住宅厨房油烟污染现状及控制方法的研究

住宅厨房油烟污染现状及控制方法的研究

郑宝珠蒋昊姚智兵史新宇徐进

一、厨房烹调油烟的污染危害

烹调油烟是食用油和食物在高温条件下，发生一系列变化而形成的。食用油加热到170℃时开始出现少量油烟雾，随着温度升高

，油的分解速度加快，当温度达到250℃时会产生大量的烹调油烟。烹调油烟成分极为复杂，含各类污染物达200～300种之多，将菜油和豆油加热至270℃时，从其油烟中能检测到微量巴豆醛等致突变物质。吉林大学公共卫生学院完成的科研项目“烹调油烟对健康危害的研究”表明，烹调油烟中含有多种有毒化学成分，对机体具有肺脏毒性、免疫毒性、遗传毒性和潜在致癌性。油烟不但直接影响人们的居住生活，还损害人们的身体健康，污染城市环境。由于油烟是食物烹饪过程中挥发的油脂，属有机质及其加热分解或裂解的产物，这种高浓度的油烟排放到空气中后，其中的短链醛、酮、酸、醇等有害气体扩散，容易与其它尘埃混合形成可吸入颗粒物，随空气侵入人体呼吸道进而引起食欲减退、心烦、精神不振、嗜睡、疲乏无力等症状，可以说油烟污染已经成为影响居民健康的隐型杀手。

二、我国住宅厨房抽油烟机的现状调查

我国现行住宅厨房抽油烟机从内部结构看，绝大多数只是简单的把风机和排烟管相接，功能只有一个就是抽烟排烟，将室内的环境污染转移到室外，从而引起两方面的环境污染问题，其一是将油烟排入室外，附着于建筑物和物体上，不仅严重污染了城市大气环境，而且还破坏城市景观。其二由于油烟中的雾状油粒、烟尘、烟气和烟垢对油烟机自身的侵蚀和污染使抽油烟机本身成为一个室内的污染源，另外抽油烟机的风机运转使室内环境噪声恶劣。

2005年我们对武汉市部分市场和使用中的家用厨房抽油烟机进行了调查和检测，通常情况下，新机一般都可以满足国家标准GB/T17713—1997《吸油烟机》的技术要求。其中风量的检测结果范围是7～16m3/min、风压为80～200Pa、噪声一般在68～73dB(A)，个别机型噪声大于74dB(A)。对于使用一年以上的抽油烟机，其风量的检测结果范围是4～12m3/min、风压为60～160Pa、噪声一般在68～80dB(A)。传统的家用抽油烟机随着使用时间的延长机壳内及风轮大量积油导致风轮失去平衡，从而增大了抽油烟机的整体噪声，影响人们的正常的生活环境。通过对使用一年以上抽油烟机的住宅厨房环境中挥发性有机物和噪声的监测结果来看，其挥发性有机物的浓度范围多在（2.0—5.0）mg/m3，远高于我国《室内空气质量标准》GB/T18883-2002中规定0.60 mg/m3的限值。抽油烟机的整体噪声也远高于国家标准GB/T17713—1997《吸油烟机》噪声小于74dB(A)的限值要求。

三、解决我国住宅厨房油烟污染的途径

油烟是大气污染的一种特殊形式，它包括雾状油粒、烟尘和烟气。油烟中的有害物质包括硝基芳烃、多环芳烃、杂环胺等强致癌物质以及焦油、CO、CO2、尘粒和部分未燃烬的碳粒。控制住宅厨房的油烟污染问题必须解决好以下三个方面的内容：第一是满足厨房抽油烟的吸净率；其二是要求对油烟进行净化，尽量减少排出烟气中的含尘量和含油量；第三是油烟机本身不产生新的噪声污染。因此要求住宅厨房抽油烟机在风量、功率、风压、噪声、本体阻力和油烟净化效率等各个参数达到极为理想的搭配。

住宅厨房抽油烟机的吸净率不是一个独立封闭的性能参数，它和功率、风压、噪声、本体阻力、油烟净化率等几个性能参数是相互制约的。提高功率固然可以提升风量和风压，使吸净率高，但是功率越大，噪声越大，耗电越多。最佳的搭配应该是在抽净率最好的前提下，功率和噪声最小。其次本体阻力和油烟净化率也是相互制约，本体阻力越大，油烟净化率越高。但是，油烟净化技术方式选择合理，本体阻力和油烟净化率的相关性可以不受制约。例如根据家庭厨房油烟的物理特性，采用动态离心脱油技术的原理，可以使抽油烟机的本体阻力和油烟净化率不受制约。动态离心脱油技术是在抽油烟机的进风口前端安置高速旋转的

离心脱油装置，与油烟中的固态颗粒物及油粒子发生碰撞、切割，将其吸附捕捉，从气流中分离出来，同时利用离心力的作用将它们甩入机内的集油槽，经净化后的气体穿过高速离心脱油盘，通过风机排入室外大气环境。

我们对采用动态离心脱油净化技术的家用厨房抽油烟机的本体阻力和油烟净化率进行检测。其结果是：本体阻力为10～50Pa，油烟净化效率为60～75%。从检测结果看，采用动态离心脱油净化技术的家用厨房抽油烟机的本体阻力和油烟净化率的指标均优于国家相关标准，在技术上已相当成熟，能够充分保证厨房内油烟的吸净率和净化率。

噪声是衡量家用抽油烟机性能的一个重要技术指标，对于家用抽油烟机，国家标准规定不大于74分贝。传统的家用抽油烟机惟恐因机身及风轮大量积油导致风轮失去平衡，不得不加大抽风电机的功率，从而增大了噪声，新机一般在68～73分贝，随着使用时间的延长，噪声随之增加，通常在75～80分贝左右。采用前置动态离心除油离心盘技术，无风轮积油失衡之虑，所以可以选用较小功率的抽风电机，因而噪音较低且不会随着使用时间的延长而增加。在排风烟管设计迷宫消音器，在抽油烟机机内腔粘贴防振降噪材料，实施了全方位的降噪防振技术处理。我们对采用该类技术的家用厨房抽油烟机的噪声进行检测，整机工作时的噪声在62分贝以下，较传统的家用抽油烟机降低10分贝左右。

由此可见，我国住宅厨房抽油烟机的发展方向应该是：低音运行，无噪声污染；环保主导，整机免拆洗；厨房油烟的吸净率和净化率同时达标。

四、未来环保型家用抽油烟净化机的设计思路

未来环保型家用抽油烟净化机的设计思路应该从风量、风压、噪声、本体阻力和油烟净化效率等5个参数考虑，使之达到最佳的搭配。

在设计思路中应根据家庭厨房油烟的物理性质，将油烟分离和抽吸烟气设计为两个独立的系统，充分发挥前置离心盘的动态离心力，将油烟中的炭黑颗粒物和雾状油粒子分离出来，利用后置涡轮风机的抽吸功能将烟气排入室外。其设计方案应是集旋流、离心分离油烟和涡轮抽气三种技术于一体，充分保证了家用厨房抽油烟处理机的吸净率和净化率。

在外观上采用壁挂式斜面集风设计，低位安装，使油烟机的吸排功能大大增强，小功率的涡轮风机，达到了大功率风机的吸烟效果，从根本上降低了风机的噪声。摒弃传统顶置吊装模式，顺墙安装，无碰头之虞，无压抑之感。外观线条明朗简洁，风格别致，超薄机身，全人性化设计，符合现代民众的使用和审美要求。

在吸烟正方外表面设计采用涂层纳米不沾油材料，外观斜面结构设计结合空气动力学原理，使油烟气流产生后快速形成旋流，从吸风口进入离心脱油盘，进行油气分离，避免油污进入风机内，使机器内部保持清洁，免除整机拆洗的烦恼。安全网采用内钩式设计，少量沾附的油会沿安全网栅条导入机内油槽，使整机无滴油之忧。

在静音设计考虑机内安装了防振降噪材料，在排风烟管设计迷宫消音器，实施了全方位的降噪防振技术处理。

在废油收集系统应考虑在油烟机底部安装集油管道，将机内油槽的废油收集于油壶中存储，统一交付收购部门提炼生物柴油。

五、结语

解决我国住宅厨房油烟污染它不仅能够给消费者带来一个宁静，清洁的厨房环境，而且可以大幅度减少油烟对大气环境的污染，同时离心分离出来废油是生物柴油的良好原料。建议国家尽快出台环保型家用厨房抽油烟机的产品标准。