管末處理設備

雖然前處理裝置可以捕捉食用油受熱蒸散之部分大顆粒，然而細微的 油煙無法有效去除，必須同時選擇設置管末之控制設備處理顆粒較小之油 煙與異味。目前台灣市面上較普遍採用濕式洗滌塔及靜電機，臭味的部份 以活性碳吸附裝置為主流，而紫外光-臭氧（UV-O₃）設備及芳香膜透析法 等處理技術雖已商業化，但由桃園縣政府環境保護局“96 年度揮發性空氣污染物 調查及管制計畫”期末報告研究^【14】結果，至 96 年底桃園縣已查核之 892 家餐飲業 者，未發現有裝設紫外光-臭氧（UV-O₃）及芳香膜此二種污染防制設備之情形。

本文茲就上述防制設備型式介紹，分別介紹如下：

i. 濕式洗滌塔

目前餐飲業者廣泛使用之處理設備典型為填充式洗滌塔，原理為氣流中 的油煙粒子與水或其他液體接觸後，洗滌液滴或液膜因擴散附著在廢氣中 之油煙粒子上，或者增濕於油煙粒子，使油煙粒子凝聚變大，藉重力、慣 性力、熱力及靜電力等作用，達到分離去除之目的。而氣態污染物如臭味 物質則藉紊流、分子擴散等質量傳送，以及化學反應等現象傳送入液體，

達到與進流氣體分離之目的。

濕式洗滌塔對油煙去除效果往往取決於廢氣停留時間、氣液比、藥品添 加種類、氣流方向等因子。水洗機受限於安裝空間的限制，若要達到 90%

的去除效果，所需空間至少 4~5 公尺以上的處理長度才足夠，一般廠商提 供約為2.5~3 公尺的長度，處理效果僅有 50~70%的效果，搭配水洗油煙罩 使用達90~95%，臭味處理能力約 30%~60%。

去除油煙粒子時，若處理氣體的油霧含量太高，則易發生阻塞，故通常 處理油煙濃度較小之廢氣，主要收集直徑大於3μm 之微粒，以及大部分介 於1~2μm 之微粒，設備構造如圖 2-5 所示。

由於此法是以水滴攔截的方法去除，所產生之廢水需加以處理，使油水分 離，才能將廢水排至下水道中。加上水洗機需要定期清洗，但龐大的體積

所需花費的清理時間太長、所需清洗的零件過多，如濾網、擋水板、箱體、

水管、水槽、噴嘴頭，都是很難處理。所以因為保養不易，所以內部越積 越髒，除油效率也越來越低。通常使用一年後，效率已不到 30%。某些製 造廠商為了降低成本，採用鍍鋅板材質為本體，使用二年後即損壞，正確 材質應為不鏽鋼板，而不鏽鋼板材質製造的水洗機費用與UVC 設備費用相 當，並沒有較節省，加上無法有效去除臭味，實際的應用已逐被取代。

圖 2-5 填充式洗滌塔^[11]

ii. 靜電集塵機

靜電集塵器Electrostatic Precipitator 簡稱 E.P 或稱 E.S.P，其處理原理乃 基於電荷異性相吸引之原理，利用陰極放電使油滴帶電而被具電荷相反之 集塵板因靜電吸引而去除，控制原理如下圖2-6 所示。

油煙靜電集塵機一般裝置於前處理設備之後與排放口前，油煙經集塵 罩內的馬達吸引，進入處理設備。一般靜電集塵機之放電電極與收集板間 具有10~100 千伏特之電位差，使氣體離子化，在此離子化區域內，具有非 常大量的正、負離子，引起發光或電暈（corona）。當廢氣流通過電極間之 區域時，油滴粒子即經由離子撞擊帶電而移向具相反電性之收集電極。換 言之，收集機制之第一步驟為氣體離子化，第二步驟為使氣流中之油滴粒 子帶電，第三步驟為油滴粒子撞擊至收集電極板而被收集。收集電極附近 氣體之部分電力中斷造成可見藍色之放電現象稱為電暈或電暈放光。理論 上，分離帶電粒子的電子與粒子帶電量及收集電場強度之乘積成正比。此 電力的大小，就比重為 0.1~1 微米粒子而言，為重力之 3000 倍；就比重為 1~10 微米粒子而言，為重力之 300 倍，此為靜電集塵機高效能與高效率之 原因。一般靜電集塵機對油滴粒子之去除效率可達65~95%，臭味去除率亦 可達40~60%，且收集粒徑可小至 0.1μm。

為預防靜電集塵機處因放電產生火花而造成火災危害，因此目前市售 處理油煙廢氣之靜電集塵機在設計上多採用低電壓（<15,000 伏特）方式；

同時為減少收集板油垢累積而影響除油效率，多於集塵室前裝置過濾器，

部分產品於內部集塵板亦設有自動清洗設備，可自動洗淨。例如於內裝噴 水管利用清潔劑定期噴霧清洗，或於收集板上裝設熱風管吹除或設置刮刀 定期刮除油垢等。靜電機收集板必須經常清理，否則長期使用時將導致極 板積油降低處理效果，且極板隨時可能因過多油污而造成短路而損壞，修 復需花費龐大。

圖2-7 靜電集塵機內部構造。近年來由於設置成本下降，且無二次廢液 污染問題，操作簡單處理效果佳、佔地面積小、風車馬力需求小，加上操 作成本遠低於濕式洗滌塔，已有有逐步取代傳統濕式洗滌塔之趨勢。

圖 2-6 靜電集塵控制原理^[13]

圖 2-7 低電壓靜電集塵機內部構造（內裝自動清洗裝置）^[11]

iii. 活性碳吸附設備

活性碳粒子具有很大的吸附表面積，可吸附帶有氣味的化合物，因此 被廣泛應用於清除氣味及揮發性有機化合物之用途。此外，活性碳過濾器 去除油煙的效能則是取決於油煙溫度、溼度及吸附劑的厚度。當活性碳吸 附污染物量達飽和時，則需要將活性碳蒸汽再生處理或更換新的活性碳，

以維持活性碳過濾器的效能。

吸附設備用於去除油煙氣味，安裝於水洗機或靜電機後，其乃由數層 粒狀活性碳所填充之織網串聯所構成，於排煙管內水平方向佈設。當排煙 裝置啟動時，粒狀活性碳於織網內呈飄浮狀態，藉以增加其與油煙接觸面 積，提昇吸附效果。

iv. 紫外光-臭氧（UV-O3）

利用紫外線光與空氣中氧反應產生臭氧，以去除油脂及其氣味。一般 而言，紫外線依波長分為A、B、C 類，UVA 波段範圍介於 315-400nm 間，

UVB 波段範圍介於間 280-315nm，UVC 波段範圍介於 100-280nm。由於紫 外線C(UVC)具最短的波長與最高的穿透力及能量，因此最適合用來殺菌作 業或分解油煙，且低於 200nm 波長以下的紫外光照射下會有臭氧生成，由 於臭氧具有強氧化力，亦可提昇油煙分突及除臭功能力，在燈箱前及燈箱 之後抽取空氣樣品，量測其懸浮油粒子的去除率可達 90%以上。操作維護 方面，需一週至一個月擦拭燈管一次即可。

該設備在台灣推廣之初價格一直高居不下，由於產品目前已有實際市 場應用經驗，且效果良好，業者產量佳致價格有降低趨勢。目前價格大約 與不鏽鋼製水洗機及靜電設備相當，以 4500cfm 設備為例，整體造價大約 為20~30 萬元左右。UVC 二次公害少，一般為了有效提升 UVC 除臭能力、

降低燈管維護保養率，通常UVC 前端會再選用水幕式煙罩作為除油設備。

v. 芳香膜透析法

透析膜芳香劑乃藉由透析膜芳香劑之香味來中和廢氣臭味，臭味處理 能力在20~40%，在保養方式約 2~3 個月更換 1 次。設備成本約 4~8 萬，操 作維護成本約2 萬元/年。

vi.

本研究彙整各前處理裝置與管末處理設備之功能及設置操作成本，分析 如下表2-3 所示。

表 2-3 防制設備建置與維護成本分析

NTD/m 16,000~17,000

NTD/m 100,000~15,0000

NTD 160,000~23,2000

NTD 約2~3 萬元(7 層) 約 4～8 萬元 約20～30 萬元