(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トリハロメタンを含む試料水と酸性還元剤溶液とを混合した試料溶液を送り出す試料送液部と、蛍光分析試薬と水酸化ナトリウム溶液とを混合したキャリア液を送り出すキャリア液送液部と、前記試料溶液と前記キャリア液とが供給され、前記試料溶液中のトリハロメタンを前記キャリア液中に溶解移行させる分離溶解部と、前記トリハロメタンが溶解移行したキャリア液が供給され、該キャリア液中のトリハロメタンと蛍光分析試薬とから蛍光物質を生成する反応部と、前記蛍光物質を含むキャリア液が供給され、該キャリア液中の蛍光物質の蛍光強度を測定することによってトリハロメタンを定量する検出部と、を備えるトリハロメタン測定装置であって、
前記水酸化ナトリウム溶液を貯留する試薬タンクと、
前記試薬タンク内を大気開放する大気導入路と、
前記大気導入路に設けられ、前記試薬タンク内に導入される大気中に含まれる二酸化炭素を除去し、前記水酸化ナトリウム水溶液のｐＨ値の低下を抑制する二酸化炭素除去手段と、
を備えることを特徴とするトリハロメタン測定装置。
【請求項２】
前記二酸化炭素除去手段は、前記試薬タンク内に導入される大気中に含まれる二酸化炭素を吸着するソーダライムを含むことを特徴とする請求項１に記載のトリハロメタン測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中に含まれるトリハロメタンの濃度を測定するトリハロメタン測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
クロロホルム，ブロモジクロロメタン，ジブロモクロロメタン，及びブロモホルム（以下、これらをトリハロメタンと総称する）は、水道原水中に含まれる腐植質等の有機物と水道原水の浄水工程で用いられる消毒用塩素とが反応することによって生成される。このトリハロメタンは、発がん性物質であることが知られている。このため、浄水場では、水中に含まれるトリハロメタンの濃度が水質基準項目の一つとして管理されている。
【０００３】
このような背景から、特許出願人は、今までに特許文献１に記載されているトリハロメタン測定装置を提案した。このトリハロメタン測定装置は、トリハロメタンを含む試料水と酸性還元剤溶液とを混合した試料溶液中のトリハロメタンを蛍光分析試薬と水酸化ナトリウム溶液とを混合したキャリア液中に溶解移行させ、トリハロメタンが溶解移行したキャリア液中のトリハロメタンと蛍光分析試薬とから蛍光物質を生成し、蛍光物質を含むキャリア液の蛍光強度を測定することによってトリハロメタンの濃度を測定するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明の発明者らは、特許文献１記載のトリハロメタン測定装置によれば、時間経過に伴い、トリハロメタンの実濃度は変動していないのにも係わらず、トリハロメタンの測定濃度が変動することを知見した。このため、時間経過に伴うトリハロメタンの測定濃度の変動を抑制可能な技術の提供が期待されていた。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、時間経過に伴うトリハロメタンの測定濃度の変動を抑制可能なトリハロメタン測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明の発明者らは、鋭意研究を重ねてきた結果、時間経過に伴うトリハロメタンの測定濃度の変動は、水酸化ナトリウムの消費に伴い水酸化ナトリウム溶液を貯留する試薬タンク内に大気が入り込み、水酸化ナトリウム溶液が大気中に含まれる二酸化炭素を吸収することによって、水酸化ナトリウム溶液のｐＨ値が下がることに起因することを知見した。
【０００８】
上記の知見に基づき想到された本発明に係るトリハロメタン装置は、トリハロメタンを含む試料水と酸性還元剤溶液とを混合した試料溶液を送り出す試料送液部と、蛍光分析試薬と水酸化ナトリウム溶液とを混合したキャリア液を送り出すキャリア液送液部と、前記試料溶液と前記キャリア液とが供給され、前記試料溶液中のトリハロメタンを前記キャリア液中に溶解移行させる分離溶解部と、前記トリハロメタンが溶解移行したキャリア液が供給され、該キャリア液中のトリハロメタンと蛍光分析試薬とから蛍光物質を生成する反応部と、前記蛍光物質を含むキャリア液が供給され、該キャリア液中の蛍光物質の蛍光強度を測定することによってトリハロメタンを定量する検出部と、を備えるトリハロメタン測定装置であって、前記水酸化ナトリウム溶液を貯留する試薬タンクと、前記試薬タンク内を大気開放する大気導入路と、前記大気導入路に設けられ、前記試薬タンク内に導入される大気中に含まれる二酸化炭素を除去する二酸化炭素除去手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るトリハロメタン測定装置によれば、試薬タンク内に導入される大気中に含まれる二酸化炭素を除去するので、時間経過に伴うトリハロメタンの測定濃度の変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態であるトリハロメタン測定装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態である吸着装置の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、吸着装置によって大気中の二酸化炭素を除去した場合と除去しなかった場合とにおける経過日数に伴うトリハロメタンの測定濃度の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態であるトリハロメタン測定装置の構成について説明する。
【００１２】
〔全体構成〕
始めに、図１を参照して、本発明の一実施形態であるトリハロメタン測定装置の全体構成について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態であるトリハロメタン測定装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、本発明の一実施形態であるトリハロメタン測定装置は、トリハロメタンを含む試料水と酸性還元剤溶液とを混合した試料溶液を送り出す試料送液部１０と、トリハロメタン用蛍光分析試薬（以下、蛍光分析試薬と略記）と水酸化ナトリウム溶液とを混合したキャリア液を送り出すキャリア液送液部２０と、試料溶液中のトリハロメタンをキャリア液中に溶解移行させる分離溶解部３０と、トリハロメタンが溶解移行したキャリア液中のトリハロメタンと蛍光分析試薬とから蛍光物質を生成する反応部４０と、蛍光物質を含むキャリア液の蛍光強度を測定することによって、トリハロメタンを定量する検出部５０と、を備えている。
【００１４】
試料送液部１０には、分離溶解部３０の試料溶液流路３３に試料溶液を供給するための試料溶液用の主管１４と、試料溶液用の主管１４に接続する２本の支管、すなわちトリハロメタンを含む試料水用の支管１１と、酸性還元剤溶液用の支管１２とが配設されている。２本の支管１１，１２には、液体を主管１４側に送り出すための送液ポンプ１３と、開閉用電磁弁１５ａ，１５ｂとが設置されている。なお、酸性還元剤溶液としては、硫酸ヒドラジン溶液を例示でき、その濃度は例えば１［％］程度であればよい。
【００１５】
キャリア液送液部２０には、蛍光分析試薬用の支管２１と、水酸化ナトリウム溶液用の支管２２と、支管２１，２２が接続された密閉型の混合タンク２３と、が設けられている。支管２２には、水酸化ナトリウム溶液を貯留する試薬タンク２２ａが接続され、試薬タンク２２ａ内の水酸化ナトリウム溶液が支管２２を介して混合タンク２３内に供給される。また、詳しくは後述するが、試薬タンク２２ａには、試薬タンク２２ａ内を大気開放するための配管２２ｂと、試薬タンク２２ａ内に供給される大気中に含まれる二酸化炭素を吸着除去する吸着装置２２ｃとが設けられている。配管２２ｂ及び吸着装置２２ｃはそれぞれ、本発明に係る大気導入路及び二酸化炭素除去手段として機能する。
【００１６】
混合タンク２３には、混合タンク２３内を負圧にするためのエアポンプ２５と、混合タンク２３内の圧力を測定するための圧力計１６とが設置された配管２４が配設されている。混合タンク２３の側面下部と分離溶解部３０のキャリア液流路３４との間には、これらを結ぶキャリア液用の主管２６が配設されている。
【００１７】
キャリア液用の主管２６には、蛍光分析試薬と水酸化ナトリウム溶液とを混合したキャリア液を分離溶解部３０側に送り出すための送液ポンプ２９が設置されている。なお、蛍光分析用試薬としては、ニコチン酸アミド溶液を例示でき、その濃度は３０〜４０［％］の範囲内にあることが望ましい。また、水酸化ナトリウム溶液の濃度は０．２〜０．４［Ｍ］の範囲内にあることが望ましい。
【００１８】
混合タンク２３には、混合タンク２３内を大気開放するための配管２７と、混合タンク２３内の底部から空気を吹き出すように構成された空気吹込み用の配管２８とが配設されている。これら配管２７，２８並びに支管２１，２２には、それぞれ開閉用電磁弁１５ｃ〜１５ｆが設置されている。
【００１９】
分離溶解部３０は円筒形状を有しており、その内部にはその軸方向と平行なガス透過性チューブ３２が設けられている。分離溶解部３０の軸方向内壁とガス透過性チューブ３２との間には、これらと平行にガス透過性平膜３１が設けられている。分離溶解部３０内壁とガス透過性平膜３１とで閉空間を構成しており、この閉空間が試料溶液流路３３となる。そして、ガス透過性チューブ３２の内側空間がキャリア液流路３４となり、残りの空間、すなわち、ガス透過性チューブ３２とガス透過性平膜３１及び分離溶解部３０内壁との間の空間は、気相空間となる。
【００２０】
分離溶解部３０には、試料溶液流路３３を流れる試料溶液中のトリハロメタンが揮発する温度に試料溶液を加熱するためのヒータ３５が設けられている。分離溶解部３０の気相空間には、気相空間内に洗浄用空気を供給するための洗浄用空気配管３６と、洗浄後の空気を排出するための排気用配管３８と、が設けられている。洗浄用空気配管３６には、洗浄用空気を送り込むためのエアポンプ３７と、開閉用電磁弁１５ｇと、が設置されている。分離溶解部３０の試料溶液流路３３には、トリハロメタンが分離除去された試料溶液を排出するための排液用配管３９が設けられている。
【００２１】
分離溶解部３０のキャリア液流路３４と反応部４０との間には、これらを結ぶキャリア液用の配管４１が配設されている。反応部４０には、例えば沸騰水を利用してキャリア液用の配管４１を加熱することによって、キャリア液中のトリハロメタンと蛍光分析試薬とが反応して蛍光物質を生成する温度にキャリア液を加熱する不図示の装置が設けられている。
【００２２】
反応部４０と検出部５０との間には、これらを結ぶキャリア液用の配管５１が配設されている。検出部５０には、キャリア液中の蛍光物質の蛍光強度を測定し、その測定値と予め設定してある検量線とから、試料水中のトリハロメタンの濃度を演算する不図示の装置が設けられている。検出部５０には、測定後のキャリア液を排出する配管５２が設けられており、この配管５２は、分離溶解部３０の排液用配管３９と合流した後、不図示の廃液処理設備へと繋がっている。
【００２３】
〔吸着装置の構成〕
次に、図２を参照して、吸着装置２２ｃの構成について説明する。
【００２４】
図２は、本発明の一実施形態である吸着装置２２ｃの構成を示す模式図である。図２に示すように、本発明の一実施形態である吸着装置２２ｃは、二酸化炭素を吸着する特性を有するソーダライム（ソーダ石灰）２２ｃ１を内部に収容する収容容器２２ｃ２と、収容容器２２ｃ２内部に形成され、配管２２ｂに連通する通気路２２ｃ３とを備えている。このような構成を有する吸着装置２２ｃによれば、大気は通気路２２ｃ３を介して試薬タンク２２ａ内に供給されることになる。このため、大気中に含まれる二酸化炭素は、通気路２２ｃ３を通過する過程でソーダライム２２ｃ１によって吸着され、試薬タンク２２ａ内に供給される大気中に含まれる二酸化炭素は除去される。なお、大気とソーダライム２２ｃ１との接触面積及び接触時間を増加させるために、通気路２２ｃ３は収容容器２２ｃ２内を曲折させて形成することが望ましい。
【００２５】
〔実験例〕
次に、図３を参照して、吸着装置２２ｃによって大気中の二酸化炭素を除去した場合と除去しなかった場合とにおける経過日数に伴うトリハロメタンの測定濃度の変化について説明する。
【００２６】
図３は、吸着装置２２ｃによって大気中の二酸化炭素を除去した場合と除去しなかった場合とにおける経過日数に伴うトリハロメタンの測定濃度の変化を示す図である。図３に示すように、吸着装置２２ｃを設けなかった場合、トリハロメタンの測定濃度（ＴＨＭ測定値）は経過日数が１５日以上になると大きく変動した。一方、吸着装置２２ｃを設けた場合には、トリハロメタンの測定濃度は経過日数が１５日以上になっても大きく変動しなかった。以上のことから、試薬タンク２２ａ内に供給される大気中に含まれる二酸化炭素を除去することによって、時間経過に伴うトリハロメタンの測定濃度の変動を抑制できることが知見された。
【００２７】
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者などによりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術などは全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００２８】
１０  試料送液部
２０  キャリア液送液部
２２  支管
２２ａ  試薬タンク
２２ｂ  配管
２２ｃ  吸着装置
２２ｃ１  ソーダライム
２２ｃ２  収容容器
２２ｃ３  通気路
３０  分離溶解部
４０  反応部
５０  検出部
【図１】
0005658591.tif 000002
【図２】
0005658591.tif 000003
【図３】
0005658591.tif 000004