JP2001004501A

JP2001004501A - 塩素化有機化合物の採取器および塩素化有機化合物の採取用フイルター

Info

Publication number: JP2001004501A
Application number: JP11172602A
Authority: JP
Inventors: Katsuhisa Honda; 克久本田; 典明 ▲浜▼田; Noriaki Hamada; Masazumi Yamashita; 正純山下; Yasushi Nakamura; 裕史中村; Osamu Kajikawa; 修梶川; Mamoru Hatada; 衛畑田; Susumu Fujita; 進藤田; Atsusane Matsumoto; 敦実松元; Tominari Sato; 富徳佐藤
Original assignee: Miura Co Ltd; Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd; Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1999-06-18
Filing date: 1999-06-18
Publication date: 2001-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】流体中に含まれる粒子状態及びガス状態の塩
素化有機化合物を同時に捕捉して採取することができる
採取器を実現する。【解決手段】採取器３は、筒状の多孔質の採取用フイ
ルター７と、その開口部７ａに対して着脱可能でありか
つ流体を採取用フイルター７内に導入するための導入管
８と、採取用フイルター７を被覆しかつ採取用フイルタ
ー７を通過する流体を外部に排出するための排出路１２
ａを有するホルダー６とを備えている。採取用フイルタ
ー７は、極細繊維を含む多孔質の第１層７１と、その外
側に積層された、炭素材を含む多孔質の第２層７２とを
備えた２層構造に形成されている。導入管８を経由して
送られて来た気体試料は、それ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採取用フイルター７に
おいて捕捉されて取り除かれた後、排出路１２ａから外
部に排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、塩素化有機化合物
の採取器および採取用フイルター、特に、流体中に含ま
れる塩素化有機化合物を採取するための採取器および採
取用フイルターに関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】産業廃棄物や一般家庭ごみな
どの廃棄物を焼却処理するための焼却施設から発生する
排気ガス中には、ダイオキシン類、ポリクロロビフェニ
ル（ＰＣＢ）、クロロフェノール、クロロベンゼンなど
の塩素化有機化合物が含まれている。

【０００３】ここで、ダイオキシン類は、ポリ塩化ジベ
ンゾ・パラ・ダイオキシン類（ＰＣＤＤｓ）やポリ塩化
ジベンゾフラン類（ＰＣＤＦｓ）等の総称であり、周知
の如く極めて毒性の強い環境汚染物質であるが、その中
でも四塩化ジベンゾダイオキシン（Ｔ₄ＣＤＤｓ）は特
に最強の毒性物質として知られている。一方、ポリクロ
ロビフェニル、クロロフェノール、クロロベンゼンなど
の塩素化有機化合物は、ダイオキシン類に比べて毒性は
弱いが、一定の条件下、例えば、焼却炉内でフライアッ
シュ中の種々の元素を触媒として排気ガスの温度範囲で
ダイオキシン類に変化しやすいことが判明しているた
め、ダイオキシン類と同様に環境汚染物質として認識さ
れている。このため、環境保全の観点から、上述のよう
な各種の塩素化有機化合物を排気ガスや廃水などの流体
中から除去するための方策の確立が緊急の課題となって
おり、同時にこのような流体中に含まれる塩素化有機化
合物を分析するための手法の確立が世界的規模で急がれ
ている。

【０００４】ところで、流体中に含まれる塩素化有機化
合物を分析する際には、先ず、分析対象となる流体から
精密かつ正確に試料を入手する必要がある。例えば、排
気ガス中に含まれる塩素化有機化合物を分析する場合
は、排気ガスを含む空間、例えば排気ガスが流れる煙道
から気体試料を一定量採取し、この気体試料中に含まれ
る各種の塩素化有機化合物を漏れなく確実に捕捉する必
要がある。特に、上述のような環境汚染物質であるダイ
オキシン類は、気体試料中に含まれる量が極めて微量で
あり、また、粒子状態やガス状態などの各種の形態であ
って種類も多岐に渡るため、その精密な採取を無くして
は信頼性の高い分析結果は期待できない。このため、我
国、米国およびヨーロッパの各国は、分析結果の正確性
を担保するために、ダイオキシン類をはじめとする塩素
化有機化合物試料の採取方法を公的に規定しつつある。

【０００５】例えば、我国の厚生省は、公定法を定め、
それにおいてダイオキシン類などの塩素化有機化合物を
含む気体試料の採取装置を具体的に規定している。この
採取装置は、例えば焼却装置の排気ガスが流れる煙道か
ら気体試料を採取するための採取管、採取管により採取
された気体試料中に含まれる主に粒子状態の塩素化有機
化合物を捕捉するためのフイルター材を備えた第１捕捉
器、および第１捕捉器で捕捉されないガス状態の塩素化
有機化合物を捕捉するための第２捕捉器を主に備えてい
る。ここで、第２捕捉器は、主に、吸収液を入れた複数
のガラス製インピンジャーからなる液体捕集部と樹脂吸
着材を備えた樹脂吸着部とからなり、第１捕捉器で捕捉
されないガス状態の塩素化有機化合物をインピンジャー
内の吸収液と樹脂吸着材とにより捕捉し得るように構成
されている。

【０００６】このような採取装置は、第１捕捉器と第２
捕捉器とを備えた複雑な構成を有し、しかもガラス製器
具を多用していることから高価であるため、繰り返して
利用する場合が多い。この場合、測定データの信頼性を
確保するためにインピンジャーをはじめとする各部材を
清浄に保つ必要があるので、気体試料を採取する前の洗
浄操作等の準備操作が非常に煩雑になる。また、気体試
料中に含まれるガス状態の塩素化有機化合物を第２捕捉
器で捕捉する際には、第２捕捉器をドライアイス等の冷
却材を用いて冷却する必要があり、試料の採取操作その
ものも非常に煩雑になる。さらに、気体試料の採取後に
おいては、第１捕捉器および第２捕捉器により捕捉され
た塩素化有機化合物を抽出する必要があるが、ここでは
第１捕捉器および第２捕捉器に捕捉された塩素化有機化
合物をそれぞれ個別に抽出する必要があるため、抽出操
作そのものが煩雑であり、また、抽出操作の巧拙により
分析結果の信頼性が左右される場合も多い。さらに、こ
の採取装置は、第１捕捉器および第２捕捉器の２種類の
捕捉器からなるため必然的に大型化し、しかもガラス器
具を多用していることから破損し易いので、気体試料採
取時の取扱いや運搬も困難である。

【０００７】一方、米国の環境保護庁(ＥＰＡ)およびヨ
ーロッパ規格委員会(ＣＥＮ)もそれぞれ独自の公定法を
定めているが、そこに示されている採取装置は、上述の
ような日本のものとは細部において異なるものの、構成
の複雑さや取扱の困難性などの点においては大きな変わ
りはない。

【０００８】本発明の目的は、流体中に含まれる粒子状
態およびガス状態の塩素化有機化合物を同時に捕捉して
採取することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る塩素化有機
化合物の採取器は、流体中に含まれる塩素化有機化合物
を採取するためのものであり、塩素化有機化合物を捕捉
して流体から取り除くための多孔質のフイルターと、流
体をフイルター内に導入するための導入管と、フイルタ
ーを被覆しかつフイルターを通過する流体を外部に排出
するための排出路を有する被覆体とを備えている。フイ
ルターは、極細繊維を含む第１層と、炭素材を含む第２
層とを有している。

【００１０】ここで、フイルターは、例えば、一端が閉
鎖されかつ他端に導入管を挿入可能な開口部を有する筒
状に形成されており、厚さ方向に第１層と第２層とが積
層されたものである。この場合の好ましい形態によれ
ば、第１層が内側に位置し、第２層が外側に位置してい
る。

【００１１】また、第１層に含まれる極細繊維は、例え
ば、平均繊維径が１０μｍ以下である。一方、第２層
は、例えば、空隙率が８０％以上１００％未満に設定さ
れている。さらに、極細繊維は、例えば、ガラス繊維、
シリカ繊維およびセルロース繊維からなる群から選ばれ
た少なくとも１種である。さらに、第２層に含まれる炭
素材の比表面積は、例えば１〜２，０００ｍ²／ｇであ
る。さらに、第２層は、例えば炭素材を０．０１〜３．
０ｇ含んでいる。

【００１２】本発明に係る塩素化有機化合物の採取用フ
イルターは、流体中に含まれる塩素化有機化合物を流体
から取り除いて採取するためのものであり、極細繊維を
含む第１層と、炭素材を含む第２層とを備えた多孔質体
からなる。

【００１３】この採取用フイルターは、例えば、一端が
閉鎖されかつ他端に開口部を有する筒状に形成されてお
り、厚さ方向に第１層と第２層とが積層されたものであ
る。この場合の好ましい形態によれば、第１層が内側に
位置し、第２層が外側に位置している。

【００１４】また、第１層に含まれる極細繊維は、例え
ば、平均繊維径が１０μｍ以下である。一方、第２層
は、例えば、空隙率が８０％以上１００％未満に設定さ
れている。さらに、極細繊維は、例えば、ガラス繊維、
シリカ繊維およびセルロース繊維からなる群から選ばれ
た少なくとも１種である。さらに、第２層に含まれる炭
素材の比表面積は、例えば１〜２，０００ｍ²／ｇであ
る。さらに、第２層は、例えば、炭素材を０．０１〜
３．０ｇ含んでいる。

【００１５】

【作用】本発明に係る塩素化有機化合物の採取器におい
て、導入管からフイルター内に導入された流体は、フイ
ルターを通過し、さらに被覆体の排出路を通じて外部に
排出される。この際、流体中に含まれる塩素化有機化合
物は、フイルターにより捕捉され、流体から取り除かれ
る。ここで、フイルターは、極細繊維を含む第１層によ
り主として粒子状態の塩素化有機化合物を捕捉し、ま
た、炭素材を含む第２層により主としてガス状態の塩素
化有機化合物を捕捉する。すなわち、このフイルター
は、粒子状態とガス状態の両方の塩素化有機化合物を同
時に捕捉し、これらを流体中から取り除いて採取するこ
とができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１に、本発明の採取器の一形態
が採用された塩素化有機化合物採取装置の概略構成を示
す。なお、この採取装置１は、流体のうち、排気ガスな
どの気体試料に含まれる塩素化有機化合物を採取するた
めのものである。図において、採取装置１は、採取管
２、採取器３（本発明に係る採取器の実施の一形態）お
よび吸引器４を主に備えている。

【００１７】採取管２は、例えばガラス管であり、その
内部を通過する気体試料を冷却するための冷却器５を有
している。

【００１８】図２、図３（図２の縦断面図）および図４
（図２のＩＶ−ＩＶ断面図）を参照して、採取器３の詳
細を説明する。図において、採取器３は、ホルダー（被
覆体の一例）６、ホルダー６内に配置された、気体試料
中に含まれる塩素化有機化合物を捕捉して採取するため
の採取用フイルター７（フイルターの一例）、気体試料
を採取用フイルター７内に導入するための導入管８およ
び導入管８をホルダー６に対して装着するための装着体
９を主に備えている。

【００１９】ホルダー６は、透明なガラスからなる概ね
円筒状の容器であり、採取用フイルター７を収容可能な
本体部１０と、装着体９を装着するための装着部１１
と、気体試料を排出するための排出部１２とを有してい
る。装着部１１は、本体部１０の端部に一体に設けられ
ており、直径が本体部１０に比べて縮小されている。こ
の装着部１１は、外周面に螺旋溝１１ａが形成されてお
り、また、端部に開口部１１ｂを有している。

【００２０】排出部１２は、本体部１０の他方の端部に
一体に設けられており、気体試料を外部に排出するため
の排出路１２ａと分岐路１２ｂとを有している。分岐路
１２ｂは、排出部１２内を通過する気体試料の温度を測
定するための温度計や熱電対などの測温器２７（図１）
を排出部１２内に挿入するためのものである。

【００２１】採取用フイルター７は、一端が閉鎖されか
つ他端に気体試料を導入するための開口部７ａを有する
円筒状の通気性を有する多孔質の成形体、すなわち多孔
質の筒状フイルターであり、開口部７ａ側が装着体９に
より支持されつつ、閉鎖端側が開口部１１ｂからホルダ
ー６内に挿入されている。この採取用フイルター７は、
通常、長さ５０〜１５０ｍｍ、開口部７ａ側の端部の外
径１２〜３５ｍｍ、閉鎖端側の外径１０〜３０ｍｍ、厚
さ３〜１０ｍｍに設定されており、閉鎖端側の外径が開
口部７ａ側の端部の外径よりも小さく設定されたテーパ
ー形状に形成されている。なお、採取用フイルター７の
詳細についてはさらに後述する。

【００２２】導入管８は、ホルダー６と同じくガラスか
らなる管状の部材であり、採取用フイルター７の開口部
７ａに対して着脱可能である。この導入管８は、一端に
採取管２を連結するための連結部１３を有しており、ま
た、他端が装着体９を貫通して採取用フイルター７の開
口部７ａ内に着脱可能に挿入されている。

【００２３】装着体９は、採取用フイルター７をホルダ
ー６内で支持するための第１支持体１４と、導入管８を
第１支持体１４に対して装着するための第２支持体１５
とを有している。第１支持体１４は、樹脂製または金属
製の部材であり、採取用フイルター７の開口部７ａ側端
部を支持するための穴部１４ａを有している。穴部１４
ａの内周面には、螺旋溝１４ｂが形成されている。第１
支持体１４は、その螺旋溝１４ｂによりホルダー６の装
着部１１の螺旋溝１１ａに螺着されている。また、第１
支持体１４は、図３の左方向に突出する突出部１６を有
している。突出部１６は、導入管８の先端部を挿入可能
な貫通孔１６ａを有しており、また、外周面に螺旋溝１
６ｂが形成されている。

【００２４】一方、第２支持体１５は、第１支持体１４
と同じく樹脂製または金属製の部材であって内周面に螺
旋溝１５ａが形成された蓋状に形成されており、導入管
８を挿入するための貫通孔１５ｂを有している。この第
２支持体１５は、貫通孔１５ｂに導入管８が挿入された
状態で螺旋溝１５ａにより第１支持体１４の突出部１６
の螺旋溝１６ｂに螺着されている。

【００２５】このような採取器３に装着された採取用フ
イルター７は、ホルダー６から取り外すことができる。
この場合は、装着体９の第２支持体１５を第１支持体１
４から取り外し、導入管８を採取用フイルター７から抜
き取る。そして、第１支持体１４をホルダー６から取り
外すと、採取用フイルター７は第１支持体１４により支
持されつつホルダー６から取り出される。

【００２６】吸引器４は、排気流路２０と吸引ポンプ２
１とを備えている。排気流路２０は、一端が管状ジョイ
ント２２を用いて採取器３の排出路１２ａに連結されて
おり、また、採取器３側から冷却器２３とトラップ２４
とをこの順に有している。吸引ポンプ２１は、排気流路
２０の他端に取付けられている。

【００２７】次に、上述の採取器３において用いられる
採取用フイルター７の詳細についてさらに説明する。本
実施の形態に係る採取器３で利用可能な採取用フイルタ
ー７は、図３および図４に示すように、第１層７１と第
２層７２とを備えている。第１層７１および第２層７２
は、採取用フイルター７の厚さ方向に積層されており、
第１層７１が内側に位置しており、第２層が外側に位置
している。

【００２８】第１層７１は、極細繊維を含みかつ通気性
を有する多孔質体からなる。ここで用いられる極細繊維
は、塩素化有機化合物と反応し難いものが好ましく、こ
のようなものとしては、例えば、ガラス繊維やシリカ繊
維等の無機繊維およびセルロース繊維を挙げることがで
きる。なお、このような極細繊維は、２種以上のものが
併用されてもよい。

【００２９】第１層７１において用いられる上述の極細
繊維は、平均繊維径が１０μｍ以下（好ましくは７μｍ
以下）、例えば、０．１〜１０μｍ（好ましくは１〜７
μｍ）のものである。この極細繊維の平均繊維径が１０
μｍを超える場合は、気体試料中に含まれる粒子状態の
塩素化有機化合物を捕捉して採取するのが困難になるお
それがある。因みに、この極細繊維の平均アスペクト比
（残存平均アスペクト比）は、通常、１０，０００以下
が好ましい。

【００３０】第１層７１は、上述のような極細繊維以外
の他の材料を含んでいてもよい。ここで利用可能な他の
材料としては、例えば、平均繊維径が１０μｍを超える
ガラス繊維、シリカ繊維、セルロース繊維等の塩素化有
機化合物と反応し難い繊維を挙げることができる。但
し、第１層７１中において、上述の極細繊維は、少なく
とも５重量％以上の割合で含まれているのが好ましく、
少なくとも１０重量％以上の割合で含まれているのがよ
り好ましい。極細繊維の割合が５重量％よりも小さい場
合は、気体試料中に含まれる粒子状態の塩素化有機化合
物を捕捉して採取するのが困難になるおそれがある。

【００３１】また、第１層７１は、上述のような極細繊
維を含むものであれば特に限定されるものではないが、
通常、空隙率が８０％以上１００％未満、好ましくは９
０％以上１００％未満に設定されているのが好ましい。
空隙率が８０％未満の場合は、後述する分析操作におい
て、採取用フイルター７により捕捉された塩素化有機化
合物を短時間で効率的に抽出するのが困難になるおそれ
がある。

【００３２】なお、ここでの空隙率は、採取用フイルタ
ー７の嵩密度（ｇ／ｃｍ³）と真比重（ｇ／ｃｍ³）とか
ら下記の計算式に従って求められる値である。以下、空
隙率と言う場合は、これと同様にして求められる値を言
う。

【００３３】

【数１】

【００３４】一方、第２層７２は、炭素材を含みかつ通
気性を有する多孔質体からなる。ここで用いられる炭素
材は、特に限定されるものではないが、通常、ポリアク
リロニトリル樹脂、フェノール樹脂またはレーヨンなど
の合成樹脂、ピッチ若しくはタールなどの公知の各種の
炭素前駆体を焼成して炭素化したもの、或いは賦活して
活性を持たせたものである。また、この炭素材は、形
状、形態が特に限定されるものではないが、通常は粒子
状または繊維状のものである。

【００３５】このような炭素材は、比表面積が１〜２，
０００ｍ²／ｇのものが好ましく、１０〜１，０００ｍ²
／ｇのものがより好ましい。比表面積が１ｍ²／ｇ未満
の場合は、気体試料中に含まれる塩素化有機化合物、特
にガス状態の塩素化有機化合物が第２層７２に吸着され
にくくなり、気体試料中に含まれるガス状態の塩素化有
機化合物の一部が採取用フイルター７によって捕捉され
ずに採取器３の外部に排出されてしまうおそれがある。
逆に、比表面積が２，０００ｍ²／ｇを超える場合は、
第２層７２対する塩素化有機化合物の吸着性が強まり過
ぎ、後述する分析操作において、採取用フイルター７に
より捕捉された塩素化有機化合物を短時間で効率的に抽
出するのが困難になるおそれがある。

【００３６】なお、上述の比表面積は、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公知の方法（Ｂ．Ｅ．Ｔ−Ｂ．Ｊ．
Ｈ．法）に従って求めることができる値である。

【００３７】第２層に含まれる炭素材として好ましいも
のは、比表面積が上述の範囲にある炭素粒、活性炭粒、
炭素繊維および活性炭素繊維である。これらの炭素材
は、適宜２種以上のものが併用されてもよい。

【００３８】上述のような炭素材を含む第２層７２は、
通常、空隙率が８０％以上１００％未満、好ましくは９
５％以上１００％未満に設定されている。空隙率が９５
％未満の場合は、後述する分析操作において、採取用フ
イルター７により捕捉された塩素化有機化合物を短時間
で効率的に抽出するのが困難になるおそれがある。

【００３９】第２層７２は、上述のような炭素材の他
に、他の材料を含んでいてもよい。但し、他の材料とし
ては、例えば、ガラス繊維、シリカ繊維、セルロース繊
維等の塩素化有機化合物と反応し難い繊維を用いるのが
好ましい。

【００４０】上述の炭素材は、第２層７２において、
０．０１〜３．０ｇ含まれているのが好ましく、０．１
〜３．０ｇ含まれているのがより好ましい。炭素材の含
有量が０．０１ｇ未満の場合は、気体試料中に含まれる
ガス状態の塩素化有機化合物を捕捉して採取するのが困
難になるおそれがある。逆に、３．０ｇを超える場合
は、後述する分析操作において、採取用フイルター７に
より捕捉された塩素化有機化合物を短時間で効率的に抽
出するのが困難になるおそれがある。例えば、採取用フ
イルター７により採取された塩素化有機化合物をソック
スレー抽出法により抽出する場合、第２層７２に含まれ
る炭素材の量が上述の範囲に設定されていると抽出に要
する時間は通常１６時間程度であるが、含有量が４．０
〜６．０ｇ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。

【００４１】上述のような採取用フイルター７は、通
常、一端が開口しかつ他端が閉鎖された円筒状の第１層
７１および第２層７２を別々に形成し、第２層７２内に
第１層７１を挿入して両者を一体化すると製造すること
ができる。ここで、第１層７１は、上述の極細繊維およ
び必要に応じて他の材料をバインダーと共に混合し、こ
れにより得られた混合物を所定の筒状形状に成形すると
得られる。一方、第２層７２は、上述の炭素材および必
要に応じて他の材料をバインダーと共に混合し、これに
より得られた混合物を所定の筒状形状に成形すると得ら
れる。なお、第１層７１および第２層７２のいずれの場
合も、バインダーとしては、例えば、セルロース系バイ
ンダーを用いることができる。

【００４２】次に、上述の採取装置１の使用方法、すな
わち、上述の採取装置１を用いた塩素化有機化合物の採
取方法について説明する。ここでは、廃棄物を焼却処理
するための焼却施設の空間内、例えば煙道内を流れる排
気ガス中に含まれるダイオキシン類などの塩素化有機化
合物を分析するための気体試料を採取する場合について
説明する。この場合、図１に示すように、採取装置１の
採取管２の先端部を煙道２５に設けられた試料採取口２
５ａから煙道２５内に挿入する。この際、採取管２にパ
ッキン２６を装着し、採取管２と試料採取口２５ａとの
隙間を気密に封止する。また、採取器３の分岐路１２ｂ
内に温度計や熱電対などの測温器２７を装着する。

【００４３】この状態で吸引ポンプ２１を作動させる
と、煙道２５内を流れる排気ガスの一部が気体試料とし
て採取装置１に向けて等速吸引され、採取管２内に流れ
込む。採取管２内に流れ込んだ排気ガスは、冷却器５に
より冷却され、通常、ダイオキシン類の生成温度以下、
例えば１２０℃前後の温度に冷却される。これにより、
採取管２内では、ダイオキシン類の新たな発生が防止さ
れる。

【００４４】このようにして冷却された排気ガスは、採
取管２から採取器３の導入管８を経由して採取用フイル
ター７内に流入する。採取用フイルター７内に流入した
排気ガスは、図３に矢印で示すように、採取用フイルタ
ー７を通過してホルダー６の本体部１０内に流出し、さ
らに排出路１２ａを経由して吸引器４に向けて流れる。

【００４５】この際、排気ガス中に含まれる各種の煤塵
や粒子状態の塩素化有機化合物は、主として採取用フイ
ルター７の第１層７１により捕捉され、排気ガス中から
採取される。因みに、排気ガス中に含まれる煤塵や粒子
状態の塩素化有機化合物は、第１層７１中に含まれる極
細繊維により捕捉されることになる。

【００４６】一方、排気ガス中に含まれるガス状態の塩
素化有機化合物および第１層７１により捕捉された粒子
状態の塩素化有機化合物が気化して発生するガス状態の
塩素化有機化合物は、主として第２層７２に含まれる炭
素材により捕捉され、排気ガス中から採取される。因み
に、このようなガス状態の塩素化有機化合物は、第２層
７２中に含まれる炭素材により吸着されて捕捉されるこ
とになる。

【００４７】以上の結果、排気ガスは、そこに含まれる
煤塵並びに粒子状態およびガス状態の塩素化有機化合物
が採取用フイルター７により同時に取り除かれ、排出路
１２ａから吸引器４に向けて流れることになる。排出路
１２ａを流れる排気ガス温度は、分岐路１２ｂに装着さ
れた測温器２７により測定され、管理される。

【００４８】排出路１２ａから排出された排気ガスは、
排気流路２０内に流れ込み、その冷却器２３により再び
冷却される。これにより、排気ガス中に含まれる水分が
凝縮し、トラップ２４内に貯留される。このようにして
水分が取り除かれた排気ガスは、吸引ポンプ２１から外
部に排出される。なお、このような採取装置１による気
体試料、すなわち排気ガスの採取は、通常、塩素化有機
化合物の検出限界値から想定される排気ガス量に相当す
る時間（通常、排気ガス１〜３Ｎｍ³／３〜４時間）実
施される。

【００４９】このようにして採取された排気ガス中に含
まれる塩素化有機化合物濃度を分析する場合は、煙道２
５から採取装置１を取り外し、また、採取装置１から採
取器３を分離する。さらに、分離された採取器３から、
採取用フイルター７を取り出す。

【００５０】次に、採取管２、導入管８およびホルダー
６内を溶媒を用いて洗浄し、その際の洗浄液を確保す
る。また、採取器３の採取用フイルター７により捕捉さ
れた塩素化有機化合物を溶媒で抽出する。ここで、採取
用フイルター７からの塩素化有機化合物の抽出操作は、
例えば通常のソックスレー抽出器を用いて実施すること
ができるが、この採取用フイルター７は、上述のような
小型サイズに設定されているため、高速抽出器のセル内
に収容することができ、当該高速抽出器を用いて速やか
に抽出操作を実施することができる。しかも、当該採取
用フイルター７は、通常、第２層７２の空隙率が上述の
範囲に設定されており、また、第２層７２に含まれる炭
素材の量が上述のような一定の範囲に設定されているた
め、抽出時間を短縮するための特殊な抽出条件を設定す
る必要がなく、捕捉し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。

【００５１】塩素化有機化合物を分析する際は、上述の
洗浄液および上述のような抽出操作により得られた抽出
液を合せ、これに対して分析操作を実施する。この場合
の分析方法としては、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）に記載された方法に従い、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。

【００５２】採取装置１を用いて別の気体試料を採取す
る場合は、例えば、採取器３を新たなものに交換する。
この場合、採取装置１は、採取管２のみを十分に洗浄す
るだけで次の気体試料採取用に供することができるの
で、気体試料採取前の準備作業が従来のものに比べて格
段に軽減され、気体試料採取に要する時間を大幅に短縮
することができる。また、この採取装置１は、従来の複
雑な採取装置に比べて構成が簡素であるため、取扱いや
持ち運びが容易である。

【００５３】なお、一度使用された採取器３は、ホルダ
ー６と導入管８とを十分に洗浄し、採取用フイルター７
を新たなものに取り替えると、繰返して再利用すること
ができる。

【００５４】［他の実施の形態］（１）上述の実施の形態では、採取用フイルター７とし
て第１層７１が内側に位置し、第２層７２が外側に位置
するように形成されたものを用いた場合について説明し
たが、炭素材を含む第２層７２が内側に位置し、極細繊
維を含む第１層７１が外側に位置するように形成された
採取用フイルター７を用いた場合も本発明を同様に実施
することができる。

【００５５】（２）上述の実施の形態では、採取用フイ
ルター７として多孔質の筒状のものを用いたが、本発明
はこれに限定されない。例えば、採取用フイルター７が
極細繊維を含む円盤状の第１層と、炭素材を含む円盤状
の第２層とを積層した多孔質の円盤状に形成されている
場合も本発明を同様に実施することができる。この場
合、当該円盤状の採取用フイルター７は、導入管８から
の排気ガスが極細繊維を含む第１層を最初に通過し、次
に炭素材を含む第２層を通過し得るように導入管８に対
して装着して用いられるのが好ましい。

【００５６】（３）上述の実施の形態では、廃棄物の焼
却炉から排出される排気ガス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採取する場合について説明
したが、本発明の採取器は、排気ガス以外の流体中に含
まれる塩素化有機化合物を採取する場合にも同様に利用
することができる。例えば、環境大気中に含まれる塩素
化有機化合物、並びに工場廃水、海水、淡水および水道
水等の水中に含まれる塩素化有機化合物を採取する場合
についても本発明の採取器を同様に利用することができ
る。

【００５７】なお、工場廃水等の水中に含まれる塩素化
有機化合物を採取する場合、採取試料は液体試料とな
る。この場合、当該液体試料は、粒子状態、気泡状態
（すなわち気液混合状態）および溶解状態（すなわち液
中に溶解した状態）の各種の状態の塩素化有機化合物を
含む可能性があるが、採取用フイルター７は、このよう
な各種の状態の塩素化有機化合物を同時に捕捉して液体
試料中から採取することができる。

【００５８】

【実施例】実施例１平均繊維径が０．１μｍのシリカ繊維とセルロース系バ
インダーとを含む混合物を調製し、これを一端が閉鎖さ
れた円筒状に成形した。これにより、シリカ繊維を０．
５ｇ含みかつ空隙率が９５％に設定された、開口端側の
外径が１１ｍｍ、閉鎖端側の外径が１０ｍｍ、厚さが２
ｍｍの円筒状の第１層を得た。

【００５９】また、比表面積が５００ｍ²／ｇでありか
つ平均繊維径が２０μｍの活性炭素繊維、平均繊維径が
２０μｍのガラス繊維およびセルロース系バインダーを
含む混合物を調製し、これを一端が閉鎖された円筒状に
成形した。これにより、炭素繊維を０．１５ｇ含みかつ
空隙率が９５％に設定された、開口端側の外径が１９ｍ
ｍ、閉鎖端側の外径が１８ｍｍ、厚さが４ｍｍの円筒状
の第２層を得た。

【００６０】上述のようにして得られた円筒状の第２層
中に円筒状の第１層を挿入して一体化し、多孔質の円筒
状の採取用フイルターを得た。この採取用フイルターを
用いて上述の実施の形態に係る採取器３を作成し、さら
にこの採取器３を用いて上述の実施の形態に係る採取装
置１を構成した。

【００６１】この採取装置１を用い、廃棄物を焼却処理
中の焼却施設の煙道から気体試料、すなわち排気ガスを
採取し、そこから採取された塩素化有機化合物を定量分
析した。この際、排気ガスの採取および塩素化有機化合
物の定量分析は、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準
じて実施した。塩素化有機化合物（ダイオキシン類）の
定量分析結果は、同じ煙道から上述の「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
れた従来の採取装置を用いて採取された塩素化有機化合
物の定量分析結果と略一致した。これより、この実施例
の採取器は、排気ガス中に含まれる塩素化有機化合物を
従来の採取装置と同様に採取できることが確認できた。

【００６２】実施例２活性炭素繊維に代えて比表面積が１０ｍ²／ｇでありか
つ平均繊維径が２０μｍの炭素繊維を２．８ｇ用いて実
施例１の場合と同様の第２層を形成し、その第２層を用
いて実施例１の場合と同様に採取用フイルターを形成し
た。

【００６３】この採取用フイルターを用いて上述の実施
の形態に係る採取器３を作成し、さらにこの採取器３を
用いて上述の実施の形態に係る採取装置１を構成した。
そして、この採取装置１を用いて実施例１の場合と同様
にして廃棄物を焼却処理中の焼却施設の煙道から排気ガ
スを採取し、そこから採取された塩素化有機化合物を定
量分析した。塩素化有機化合物（ダイオキシン類）の定
量分析結果は、実施例１の場合と同じく従来の採取装置
を用いて採取された塩素化有機化合物の定量分析結果と
略一致した。これより、この実施例の採取器は、排気ガ
ス中に含まれる塩素化有機化合物を従来の採取装置と同
様に採取できることが確認できた。

【００６４】比較例１第２層を形成するために用いる活性炭素繊維として比表
面積が３，０００ｍ²／ｇでありかつ平均繊維径が１５
μｍのものを用いた点を除いて実施例１と同様の採取用
フイルターを作成し、これを用いて実施例１の場合と同
様に排気ガス中に含まれる塩素化有機化合物を採取して
その定量分析を実施したところ、従来の採取装置を用い
て採取された塩素化有機化合物の定量分析結果よりも小
さな値が得られた。これは、活性炭素繊維の比表面積が
大きいため、採取用フイルターにより採取された塩素化
有機化合物が抽出されにくかったことに起因するものと
推察される。

【００６５】比較例２第２層に含まれる活性炭素繊維の含有量を０．００５ｇ
に変更した点を除いて実施例１と同様の採取用フイルタ
ーを作成し、これを用いて実施例１の場合と同様に塩素
化有機化合物を採取してその定量分析を実施したとこ
ろ、従来の採取装置を用いて採取された塩素化有機化合
物の定量分析結果よりも小さな値が得られた。これは、
炭素繊維の含有量が少ないため、排気ガス中の塩素化有
機化合物、特にガス状態の塩素化有機化合物の一部が採
取用フイルターにより捕捉されなかったことによるもの
と推察される。

【００６６】比較例３第２層に含まれる活性炭素繊維の含有量を５．０ｇに変
更した点を除いて実施例１と同様の採取用フイルターを
作成し、これを用いて実施例１の場合と同様に塩素化有
機化合物を採取してその定量分析を実施したところ、従
来の採取装置を用いて採取された塩素化有機化合物の定
量分析結果よりも小さな値が得られた。これは、炭素繊
維の含有量が多すぎるため、採取用フイルターにより採
取された塩素化有機化合物が抽出されにくかったことに
起因するものと推察される。

【００６７】比較例４ガラス繊維の使用量を減らして第２層の空隙率を７５％
に設定した点を除いて実施例１と同様の採取用フイルタ
ーを作成し、これを用いて実施例１の場合と同様に塩素
化有機化合物を採取してその定量分析を実施したとこ
ろ、従来の採取装置を用いて採取された塩素化有機化合
物の定量分析結果よりも小さな値が得られた。これは、
採取用フイルターの第２層の空隙率が８０％未満である
ため、採取用フイルターにより採取された塩素化有機化
合物が抽出されにくかったことに起因するものと推察さ
れる。

【００６８】比較例５第１層を形成するために用いる極細のシリカ繊維に代え
て平均繊維径が２０μｍのシリカ繊維を用いた点を除い
て実施例１と同様の採取用フイルターを作成し、これを
用いて実施例１の場合と同様に排気ガス中に含まれる塩
素化有機化合物を採取してその定量分析を実施したとこ
ろ、従来の採取装置を用いて採取された塩素化有機化合
物の定量分析結果よりも小さな値が得られた。これは、
第１層に含まれるシリカ繊維の平均繊維径が大き過ぎる
ため、排気ガス中の塩素化有機化合物、特に粒子状態の
塩素化有機化合物の一部が第１層により捕捉されず、採
取用フイルターを通過してしまったことによるものと推
察される。

【００６９】

【発明の効果】本発明に係る塩素化有機化合物の採取器
は、多孔質のフイルターが極細繊維を含む第１層と炭素
材を含む第２層とを備えているため、流体中に含まれる
粒子状態およびガス状態の塩素化有機化合物を同時に捕
捉して採取することができる。

【００７０】また、本発明に係る塩素化有機化合物の採
取用フイルターは、極細繊維を含む第１層と炭素材を含
む第２層とを含む多孔質に形成されているため、流体中
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
を同時に捕捉して採取することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る採取器が採用され
た塩素化有機化合物の採取装置の概略構成図。

【図２】前記採取器の正面図。

【図３】前記採取器の縦断面図。

【図４】図２のＩＶ−ＩＶ断面図。

【符号の説明】

３採取器６ホルダー７採取用フイルター７ａ開口部８導入管１２ａ排出路７１第１層７２第２層

───────────────────────────────────────────────────── 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

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体中に含まれる塩素化有機化合物を採取
するための採取器であって、前記塩素化有機化合物を捕捉して前記流体から取り除く
ための多孔質のフイルターと、前記流体を前記フイルター内に導入するための導入管
と、前記フイルターを被覆しかつ前記フイルターを通過する
前記流体を外部に排出するための排出路を有する被覆体
とを備え、前記フイルターは、極細繊維を含む第１層と、炭素材を
含む第２層とを有している、塩素化有機化合物の採取
器。
【請求項２】前記フイルターは、一端が閉鎖されかつ他
端に前記導入管を挿入可能な開口部を有する筒状に形成
されており、厚さ方向に前記第１層と前記第２層とが積
層されたものである、請求項１に記載の塩素化有機化合
物の採取器。
【請求項３】前記第１層が内側に位置し、前記第２層が
外側に位置している、請求項２に記載の塩素化有機化合
物の採取器。
【請求項４】前記極細繊維は、平均繊維径が１０μｍ以
下である、請求項１、２または３に記載の塩素化有機化
合物の採取器。
【請求項５】前記第２層は、空隙率が８０％以上１００
％未満に設定されている、請求項１、２、３または４に
記載の塩素化有機化合物の採取器。
【請求項６】前記極細繊維は、ガラス繊維、シリカ繊維
およびセルロース繊維からなる群から選ばれた少なくと
も１種である、請求項１、２、３、４または５に記載の
塩素化有機化合物の採取器。
【請求項７】前記炭素材の比表面積が１〜２，０００ｍ
²／ｇである、請求項１、２、３、４、５または６に記
載の塩素化有機化合物の採取器。
【請求項８】前記第２層は、前記炭素材を０．０１〜
３．０ｇ含んでいる、請求項１、２、３、４、５、６ま
たは７に記載の塩素化有機化合物の採取器。
【請求項９】流体中に含まれる塩素化有機化合物を前記
流体から取り除いて採取するためのフイルターであっ
て、極細繊維を含む第１層と、炭素材を含む第２層とを
備えた多孔質体からなる、塩素化有機化合物の採取用フ
イルター。
【請求項１０】一端が閉鎖されかつ他端に開口部を有す
る筒状に形成されており、厚さ方向に前記第１層と前記
第２層とが積層されたものである、請求項９に記載の塩
素化有機化合物の採取用フイルター。
【請求項１１】前記第１層が内側に位置し、前記第２層
が外側に位置している、請求項１０に記載の塩素化有機
化合物の採取用フイルター。
【請求項１２】前記極細繊維は、平均繊維径が１０μｍ
以下である、請求項９、１０または１１に記載の塩素化
有機化合物の採取用フイルター。
【請求項１３】前記第２層は、空隙率が８０％以上１０
０％未満に設定されている、請求項９、１０、１１また
は１２に記載の塩素化有機化合物の採取用フイルター。
【請求項１４】前記極細繊維は、ガラス繊維、シリカ繊
維およびセルロース繊維からなる群から選ばれた少なく
とも１種である、請求項９、１０、１１、１２または１
３に記載の塩素化有機化合物の採取用フイルター。
【請求項１５】前記炭素材の比表面積が１〜２，０００
ｍ²／ｇである、請求項９、１０、１１、１２、１３ま
たは１４に記載の塩素化有機化合物の採取用フイルタ
ー。
【請求項１６】前記第２層は、前記炭素材を０．０１〜
３．０ｇ含んでいる、請求項９、１０、１１、１２、１
３、１４または１５に記載の塩素化有機化合物の採取用
フイルター。