除尘作业---中区1号食堂空气环境成分调查

华北科技学院

《工业通风与除尘》课程设计（调查）题目：成员班级学号成员班

级学号

2012-5-27

华北科技学院安全工程学院安全B095班

中区1号食堂空气环境成分调查

目录

1调查目的....................................................................................................................12调查内容....................................................................................................................1

2.1厨房烹调油烟...................................................................................................1

2.2瓦斯及瓦斯燃烧废气.......................................................................................2

2.3高温热气流.......................................................................................................3

2.4室内负荷波动变化...........................................................................................33调查结果....................................................................................................................4

3.1存在问题..........................................................................................................4

3.2提出对策与建议..............................................................................................54结语............................................................................................................................6参考文献........................................................................................................................7

《工业通风与除尘》课程设计

1调查目的

高校的大型学生食堂一般建筑面积在6000—10000㎡左右, 多为3—4层建筑。食堂早中晚营业时集中，此时间段内就餐学生密集, 人流量大，厨房处于超负荷运作状态，爆、炒、蒸、炸的餐饮作业会向就餐大厅短时间内排出大量没有被空调系统及时抽走的烟气。厨房烟气主要是指厨房操作产生的热油烟气，这些烟气对人体的危害比香烟对人的危害更为严重。厨房烟气常常带有一定的惯性力和浮升力，且具有强渗透性和粘性，它不但会污染厨房空间，而且还可能对毗邻区域空间的室内环境带来不良的影响。厨房污染无形存在于我们每天的生活中，日复一日的摧残人们的身体，但致命的是：它一步步地吞噬着人们的健康却往往容易被忽视，这是因为厨房污染物中有菜香味，而非香烟刺鼻的味道，导致人们忽略了每天在我们身边的厨房污染物是致命的有毒气体，而未多加防范，缺乏防范意识，使其日积月累地毒害人们的身体。

根据医学临床研究：

平常人每分钟呼吸18次左右，吸入空气量约1500ml ，但在厨房工作时，呼吸达25次左右，吸入空气量约2000ml 。在厨房工作仅一小时，将吸入12万ml 之厨房污染物比两包烟还多，但却因为菜香味让你忽略了这些有毒气体。

为此，我们小组对我校中区1号食堂的厨房及其就餐大厅的空气环境成分做了调查。

2调查内容

2.1厨房烹调油烟

厨房烹调油烟主要是食用油和食品加热过程中产生的油烟雾。通常，当食用油被加热250℃以上时，油中的一些物质就会发生氧化、水解、聚合、裂解等一系列的化学反应，这时就形成了烹调油烟。同时，在烹调过程中，食物中水分急剧汽化膨胀，部分冷凝成雾，然后与油烟一起形成可见的油烟雾。油烟雾主要为水雾，仅在上部带有少量的与水雾不相溶的油烟气。可见，烹调油烟为食用油及食品在高温下的挥发物及其冷凝物的气溶胶水汽，是一组混合性污染物。此外，

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烹调油烟常带有一些刺激性气味。从形态上看，烹调油烟包括可吸入颗粒PM10和PM2.5、气态污染物两类。烹调油的种类对烟气的产生影响很大。有研究表明菜油烹调时产生更多的烟气颗粒和丙酮浓缩气体。另外，烹调方式对烟气产生的影响也很大。有文献显示，高温时，油烟气的排放量会增加，会产生更多的致癌物质。

2.2瓦斯及瓦斯燃烧废气

厨房燃料燃烧产物因燃料的不同及其燃烧完全程度的不同而产生的废气也不同。燃料燃烧产物主要成分为CO 、NO X 、SO 2与烟尘，均会对环境造成污染。据统计，煤的燃烧产物总计多达数百种化合物，它们主要可以分为以下七大类：碳氧化合物、含氧烃类、多环芳烃、硫氧化合物、氟化物、金属及非金属化合物和悬浮颗粒物等。天然气和液化石油气属于清洁燃料，且容易完全燃烧，颗粒物少，污染程度较轻，但仍可释放少量的CO 、CO 2、NO X 、SO 2等污染物，污染室内环境。有学者曾对北京市郊住宅内厨房灶具燃烧污染问题进行的研究表明，使用不同燃料的厨房产生的燃烧污染物的浓度均值和范围都不同气体；一些家庭采用花生油作烹调油，烹调时也会产生更多的甲醛气体，而且厨房烟气中含有一些飘尘物，形成积尘，日积月累会粘附在物体表面；我国城市住宅的厨房设计隐蔽，空间狭小，中式传统烹饪的时间长，用油量大，厨房新风不足，会造成厨房烟气浓度高，滞留时间长。以上这些原因都会加重室内污染物颗粒的含量，进一步恶化室内环境。特别是在冬季门窗紧闭，厨房烟气对室内环境的影响尤为明显。

厨房烟气中含有对人体危害最大的粒径小于10μm 的飘尘（可吸入颗粒PM10和PM2.5），飘尘经过呼吸道沉积于肺泡，如果飘尘污染物被溶解，就会直接侵入血液，引起中毒，而未被溶解的飘尘污染物则有可能被细胞所吸引，侵入肺组织或淋巴结，引起尘肺。研究表明，烹调油烟是发生肺鳞癌和肺腺癌共同的危险因素。厨房工作人员肺癌与油烟暴露有明显的联系，而且，患肺癌的几率随着油煎或油炸食物的次数增加而变大。燃料燃烧产物的主要产物CO 会经呼吸道进入血液与血液中的血红蛋白结合生成碳氧血红蛋白，从而削弱血液输氧能力。CO 在8mg/m3以上即可在短时间内引起中枢神经系统的反射作用变化，长期接触可导致贫血，心脏及呼吸道病人病情恶化。SO 2在2.6mg/m3以上时，就能嗅到刺激性气味。NO X 在1mg/m3以上即可导致肺细胞病理组织发生变化，长期接触

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可导致呼吸道疾病，如肺气肿。甲醛在大于60~120mg/m³时，可导致肺炎、咽喉和肺水肿、支气管痉挛等疾病，出现呼吸困难甚至呼吸循环衰竭致死等症状，而且它还是导致癌症、胎儿畸形和妇女不孕症的潜在危险物。还有一些主要有害成分如丁二烯、乙烯酸高分子聚合物及苯并[a]芘，对人体均有致癌作用。

2.3高温热气流

灶台高温燥热，将直接刺激当事人的皮肤，使之毛细孔扩张，扩散的油烟附着在皮肤上，长期以往会加速皮肤的老化粗糙与斑点。

烹饪热菜的过程中，厨师在受到烟气威胁的同时还受到高温炉火热辐射的侵害，热源散发量大，厨房内温度高，这些也将导致厨房污染加重。厨房内热源主要分布在1.0m 以上，且油烟污染物随热气流上升蔓延至房间中上部，使厨房工作人员的呼吸带处于温度很高、污染物浓度很大区域。

2.4室内负荷波动变化

厨房内负荷包括烹饪负荷、厨房设备负荷、人员负荷、饭菜负荷等。图1为典型饮食业厨房全天室内负荷分布示意图，从图1中可以发现饮食业厨房全天室内负荷波动较大，在启用时，烹饪过程及饭菜散热量大大增加，致使室内空调负荷峰值大，而非工作时间负荷则迅速减少。

负荷/k W

t/h

图1—华科北区食堂操作间24h 负荷分布

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3调查结果

根据调查内容，我们总结出了厨房主要污染烟气存在形式及其人体的危害如下表所示：CO 2、水蒸气、高温气体

SO 2

CO

可吸入尘

苯并CO 2最高允许浓度无规定，当空气中的CO 2含量>5%及氧量不足15%时，呈现闷气感、头痛、虚弱、呼吸困难SO 2与空气中的水分，生成硫酸和亚硫酸，对上呼吸道有刺激作用，对厨房设备有腐蚀作用对人体的危害取决于它的浓度和其接触的时间长短，高浓度长时间接触，可导致死亡；低浓度CO 会使人产生头晕、眼花、乏力、恶心等症状携带各种病菌，吸入体内，有害健康BaP 是一种环芳烃类强致癌物质，对人体极其有害

有NO 、NO 2、N 2O 2等，人吸入后可引起变性血红蛋白的形成，危害神经系统；

NxOy 在空气中的含量3.5x10-6mg/m3持续1h ，就开始对人起作用，当达到150x10-6mg/m3

时对人的呼吸器官有强烈作用，可导致呼吸道和支气炎，严重时会发生肺水肿。美

国科学家认为，NO 2比NO 的毒性高四倍

油蒸汽、（含BaP ）油在高温下大量挥发，其中含有BaP 危害人的健康，油蒸气散发到空气中后温

度降低，凝结成微小油滴，悬浮在空气中形成油雾，附着在厨房各部表面形成污垢

3.1存在问题

通过对中区1号食堂空气环境成分的调查分析，我们总结了以下问题：

（1）厨房面积设计不合理。在建筑设计时未考虑设备的体量、负荷问题。

（2）通风设计不合理，且耗能大。食堂厨房油烟排放及气流组织不合理，造成室内通风不畅，空气污浊，并与其它场所“窜味”。换气次数高、能量消耗过大。

（3）现有的抽排油烟设备(抽油烟机、排风扇等) 只是把厨房操作间内产生的油烟直接排到大气中，虽然可以消除或降低厨房内油烟，火烟的污染问题，解决了厨房内的空气污染，但是，油烟从烟道排出到室外，又产生了二次污染问题，二次污染危害的范围更广。

（4）烹调油烟雾的成分非常复杂，烹调烟雾中含有20余种含氮、含硫化合物及多环芳烃类物质。将收集到的油烟雾颗粒及挥发性有机物做GC -MS 分析，共检测出196种成分，有醛、酮、烃、酯、酸、醇及芳香族和杂环化合物。最主要的成分是烷烃和烯烃，其次是有机酸、醛类化合物和多环芳烃。

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（5）厨房内有害物的浓度值大大超过了室外浓度值及国家规定的居民区大气卫生标准，厨房内空气污染程度比室外高2到5倍。这些有害物种类多，浓度高，毒性大。以煤气为例，燃烧时的废气量为燃烧量的3193～5134倍。

（6）烹调烟雾中存在能引起基因突变、DNA 损伤、染色体损伤等不同生物效应的细胞遗传毒性。吸入烹调烟雾会使呼吸道和肺部受到一定的损伤和危害，吸入食用油烟雾对健康人和慢性支气管炎病人的肺功能有明显的影响。

3.2提出对策与建议

我们提出的改善途径主要有以下几个方面：

（1）控制油烟污染源

①选择油烟和有害物质生成量少的烹调油。例如，采用菜油、豆油作烹调油，因这二者含不饱和脂肪酸较多，具有较高的致突变性；而猪油中含不饱和脂肪酸较少，无致突变性。

②采用适当的烹调方式和食物种类。例如，控制油温，较适宜的油温为180℃，避免使用高油温煎、炸、烤食物，因为这类方法产生的油烟具有很强的粘附性，容易粘附在厨具、墙壁和其它物品上，不易清除，腐蚀厨具和管道[；为了减小烟气中强致突变活性物的含量，不宜在厨房内制作过多烤鱼、烤肉等菜肴；一些调味品如大豆、米、麦、大蒜等在高温和一些条件下也能形成致变物。

③避免长时间的烹饪操作。若烹饪时间较长，则用油量增多，油烟生成量增加, 而且大量油烟长时间滞留室内会导致缺氧燃烧，使燃烧效率降低，造成能源浪费，并使烹饪时间延长，饭食质量下降。

④使用较清洁的燃料和性能佳的炉灶。例如，改燃煤、燃油为液化气和天然气，使用燃烧性能好的炉灶，这两者都可以减少因燃料燃烧而产生的废气，如燃气的不完全燃烧，CO 的产生量就会增加，对厨房操作人员极为不利。

（2）改善厨房烟气的排放能力优化建筑物烟道的设计，合理设计厨房通风系统，提高厨房的排油烟装置的排气效率。在烟道设计上，应优先采用高效的“分散式”系统中等截面烟道系统。如果采用集中烟道式排烟系统，则需要注意窜烟现象，采用止回阀，在排油烟机不工作时隔断空气通路，或是在支烟道与主烟道的连接处，设置导风弯头和变压板，以达到防窜烟目的；在排油烟机结构方面，加深排油烟机罩体，把油烟在局部范围内控制住，使它集中在排油烟机的吸入口

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附近，从而提高排油烟效率。目前市场上出现的“深形罩”和“柜式罩”就具有这一特点。厨房空调设计上应从整体角度考虑通风空调的效果和节能问题，如厨房系统的新风量的确定（通常为排风量的90％），送风口不应对厨房工作人员造成吹风感。

（3）加强厨房烟气的净化能力选择合适的油烟气净化器，使烟气中气体分子与固体或液体粒子依据物理性质的差异而被分离滤除。

另外，在对过滤材料进行选取时，应该选用具有较高除尘效率和阻力损失较小的材料，以利于烟气的排放与吸收。例如，采用无纺布滤料对油烟进行过滤时，油烟可被吸附于滤料的表面和缝隙中，净化效率可达76%以上，且阻力相对较小，运行稳定，可避免使用湿法处理，避免了北方冬季容易结冰的问题，更换下的滤料可采用焚烧的方式处理，因此无二次污染。

4结语

鉴于厨房烟气对厨房工作人员的不良影响，对烟气处理的不及时、不合理，必将给室内环境和室外环境带来污染，直接恶化室内环境。这就需要设计人员从多方面着手，改善炉灶系统，减少烟气的排放量，优化烟道设计，合理设计厨房空调系统，提高油烟净化能力，同时厨房工作人员也应提高认识，改善不科学的烹调方式，并尽量减少在厨房内的操作时间。

调查时间：2012年5月27日

华北科技学院安全工程学院安全B095班

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