臺灣博碩士論文加值系統

台灣的餐飲業於烘烤煮食時所造成之空氣污染及異味干擾問題日漸受重視，目前市面常見的油煙技術設備也已漸漸成熟，多能部分去除排氣中油霧、揮發性有機物(VOCs)及異味，但無法達完全無味程度。目前可行技術為以靜電集油機去除油霧，以次氯酸去除異味，以鹼性雙氧水或活性碳去除殘餘氯味。臭氧去除異味技術雖有部分業者使用，然未有相關研究。除本研究目的為以臭氧洗滌去除餐飲排氣異味研究。
本研究使用去離子水洗滌及臭氧氧化洗滌串連雙氧水鹼洗去除烘烤排氣異味。主要將供試氣體與臭氧合併經由第一階段洗滌水的去除，再利用第二階段鹼性雙氧水去除殘餘臭氧異味。供試氣體為烤箱烘烤食材(香腸及草蝦)產生，洗滌系統為兩個含600毫升液體之洗滌瓶以串聯的方式連接，25oC試驗氣體以1 L/ min注入系統中。主要試驗參數為臭氧劑量。
測試數據顯示，在空白測試(無臭氧、無雙氧水)或未添加臭氧(僅經雙氧水洗滌)情況下，當H2O2濃度<2000 mg/L時皆無法去除異味。臭氧濃度1、2 ppm，H2O2為主要除臭藥劑；臭氧濃度5、20ppm及H2O2濃度330-660 mg/L，兩者皆為除臭藥劑。每1,000 m3排氣處理總費用可分別降低至65.8及47.8元。最適處理條件為臭氧濃度20 ppm、過氧化氫(H2O2)濃度660 ppm，調整過氧化氫水溶液pH值至12，經420分鐘後，進氣之異味由原5,500降低至550。

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. An oxidation-reduction-in-series scrubbing process using an aqueous solution containing hypochlorous acid as an oxidant and an aqueous alkaline solution containing hydrogen peroxide as a reductant or oxidant has been developed and successfully applied to the removal of odorants in gases emitted from commercial cooking operations. However, studies on using ozone and/or H2O2 as an oxidant or oxidants to the odorant reduction were limited.
In the present study, an oxidation-oxidation-in-series scrubbing process using ozone and aqueous alkaline H2O2 solutions as oxidants was tried to the removal of cooking-gas odorants. Waste gas samples for test were collected from the vent hole of an oven which contains heated samples of food materials (sausage and shrimps) with high odor intensities when heated.
Results indicate that with no ozone addition to the odorous gas, no apparent odor removal occurred with a solution of less than 2,000 mg/L hydrogen peroxide at pH > 12. With ozone concentrations of 1 and 2 ppm, hydrogen peroxide was the major oxidant for the odor removal. With ozone of 5 and 20 ppm and hydrogen peroxide of 330-660 mg/L, both ozone and hydrogen peroxide were responsible for the odor removal. Laboratory data indicate that for the effective removal of odors and THCs (total hydrocarbons) form 1,000 m3 of the test gases, the total chemicals were estimated to cost NT $ 48-66. With an optimal condition of 20 ppm ozone and 660 mg/L H2O2, odor concentration (dilution ratio to the odor threshold) of the influent gas could be reduced from 5500 to 550.

論文審定書 i
謝誌 ii
摘要 iii
目錄 vi
表目錄 xi
圖目錄 xiii
第一章、前言 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究內容及目的 1
第二章、文獻回顧 2
2.1餐飲業管制現況 2
2.1.1餐飲業類型與分布 2
2.1.2 管制法令：空氣污染防制法 6
2.1.3環保署「餐飲業油煙空氣污染物管制規範及排放標準(草案)」 7
2.1.4 各地區針對異味污染物之情形案件統計 11
2.2 異味 15
2.2.1 異味的定義 15
2.2.1 異味的特性 17
2.3 油煙對人體健康的危害 23
2.4 臭氧 29
2.4.1臭氧在水中的溶解度 30
2.4.2溶液溫度 31
2.4.3臭氧溶解度 32
2.4.4臭氧之氧化反應機制 32
2.4.4.1臭氧的優缺點 34
2.4.5影響臭氧氧化效率之水質因子與操作因子 35
2.4.6臭氧劑量之影響 37
2.4.7反應時間之影響 37
2.4.8 pH值之影響 37
2.4.9臭氧、過氧化氫等異味去除相關文獻彙整 37
2.5過氧化氫相關文獻彙整 42
2.6 餐飲業油煙異味防制技術蒐集 43
2.6.1 前處理設備 46
2.6.2 管端處理設備 47
第三章、實驗設備及方法 50
3.1實驗規劃 50
3.2研究架構及流程 51
3.3實驗材料 52
3.4實驗設備 53
3.5實驗藥品與氣體 55
3.6分析設備 55
3.7實驗步驟 56
第四章、結果與討論 58
4.1 不同濃度之臭氧及H2O2配置3,300 mg/L洗滌試驗結果摘要(草蝦) 59
4.1.1 未添加臭氧及3,300 mg/L過氧化氫試驗 60
4.1.2 不同濃度之臭氧及3,300 mg/L之過氧化氫試驗 60
4.1.3 無添加臭氧及不同濃度之過氧化氫試驗 61
4.1.4 無添加臭氧及過氧化氫之耐久試驗 64
4.2 不同濃度之臭氧及3,300 mg/L洗滌試驗結果摘要(香腸) 65
4.2.1 未添加臭氧及過氧化氫試驗 66
4.2.2 不同濃度之臭氧及3,300 ppm之過氧化氫試驗 66
4.2.3臭氧濃度調配至5 ppm及330 mg/L之過氧化氫耐久試驗 67
4.2.4臭氧濃度調配至20 ppm及660 mg/L之過氧化氫耐久試驗 68
第五章、結論與建議 69
5.1 結論 69
5.2 建議 71
參考文獻 72
附錄一 (草蝦) (一段去離子水洗滌，無臭氧) 78
附錄二 (草蝦)(不同濃度之H2O2洗滌) 79
附錄三 (草蝦)(1 ppm O3+鹼性H2O2) 80
附錄四 (草蝦)(10 ppm O3+鹼性H2O2) 81
附錄五 (草蝦)(25 ppm O3+鹼性H2O2) 82
附錄六 (草蝦)(不同濃度之H2O2洗滌) 83
附錄七 (香腸)(一段去離子水洗滌，無臭氧) 84
附錄八 (香腸)(1 ppm O3+3300 mg/L鹼性H2O2) 85
附錄九 (香腸)(2 ppm O3+3300 mg/L鹼性H2O2) 86
附錄十 (香腸)(5 ppm O3+330 mg/L鹼性H2O2) 87
附錄十一 (香腸)(20 ppm O3+660 mg/L鹼性H2O2) 91
附錄十二 成本估算方式 96

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