JP2000035386A - 塩素化有機化合物の分析試料採取器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 人体が生活環境において実際に被曝する塩素
化有機化合物を分析するための試料を採取する。 【解決手段】 分析試料採取器１は、繊維状活性炭を含
むフイルター材３と、フック６により作業者に装着可能
に形成されかつフイルター材３を収容するための容器２
とを備えている。フイルター材３は、容器２に対して着
脱可能にされており、また、それに含まれる繊維状活性
炭は、例えば比表面積が５００〜４，０００ｍ²／ｇの
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、分析試料採取器、
特に、人体が生活環境において被曝する塩素化有機化合
物を分析するための試料採取器に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】ごみ焼却施設において、焼却
炉の清掃作業等を実施する場合は、作業環境中に含まれ
るダイオキシン類などの塩素化有機化合物を作業者が大
量に浴びる可能性がある。このため、ごみ焼却施設等に
おいては、作業者の健康管理の観点から、作業環境に含
まれる塩素化有機化合物の種類や量を随時モニターし、
例えば作業者が規定量以上の塩素化有機化合物を被曝し
ないように注意する必要がある。

【０００３】ところが、ごみ焼却施設等においては作業
場所毎に塩素化有機化合物の種類や含有量等が異なる場
合が多く、作業場所毎の空気をサンプルとして採取して
分析するだけでは、各種の作業場所を移動しながら作業
する個々の作業者の被曝量等を正確に監視できない場合
が多い。

【０００４】本発明の目的は、人体が生活環境において
実際に被曝する塩素化有機化合物を分析するための試料
を採取することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る塩素化有機
化合物の分析試料採取器は、生活環境中に含まれる塩素
化有機化合物を分析するための分析試料を採取するため
のものであり、繊維状活性炭を含むフイルター材と、人
体に装着可能に形成されかつフイルター材を収容するた
めの容器とを備えている。フイルター材は、容器に対し
て着脱可能にされている。

【０００６】ここで、フイルター材に含まれる繊維状活
性炭は、比表面積が例えば５００〜４，０００ｍ²／ｇ
である。また、フイルター材は、例えば、繊維状活性炭
を０．１〜２．０ｇ含んでいる。また、この分析試料採
取器は、例えば、容器内に収容された吸引装置をさらに
備えている。

【０００７】なお、この分析試料採取器で採取可能な塩
素化有機化合物は、例えばダイオキシン類である。

【０００８】

【作用】本発明に係る塩素化有機化合物の分析試料採取
器は、容器を人体に直接装着することができるので人体
と共に移動し得、また、容器内に収容されたフイルター
材およびそれに含まれる繊維状活性炭により人体の移動
範囲の生活環境中に含まれる塩素化有機化合物を継続的
に採取することができる。したがって、フイルター材に
は、この分析試料採取器を装着した人体が実際に被曝す
る塩素化有機化合物が採取されることになる。このた
め、フイルター材を容器から取り出し、そこに吸着され
た塩素化有機化合物を抽出すると、その分析試料採取器
の装着者が実際に被曝した塩素化有機化合物の種類や量
を分析することができる。

【０００９】なお、フイルター材に含まれる繊維状活性
炭の比表面積が上述のように設定されている場合は、生
活環境中に含まれる塩素化有機化合物をより確実にかつ
効果的に捕捉して採取することができる。また、フイル
ター材に含まれる繊維状活性炭量が上述の範囲に設定さ
れている場合は、フイルター材による塩素化有機化合物
の吸着特性を損なうことなく、フイルター材に採取され
た塩素化有機化合物を速やかに抽出でき、塩素化有機化
合物を分析するための試料を迅速に提供することができ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１に、本発明の実施の一形態に
係る塩素化有機化合物の分析試料採取器を示す。図にお
いて、分析試料採取器１は、容器２とフイルター材３と
を主に備えている。

【００１１】容器２は、上部および下部にそれぞれ開口
部４，５が設けられた筒状の部材であり、例えばポリエ
ステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、発泡ポリウレタン樹
脂などを用いて形成された成形体である。この容器２の
開口部４，５には、それぞれヒンジ部４ｂ，５ｂを有す
る開閉可能な蓋体４ａ，５ａが装着されている。また、
容器２には、フック６が取付けられている。このフック
６は、例えば容器２を人体が着用する衣服のポケット等
に装着するためのものである。

【００１２】フイルター材３は、粒子状態およびガス状
態の両方の塩素化有機化合物を捕捉可能な、繊維状活性
炭を含む通気性のフエルトからなり、容器２内に挿入さ
れておりかつ容器２から取り出し可能にされている。こ
のフエルトに含まれる繊維状活性炭は、比表面積が５０
０〜４，０００ｍ²／ｇ、好ましくは６００〜２，５０
０ｍ²／ｇ、より好ましくは７００〜２，１００ｍ²／ｇ
である。この比表面積が５００ｍ²／ｇ未満の場合は、
フイルター材３に塩素化有機化合物が吸着されにくくな
り、人体が被曝する塩素化有機化合物を正確に採取でき
ない場合がある。逆に、比表面積が４，０００ｍ²／ｇ
を超える場合は、繊維状活性炭の強度が低下し、繊維状
活性炭がフイルター材３中で安定に保持されにくい場合
がある。なお、フイルター材３は、例えば、無機質ファ
イバー（例えばマイクログラスファイバー）をさらに含
んでいてもよい。

【００１３】因みに、後述する分析操作において、フイ
ルター材３により採取された塩素化有機化合物をソック
スレー抽出法などの低価で簡易な汎用抽出法により抽出
する場合、抽出を迅速に実施することができる理由で比
表面積が上述の７００〜２，１００ｍ²／ｇの範囲の繊
維状活性炭を用いるのが特に好ましい。

【００１４】なお、ここでの比表面積は、例えば、常圧
下の液体窒素の沸点における吸着側の窒素ガス吸着等温
線に基づいて測定する方法（Ｂ．Ｅ．Ｔ−Ｂ．Ｊ．Ｈ．
法）に従って求めた値である。

【００１５】また、上述の繊維状活性炭は、フイルター
材３を構成する上述のフエルト中に０．１〜２．０ｇ含
まれているのが好ましい。フエルト中に含まれる繊維状
活性炭量が０．１ｇ未満の場合は、フイルター材３によ
る塩素化有機化合物の捕捉効果が低下し、作業者が被曝
する塩素化有機化合物を正確に採取できないおそれがあ
る。逆に、２．０ｇを超える場合は、後述する塩素化有
機化合物の分析操作において、フイルター材３から塩素
化有機化合物を抽出するために要する時間が長くなり、
結果的に塩素化有機化合物の迅速な分析が困難になるお
それがある。例えば、フイルター材３中に含まれる繊維
状活性炭量が上述の範囲の場合、ソックスレー抽出に要
する時間は通常１６時間程度であるが、繊維状活性炭が
２．０〜３．０ｇ程度になると、その数倍の時間（例え
ば、２倍から６倍程度の時間）が必要になる場合があ
る。

【００１６】なお、フイルター材３中、すなわちフエル
ト中に含まれる繊維状活性炭量のより好ましい範囲は、
使用する繊維状活性炭の比表面積との関係、即ち、繊維
状活性炭が有する塩素化有機化合物の吸着性能との関係
で適宜設定することができる。ここでは、通常、使用す
る繊維状活性炭の比表面積が小さく塩素化有機化合物の
吸着特性が比較的低い場合は、当該繊維状活性炭の使用
量を多目に設定することができる。逆に、使用する繊維
状活性炭の比表面積が大きく塩素化有機化合物の吸着性
能が比較的高い場合は、当該繊維状活性炭の使用量を少
な目に設定することができる。例えば、比表面積が６０
０〜８００ｍ²／ｇの繊維状活性炭を用いる場合、その
含有量は、活性炭重量（活性炭原綿重量）として１．５
〜２．０ｇに設定するのが好ましい。また、比表面積が
１，０００〜２，０００ｍ²／ｇの繊維状活性炭を用い
る場合、その含有量は、活性炭重量（活性炭原綿重量）
として０．８〜１．０ｇに設定するのが好ましい。さら
に、比表面積が２，５００〜３，５００ｍ²／ｇの繊維
状活性炭を用いる場合、その含有量は、活性炭重量（活
性炭原綿重量）として０．１〜０．３ｇに設定するのが
好ましい。

【００１７】なお、本実施の形態で用いられる上述の繊
維状活性炭は、種類が特に限定されるものではなく、ポ
リアクリロニトリル系、フェノール樹脂系、ピッチ系な
どの各種のものである。

【００１８】上述の塩素化有機化合物の分析試料採取器
１は、例えば、ごみ焼却施設などにおいて作業する作業
者に装着され、作業者と共に各種の場所に移動し得る。
この際、分析試料採取器１は、容器２のフック６によ
り、作業者の衣類のポケットに対して安定に装着するこ
とができる。作業者が被曝する塩素化有機化合物を採取
する場合は、作業者に装着した分析試料採取器１におい
て、図１の一点鎖線で示すように、容器２の蓋体４ａ，
５ａを開放する。これにより、作業者の作業環境（生活
環境の一例）中の空気は、開口部４，５間を流れ、それ
に含まれる塩素化有機化合物はフイルター材３およびそ
れに含まれる繊維状活性炭に捕捉されて採取される。こ
こで、繊維状活性炭は、上述のような比表面積を有する
ものであるため、塩素化有機化合物に対して効果的な吸
着性能を発揮し得る。なお、ここで採取される塩素化有
機化合物は、例えばダイオキシン類やその前駆体となり
得る各種の塩素化有機化合物である。

【００１９】作業者が作業中に被曝した塩素化有機化合
物を分析する場合は、作業者が使用した分析試料採取器
１からフイルター材３を取り出す。そして、このフイル
ター材３により採取された塩素化有機化合物を抽出器
（例えば、ソックスレー抽出器）を用いて抽出し、定性
・定量分析する。なお、抽出溶媒として例えばトルエン
を用いることができ、また、定性・定量分析方法として
例えばガスクロマトグラフ質量分析法（ＧＣ／ＭＳ法）
を採用することができる。因みに、このような塩素化有
機化合物の分析方法は、例えば、厚生省生活衛生局水道
環境部環境整備課編「廃棄物処理におけるダイオキシン
類標準測定分析マニュアル」（平成９年３月：財団法人
廃棄物研究財団発行）に従って実施することができる。

【００２０】このような分析過程においては、フイルタ
ー材３に含まれる繊維状活性炭量が上述のような一定範
囲に限定されているので、抽出時間を短縮するための特
殊な抽出条件を設定しなくても、捕捉された塩素化有機
化合物を短時間で速やかに溶媒中に溶出させることがで
きる。したがって、この分析試料採取器１を用いれば、
フイルター材３に採取された塩素化有機化合物の抽出作
業を短時間のうちに完了することができるので、当該採
取器１を装着した作業者が作業中に実際に被爆した塩素
化有機化合物を分析するための試料を迅速に提供するこ
とができる。なお、上述の分析試料採取器１は、フイル
ター材３を新たなものに交換すると、再使用することが
できる。

【００２１】［他の実施の形態］ （１）図２に示すように、この形態に係る分析試料採取
器１０は、容器１２、フイルター材１３および吸引装置
２０を主に備えている。容器１２は、上部に開口部１４
が設けられた箱状の部材であり、例えばポリエステル樹
脂、ポリプロピレン樹脂、発泡ポリウレタン樹脂などを
用いて形成された成形体である。この容器１２の開口部
１４には、ヒンジ部１４ｂを有する開閉可能な蓋体１４
ａが装着されている。一方、容器１２の内部は、多数の
通気孔１５ａを有する仕切り板１５が配置されており、
これにより上部区画１６と下部区画１７との２室に区画
されている。下部区画１７の側面には、多数の通気孔１
８が形成されている。また、容器１２は、人体が着用す
る衣服に装着するためのフック１９を外部に有してい
る。

【００２２】フイルター材１３は、上述の実施の形態で
用いられるものと同様の通気性のフエルトからなり、容
器２内の上部区画１６内に配置されておりかつ開口部１
４から取り出し可能にされている。吸引装置２０は、容
器２の下部区画１７内に配置されており、小型のファン
２１と、当該ファン２１を回転駆動するための小型モー
ター２２と、小型モーター２２を作動させるための電源
２３とを主に備えている。小型モーター２２は、開口部
１４の蓋体１４ａがスイッチになっており、蓋体１４ａ
を開けると作動し、蓋体１４ａを閉じると停止するよう
に設定されている。

【００２３】この分析試料採取器１０は、上述の実施の
形態に係る分析試料採取器１の場合と同様に、フック１
９により作業者の衣服のポケット等に装着して用いられ
る。そして、塩素化有機化合物の分析試料を採取する場
合は、図２に一点鎖線で示すように、蓋体１４ａを開け
て小型モーター２２を作動させる。これにより、ファン
２１が回転し、作業環境の空気が開口部１４内に吸引さ
れてフイルター材１３を通過する。フイルター材１３を
通過する空気は、そこに含まれる粒子状態およびガス状
態の塩素化有機化合物がフイルター１３およびそれに含
まれる繊維状活性炭により捕捉され、通気孔１５ａを通
って通気孔１８から外部に排出される。このような分析
試料採取器１０によれば、作業環境中の空気を効果的に
フイルター１３に導くことができるので、作業者が被曝
する塩素化有機化合物をより正確に採取することができ
る。

【００２４】（２）上述の各実施の形態では、ごみ焼却
施設での作業環境中に含まれる塩素化有機化合物を採取
する場合について説明したが、本発明は様々な室内や屋
外などの各種の生活環境中に含まれる塩素化有機化合物
の分析試料を採取するためにも同様に利用することがで
きる。

【００２５】

【実施例】実施例１ 上述の実施の形態に係る分析試料採取器１として、石炭
ピッチ系繊維状活性炭（比表面積＝１，１００ｍ²／
ｇ）を１．０ｇ含むフエルトからなるフイルター材３を
用いたものを製造し、そのフイルター材３に対してダイ
オキシン類を１００ｎｇ／Ｎｍ³含む試験ガスを１０Ｎ
ｍ³通過させた。その後、フイルター材３を取り出し、
そこに吸着されたダイオキシン類をソックスレー抽出器
を用いて１６時間かけてトルエン抽出した。抽出液をガ
スクロマトグラフ質量分析法により分析したところ、試
験ガスに含まれるダイオキシン類がフイルター材３によ
り採取されていることが確認できた。なお、具体的な分
析操作は、上述の「廃棄物処理におけるダイオキシン類
標準測定分析マニュアル」に規定された方法に従って実
施した。

【００２６】実施例２ 比表面積が２，０００ｍ²／ｇの石炭ピッチ系繊維状活
性炭を０．８ｇ含むフエルトからなるフイルター材３を
用いた点を除いて実施例１の場合と同様の分析試料採取
器１を製造した。この試料採取器１に対して実施例１の
場合と同様の試験を実施したところ、実施例１の場合と
同様に、試験ガスに含まれるダイオキシン類がフイルタ
ー材３により採取されていることが確認できた。

【００２７】実施例３ 比表面積が７００ｍ²／ｇの石炭ピッチ系繊維状活性炭
を１．８ｇ含むフエルトからなるフイルター材３を用い
た点を除いて実施例１の場合と同様の分析試料採取器１
を製造した。この試料採取器１に対して実施例１の場合
と同様の試験を実施したところ、実施例１の場合と同様
に、試験ガスに含まれるダイオキシン類がフイルター材
３により採取されていることが確認できた。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係る塩素化有機化合物の分析試
料採取器は、繊維状活性炭をフイルター材に用いている
ため、生活環境中に含まれる塩素化有機化合物をフイル
ター材で捕捉することができ、人体が当該生活環境にお
いて実際に被曝する塩素化有機化合物を分析するための
試料を採取することができる。

【００２９】なお、フイルター材に含まれる繊維状活性
炭量が上述の範囲に限定されている場合は、当該フイル
ター材により採取された塩素化有機化合物を短時間で抽
出することができるため、人体が実際に被爆する塩素化
有機化合物を分析するための試料を迅速に提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る分析試料採取器の
断面図。

【図２】他の実施の形態に係る分析試料採取器の断面
図。

【符号の説明】

１ 分析試料採取器 ２ 容器 ３ フイルター材 １０ 分析試料採取器 １２ 容器 １３ フイルター材 ２０ 吸引装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲浜▼田 典明 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株式 会社内 (72)発明者 山下 正純 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株式 会社内 (72)発明者 中村 裕史 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株式 会社内 (72)発明者 梶川 修 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 畑田 衛 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 藤田 進 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 松元 敦実 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 佐藤 富徳 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生活環境中に含まれる塩素化有機化合物を
   分析するための分析試料採取器であって、 繊維状活性炭を含むフイルター材と、 人体に装着可能に形成されかつ前記フイルター材を収容
   するための容器とを備え、 前記フイルター材は、前記容器に対して着脱可能にされ
   ている、塩素化有機化合物の分析試料採取器。
2. 【請求項２】前記繊維状活性炭は、比表面積が５００〜
   ４，０００ｍ²／ｇである、請求項１に記載の塩素化有
   機化合物の分析試料採取器。
3. 【請求項３】前記フイルター材は、前記繊維状活性炭を
   ０．１〜２．０ｇ含んでいる、請求項１または２に記載
   の塩素化有機化合物の分析試料採取器。
4. 【請求項４】前記容器内に収容された吸引装置をさらに
   備えている、請求項１、２または３に記載の塩素化有機
   化合物の分析試料採取器。
5. 【請求項５】前記塩素化有機化合物がダイオキシン類で
   ある、請求項１、２、３または４に記載の塩素化有機化
   合物の分析試料採取器。