐饮企业减排;构建在线监测系统和平台,推广现场监测模式,从而提高环保部门的工作效率。
 
【参考文献】
[1]林立,何校初,邬坚平,等.上海餐饮油烟污染特征研究[J].环境科学与技术,2014,37(2):546-549.
[2]朱春,李旻雯,缪盈盈,等.城市烹饪油烟颗粒物排放特性分析[J].绿色建筑,2014,6(5):57-60,71.
[3]陈雪,孙成一,白画画,何万清,李国傲.北京市餐饮业大气污染管理措施研究[J].环境科学与管理.2020.
[4]安科瑞AcrelCloud-3500餐饮油烟监测云平台.2020.05版.
 
作者简介:
李婧婧,女,现任安科瑞电气股份有限公司,主要从事餐饮油烟监测的研发与应用。


安科瑞电气股份有限公司
  • 联系人:李婧婧
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