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博碩士論文 etd-0509113-020725 詳細資訊
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論文名稱
Title
以氧化還原洗滌法去除餐飲排氣異味
Elimination of Odors Emitted from Commercial Cooking Sources by Oxidative-Reductive Scrubbing
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
182
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2013-06-06
繳交日期
Date of Submission
2013-06-20
關鍵字
Keywords
次氯酸鈉、異味控制、氧化還原洗滌法、餐飲業、烹飪油煙
sodium hypochlorite, odor control, chemical scrubbing, fumes, commercial cooking
統計
Statistics
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中文摘要
餐飲業因烹飪方式、烹飪食材及食用油用量等不同,其排氣油煙特性(成份、油煙濃度)亦不同。此諸成份多具異味,另造成人體和環境之為害,亦影響附近居民生活品質致引發異味陳情。
本研究以「氧化串連還原二段洗滌法」去除餐飲業排氣異味。氧化洗滌液為微酸性次氯酸鈉(次氯酸),可將排氣中總碳氫化合物(THC)及異味物質有效氧化去除;氧化洗滌液為鹼性稀釋過氧化氫溶液,將次氯酸洗滌液曝出之氯味還原去除。試驗廢氣為將異味較高之食材烘烤產生,經小型氧化串連還原二段洗滌瓶處理,以火焰離子化偵測器(FID)檢測經處理前後廢氣THC,另以三點比較式聞臭法檢測處理前後排氣異味。另外,至本研究方法建造之餐飲油煙排氣處理設施進行相關試驗。最後依實驗室及現場數據,估算處理用藥量及費用。
研究結果顯示,本法可將香腸、培根、梅花肉+醬油、雞胸肉+麻油、雞胸肉+辣椒+蔥及麻油等烘烤食材廢氣中THC及異味有效去除,較具處理效果及經濟效益之氧化洗滌液有效氯濃度為28-95 mg/L、pH 6.5-7,氧化洗滌液過氧化氫濃度為3,500 mg/ L、pH > 12,排放廢氣THC由7.6-65.5減至2-26.1 ppm (as methane),THC去除率均大於70 %。
依實驗室數據處理費用估算顯示,以處理1,000 m3氣體之總加藥費用為NT$ 5±3.4。二實場案例排氣處理費用估算顯示,以氧化還原洗滌法及氧化洗滌槽串聯活性碳吸附法處理約50 m3/min之排氣,每處理1,000 m3氣體之總加藥費用約為NT$ 3.01及NT$ 1.67。
Abstract
Characteristics of fumes and odorous compounds emitted from commercial cooking operations depend mainly on the types of cooked food and used seasoning materials, edible oil, as well as cooking operations. The emitted fumes contain compounds such as aldehydes, ketones, and polyaromatic hydrocarbons (PAHs) which are harmful to human health and can cause olfactory nuisance.
In this study, an oxidation-reduction-in-series scrubbing process was tested to remove odorous compounds in waste gases emitted from commercial cooking sources. Sodium hypochlorite solution was used to scrub and oxidize the compounds and hydrogen peroxide to reduce the chlorine emitted from the oxidative scrubber. Waste gas samples for test were collected from the vent hole of an oven which contains heated samples of food materials (sausage, bacon, chicken and pork seasoned by soybean sauce, sesame oil, pepper, and onions) with high odor intensities when heated. Tests were also done by using field scrubbers to verify the performance of the technology. According to laboratory and field data, the required chemicals and their costs were estimated to access the economic feasibility of the approach.
Results indicate that with an oxidative solution of 28-95 mg/L residual chlorine at pH 6.5-7.0 and a reductive solution of 3,500 mg/L hydrogen peroxide at pH > 12, THC (total hydrocarbon) of the tested gases could be reduced from 7.6-65.5 to 2-26.1 ppm (as methane), over 70 % of the THC in the tested gas could be removed.
Laboratory data indicate that for the effective removal of odors and THCs form 1,000 m3 of the test gases, the total chemicals were estimated to cost NT $ 5.0 ± 3.4. Data from one example of field scrubbers in series and one example of a field scrubber in series with activated carbon adsorption for residual chlorine removal show that it cost NT$ 3.01 and 1.67, respectively, for treating 1,000 m3 of the field fume gases.
目次 Table of Contents
謝 誌 i
摘 要 ii
Abstract iii
目 錄 v
圖目錄 ix
表目錄 xiv
第一章 前言 1
1-1 研究緣起 1
1-2 研究目的及項目 2
第二章 文獻回顧 5
2-1 餐飲業現況 5
2-1-1 餐飲業的類型與分布情形 5
2-1-2 餐飲業空氣污染陳情件數統計分析 9
2-1-3 餐飲業空氣污染物特性 11
2-1-4 餐飲業污染物對人體及環境的影響 14
2-2 異味概述 18
2-2-1 異味物質之定義及來源 18
2-2-2 異味表示方式 25
2-2-2-1 異味特徵(characteristics) 25
2-2-2-2 異味強度(odor intensity) 27
2-2-2-3 異味濃度(odor intensity) 30
2-2-2-4 喜愛度(Hpdnnic tone) 35
2-2-3 異味之量測方法 35
2-2-3-1 官能測定法(sensory measurement) 36
2-2-3-2 儀器測定法(analytical measurement) 38
2-2-4 異味之相關法規 43
2-3 異味之防治及處理技術 46
2-3-1 異味防治技術 46
2-3-2 異味處理技術 48
2-4 氧化還原洗滌技術除臭 50
2-4-1 濕式洗滌原理 50
2-4-2 氧化還原洗滌原理 51
2-4-3 氧化還原洗滌設備 56
2-4-4 氧化還原洗滌方法及其適用範圍 57
2-4-5 使用氧化還原洗滌操作技術文獻彙整 65
2-5 活性碳吸附除臭 72
2-5-1 活性碳吸附原理 72
2-5-2 貫穿曲線(Breakthrough curve) 75
第三章 實驗設備與方法 77
3-1 研究架構及流程 77
3-2 實驗材料 79
3-2-1 廢氣來源 79
3-2-2 藥品 81
3-3 實驗設備及分析儀器 82
3-3-1 實驗設備 82
3-3-2 分析儀器 82
3-4 實驗方法 84
3-5 實場案例之設備 87
3-5-1 排骨酥油炸 87
3-5-2 鹹酥雞油炸 89
3-5-3 居酒屋燒烤 90
3-5-4 大型燒烤屋 91
3-5-5 食品加工廠油炸 91
第四章 結果與討論 93
4-1 氧化還原洗滌試驗 93
4-1-1 烘烤香腸廢氣洗滌試驗結果 94
4-1-2 烘烤培根廢氣洗滌試驗 98
4-1-3 烘烤梅花肉+醬油廢氣洗滌試驗結果 104
4-1-4 烘烤雞胸肉+麻油洗滌試驗結果 109
4-1-5 烘烤雞胸肉+辣椒+蔥廢氣洗滌試驗結果 114
4-1-6 烘烤麻油廢氣處理洗滌試驗結果 119
4-2 實場案例 124
4-2-1 排骨酥油炸 124
4-2-2 鹹酥雞油炸 126
4-2-3 居酒屋燒烤 128
4-2-4 大型燒烤屋實場 129
4-2-5 食品加工廠煎炸 131
4-3 處理費用估算 132
4-3-1 依實驗室數據估算 132
4-3-2 實場案例排氣處理費用估算 138
第五章 結論與建議 141
5-1 結論 141
5-2 建議 143
參考文獻 145
附錄 151
參考文獻 References
1.李國瑞,「食用油油煙中之化學物種及其健康危害鑑定」,國立台灣大學公共衛生學院環境衛生研究所碩士論文,民國九十年六月。
2.黃國豪,「中式料理肉類食物過程所產生之煙霧懸浮微粒中致突變物之研究,以hOGG1基因表現探討暴露烹調油煙和肺癌發生之相關性研究」,中山醫學院毒理研究所,民國八十八年七月。
3.Ho, S.S.H.; J.Z. Yu; K.W. Chu; L.L. Yeung, Carbonyl Emissions from Commercial Cooking Sources in Hong Kong, J. Air & Waste Manage. Assoc. 56:1091-1098, 2008.
4.行政院環保署,「環境保護年報」,民國一百年。
5.行政院主計處,「工商及服務業普查報告」,民國九十五年。
6.行政院主計處,「台灣地區攤販經營概況調查報告」,民國九十七年。
7.臺北市政府環境保護局,一百年度臺北市餐飲業空氣污染物管制及輔導改善計畫期末報告。
8.桃園縣政府環境保護局,「餐飲業空氣汙染防制宣導及線上諮詢」。
9.周明顯,「環保署/國科會空污防制科研合作計畫」,餐飲業油煙及臭味污染防制技術之研發與推廣,民國九十四年。
10.Roe, S.M., Spivey, M.D. Lindquist, H.C., Hemmer, P., “National Emissions Inventory for Commercial Cooking, ” E.H. Pechan & Associates, Inc., P.O. Box 1345, El Dorado, CA 95623, June 2004
11.U.S. Environmental Protection Agency, “Emission Factor Documentation for AP-42, Section 9.5.3: Meat Rendering Plants,” Emission Inventory Branch, Office of Air Quality Planning and Standards, Research Triangle Park, NC 27711, March 1993.
12.吳思敬、顏國欽,「數種市售食用油酯的理化特性與油煙致突變性」,藥物食品分析,8(2),133-140, 2000。
13.盧智芬,「油煙氣膠粒徑分佈與吸濕現象之研究」,國立臺灣大學環境工程學研究所碩士論文,民國八十九年。

14.楊淑慧,「台灣女性罹患肺癌相關因素之探討」,中山醫學大學醫學研究所碩士論文,民國九十一年。
15.葛應欽,「台灣男女性肺癌成因之異質性」,國家衛生研究院電子報,第92 期,2005。
16.林嬪嬪,「探討食用油煙霧於人類肺細胞株之毒性與基因表現之訊息傳遞途徑」,行政院國家科學委員會專題研究計畫,NSC88-2314-B040-013。
17.Laskin S., Kuschner M., Drew R.T., “Studies in Pulmonary Carcinogenesis, in Inhalation Carcinogenesis” Hanna M. G., Jr. et al., Eds., US Atomic Energy Commission, pp.321, 1970.
18.Nagao, M., et al., “Mutagenicities of protein protein pyrolysates,” Cancer Left (2), pp.335-350, 1977.
19.Perena F.P. and Ahmed A. K., Respirable Particles, Ballinger Publish Co., 1979.
20.加藤龍夫、石田智彥、重田芳廣,「惡臭之機器測定」,莊萬發譯,復漢出版社,1985。
21.陳靜濱譯,「新訂公害防止的技術與法規(大氣篇)」,徐氏基金會出版,1991。
22.翁丁武,「石化工廠除臭技術」,國立中正大學化學工程研究所碩士論文,民國九十三年。
23.許文,「食用油油煙微粒與多環芳香烴化合物」,國立台灣大學環境衛生研究所碩士論文,2000。
24.林淵淙,「餐廳廚房排放廢氣及周圍大氣中多環芳香烴化合物之特徵」,國立成功大學環境工程學系碩士論文,2000。
25.董育秀,「食用油煙萃取物(COF)及Benzo[a]pyrene(B[a]P)對人類肺腺癌細胞株基因表現之影響」,中山醫學院毒理學研究所碩士論文,1999。
26.陳曉婷,「廚房油煙之致突變性研究」,國立台灣大學環境工程研究所碩士論文,1989。
27.李惠真,「油炸油中成分物質之變化及其毒性之探討」,國立台灣大學食品科技研究所碩士論文,1987。
28.行政院環保署,「空氣污染防治法實行細則」,民國92年7月23日。
29.周明顯,「異味污染物控制」,甲級空氣污染防治專責人員訓練教材,2010。
30.環保署譯,「惡臭仿製技術參考手冊(Ⅰ-Ⅳ)」,民國七十七年,1988。
31.Leonardos, G., “Beyond Detectability,” J. Air & Waste Manage. Assoc., 44, 582-587, 1999.
32.Hellman, T. M. and Small, F. H., “Characterization of the Odor Properties of 101 Petrochemicals Using Sensory Methods,” JAPCA, 24(10), 979-982, 1974.
33.AIHA, “Odor Thresholds for Chemicals with Established Occupational Health Standards,” 1989.
34.陳建銘,「硫化物化學濃度與臭味濃度關係之研究」,國立台灣大學環境工程研究所碩士論文,1997。
35.Dravnieks, A., “Measurement Methods for Odor form Stationary and Mobile Sources," National Academy of Sciences, Washington DC, Chap.4, 1979.
36.Wang, J., “Dispersion Modeling of Odorous Emissions,” Ph. D. Dissertation, Earth System Science, New York University, 1998.
37.Chen. Y., Bundy, D. S. and Hoff, S. J., “Development of the Relationship between Odor Intensity and Threshold Dilution Ratio for Swine Units,”. J. Air & Waste Manage. Assoc., 49, 1082-1088, 1999.
38.Vaith, K. and Cannon, M.,“Comparing Scrubbing Technologies,” Water. Environ. Technol., 35-38, 1996.
39.雍介民,「石化工業區臭味物質對附近環境之影響」,國立台灣大學環境工程研究所碩士論文,2000。
40.何俊杰,「石化工業臭味問題之探討」,工業污染防治第68期,pp.38-48,1998。
41.洪國騰,「沼氣脫硫:實場生物洗滌塔操作性能研究」,國立中山大學環境工程研究所碩士論文,民國九十年。
42.鄭鴻鉸,「工業臭氣分析」,化工資訊,民國八十一年一月。
43.行政院環保署,「大氣、周界及排放管道中異味污染物檢測方法」,民國九十七年九月。
44.吳信賢、林樹崧、賴慶智,「應用於半導體業有機廢氣處理的氧化洗滌技術」產業環保工程實務技術研討會論文集,經濟部工業局編,民國九十年十一月一日。
45.Anderson, R., "Sewage Treatment Processes - The Solution to the Odour Problem,” Proc. International Symposium on Characterization and Control of Odoriferous Pollutants in Process Industries, Belgium, April 1984.
46.Cheremisinoff, P.N., ”Industrial Odor Control,” Butterworth-Heinemann Ltd., Great Britain, 2001.
47.張敏超,「化學氧化技術在廢水處理之應用」,化工資訊,pp.102-113,1993年5月。
48.鄭福田,「廢氣濕式處理」,工業污染防治技術手冊22,1992。
49.周明顯,「揮發性有機物控制技術」,國立中山大學環境工程課程教材,中華民國一百年九月。
50.Charron, I., Féliers, C., Couvert, A., Laplanche, A., Patria, L., Requieme, B., “Use of hydrogen peroxide in scrubbing towers for odor removal in wastewater treatment plants,” Water Sci. Technol., 50 (4), 267-274, 2004.
51.張守德、周明顯、張筱瑜,聚丙烯回收熱熔排氣之次氯酸鈉除臭研究,2011年清潔生產暨環保技術研討會,台北市,中華民國一百年十一月。
52.陳政瑋,「餐廚業排氣之濕式洗滌及活性碳吸附除臭研究」,國立中山大學環境工程研究所碩士論文,2006。
53.周明顯、黃柏仁,「蝦米蒸煮排氣除臭試驗」,國立中山大學環境工程研究所,1999。
54.陳柏丞、周明顯、張筱瑜,二段式化學洗滌去除瀝青拌合製程排氣異味,2011年清潔生產暨環保技術研討會,台北市,中華民國一百年十一月。
55.賴漢璋,「以化學洗滌去除漆包線製程排氣異味」,國立中山大學環境工程研究所碩士論文,2011。
56.郭健瑋,「PVC壁紙製程排氣異味去除之研究」,國立中山大學環境工程研究所碩士論文,2011。
57.Mittal, A., "Chemical product and company identification information, Product name: coal tar, ArcelorMittal USA Inc., 1 South Dearborn Street, 2007.
58.王家瑩,「化學洗滌法處理煤焦油使用程序排氣之研究」,國立中山大學環境工程研究所碩士論文,中華民國九十九年六月。
59.周明顯:某某竹材防腐工廠排氣除臭輔導資料,2009年10月。
60.黃麗敏,「玉米胚芽油壓榨機排煙之化學洗滌除臭研究」,國立中山大學環境工程研究所碩士論文,2002。
61.周家德,「飼料乾燥排氣化學洗滌除臭」,國立中山大學環境工程研究所碩士論文,2005。
62.沈克鵬、廖啟鐘、鄭鴻鉸,「下腳料加工業臭氣濕式處理法研究」,中華民國環境工程學會第十屆空氣污染控制技術研討會論文集,1993。
63.黃郁文,「含烯烴異味物質之化學氧化」,國立中山大學環境工程研究所碩士論文,中華民國九十八年六月。
64.蘇瑋翔,「以化學氧化還原洗滌法去除咖啡烘培排氣異味」,國立中山大學環境工程研究所碩士論文,中華民國九十九年七月。
65.周明顯,98年度高雄市餐飲業空氣污染管制及輔導計畫:烘豆房咖啡屋餐廳輔導報告,2009。
66.Eichner, J. and Adluri,V., “Blowing smoke, Ways to clean up, reduce and recirculate roaster emissions,” Roast Magazine, Sep./Oct., 2006.
67.吳靜怡,「含硫異味物質之化學及生物氧化」,國立中山大學環境工程研究所碩士論文,中華民國九十八年八月。
68.Chen L., Huang J. and Yang C. L, “Absorption of H2S in NaOCl caustic aqueous solution,” Environ. Prog., 20(3), 2001.
69.沈克鵬、廖啟鐘、鄭鴻鉸,橡膠業加硫製程廢氣濕式處理法研究,第十一屆空氣污染控制技術研討會論文集,1994。
70.周明顯,某農工企業股份有限公司化製排氣除臭現況資料,2008年6月。
71.Tri-Mer Co., “Tri-Mer odor control scrubbers - for zero odor at the stack,” Tri-Mer Co., 2004, http://www.tri-mer.com/.
72.Scott, J. “High efficiency odour control for sludge dryers, sludge pasteurizers and sludge stabilisation using lime and biogas treatment,” ERG (Air Pollution Control) Ltd., http://www.ergapc.co.uk/
73.Chungsiriporn J., Bunyakan C. and Nikom R., “Toluene removal by oxidation reaction in spray wet scrubber: experimental, modeling and optimization,” Songklanakarin J. Sci. Technol., 28(6), 2006.
74.沈克鵬,橡膠混煉製程異味氣體排氣處理工程計畫書,工業技術研究院環境與安全衛生技術發展中心,2005。
75.蔣本基,「活性碳理化學特性對VOCS吸附之影響」,工業污染防治,第58期,1996。
76.蔣本基、張璞,「有機溶劑蒸氣之吸附及脫付研究」,工業污染防治,第58期,1996。
77.蘇明德,「化學動力學觀念」,2008。
78.Brosill,S.M., Manero,M.H., Foussard,J.N., “Mass Transfer in VOC Adsorption on Zeolite: Experimental and Theoretical Breakthrough Curves,” Environ. Sci. Technol. 35, 3571-3575, 2001.
79.McCabe,W.L., Smith,J.C., Harriott, P., “Unit Operations of Chemical Engineering,” McGraw-Hill, Inc.,1993.
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