耀世娱乐-手机网址中国土木工程学会燃气分会应用专业委员会2014年年会论文集厨房油烟的危害与净化方法综述漆小玲1,2(1．中国科学院广州能源研究所，广州，510640；2．广州市红日燃具有限公司博士后工作站，广州，510435)摘要：综述了厨房油烟的来源、组成及危害，介绍并比较了几种厨房油烟净化的方法，提出了厨房油烟净化的发展方向。关键词：厨房油烟；净化；催化随着人类健康意识的提高，室内空气品质受到更加高度的重视。厨房油烟作为室内污染物的主要来源，已成为影响室内空气品质的重要因素之一，其治理得到了广泛关注。如何防治厨房油烟的污染，降低室内油烟浓度，改善室内环境，对保护人体健康、环境卫生等有重要意义。厨房油烟的组成厨房油烟的成分复杂，主要来源于主要来自于烹饪(包括煎炒烹炸)过程中产生的油烟，以及燃料燃烧产物。食用油和食物在高温烹调下，发生热氧化分解，食物中的碳水化合物、蛋白质、氨基酸发生反应，同时上述反应的中间产物相互作用发生二次反应，其中分解产物以烟雾形式散到空气中，形成油烟气。油烟气的成分非常复杂，主要有醛、酮、烃、脂肪酸、醇、芳香族倾倒物、酯、内酯、杂环化合物等，其中包括苯并芘、挥发性亚硝胺、杂环胺类化合物等已知高致癌物【l，2J。油烟从形态上看有气态、液态和可吸入颗粒【3】，主要成分为颗粒物，烟雾中颗粒物粒径主要是PMl0以下可吸入颗粒物，它可长时间悬浮在空气中，易被吸入呼吸道深部【4j。我国民用燃料主要以煤柴、液化石油气、天然气为主，不论哪种燃料，在燃烧过程中都会产生大CO、NO、SO以及可吸入尘等有害物质。我国城市楼房大都是封闭式厨房，农村厨房又和住宅紧密相连，由此产生的有害气体被人体吸入体内，长期下来，将严重影响人体健康。厨房油烟的危害厨房油烟中的致癌物笨并芘、挥发性亚硝胺、杂环胺类化合物等使人体细胞组织发生突变，导致癌症的发生。据报导，肺癌发病率同厨房油烟密切相关，且国内一些地区女性肺癌发病率大大高于男p’6j。长期接触油烟的4060岁的女性，患肺癌、乳腺癌的危险增加消除烹调油烟因素，肺癌发生的机率将可减少一半[7】。厨房油烟中的脂肪氧化物会引发心血管、脑血病。尤其是中老年人更易患心脑血管疾病。每天闻油烟的人比不闻的人要容易得心脑血管疾病，因为油烟中含大量胆固醇，可造成心脑管管疾病。油烟侵入呼吸道，油烟的主要成分丙烯醛可引起慢性咽炎、鼻炎、气管炎等呼吸道疾病。油烟对皮肤的伤害更大，油类颗粒附着在皮肤上，造成毛细孔阻塞，333中国土木工程学会燃气分会应用专业委员会2014年年会论文集加速皮肤组织老化，导致肌肤变粗糙。长期吸入厨房油烟，使红细胞免疫黏附功能降低。同时油烟还能引起支气管狭窄、氧化应激、细胞间粘附分子升高。厨房油烟的净化厨房油烟的处理，国内外已有～些治理的技术措施及相应的设备，其基本处理方法主要有以下几种类型：机械法、静电法、液体洗涤法、生物法、催化净化法以及复合法。(1)机械法机械法主要是利用油烟颗粒物的质量大于空气质量这一原理，通过重力、离心力、惯性力将油烟颗粒物在这些机械力作用下到达沉积面而从气体中脱离出来，包括沉降器、旋风分离器、惯性分离器传统分离除雾设施在家用厨房抽油烟机中广泛采用，在一些老式餐饮业中使用亦较普遍。其主要优点是设备简单，压降较小，弊端在于对小粒径的颗粒去除率{氐，总去除率亦较低，通常为500／o．70％，而且由于油烟中颗粒物粘度很大，清洗维护工作量较大【8】。因此，一些新型高效的机械式油烟净化器不断研发推出。王锐等19】设计了一种新型射流式厨房油烟净化机，通过射流作用将油烟高效地抽排掉，然后再利用射流动能将油烟引入旋流油气分离器中，在离心力的作用下使油与空气被分离开来，并将分离后的废油引入集油瓶中，将干净的气体排入大气，达到经济高效抽排和净化油烟的目的，其实测油烟抽净率兰97％，具有高效、节能、低噪音等优点。(2)静电法静电沉积法的工作原理为将油烟气引入高压电场，气体电离后产生的电子，阳离子吸附在通过电场的油烟微粒上使之荷电，在电场力作用下向集尘极运动，并沉积下来从油烟中脱除，从而达到净化的目的。虽然此类净化装置净化效率高，但长期使用后电极表面沉积油垢，油烟冷凝物粘度较高，形成油膜层，影响电场放电，且不易清洗维护，用清洗法清除集尘极上的颗粒物时又易产生二次污染，应用受到～定限制。(3)液体洗涤法液体洗涤法的原理为将油烟气通过特殊的气体分布装置与吸收液接触，通过气液接触将油烟气中的颗粒物从气相中脱除到液相中。洗涤法的优点在于改变洗涤液的性质可以同时去除油烟中的S02、CO：、NO，等废气、颗粒物的净化效率亦较高。但受湿式除尘器性能的限制，对亚微米级的颗粒物净化效率较低；洗涤废液尚未能较好解决，易产生二次污染问题。(4)生物法生物法是利用具有降解油烟成分的微生物对油烟气进行吸附降解，首先对污泥进行驯化，培养其对油烟废气的降解能力，然后进行挂膜，通过～定的装置将油烟气降温通入填料塔中，油烟先经过由气相转入到液相或固相表面的液膜中的传质过程，然后在液相或固相的表面被微生物吸附降解。(5l催化净化法催化净化法采用各种具有自净化功能的催化剂，在烹调过程中于烹调温度上通过催化氧化燃烧将油液滴转化为C02和水蒸汽，从而消除污染和臭味。自净化催化剂基本上由催化剂耐热性粘结剂和单及处理能力强等优点。日本开发的此类催化剂已广泛用于烹调废气的处理，如低熔点Li玻璃黏合v．二氧化锰，分子筛和铁氧体及由有机黏合剂黏合的金属氧化物，这些催化剂除了具有净化的特点外，同时还具有热浸透性远红外功能，可达到改善烹调速度和菜肴昧色的功能，特别适合于中小型餐饮业及家庭烹调使用【JU，llJ。(6)复合净化法中国土木工程学会燃气分会应用专业委员会2014年年会论文集复合净化是将两种或两种以上油烟净化技术有机组合起来，高效净油烟的方法。这种方法能有效提高净化效率，如机械过滤、静电除油相结合等。向晓东等‘121人将离心分离、惯性碰撞、湿式洗涤和筛网过滤优化组合在一起，通过物理化学的方法对油烟气进行净化。该净化器可以非常有效地净化直径大于岬的油烟液滴，而且通过筛网的主导作用可以过滤直径为lpxn的油烟微粒。当油烟粒子小于0．19m时，其除烟效率接近100％。油烟净化方法的对比见表114,10]。展望由于油烟自身成分的复杂性、多相性及物理性质的特殊性，对它的治理与其他废气的治理机理不同，有待进行深入的研究。随着城市居民环保意识的加强及生活品质的提高，开发高效的油烟净化技术及设备是极其迫切的。我国现用的家庭油烟净化设备多为描油烟机，油烟废气直接被抽排到大气中，造成了相当大的污染。对于普通家庭而言，无论从净化效率还是设备维护上来看，催化氧化法比较合适，日本油烟净化对该法的成功应用也证实了催化净化法的家庭适用性。由于烹调手段的差异，中式烹调产生的油烟浓度较高，净化难度更大。因此，催化剂的选择不仅要考虑净化效率问题，还要考虑毒性和使用寿命问题。从我国现有催化剂的研究来看，La、Ce等稀土金属具有较强的氧化作用，其复合催化剂催化能 力较强，且稀土复合催化剂来源广泛，在油烟催化净化方面将会有良好的应用前景。 油烟净化方法的对比净化方法 净化效率 二次污染 造价 运行操作 每半年清洗一 次，适用于颈处理和一级 惯性分离 较低 较低处理 吸附沉淀下来的废油需要处 每半年清洗一次，极板较难清洗，油垢 静电法 较高 较高 附着多液体洗涤 一般 吸收液需要处理后才能排放 较低 每半年清洗一次 生物降解 较高 较高需定期更换生物膜 每年更换催化剂一次，适用于中小型餐催化氧化 饮业及家庭复合净化 较高 自动清洗，每月调换清洗刺参考文献： [1]赵金明，宿飞，周少琴．烹调油烟的潜在致癌性实验研究叨．卫生研究，2002，3l(I)：21．23． Huey—ShanHung，WenJun Wu．Association cookingoil fU lungcancer：Involvement apoptosisproteins cellsurvival vitro[J]．MutationResearch／Genetic Toxicology EnvironmentalMutagenesis，2007，628(2)：107-I 16． [3】张颖，赵彬，李先庭．室内颗粒物的来源和特点研究明．暖通空调，2005，35(9)：30—36． [4J 李梅芳．民居厨房油烟扩散及控制技术研究[CJ．南华大学，衡阳，2010． [51 李中山，杨杰．厨房 内空气污染危害及治理对策的探讨[J]．环境保护科学，1995，421：68．72． 335 中国土木工程学会燃气分会应用专业委员会 2014 年年会论文集 [6】朱玉振，李鹤同，陈晓宁．室内废气污染【J】。环境工程，1998，161： 20．25． [7]朱永梅．空气污染与人群健康[J】．安徽预防医学杂志，2001，7(1)： 72．74． 【8]叶长明．油烟的催化净化研究[C】．郑州大学，郑州，2002． 王锐一种新型射流式厨房油烟净化机的设计【J】．化工装备技术，2008，29(2)：13．16．[10]左乐， 李彩亭，曾光明等．烹饪油烟净化技术发展的探讨[J]．中国油脂，2007，32(11)：16．19 丽．用于去除厨房油烟的载体及新型催化剂的研究[C】．吉林大学，吉林，2005．【12]向晓东，熊伟，周鹏等．APA 油烟净化器的除烟机理【J】．武汉科技大学学报(自然科学版)，2 005，2 ：175—178336

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