(57)【要約】【課題】捕集したダイオキシン類の加熱分解を抑制することができると共に、吸着剤の熱劣化を抑制することができるダイオキシン類測定装置を提供する。【解決手段】排ガス１中のダイオキシン類３を吸着する吸着剤１４ａと、吸着剤１４ａを内部に充填された耐圧性を有する耐圧容器１４ｂと、耐圧容器１４ｂの内部を加熱する加熱器１４ｃと、耐圧容器１４ｂの内部へ抽出溶媒５を送給する溶媒送給装置１７と、耐圧容器１４ｂからの抽出溶媒５から不純物を吸着除去する多層カラム２２と、多層カラム２２からの抽出溶媒５を加熱して濃縮する濃縮装置２３と、濃縮装置２３に連結されたロータリバルブ２４と、ロータリバルブ２４に接続されたマイクロフィーダ２６と、ロータリバルブ２４に連結されたガスクロマトグラフ２８と等を備えた。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物中のダイオキシン類を吸着する吸着剤と、
前記吸着剤を内部に充填された耐圧性を有する耐圧容器と、
前記耐圧容器の内部を加熱する加熱手段と、
前記耐圧容器の内部へ抽出溶媒を送給する溶媒送給手段と、
前記耐圧容器からの前記抽出溶媒から不純物を吸着除去する多層カラムと、
前記多層カラムからの前記抽出溶媒を加熱して濃縮する濃縮手段と、
前記濃縮手段に連結されたロータリバルブと、
前記ロータリバルブに接続されたマイクロフィーダと、
前記ロータリバルブに連結されたガスクロマトグラフ装置と
を備えたことを特徴とするダイオキシン類測定装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記耐圧容器が切り換えできるように並列で複数設けられると共に、
前記多層カラムが切り換えできるように並列で複数設けられている
ことを特徴とするダイオキシン類測定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記吸着剤が樹脂系または無機系である
ことを特徴とするダイオキシン類測定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかにおいて、
前記抽出溶媒がヘキサンおよびアセトンのうちの少なくとも一方である
ことを特徴とするダイオキシン類測定装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかにおいて、
前記測定対象物が焼却炉からの排ガスであり、
前記排ガスを前記耐圧容器内に送給する測定対象物送給手段と、
前記耐圧容器の上流側に設けられて前記排ガス中のダストを取り除くダスト除去手段と、
前記排ガスを冷却して当該排ガス中の水分を凝集除去する水分除去手段と
を備えていることを特徴とするダイオキシン類測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排ガスや排水中等の測定対象物中に含まれているダイオキシン類の濃度を測定するダイオキシン類測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ごみ焼却炉等から発生する排ガスや排水等には、ダイオキシン類が含まれている場合がある。このダイオキシン類は、人体や動植物に被害をもたらして自然環境を破壊してしまう虞がある。このため、焼却炉からの排ガスや排水等においては、その中に含まれているダイオキシン類の濃度を測定し、その含有濃度を規定値以下にして排出するようにしている。
【０００３】
従来、排ガスや排水等のような測定対象物中のダイオキシン類の濃度を測定する場合には、「ＪＩＳ　Ｋ　０３１１」の規定に準拠して行っていた。ところが、この方法は、オフラインで測定するため、試料採取に非常に手間がかかってしまうだけでなく、測定結果がでるまでに１ヵ月以上の期間を要していた。
【０００４】
このため、例えば、特開平９−２４３６０１号公報や特開２０００−１３７０２５号公報等では、測定対象物中のクロロベンゼンやクロロフェノール等のようなダイオキシン類の前駆体物質をオンラインで測定し、その濃度からダイオキシン類の濃度を推定することにより、測定対象物中のダイオキシン類の濃度を迅速に求めることを提案しているものの、前駆体物質の濃度とダイオキシン類の濃度との相関関係が必ずしも一定しないため、その推定結果の信頼性に問題があった。
【０００５】
そこで、例えば、特開２０００−４６８２０号公報等では、オンラインで採取した測定対象物の試料を樹脂系の吸着剤中に通過させて、試料中のダイオキシン類を当該吸着剤に吸着させて濃縮させた後、当該吸着剤を加熱してダイオキシン類を吸着剤から離脱させてクライオフォーカスユニットに再吸着させ、当該ユニットを加熱して当該ユニットからダイオキシン類を離脱させてＧＣ／ＭＳに送給することにより、ダイオキシン類をオンラインで直接的に計測する装置を提案している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２０００−４６８２０号公報に記載された上記装置においては、吸着剤に吸着しているダイオキシン類を吸着剤から離脱させるのに、当該吸着剤を急激に高温加熱（４００℃）するため、吸着剤に吸着しているダイオキシン類が分解して、正確な測定が困難になってしまう虞があるばかりか、樹脂系の吸着剤が著しく熱劣化してしまい、実用化に問題があった。
【０００７】
このようなことから、本発明は、捕集したダイオキシン類の加熱分解を抑制することができると共に、吸着剤の熱劣化を抑制することができるダイオキシン類測定装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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ダイオキシン類測定装置は、測定対象物中のダイオキシン類を吸着する吸着剤と、前記吸着剤を内部に充填された耐圧性を有する耐圧容器と、前記耐圧容器の内部を加熱する加熱手段と、前記耐圧容器の内部へ抽出溶媒を送給する溶媒送給手段と、前記耐圧容器からの前記抽出溶媒から不純物を吸着除去する多層カラムと、前記多層カラムからの前記抽出溶媒を加熱して濃縮する濃縮手段と、前記濃縮手段に連結されたロータリバルブと、前記ロータリバルブに接続されたマイクロフィーダと、前記ロータリバルブに連結されたガスクロマトグラフ装置とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
第二番目の発明によるダイオキシン類測定装置は、第一番目の発明において、前記耐圧容器が切り換えできるように並列で複数設けられると共に、前記多層カラムが切り換えできるように並列で複数設けられていることを特徴とする。
【００１０】
第三番目の発明によるダイオキシン類測定装置は、第一番目または第二番目の発明において、前記吸着剤が樹脂系または無機系であることを特徴とする。
【００１１】
第四番目の発明によるダイオキシン類測定装置は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおいて、前記抽出溶媒がヘキサンおよびアセトンのうちの少なくとも一方であることを特徴とする。
【００１２】
第五番目の発明によるダイオキシン類測定装置は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおいて、前記測定対象物が焼却炉からの排ガスであり、前記排ガスを前記耐圧容器内に送給する測定対象物送給手段と、前記耐圧容器の上流側に設けられて前記排ガス中のダストを取り除くダスト除去手段と、前記排ガスを冷却して当該排ガス中の水分を凝集除去する水分除去手段とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明によるダイオキシン類測定装置を焼却炉からの排ガス中のダイオキシン類の濃度測定に適用した場合の実施の形態を図１を用いて説明する。図１は、ダイオキシン類測定装置の概略構成図である。なお、本発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。
【００１４】
図１に示すように、焼却炉に連絡したダクト１００のバグフィルタ接続部分の下流側には、バグフィルタを通過した測定対象物である排ガス１中の細かいダストを除去しながら当該排ガス１をダクト１００から採取するダスト除去手段である金属製やセラミックス製の除塵フィルタ１１が配設されている。この除塵フィルタ１１は、排ガス１を冷却して当該排ガス１中の水分２を凝集させる冷却管１３に連結している。除塵フィルタ１１と冷却管１３との間は、当該間での排ガス１を加熱（２５０〜３００℃）してダイオキシン類の付着を防止する加熱配管１２が設けられている。
【００１５】
前記冷却管１３は、一対の抽出装置１４の上端側に切換弁１４ｄを介して並列に連結している。この対をなす抽出装置１４は、樹脂系または無機系の吸着剤１４ａ（１０〜４０ｇ）と、この吸着剤１４ａを充填された耐圧性および耐熱性を有する耐圧容器１４ｂと、この耐圧容器１４ｂ内を加熱する加熱手段である加熱器１４ｃとをそれぞれ備えている。
【００１６】
前記冷却管１３と前記抽出装置１４との間は、三方弁１５を介して連絡している。この三方弁１５の残りの口には、窒素ガスやヘリウムガスや空気などの乾燥ガス４を送給する乾燥ガス送給手段である乾燥ガス送給装置１６と、ヘキサンやアセトンなどの抽出溶媒５を送給する溶媒タンク１７ａおよび供給ポンプ１７ｂを備えた溶媒送給手段である溶媒送給装置１７とが切換弁１５ａを介して接続されている。
【００１７】
前記三方弁１５と前記切換弁１５ａとの間には、切換弁１５ｂが設けられ、前記加熱配管１２と冷却間１３との間には、切換弁１５ｃが設けられており、当該切換弁１５ｂ，１５ｃの残りの口同士が連結している。
【００１８】
前記抽出装置１４の下端側は、オートドレン１８の上端に切換弁１４ｅを介して並列に接続している。オートドレン１８の上端には、測定対象物送給手段であるダイヤフラムポンプ等のガス吸引ポンプ１９が流量計１９ａおよびトラップ容器１９ｂを介して連結されている。ガス吸引ポンプ１９の送出口側には、トラップ容器１９ｃおよびガスメータ１９ｄが接続している。
【００１９】
前記切換弁１４ｅとオートドレン１８との間は、三方弁２０を介して連絡している。この三方弁２０の残りの口は、抽出溶媒５を貯溜する貯溜容器２１の上部に連絡している。また、前記溶媒送給装置１７と前記切換弁１５ａとの間には、切換弁１５ｄが設けられており、当該切換弁１５ｄの残りの口は、上記貯溜容器２１の上部に連結している。
【００２０】
前記貯溜容器２１の下部は、送給ポンプ２５の受入口に連結している。送給ポンプ２５の送出口は、一対の多層カラム２２の下端側に切換弁２２ａを介して並列に連結している。この一対の多層カラム２２の上端側は、濃縮手段である濃縮装置２３に切換弁２２ｂを介して並列に接続しており、当該濃縮装置２３は、ジエチレングリコールやグリセリン等の熱媒がジャケット内を流通することにより、内部の抽出溶媒５を加熱気化させて濃縮することができるようになっている。
【００２１】
前記濃縮装置２３には、前記乾燥ガス送給装置１６が切換弁１６ａを介して連結されている。濃縮装置２３の下端は、多方式（４〜６方程度）のロータリバルブ２４を介してガスクロマトグラフ２８の気化室２８ａに接続している。ロータリバルブ２４には、マイクロフィーダ２６と、図示しない洗浄液タンク及び廃液タンクとが接続している。ガスクロマトグラフ２８の気化室２８ａには、窒素やヘリウム等のキャピラリガス６を送給するキャリアガス送給装置２７が連結されている。ガスクロマトグラフ２８の内部には、液相キャピラリカラム（溶融シリカ製）または無液相キャピラリカラム等のキャピラリカラム２８ｃが配設されており、当該キャピラリカラム２８ｃは、加熱保温（２５０〜３００℃）されると共に、その一端側が前記気化室２８ａに連結されている。キャピラリカラム２８ｃの他端側は、ガスクロマトグラフ２８の外部に配設されたダイオキシン類検出装置２９（例えばガスクロマトグラフ質量分析装置（ＧＣ／ＭＳ）、質量／質量分析装置（ＭＳ／ＭＳ）、真空紫外イオン化装置（ＶＵＶ）等）に接続している。なお、図１中、２８ｂは加熱器である。
【００２２】
このような本実施の形態では、冷却管１３、オートドレン１８などにより水分除去手段を構成し、キャリアガス送給装置２７、ガスクロマトグラフ２８、ダイオキシン類検出装置２９等によりガスクロマトグラフ装置を構成している。
【００２３】
このようなダイオキシン類測定装置を使用した排ガス１中のダイオキシン類の濃度の測定方法を次に説明する。
【００２４】
まず、除塵フィルタ１１と一方の抽出装置１４との間を連絡させるように三方弁１５及び切換弁１４ｄ，１５ｃを操作し、一方の抽出装置１４とオートドレン１８との間を連絡させるように三方弁２０及び切換弁１４ｅを操作した後、冷却管１３に冷媒（冷却水）を流通させると共に、ガス吸引ポンプ１９を作動すると、ダクト１００内を流通する排ガス１は、除塵フィルタ１２で細かいダストを取り除かれながら吸引採取されて（５〜２０リットル／分）、冷却管１３で冷却されて（３０℃以下）水分２が凝集し、当該水分２と共に一方の抽出装置１４の耐圧容器１４ｂ内に流入し、ダイオキシン類３が吸着剤１４ａに吸着除去された後、オートドレン１８および流量計１９ａやトラップ容器１９ｂ，１９ｃやガスメータ１９ｄ等を介して系外へ排出される。一方、上記水分２は、上記抽出装置１４内を通り抜けてオートドレン１８で回収された後、系外へ排出され、活性炭充填塔を通ってアルカリで中和されてから廃棄される。
【００２５】
このようにして排ガス１を所定量（１００〜２０００リットル程度）採取したら、一方の抽出装置１４と乾燥ガス送給装置１６との間を連絡させるように三方弁１５及び切換弁１５ａ，１５ｂ，１６ａを操作した後、乾燥ガス送給装置１６を作動して乾燥ガス４を送給すると、乾燥ガス４は、一方の抽出装置１４の耐圧容器１４ｂ内を流通することにより、吸着剤１４ａに付着している水分２を当該吸着剤１４ａから取り除きながらオートドレン１８および流量計１９ａやトラップ容器１９ｂ，１９ｃやガスメータ１９ｄ等を介して系外へ排出される。
【００２６】
前記吸着剤１４ａから水分２を除去したら、ガス吸引ポンプ１９の作動を停止すると共に乾燥ガス送給装置１６を停止し、一方の抽出装置１４とオートドレン１８及び貯溜容器２１との間を遮断するように三方弁２０を操作すると共に、一方の抽出装置１４と溶媒送給装置１７との間を前記冷却管１３経由で連絡するように三方弁１５及び切換弁１５ａ〜１５ｄを操作した後、当該溶媒送給装置１７を作動させることにより、冷却管１３内の付着残留物を抽出溶媒５で洗い流しながら一方の抽出装置１４の耐圧容器１４ｂ内を抽出溶媒５で満たす。
【００２７】
続いて、溶媒送給装置１７の作動を停止し、一方の抽出装置１４と冷却管１３及び上記送給装置１６，１７との間を遮断するように三方弁１５及び切換弁１５ａを操作した後、一方の抽出装置１４の加熱器１４ｃを作動させると、一方の抽出装置１４の耐圧容器１４ｂ内が加熱されて加圧され（１００〜２００℃，５〜１５ＭＰａ）、吸着剤１４ａに吸着しているダイオキシン類３が抽出溶媒５に移行する。
【００２８】
このようにして一方の抽出装置１４の吸着剤１４ａに吸着しているダイオキシン類３を抽出溶媒５に移行させたら、一方の抽出装置１４と貯溜容器２１との間を連絡させるように三方弁２０を操作して、一方の抽出装置１４の耐圧容器１４ｂ内の抽出溶媒５を貯溜容器２１内に移し入れる。このような抽出溶媒５によるダイオキシン類３の抽出作業を一回または複数回（通常、２〜６回程度）繰り返して、吸着剤１４ａに吸着しているダイオキシン類３をすべて離脱させて抽出溶媒５に移行させる。
【００２９】
次に、貯溜容器２１と一方の多層カラム２２との間を連絡させるように切換弁２２ａを操作すると共に、一方の多層カラム２２と濃縮装置２３との間を連絡させるように切換弁２２ｂを操作し、送給ポンプ２５を作動して、貯溜容器２１内の抽出溶媒５を一方の多層カラム２２内に流通させることにより（１〜１０ミリリットル／分）、当該抽出溶媒５中に含まれている油分や硫黄化合物等の不純物を当該多層カラム２２で除去しながら、当該抽出溶媒５を濃縮装置２３内に送給する。
【００３０】
このようにして貯溜容器２１内の抽出溶媒５を濃縮装置２３内に送給し終えたら、当該貯溜容器２１と溶媒送給装置１７とを連絡させるように前記切換弁１５ｄを操作すると共に溶媒送給装置１７を作動して、貯溜容器２１内に抽出溶媒５を送給することにより貯溜容器２１内を洗い流した後、当該抽出溶媒５を送給ポンプ２５で前記多層カラム２２を介して濃縮装置２３内に送給して、貯溜容器２１内や前記多層カラム２２内にわずかながらでも付着残留するダイオキシン類３を回収する。
【００３１】
続いて、一方の多層カラム２２と濃縮装置２３との間を遮断するように切換弁２２ｂを操作すると共に、濃縮装置２３と前記ガス送給装置１６との間を連絡させるように切換弁１６ａを操作し、当該ガス送給装置１６を作動して前記ガス４を濃縮装置２３内を経由させながら系外へ流通させる（５〜８リットル／分）と共に、濃縮装置２３を作動させて内部を加熱すると（５０〜７０℃）、抽出溶媒５が加熱気化されて上記ガス４と共に濃縮装置２３から排出されて濃縮される（１ミリリットル以下）。なお、この抽出溶媒５の濃縮による最終液量は、液レベルセンサで自動的に制御される。また、排出された抽出溶媒５は、溶媒回収装置で回収され、活性炭充填塔を通って再利用される。
【００３２】
このようにして濃縮装置２３で抽出溶媒５を濃縮したら、当該濃縮装置２３の内部とマイクロフィーダ２６との間を連通させるように前記ロータリバルブ２４を切り換え、濃縮装置２３内の抽出溶媒５をマイクロフィーダ２６で吸引して採取する。このとき、マイクロフィーダ２６による抽出溶媒５の吸引と排出とを複数回繰り返してから当該マイクロフィーダ２６内に採取すると定量性が向上するため好ましい。
【００３３】
次に、マイクロフィーダ２６とガスクロマトグラフ２８の気化室２８ａとを連通させるように前記ロータリバルブ２４を切り換えて、マイクロフィーダ２６内の抽出溶媒５をガスクロマトグラフ２８の気化室２８ａ内に導入し、キャリアガス送給装置２７からキャリアガス６をガスクロマトグラフ２８の気化室２８ａ内に供給して、当該抽出溶媒５を気化させて除去した後、加熱器２７ｂを作動して、気化室２８ｂ内を３００℃まで急速（１分以内）に加熱昇温（１５〜２０℃／秒）して、気化室２８ｂ内に残留したダイオキシン類３をキャリアガス６と共にキャピラリカラム２８ｃを介してダイオキシン類検出装置２９に導入することにより、ダイオキシン類３の濃度が測定される。このとき、ダイオキシン類３の吸着や再生成を防止するために、キャピラリカラム２８ｃが高温（２５０〜３００℃）に保温される。
【００３４】
なお、ダイオキシン類３の定量は、公定法に準拠した内部標準法で行う。この手順は、（１）検量線からダイオキシン類の量を計算し、（２）濃縮装置２３内（または水冷管１３）内に添加した内部標準物質の回収率に基づいて補正し（１回の計測ごとに添加する）、（３）排ガス１の吸引量及び酸素濃度（１２％）換算し、（４）以上の結果から各同族体濃度算出し、（５）過去の分析データから予め求められている各施設や計測場所ごとの同族体濃度と毒性等量（ＴＥＱ）との相関式に基づいて、上記同族体濃度からＴＥＱを算出するというものである。
【００３５】
つまり、本実施の形態は、抽出装置１４において、耐圧容器１４ｂ内の樹脂系の吸着剤１４ａに吸着させたダイオキシン類３を抽出溶媒５により高温高圧抽出（１００〜２００℃，５〜１５ＭＰａ）し、当該抽出溶媒５を濃縮装置２３で濃縮（５０〜７０℃）させた後、濃縮した当該抽出溶媒５をガスクロマトグラフ２８で分析するようにしたのである。
【００３６】
このため、本実施の形態においては、吸着剤１４ａを高温（４００℃）に加熱することなく当該吸着剤１４ａからダイオキシン類３を離脱させることができるので、ダイオキシン類３の加熱分解を抑制することができる。
【００３７】
したがって、本実施の形態のダイオキシン類測定装置によれば、ダイオキシン類３を正確に測定することができると共に、吸着剤１４ａ等の熱劣化を抑制することができる。
【００３８】
また、前記抽出装置１４及び前記多層カラム２２を切り換えできるように並列で複数設けたことから、所定時間または所定回数の測定を行うことにより、一方の抽出装置１４の吸着剤１４ａや多層カラム２２の充填剤等が劣化したら、前記切換弁１４ｄ，１４ｅ、２２ａ，２２ｂを切り換えて他方の抽出装置１４や多層カラム２２を使用して、その間に一方の抽出装置１４の吸着剤１４ａや多層カラム２２の充填剤等の交換作業を行うことができるので、作業を効率よく行うことができる。
【００３９】
また、除塵フィルタ１１を清浄空気で定期的に逆洗することにより、当該フィルタ１１に付着したダストを除去することが容易にできる。
【００４０】
また、本装置の上記作動をすべて自動運転とすることができ、１回の測定にかかる時間を１〜２時間程度とすることができる。通常は、この所要時間のインターバルで排ガス１中のダイオキシン類３を測定するが、必要に応じて、例えば、モード切換によって、濃縮装置２３での濃縮開始時点から、排ガス１中のダイオキシン類３の抽出装置１４の吸着剤１４ａでの吸着を引き続いて開始することもでき、計測間隔の短縮化を図ることも可能である。
【００４１】
なお、ダイオキシン類とは、ポリ塩化ジベンゾ−ｐ−ダイオキシン類（ＰＣＤＤｓ）およびポリ塩化ジベンゾフラン類（ＰＣＤＦｓ）の総称であり、塩素系化合物や塩素化有機化合物の燃焼時に微量発生するといわれ、化学的に無色の結晶である。塩素の数によって一塩化物から八塩化物まであり、異性体がＰＣＤＤｓで７５種類、ＰＣＤＦｓで１３５種類におよび、これらのなかでも、特に四塩化ジベンゾ−ｐ−ダイオキシン（２，３，７，８−Ｔ４　ＣＤＤ）は、最も強い毒性を有するものとして知られている。
【００４２】
また、吸着剤１４ａは、樹脂系または無機系であると、高比表面積を有するため好ましい。
【００４３】
また、乾燥ガス４は、窒素ガス、ヘリウムガス、空気のうちのいずれか１つであると、ダイオキシン類３や吸着剤１４ａに悪影響を与えることなく吸着剤１４ａを乾燥させることができるので好ましい。
【００４４】
また、抽出溶媒５は、ヘキサンおよびアセトンのうちの少なくとも一方であると、ダイオキシン類３を低コストで効率よく抽出できるので好ましい。
【００４５】
また、抽出装置１４での加熱温度は、１００〜２００℃であると好ましい。なぜなら、上記温度が１００℃未満であると、抽出効率が悪くなってしまい、上記温度が２００℃を超えると、吸着剤１４ａが熱劣化してしまう虞があるからである。
【００４６】
また、抽出装置１４での圧力は、５〜１５ＭＰａであると好ましい。なぜなら、上記圧力が５ＭＰａ未満であると、抽出効率が悪くなってしまい、上記圧力が１５ＭＰａを超えると、抽出にかかる設備コストが高くなってしまい、無駄を生じてしまうからである。
【００４７】
また、濃縮温度は、５０〜７０℃であると好ましい。なぜなら、上記温度が５０℃未満であると、抽出溶媒５の気化効率が低くなってしまい、上記温度が７０℃を越えると、抽出溶媒５が急激に気化してしまうからである。
【００４８】
また、キャリアガス６は、窒素ガスおよびヘリウムガスのうちの少なくとも一方であると、ダイオキシン類３の測定の際の障害を少なくすることができるので好ましい。
【００４９】
また、本実施の形態では、貯溜容器２１内の抽出溶媒５を送給ポンプ２５により多層カラム２２を介して濃縮装置２３に送給するようにしたが、当該送給ポンプ２５に代えて、例えば、前記ガス送給装置１６，２７の前記ガス４，６を上記貯溜容器２１内に送給することにより、当該貯溜容器２１内の抽出溶媒５を当該ガス４，６のガス圧で多層カラム２２を介して濃縮装置２３内に送給するようにすることも可能である。
【００５０】
また、本実施の形態では、焼却炉からの排ガス１中のダイオキシン類３の濃度をオンサイトで直接測定することにより、ごみ焼却炉等のダイオキシンモニタとして燃焼監視用や運転管理用等に適用した場合について説明したが、これに限らず、各種の測定対象物中に含まれているダイオキシン類の濃度を測定する場合であれば適用することができる。さらに、ダイオキシン類の前駆体であるクロロベンゼン類やクロロフェノール類の測定対象物中の濃度を測定する場合でも適用することができる。
【００５１】
【実施例】
本発明によるダイオキシン類測定装置の効果を確認するため、前述した実施の形態に基づいて、以下のような条件で確認試験を行った。
【００５２】
［装置条件］
・吸着剤：スヘ゜ルコ社製樹脂系吸着剤Ｓｕｐｅｌｐａｃｋ２　（商品名）約１０ｇ
・乾燥ガス：窒素ガス
・抽出溶媒：ｎ−ヘキサン
・ガスクロマトグラフ：シ゛ーエルサイエンス　社製ＧＣ３５３Ｂ，ＯＰＴＩＣ２
・キャピラリカラム：ＤＢ−５
・キャリアガス：ヘリウムガス
・ダイオキシン類検出装置：ＶＵＶ
※なお、ダイオキシン類の回収率を確認するため、水冷管入口に標準物質（１３Ｃ１２−１，２，３，４−Ｔ４ＣＤＤ　）を２０ｐｇ添加した。
【００５３】
［実施条件］
・排ガス採取速度：１５リットル／ｍｉｎ．
・排ガス採取量：２０００リットル
・吸着剤温度：１９℃
・抽出温度：１５０℃
・抽出圧力：１４ＭＰａ
・抽出回数：３回
・抽出溶媒量：１１０ミリリットル
・多層カラムへの送給速度：５ミリリットル／ｍｉｎ．
・濃縮温度：６０℃
・ガス送給速度：６リットル／ｍｉｎ．
・濃縮最終液量：０．５　ミリリットル
・気化室昇温速度：１５℃／秒
・気化室加熱温度：３００℃
・気化室加熱時間：約１分
【００５４】
［試験結果］
前述した実施の形態に基づいて上述した条件で確認試験を行ったところ、標準物質の回収率は平均で５９．４％であり、排ガス中のダイオキシン類濃度は０．０００１２ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ３Ｎ　であり、同時に実施した公定法では０．０００２０ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ３Ｎ　であった。また、測定に要した時間は約２時間程度であった（公定法では１ヵ月程度要した）。
【００５５】
【発明の効果】
第一番目の発明によるダイオキシン類測定装置は、測定対象物中のダイオキシン類を吸着する吸着剤と、前記吸着剤を内部に充填された耐圧性を有する耐圧容器と、前記耐圧容器の内部を加熱する加熱手段と、前記耐圧容器の内部へ抽出溶媒を送給する溶媒送給手段と、前記耐圧容器からの前記抽出溶媒から不純物を吸着除去する多層カラムと、前記多層カラムからの前記抽出溶媒を加熱して濃縮する濃縮手段と、前記濃縮手段に連結されたロータリバルブと、前記ロータリバルブに接続されたマイクロフィーダと、前記ロータリバルブに連結されたガスクロマトグラフ装置とを備えたことから、吸着剤を高温に加熱することなく当該吸着剤からダイオキシン類を離脱させることができるので、ダイオキシン類の加熱分解を抑制することができる。このため、ダイオキシン類を正確に測定することができると共に、吸着剤等の熱劣化を抑制することができる。
【００５６】
第二番目の発明によるダイオキシン類測定装置は、第一番目の発明において、前記耐圧容器が切り換えできるように並列で複数設けられると共に、前記多層カラムが切り換えできるように並列で複数設けられていることから、所定時間または所定回数の測定を行うことにより、使用中の耐圧容器内の吸着剤や多層カラムの充填剤等が劣化したら、他の耐圧容器内の吸着剤や多層カラムを使用するように切り換えることにより、使用中だった耐圧容器内の吸着剤や多層カラムの充填剤等の交換作業をその間に行うことができるので、作業を効率よく行うことができる。
【００５７】
第三番目の発明によるダイオキシン類測定装置は、第一番目または第二番目の発明において、前記吸着剤が樹脂系または無機系であるので、第一番目または第二番目の発明による効果を顕著に得ることができる。
【００５８】
第四番目の発明によるダイオキシン類測定装置は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおいて、前記抽出溶媒が、ヘキサンおよびアセトンのうちの少なくとも一方であるので、吸着剤からのダイオキシン類の抽出を低コストで確実に行うことができる。
【００５９】
第五番目の発明によるダイオキシン類測定装置は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおいて、前記測定対象物が焼却炉からの排ガスであり、前記排ガスを前記耐圧容器内に送給する測定対象物送給手段と、前記耐圧容器の上流側に設けられて前記排ガス中のダストを取り除くダスト除去手段と、前記排ガスを冷却して当該排ガス中の水分を凝集除去する水分除去手段とを備えていることから、排ガス中のダイオキシン類の濃度測定を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明によるダイオキシン類測定装置を焼却炉からの排ガス中のダイオキシン類の濃度測定に適用した場合の実施の形態の概略構成図である。
【符号の説明】
１　排ガス
２　水分
３　ダイオキシン類
４　乾燥ガス
５　抽出溶媒
６　キャリアガス
１１　除塵フィルタ
１２　加熱配管
１３　冷却管
１４　濃縮抽出装置
１４ａ　吸着剤
１４ｂ　耐圧容器
１４ｃ　加熱器
１４ｄ，１４ｅ　切換弁
１５　三方弁
１５ａ〜１５ｄ　切換弁
１６　乾燥ガス送給装置
１６ａ　切換弁
１７　溶媒送給装置
１７ａ　溶媒タンク
１７ｂ　供給ポンプ
１８　オートドレン
１９　ガス吸引ポンプ
１９ａ　流量計
１９ｂ，１９ｃ　トラップ容器
１９ｄ　ガスメータ
２０　三方弁
２１　貯溜容器
２２　多層カラム
２２ａ，２２ｂ　切換弁
２３　濃縮装置
２４　ロータリバルブ
２５　送給ポンプ
２６　マイクロフィーダ
２７　キャリアガス送給装置
２８　ガスクロマトグラフ
２８ａ　気化室
２８ｂ　加熱器
２８ｃ　キャピラリカラム
２９　ダイオキシン類検出装置
１００　ダクト
【図１】
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