(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスにレーザ光を照射して当該ガス中の有害物質をイオン化させるレーザ照射イオン化装置と、イオン化された前記有害物質を飛行させて、その飛行時間に基づいて分析する飛行時間型質量分析装置とを備えた検出装置と、
ガスの流通するガス流路の各サンプリング点からガスをそれぞれ取り込む複数のサンプリング管と、
前記サンプリング管にそれぞれ設けられた弁と、
各前記サンプリング管と前記検出装置の前記レーザ照射イオン化装置とを接続する集合管と、
前記集合管に接続されてガスを流通させるガス引き込み手段と、
前記集合管に接続されて前記サンプリング管の前記弁と前記検出装置との間に残留するガスを系外へ送出するクリーンアップ手段と
を備えていることを特徴とする有害物質計測装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記サンプリング管の前記ガス流路の接続点と前記弁との間を前記ガス流路に連絡する戻り配管と、
前記戻り配管に設けられてガスを流通させるガス循環手段と
を備えていることを特徴とする有害物質計測装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記ガス引き込み手段が、
前記集合管に接続するダイヤフラムポンプと、
前記集合管と前記ダイヤフラムポンプとの間に設けられた弁と
を備えていることを特徴とする有害物質計測装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかにおいて、
前記クリーンアップ手段が、
前記集合管に接続するロータリスクロールポンプと、
前記集合管と前記ロータリスクロールポンプとの間に設けられた弁と
を備えていることを特徴とする有害物質計測装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかにおいて、
前記弁が、真空電磁弁、電動ボール弁、ベローズ弁のうちのいずれかであることを特徴とする有害物質計測装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかにおいて、
前記有害物質が、ポリ塩化ビフェニル類、ダイオキシン類等のハロゲン化有機化合物であることを特徴とする有害物質計測装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかにおいて、
前記ガスが、ポリ塩化ビフェニル類分解処理設備またはごみ焼却設備から排出されるガスであることを特徴とする有害物質計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス中に含まれている有害物質を計測する有害物質計測装置に関し、特に、ポリ塩化ビフェニル類分解処理設備またはごみ焼却設備から排出されるガス中に含まれるポリ塩化ビフェニル類、ダイオキシン類等のハロゲン化有機化合物の濃度を計測する場合に適用すると有効である。
【０００２】
【従来の技術】
ポリ塩化ビフェニル（Ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ  ｂｉｐｈｅｎｙｌ：ＰＣＢ−ビフェニルの塩素化異性体の総称）は、強い毒性を有することから、その製造および輸入が禁止されている。ＰＣＢは、１９５４年頃から国内で製造開始されたものの、カネミ油症事件をきっかけに生体や環境への悪影響が明らかになり、１９７２年に行政指導により製造中止、回収の指示（保管の義務）が出された経緯がある。
【０００３】
ＰＣＢは、ビフェニル骨格に塩素が１〜１０個置換したものであり、置換塩素の数や位置によって理論的に２０９種類の異性体が存在し、現在、市販の製品において約１００種類以上の異性体が確認されている。また、ＰＣＢは、異性体間の物理的性質や化学的性質、生体内安定性や環境動体等が多様であるため、化学分析や環境汚染の様式が複雑化しているのが現状である。さらに、ＰＣＢは、残留性有機汚染物質のひとつであって、環境中で分解されにくく、脂溶性で生物濃縮率が高いばかりか、半揮発性で大気経由の移動が可能であるという性質を持ち、また、水や生物など環境中に広く残留することが判明している。このため、ＰＣＢは、体内で極めて安定しやすく、体内に蓄積されて慢性中毒（皮膚障害、肝臓障害等）を引き起してしまうだけでなく、発癌性、生殖・発生毒性が認められている。
【０００４】
このようなＰＣＢは、従来からトランスやコンデンサなどの絶縁油として広く使用されてきた経緯がある。このため、ＰＣＢを使用したトランスやコンデンサなどの絶縁油を無害化処理する必要がある。そこで、本出願人は、先に、ＰＣＢを無害化処理する水熱分解装置を提案した（例えば特開平１１−２５３７９６号公報、特開２０００−１２６５８８号公報他参照）。この水熱分解装置の概要の一例を図４に示す。
【０００５】
図４に示すように、水熱分解装置１２０は、サイクロンセパレータ１２１を併設した筒形状の一次反応器１２２と、ＰＣＢ、Ｈ２ＯおよびＮａＯＨの処理液１２３を加圧する加圧ポンプ１２４と、当該処理液１２３を予熱する予熱器１２５と、配管を巻いた構成の二次反応器１２６と、冷却器１２７および減圧弁１２８とを備えてなるものである。また、減圧弁１２７の下流には、気液分離器１２９、活性炭槽１３０が配置されており、排ガス（ＣＯ２  ）１は煙突（排ガス流路）１００から外部へ排出され、排水（Ｈ２  Ｏ，ＮａＣｌ）１３３は別途、必要に応じて排水処理される。また、処理液１２３となるＰＣＢの配管１３４には、Ｈ２ＯおよびＮａＯＨがそれぞれ導入される。また、酸素の配管１３５は、一次反応器１２５に対して直結している。
【０００６】
このような水熱分解装置１２０において、加圧ポンプ１２４による加圧により一次反応器１２２内は、２６ＭＰａまで昇圧される。また、予熱器１２５は、ＰＣＢ、Ｈ２ＯおよびＮａＯＨの混合処理液１２３を３００℃程度に予熱する。また、一次反応器１２２内には酸素が噴出しており、内部の反応熱により３８０℃〜４００℃まで昇温する。サイクロンセパレータ１２１は、一次反応器１２２内で析出したＮａ２ＣＯ３の結晶粒子の大きなものを分離し、Ｎａ２ＣＯ３の微粒子を二次反応器１２６に送る。このサイクロンセパレータ１２１の作用により、二次反応器１２６の閉塞が防止される。この段階までに、ＰＣＢは、脱塩素反応および酸化分解反応を起こし、ＮａＣｌ、ＣＯ２およびＨ２Ｏに分解されている。つぎに、冷却器１２７は、二次反応器１２６からの流体を１００℃程度に冷却すると共に後段の減圧弁１２８にて大気圧まで減圧する。そして、気液分離器１２９によりＣＯ２および水蒸気と処理水とが分離され、ＣＯ２および水蒸気は、活性炭槽１３０を通過して煙突１００から大気中に排出される。
【０００７】
このようにして水熱分解装置１２０を用いることにより、ＰＣＢ含有容器（例えばトランスやコンデンサ）等を完全無害化処理することができる。このとき、上記水熱分解装置１２０から排出される排ガス１中のＰＣＢ濃度をきちんと計測することが極めて重要であるため、従来は、排ガス１をサンプリングして当該ガス１中のＰＣＢを液体に濃縮させ、その濃縮液を分析していた。しかしながら、このようなＰＣＢ濃度の計測方法では、結果を得るのに数時間から数十時間を要してしまうため、排ガス１中のＰＣＢ濃度を迅速に把握することができなかった。
【０００８】
そこで、現在は、レーザ照射イオン化装置と飛行時間型質量分析装置（Ｔｉｍｅ  ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＴＯＦＭＡＳ）  とを組み合わせた検出装置を用いることにより、排ガス１中のＰＣＢ濃度を迅速に計測して把握できるようにしている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
ところが、前述したような排ガスのサンプリングは多数箇所で行われるため、各サンプリング箇所ごとに上記検出装置を配設しなければならず、設備コストが非常に高くなっていた。
【００１０】
このようなことから、本発明は、複数箇所でガスをサンプリングする場合であっても、ガス中の有害物質を低コストで計測することができる有害物質計測装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明による有害物質計測装置は、ガスにレーザ光を照射して当該ガス中の有害物質をイオン化させるレーザ照射イオン化装置と、イオン化された前記有害物質を飛行させて、その飛行時間に基づいて分析する飛行時間型質量分析装置とを備えた検出装置と、ガスの流通するガス流路の各サンプリング点からガスをそれぞれ取り込む複数のサンプリング管と、前記サンプリング管にそれぞれ設けられた弁と、各前記サンプリング管と前記検出装置の前記レーザ照射イオン化装置とを接続する集合管と、前記集合管に接続されてガスを流通させるガス引き込み手段と、前記集合管に接続されて前記サンプリング管の前記弁と前記検出装置との間に残留するガスを系外へ送出するクリーンアップ手段とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
第二番目の発明による有害物質計測装置は、第一番目の発明において、前記サンプリング管の前記ガス流路の接続点と前記弁との間を前記ガス流路に連絡する戻り配管と、前記戻り配管に設けられてガスを流通させるガス循環手段とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
第三番目の発明による有害物質計測装置は、第一番目または第二番目の発明において、前記ガス引き込み手段が、前記集合管に接続するダイヤフラムポンプと、前記集合管と前記ダイヤフラムポンプとの間に設けられた弁とを備えていることを特徴とする。
【００１４】
第四番目の発明による有害物質計測装置は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおいて、前記クリーンアップ手段が、前記集合管に接続するロータリスクロールポンプと、前記集合管と前記ロータリスクロールポンプとの間に設けられた弁とを備えていることを特徴とする。
【００１５】
第五番目の発明による有害物質計測装置は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおいて、前記弁が、真空電磁弁、電動ボール弁、ベローズ弁のうちのいずれかであることを特徴とする。
【００１６】
第六番目の発明による有害物質計測装置は、第一番目から第五番目の発明のいずれかにおいて、前記有害物質が、ポリ塩化ビフェニル類、ダイオキシン類等のハロゲン化有機化合物であることを特徴とする。
【００１７】
第七番目の発明による有害物質計測装置は、第一番目から第六番目の発明のいずれかにおいて、前記ガスが、ポリ塩化ビフェニル類分解処理設備またはごみ焼却設備から排出されるガスであることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明による有害物質計測装置の実施の形態を以下に説明するが、本発明は下記の実施の形態に限定されるものではない。
【００１９】
［第一番目の実施の形態］
本発明による有害物質計測装置の第一番目の実施の形態を図１，２を用いて説明する。図１は、有害物質計測装置の全体概略構成図、図２は、図１の検出装置の概略構成図である。
【００２０】
図１に示すように、排ガス１の流通する排ガス流路１００の複数（本実施の形態では５つ）のサンプリング点１００ａ〜１００ｅには、排ガス１を取り込むサンプリング管１１ａ〜１１ｅの一端側がそれぞれ連結されている。これらサンプリング管１１ａ〜１１ｅの他端側は、集合管１２の一端側にそれぞれ連結されている。この集合管１２の他端側は、検出装置３０のレーザ照射イオン化装置３１（詳細は後述する。）に連絡している。集合管１２の途中には、吸引管１３の一端側および排気管１４の一端側がそれぞれ連結されている。
【００２１】
吸引管１３の他端側および排気管１４の他端側は、前記排ガス流路１００に連結する排出管１５にそれぞれ連結している。上記サンプリング管１１ａ〜１１ｅの途中は、分岐管１６ａ〜１６ｅを介して上記排出管１５にそれぞれ連結している。前記検出装置３０のレーザ照射イオン化装置３１は、排気管１７を介して上記排出管１５に連絡している。検出装置３０の飛行時間型質量分析装置３２（詳細は後述する。）は、排気管１８を介して上記排出管１５に連絡している。
【００２２】
前記サンプリング管１１ａ〜１１ｅの、前記分岐管１６ａ〜１６ｅと前記集合管１２との間には、真空電磁弁１９ａ〜１９ｅがそれぞれ設けられている。前記吸引管１３には、真空電磁弁２０およびダイヤフラムポンプ２１がそれぞれ設けられている。前記排気管１４には、真空電磁弁２２およびロータリスクロールポンプ２３がそれぞれ設けられている。前記分岐管１６ａ〜１６ｅには、流量計２４ａ〜２４ｅおよびダイヤフラムポンプ２５ａ〜２５ｅがそれぞれ設けられている。前記排気管１７には、ロータリスクロールポンプ２６が設けられている。前記排気管１８には、高真空ポンプ２７が設けられている。
【００２３】
図２に示すように、前記検出装置３０は、前記排気管１７を連結されて内部を減圧（約１０−１ｔｏｒｒ）される真空チャンバ３１ａと、前記集合管１２からの排ガス１を真空チャンバ３１ａ内に洩れだし分子線２として連続的に導入する試料導入手段であるキャピラリカラム３１ｂと、上記洩れだし分子線２にレーザ光４を照射してイオン化させるレーザ光発振器３１ｃと、分子線２のイオン３を収束させる複数のイオン電極からなる収束部３１ｄと、収束されたイオン３を選択濃縮するイオントラップ３１ｅとを備えるレーザ照射イオン化装置３１と、このレーザ照射イオン化装置３１の真空チャンバ３１ａに連結すると共に前記排気管１８を連結されて内部を高真空に減圧（約１０−７〜１０−８ｔｏｒｒ）  される真空チャンバ３２ａと、レーザ照射イオン化装置３１から一定周期で放出されて飛行するイオン３を反射させるリフレクトロン３２ｂと、上記イオン３を検出するイオン検出器３２ｃとを備える飛行時間型質量分析装置３２とを具備してなるものである。
【００２４】
前記検出装置３０の飛行時間型質量分析装置３２のイオン検出器３２ｃは、管理室に配設されている制御演算器２８の入力部に電気的に接続している。また、真空電磁弁１９ａ〜１９ｅ，２０，２２、ダイヤフラムポンプ２１、ロータリスクロールポンプ２３，２６、高真空ポンプ２７、検出器３０のレーザ照射イオン化装置３１のレーザ光発振器３１ｃは、上記制御演算器２８の出力部に電気的に接続している。この制御演算器２８には、入力器２９ａおよび表示器２９ｂが接続されている。
【００２５】
なお、本実施の形態では、吸引管１３、真空電磁弁２０、ダイヤフラムポンプ２１等によりガス引き込み手段を構成し、排気管１４、真空電磁弁２２、ロータリスクロールポンプ２３等によりクリーンアップ手段を構成し、排出管１５、分岐管１６ａ〜１６ｅ等により戻り配管を構成し、流量計２４ａ〜２４ｅ、ダイヤフラムポンプ２５ａ〜２５ｅ等によりガス循環手段を構成している。
【００２６】
このようにして構成された有害物質計測装置１０は、次のようにして使用される。
【００２７】
まず始めに、ダイヤフラムポンプ２５ａ〜２５ｅを作動し、排ガス流路１００内を流通する排ガス１を各サンプリング点１００ａ〜１００ｅからサンプリング管１１ａ〜１１ｅ内に流量計２４ａ〜２４ｅで確認しながらそれぞれ取り込み、分岐管１６ａ〜１６ｅから排出管１５を介して上記排ガス流路１００に戻すように流通させる。このとき、各真空電磁弁１９ａ〜１９ｅ，２０，２２は、それぞれ閉じている。
【００２８】
このような状態で前記制御演算器２８を作動させると、当該制御演算器２８は、真空電磁弁１９ａ，２０を開放すると共にダイヤフラムポンプ２１、ロータリスクロールポンプ２３，２６、高真空ポンプ２７を作動させる一方、前記検出装置３０のレーザ照射イオン化装置３１のレーザ光発振器３１ｃを作動させることにより、排ガス流路１００のサンプリング点１００ａからサンプリング管１１ａ内に流入している排ガス１のみを集合管１２を介して検出装置３０のレーザ照射イオン化装置３１のキャピラリカラム３１ｂから真空チャンバ３１ａ内に洩れだし分子線２として送給し、当該分子線２にレーザ光発振器３１ｃからのレーザ光４を照射してイオン化させ、当該イオン３を前記質量分析装置３２のイオン検出器３２ｃで検出し、当該イオン検出器３２ｃからの信号に基づいて、制御演算器２８が排ガス流路１００のサンプリング点１００ａでの排ガス１中の有害物質（例えばＰＣＢ）の濃度を算出する。
【００２９】
このようにして排ガス流路１００のサンプリング点１００ａの排ガス１中の有害物質の濃度を計測すると、制御演算器２８は、真空電磁弁１９ａ，２０を閉じると共に真空電磁弁２２を開けることにより、排ガス流路１００のサンプリング点１００ａでサンプリングされて集合管１２等内に残留する排ガス１を排出管１５を介して排ガス流路１００に送出し、集合管１２内をクリーンアップする。
【００３０】
このようにして集合管１２内をクリーンアップすると、制御演算器２８は、真空電磁弁２２を閉じると共に真空電磁弁１９ｂ，２０を開けることにより、排ガス流路１００のサンプリング点１００ｂからサンプリング管１１ｂ内に流入している排ガス１のみを集合管１２を介して検出装置３０のレーザ照射イオン化装置３１に送給し、上述と同様にして排ガス流路１００のサンプリング点１００ｂでの排ガス１中の有害物質の濃度を算出した後、上述と同様に、真空電磁弁１９ｂ，２０を閉じると共に真空電磁弁２２を開けることにより、排ガス流路１００のサンプリング点１００ｂでサンプリングされて集合管１２等内に残留する排ガス１を排出管１５を介して排ガス流路１００に送出し、集合管１２内をクリーンアップする。
【００３１】
以下、真空電磁弁１９ｃ〜１９ｅにおいても上述と同様な操作が行われることにより、排ガス流路１００のサンプリング点１００ｃ〜１００ｅでの排ガス１の分析、および、先の分析の際に集合管１２内に残留した排ガス１のクリーンアップが実施される。
【００３２】
したがって、本実施の形態によれば、排ガス流路１００の複数のサンプリング点１００ａ〜１００ｅでの排ガス１中の有害物質を計測するような場合であっても、上記検出装置３０を一台だけで済ますことができるので、低コストで実施することができる。
【００３３】
また、各サンプリング点１００ａ〜１００ｅからのサンプリング終了後に集合管１２内をロータリスクロールポンプ２３によりクリーンアップするようにしたので、各サンプリング点１００ａ〜１００ｅでサンプリングした排ガス１中の有害物質を正確に計測することができる。
【００３４】
なお、本実施の形態では、真空電磁弁１９ａ〜１９ｅ，２０，２２を用いたが、これに代えて、電動ボール弁、ベローズ弁等を用いることも可能である。
【００３５】
また、本実施の形態では、真空電磁弁２０、ダイヤフラムポンプ２１等によりガス引き込み手段を構成し、真空電磁弁２２、ロータリスクロールポンプ２３等によりクリーンアップ手段を構成したが、例えば、開口量を微調整できる弁を使用すれば、ロータリスクロールポンプの適用により、ガス引き込み手段とクリーンアップ手段とを兼用することができるようになる。
【００３６】
また、検出装置３０のレーザ照射イオン化装置３１のキャピラリカラム３１ｂは、収束部３１ｄにその先端が臨んでいるのが好ましく、具体的には、キャピラリカラム３１ｂに最も近い収束部３１ｄの電極と面一又は当該電極よりもイオントラップ３１ｅ側へ突き出るように配設されるとよい。
【００３７】
また、上記キャピラリカラム３１ｂは、その材質が石英又はステンレスであると好ましい。ここで、キャピラリカラム３１ｂがステンレス製であると、収束部３１ｄで電場をかけることにより、制御が可能となる。
【００３８】
また、上記キャピラリカラム３１ｂは、その孔径が１ｍｍ以下であると好ましく、特に、０．３ｍｍ程度あるとさらに好ましい。
【００３９】
また、上記キャピラリカラム３１ｂの先端とレーザ光４の照射位置との間の距離は、１〜２ｍｍ程度が好ましい。なぜなら、上記距離が１ｍｍよりも小さいと、キャピラリカラム３１ｂの先端がレーザ光４により破損する虞を生じてしまい、上記距離が２ｍｍを超えると、当該距離の増加に伴ってイオン化効率が次第に低下してしまうからである。
【００４０】
また、本実施の形態では、排ガス１をキャピラリカラム３１ｂにより洩れだし分子線２として真空チャンバ３１ａ内に送給するようにしたが、例えば、排ガス１を超音速分子ジェットとして送給するようにしてもよい。
【００４１】
また、前記レーザ光４は、パルス波長が３００ｎｍ以下であると好ましく、特に、２６６±１０ｎｍであるとさらに好ましい。なぜなら、当該波長が３００ｎｍを超えると、測定対象である有害物質のハロゲン化有機化合物のイオン化を良好に行うことができなくなってしまうからである。
【００４２】
また、前記レーザ光４は、パルス幅が１０−１２  秒（ピコ秒（ｐｓ））レベルであると好ましい。なぜなら、当該パルス幅が１０−９秒（ナノ秒（ｎｓ））レベルであると、検出感度が低くなってしまうからである。
【００４３】
また、前記レーザ光４は、パルス周波数が１ＭＨｚ以下であると好ましく、特に、１ｋＨｚ以下であるとさらに好ましい。
【００４４】
［第二番目の実施の形態］
次に、本発明による有害物質計測装置をＰＣＢ無害化処理設備に適用した場合の実施の形態を図３を用いて説明する。図３は、ＰＣＢ無害化処理設備の全体概略構成図である。
【００４５】
図３に示すように、本実施の形態にかかるＰＣＢ無害化処理システムは、有害物質であるＰＣＢが付着又は含有又は保存されている被処理物を無害化する有害物質処理システムであって、被処理物１００１である有害物質（  例えばＰＣＢ）１００２  を保存する容器１００３から有害物質１００２を分離する分離手段１００４と、被処理物１００１を構成する構成材１００１ａ，ｂ，…を解体する解体手段１００５のいずれか一方又は両方を有する前処理手段１００６と、前処理手段１００６において処理された被処理物を構成する構成材であるコア１００１ａをコイル１００１ｂと鉄心１００１ｃとに分離するコア分離手段１００７と、分離されたコイル１００１ｂを銅線１００１ｄと紙・木１００１ｅとに分離するコイル分離手段１００８と、上記コア分離手段１００８で分離された鉄心１００１ｃと解体手段１００５で分離された金属製の容器  （容器本体及び蓋等）１００３  とコイル分離手段１００８で分離された銅線１００１ｄとを洗浄液１０１０で洗浄する洗浄手段１０１１と、洗浄後の洗浄廃液１０１２及び前処理手段で分離した有害物質１００２のいずれか一方又は両方を分解処理する有害物質分解処理手段１０１３とを、具備してなるものである。
【００４６】
ここで、上記有害物質としては、ＰＣＢの他に例えば、塩化ビニルシート、有害廃棄塗料、廃棄燃料、有害薬品、廃棄樹脂、未処理爆薬等を挙げることができるが、環境汚染に起因する有害物質であればこれらに限定されるものではない。
【００４７】
また、上記被処理物としては、例えば、絶縁油としてＰＣＢを用いているトランスやコンデンサ、有害物質である塗料等を保存している保存容器を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００４８】
また、蛍光灯用の安定器においても従来はＰＣＢが用いられていたので無害化処理する必要があり、この場合には、容量が小さいので前処理することなく、分離手段１００９に直接投入することで無害化処理することができる。
【００４９】
また、上記有害物質が液体等の場合には、有害物質分解処理手段１０１３に直接投入することで無害化処理がなされ、その保管した容器は構成材の無害化処理により、処理することができる。処理後の液については、ＰＣＢの排出基準である３ｐｐｂ以下であることを確認する必要がある。なお、有害物質処理手段１０１３の構成は、図４に示すものと同様であるので、同一構成部材には同一符号を付してその説明は省略する。
【００５０】
このようなＰＣＢ無害化処理システムにおいて、有害物質計測装置１０は、上記処理手段１０１３から活性槽を通過して浄化された排ガス１中のＰＣＢ濃度を計測するように適用される。
【００５１】
このようにして有害物質計測装置１０をＰＣＢ無害化処理システムに設けることにより、排ガス１中のＰＣＢ濃度を迅速且つ効率よく監視することができるので、無害化処理作業が適切に行われているか否かの監視を常に行いつつ分解処理することができ、環境に配慮した対策を講じることができる。
【００５２】
よって、上記有害物質計測装置１０により、排ガス１中のＰＣＢ濃度を所定時間毎に分析して、排ガス１が排出基準を満たしているか否かを常に監視することができるので、排ガス１中のＰＣＢ濃度が非常事態等により排出基準を超えるような場合には、例えば、排ガス１を活性槽に再度通してさらに浄化すると共に、作業手順等を見直して外部環境汚染の防止を図ることが容易にできる。
【００５３】
なお、上記有害物質計測装置１０は、上述したようなＰＣＢ無害化処理システム中の前記処理手段１０１３への適用だけに限らず、例えば、図４に示すように、前記前処理手段１００６を配設している設備内の雰囲気のＰＣＢ濃度を計測する場合に適用したり、また、ごみ焼却炉から排出される排ガス中のダイオキシン類の濃度を計測するような場合に適用することも可能である。
【００５４】
【発明の効果】
第一番目の発明による有害物質計測装置は、ガスにレーザ光を照射して当該ガス中の有害物質をイオン化させるレーザ照射イオン化装置と、イオン化された前記有害物質を飛行させて、その飛行時間に基づいて分析する飛行時間型質量分析装置とを備えた検出装置と、ガスの流通するガス流路の各サンプリング点からガスをそれぞれ取り込む複数のサンプリング管と、前記サンプリング管にそれぞれ設けられた弁と、各前記サンプリング管と前記検出装置の前記レーザ照射イオン化装置とを接続する集合管と、前記集合管に接続されてガスを流通させるガス引き込み手段と、前記集合管に接続されて前記サンプリング管の前記弁と前記検出装置との間に残留するガスを系外へ送出するクリーンアップ手段とを備えていることから、ガス流路の複数のサンプリング点でのガス中の有害物質を計測する場合であっても、検出装置を一台だけで済ますことができるので、低コストで実施することができる。また、各サンプリング点からのサンプリング終了後に集合管内をクリーンアップ手段によりクリーンアップすることができるので、各サンプリング点でサンプリングしたガス中の有害物質を正確に計測することができる。
【００５５】
第二番目の発明による有害物質計測装置は、第一番目の発明において、前記サンプリング管の前記ガス流路の接続点と前記弁との間を前記ガス流路に連絡する戻り配管と、前記戻り配管に設けられてガスを流通させるガス循環手段とを備えていることから、サンプリングして余ったガスを外部へ漏出させることなく戻すことができる。
【００５６】
第三番目の発明による有害物質計測装置は、第一番目または第二番目の発明において、前記ガス引き込み手段が、前記集合管に接続するダイヤフラムポンプと、前記集合管と前記ダイヤフラムポンプとの間に設けられた弁とを備えていることから、サンプリング管から検出装置へのガスの送給を簡単かつ確実に行うことができる。
【００５７】
第四番目の発明による有害物質計測装置は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおいて、前記クリーンアップ手段が、前記集合管に接続するロータリスクロールポンプと、前記集合管と前記ロータリスクロールポンプとの間に設けられた弁とを備えていることから、サンプリングして余ったガスの排出を簡単かつ確実に行うことができる。
【００５８】
第五番目の発明による有害物質計測装置は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおいて、前記弁が、真空電磁弁、電動ボール弁、ベローズ弁のうちのいずれかであるので、ガスの漏出を確実に抑制することができる。
【００５９】
第六番目の発明による有害物質計測装置は、第一番目から第五番目の発明のいずれかにおいて、前記有害物質が、ポリ塩化ビフェニル類、ダイオキシン類等のハロゲン化有機化合物であるので、当該有害物質の計測を確実かつ正確に実施することができる。
【００６０】
第七番目の発明による有害物質計測装置は、第一番目から第六番目の発明のいずれかにおいて、前記ガスが、ポリ塩化ビフェニル類分解処理設備またはごみ焼却設備から排出されるガスであるので、当該ガス中に含まれる有害物質の計測を確実かつ正確に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による有害物質計測装置の第一番目の実施の形態の全体概略構成図である。
【図２】図１の検出装置の概略構成図である。
【図３】図１の有害物質計測装置を適用したＰＣＢ無害化処理システムの実施の形態の概略構成図である。
【図４】ＰＣＢ無害化処理システムの水熱分解装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１  排ガス
２  洩れだし分子線
３  イオン
４  レーザ光
１０  有害物質計測装置
１１ａ〜１１ｅ  サンプリング管
１２  集合管
１３  吸引管
１４  排気管
１５  排出管
１６ａ〜１６ｅ  分岐管
１７  排気管
１８  排気管
１９ａ〜１９ｅ  真空電磁弁
２０  真空電磁弁
２１  ダイヤフラムポンプ
２２  真空電磁弁
２３  ロータリスクロールポンプ
２４ａ〜２４ｅ  流量計
２５ａ〜２５ｅ  ダイヤフラムポンプ
２６  ロータリスクロールポンプ
２７  高真空ポンプ
２８  制御演算器
２９ａ  入力器
２９ｂ  表示器
３０  検出器
３１  レーザ照射イオン化装置
３１ａ  真空チャンバ
３１ｂ  キャピラリカラム
３１ｃ  レーザ光発振器
３１ｄ  収束部
３１ｅ  イオントラップ
３２  飛行時間型質量分析装置
３２ａ  真空チャンバ
３２ｂ  リフレクトロン
３２ｃ  イオン検出器
１００  排ガス流路
１００ａ〜１００ｅ  サンプリング点
【図１】
0003593088.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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