JPH08262007A - 超微量有機物質抽出システム - Google Patents

超微量有機物質抽出システム

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JPH08262007A
JPH08262007A JP8636895A JP8636895A JPH08262007A JP H08262007 A JPH08262007 A JP H08262007A JP 8636895 A JP8636895 A JP 8636895A JP 8636895 A JP8636895 A JP 8636895A JP H08262007 A JPH08262007 A JP H08262007A
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JP
Japan
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organic substance
water sample
filter
extraction system
water
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JP8636895A
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English (en)
Inventor
Toru Matsumura
村 徹 松
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SHIN NIPPON KISHIYOU KAIYO KK
Original Assignee
SHIN NIPPON KISHIYOU KAIYO KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 水試料中に超微量に存在する溶存態および粒
子態の有機物質を現場で効果的に抽出することができる
超微量有機物質抽出システムを提供する。 【構成】 採取された水試料を濾過するフィルター3,
4,5と、このフィルター3,4,5を通過した水試料
に含有されている有機物質を吸着により分離する樹脂カ
ラム7とを備え、前記樹脂カラム7には、巨大網構造を
持つ多孔質ポリマーからなり、イオン交換能を持たない
吸着樹脂粒子が充填されており、前記フィルターおよび
前記樹脂カラムにより前記水試料に含有されている溶存
態および粒子態の有機物質を抽出するように構成したこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、海水、河川水、湖沼
水、排水、水道水を含む、あらゆる水試料に超微量に存
在する有機物質を抽出するために使用されるシステムに
関し、特に、水試料を採取すべき現場で抽出を行うこと
ができるシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】海水、河川水、湖沼水、排水、水道水等
の安全性を評価するためには、これらの水試料中に超微
量に存在する有機物質、特に、ダイオキシン類を高い収
率で採取することが不可欠である。超微量で存在する有
機物質を抽出する方法として従来から、濾過や遠心分離
による分画方法、液/液分配抽出による方法等が提案さ
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ダイオキシン
類の濃度の測定は、パルプ工場およびその処理水、下水
・排水、および土壌・スラッジ堆積物等に関するものが
多く、海洋、河川、湖沼等の環境水中における濃度に関
する報告は非常に少なかった。その理由の一つは、ダイ
オキシン類の研究が主として科学工業、廃棄物、農業、
食品といった分野から始まったことにあると考えられる
が、何よりもダイオキシン類は水に対する溶解度が低
く、また懸濁粒子へ吸着しやすく、また環境中で希釈さ
れている等の理由から、環境水中の濃度が極端に低く、
分析が困難であることがもっとも大きな要因であった。
【0004】このような理由から、環境水中のダイオキ
シン類の分析は非常に困難であるが、その濃度を決定す
ることは、ダイオキシン類の環境中における分配、挙
動、循環等を把握する上で必要不可欠であり、従来から
提案されている方法は、超微量で存在する有機物質を高
い精度で抽出するという点で十分なものとはいえない。
【0005】本発明は、上記した点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、簡単な構造で、且
つ、大量の水試料を処理することにより、容易に、海
水、河川水、湖沼水、水道水などのCCD及びCDFを
短時間で、且つ、精度よく検出するようにした新規な超
微量有機物質抽出システムを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の超微量有機物質
抽出システムは、採取された水試料を濾過させるフィル
ターと、このフィルターを通過した水試料に含有されて
いる有機物質を吸着により分離するインナーカラムとを
備え、前記インナーカラムには、有機物質を捕捉する物
質が充填されており、前記フィルターおよび前記インナ
ーカラムにより前記水試料に含有されている溶存体およ
び粒子体の有機物質を抽出するように構成したことを特
徴とする。
【0007】また、前記インナーカラムは、アウターハ
ウジングと、このアウターハウジング内に収容されたイ
ンナーカートリッジとからなり、前記インナーカートリ
ッジは、略円筒状のハウジングの両端部にエンドプレー
トを取り付け、内部に前記有機物質を捕捉する物質を充
填した構造を有することを特徴とする。また、前記エン
ドプレートは、一対の円盤状の孔あきのサポートプレー
ト間にスクリーンメッシュを挟持させた構造を有するこ
とを特徴とする。
【0008】
【作用】一致した見解は得られていないが、ダイオキシ
ン類の水への溶解度は非常に低いものと考えられてお
り、例えば、2,3,7,8−テトラクロロジベンゾ−
p−ダイオキシンの水に対する溶解度として、7.2n
g/l〜483ng/lが報告されている。従って、ダ
イオキシン類としては、水に溶解した状態(溶存態)
と、他の粒子に吸着された粒子態の2つの形態で存在す
る。本発明によれば、フィルターおよび樹脂カラムによ
り、溶存態および粒子態の両方を効果的に抽出すること
ができる。
【0009】本発明の好ましい態様によれば、樹脂カラ
ムは、アウターハウジングと、このアウターハウジング
内に収容されたインナーカートリッジとからなり、イン
ナーカートリッジは、ほぼ円筒状のハウジングの両端部
に液体透過性エンドプレートを取り付け、内部に前記樹
脂粒子を充填した構造を有する。
【0010】
【実施例】本発明の一実施例を図面について説明する。
図1は、本発明の超微量有機物質抽出システムの全体構
成を示す。このシステムは、ポンプ1、水試料の脈流や
振動を減少させるパルス除去部2、直列に接続された任
意の数(この例では3基)のフィルターユニット3,
4,5、並列接続された2基のディスクフィルター6
a,6b、樹脂カラム7、流速計8、流量計9、及び、
これらを接続するパイプならびにバルブ類を備えてい
る。
【0011】海水、河川水、湖沼水、排水、水道水等の
水試料は、パイプ11先端の吸入口からポンプ1の作用
で吸い上げられる。ポンプ1としては、水中ポンプ、引
き込み型ポンプ、又は、押し上げ型ポンプのいずれの形
態のものも使用可能である。吸い上げられた水試料は、
好ましくは圧力調整用のパルス除去部2でポンプによる
脈動を除去されたのち、フィルターユニット3,4,5
に順次に通される。各フィルターユニットは、例えば、
適当なハウジング内にカートリッジ型フィルターを収容
した形態のもので、フィルター孔径は、水試料の特性に
応じて適当な値が選択される。
【0012】カートリッジ型フィルターは、有効濾過面
積が広いため、圧力損失を小さくできるという利点を有
し、さらにこれを多段に直列接続したことにより、流速
を早めて、効果的に異なる大きさの粒子を除去でき、流
速を早めることが可能になる。しかし、他の形態のフィ
ルターを使用してもよい。
【0013】フィルターユニット3,4,5で固体粒子
が除去された水試料は、バルブ12を有するパイプ13
を経て孔径0.5μmのディスクフィルター6aに供給
される。ディスクフィルター6aは、たとえば内部にグ
ラスファイバーフィルターを取り付けたディスク状のフ
ィルターで、前段のフィルターユニットで除去しきれな
かった微細な粒子を除去するためのものである。ここで
濾過された水試料は、バルブ14を備えたパイプ15を
経て吸着樹脂を収納した樹脂カラム7に送られる。
【0014】なお、稼働中のディスクフィルター6aが
目詰まりした場合には、バルブ16,17を有するパイ
プ18により接続された予備のディスクフィルター6b
を稼働させ、その間に、ディスクフィルター6aのフィ
ルターを交換することが出来る。又、本実施例では、デ
ィスクフィルターを2基設けたが、並列に任意の数のデ
ィスクフィルターを設けてもよい。
【0015】樹脂カラム7は、図2および図3に詳細に
示すように、略有底円筒状をなし、蓋板22を取り付け
た形態のアウターハウジング21の内部に、共軸的にイ
ンナーカートリッジ23を挿入した形態を有する。アウ
ターハウジング21内で、インナーカートリッジ23
は、パッキング24でアウターハウジング21の底部お
よび蓋板22の間に固定されるようになっている。
【0016】インナーカートリッジ23は、略円筒状の
ハウジング25の両端部にエンドプレート26を取り付
け、内部に後述する樹脂粒子を充填した構造を有する。
各エンドプレート26は、一対の円盤状のサポートプレ
ート27間にスクリーンメッシュ28を挟持させたもの
で、サポートプレート27に設けた孔27aおよびスク
リーンメッシュ28の微細孔を通して、液体の通過は許
容するが、内部の樹脂粒子は通過させない構造になって
いる。
【0017】インナーカートリッジ23内に充填される
樹脂粒子30は、巨大網構造を持つ多孔質ポリマーから
なる吸着樹脂粒子で、イオン交換能を持たないものであ
る。好ましい樹脂粒子には、ポリスチレン/ジビニルベ
ンゼンを樹脂母体とする無極性タイプのもの、及び、ア
クリル酸エステルを樹脂母体とする中極性タイプのもの
が挙げられる。無極性樹脂粒子としては、例えば、Ro
hm and Haas Company社の商品名
「XAD−2」、「XAD−4」、「XAD−200
0」、また、中極性樹脂粒子としては、例えば同社の商
品名「XAD−7」、「XAD−8」等としてそれぞれ
市販されているものを使用することができる。この樹脂
粒子30は、これに接して流れる水試料に含有された極
微量の有機物質を吸着により捕捉する。樹脂カラム7を
通過した排水は、流速計8および流量計9を有するパイ
プ30を経て外部に排出される。
【0018】本発明の超微量有機物質抽出システムの特
徴は、前述の小型で少数の要素からなる装置を使用して
いるため、装置全体を現場まで搬送し、そこで水試料の
採取を行いながら、フィルターユニット3,4,5、デ
ィスクフィルター6a,6bおよび樹脂カラム7で有機
物質を分離することができるということである。所定量
の水試料を流通させた後、樹脂カラム7を取り外し、必
要な分析設備を備えた研究室で、各フィルターおよび樹
脂粒子に吸着されている有機物質を脱着させる。この脱
着は、通常の脱着手段、例えば、樹脂カラム7を通して
溶媒を流し、目的物質を溶出させることにより容易に行
うことができる。
【0019】(実施例1)図1〜3に示した構成の装置
を使用してダイオキシン類(chlorinated dibenzo-p-dio
xinおよびchlorinated dibenzofuran)の抽出を行った。
樹脂カラム7には、5000mlのXAD−2又はXA
D−4樹脂を充填したものを使用し、水試料(海水)を
600リットル/hr以下の流速で2000リットル通
過させた。樹脂カラム7および前段のフィルターで捕捉
されたダイオキシン類の分析値を図4に示す。
【0020】
【発明の効果】以上に説明したように本発明の超微量有
機物質抽出システムによれば上述のように構成したの
で、溶存体(溶存態)および粒子体(粒子態)の両方を
効果的に抽出することができる。又、採取に必要な装置
を現場まで運搬することが可能であるので、大量の水試
料を取り込むことが可能であり、極微量の有機物質でも
正確な分析結果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による超微量有機物質抽出シ
ステムの構成を示す系統図である。
【図2】図1のシステムに用いられた樹脂カラムの縦断
面図である。
【図3】図2の樹脂カラムの一部を拡大して示す縦断面
図である。
【図4】本発明のシステムを用いて抽出濃縮した海水中
のダイオキシン類濃度の内、XAD−2樹脂にトラップ
された溶存態画分の2,3,7,8−置換異性体T4〜
H8CDDS及びCDFSの濃度を示す図表である。
【符号の説明】
1 ポンプ 3,4,5 フィルターユニット 6a,6b ディスクフィルター 7 樹脂カラム 8 流速計 9 流量計 21 アウターハウジング 22 蓋板 23 インナーカートリッジ 25 ハウジング 26 エンドプレート 27 サポートプレート 28 スクリーンメッシュ 29 樹脂粒子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 採取された水試料を濾過させるフィルタ
    ーと、このフィルターを通過した水試料に含有されてい
    る有機物質を吸着により分離するインナーカラムとを備
    え、前記インナーカラムには、有機物質を捕捉する物質
    が充填されており、前記フィルターおよび前記インナー
    カラムにより前記水試料に含有されている溶存体および
    粒子体の有機物質を抽出するように構成したことを特徴
    とする超微量有機物質抽出システム。
  2. 【請求項2】 前記インナーカラムは、アウターハウジ
    ングと、このアウターハウジング内に収容されたインナ
    ーカートリッジとからなり、前記インナーカートリッジ
    は、略円筒状のハウジングの両端部にエンドプレートを
    取り付け、内部に前記有機物質を捕捉する物質を充填し
    た構造を有する請求項1に記載の超微量有機物質抽出シ
    ステム。
  3. 【請求項3】 前記エンドプレートは、一対の円盤状の
    孔あきのサポートプレート間にスクリーンメッシュを挟
    持させた構造を有する請求項2に記載の超微量有機物質
    抽出システム。
JP8636895A 1995-03-17 1995-03-17 超微量有機物質抽出システム Pending JPH08262007A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100390857B1 (ko) * 2001-05-24 2003-07-12 한국해양연구원 해수로부터 용존 유기물을 추출하기 위한 고체상 추출장치및 그 추출방법
JP2004293924A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Sumitomo Heavy Ind Ltd 蓄冷器
JP2014228422A (ja) * 2013-05-23 2014-12-08 独立行政法人産業技術総合研究所 被検物質回収装置およびこれを用いた被検物質の回収方法、測定試料調製装置およびこれを用いた測定試料の調製方法、ならびに被検物質回収器
KR102156538B1 (ko) * 2019-07-17 2020-09-16 한국해양과학기술원 용존 유기물 추출 장치

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KR100390857B1 (ko) * 2001-05-24 2003-07-12 한국해양연구원 해수로부터 용존 유기물을 추출하기 위한 고체상 추출장치및 그 추출방법
JP2004293924A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Sumitomo Heavy Ind Ltd 蓄冷器
JP2014228422A (ja) * 2013-05-23 2014-12-08 独立行政法人産業技術総合研究所 被検物質回収装置およびこれを用いた被検物質の回収方法、測定試料調製装置およびこれを用いた測定試料の調製方法、ならびに被検物質回収器
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