文献情報
文献番号
201425009A
報告書区分
総括
研究課題名
作業実態に応じた効果的なＶＯＣ発散防止・抑制方法に関する調査研究
課題番号
H25-労働-一般-005
研究年度
平成26(2014)年度
研究代表者(所属機関)
米持 真一(埼玉県環境科学国際センター 大気環境担当)
研究分担者(所属機関)
- 名古屋 俊士(早稲田大学理工学術院)
- 村田 克(（財）労働科学研究所)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 健康安全確保総合研究分野 【補助金】 労働安全衛生総合研究
研究開始年度
平成25(2013)年度
研究終了予定年度
平成26(2014)年度
研究費
3,080,000円
研究者交替、所属機関変更
-
研究報告書（概要版）
研究目的
1.平成24年から施行された有機溶剤中毒予防規則等の一部改正省令に係る施策について、『局所排気装置等以外の発散防止・抑制措置』の効果的な導入推進のため、米国における換気装置等の性能要件や安全衛生保全技術・手法について情報を整理した。
2.昨年度検討したシリカゲル光触媒による処理効率の高い分解装置設計を目的とした実験を行った。反応容器接続方法や複数のシリカゲル光触媒の充填により処理効率を検討した。
3.開発した光触媒分解装置による循環式処理について、吸着・分解特性を把握し、現場適用に向けた知見を得るため有機溶剤の分解実験を行った。
4.金属酸化物触媒を用いた分解性能を確認するため、各種有機物質の分解処理を検討した。
2.昨年度検討したシリカゲル光触媒による処理効率の高い分解装置設計を目的とした実験を行った。反応容器接続方法や複数のシリカゲル光触媒の充填により処理効率を検討した。
3.開発した光触媒分解装置による循環式処理について、吸着・分解特性を把握し、現場適用に向けた知見を得るため有機溶剤の分解実験を行った。
4.金属酸化物触媒を用いた分解性能を確認するため、各種有機物質の分解処理を検討した。
研究方法
1：(1)平成26年5月30日～6月6日に、テキサス州サンアントニオへ出張し、5月31日～6月5日に行われたAIHceに参加し、最新の研究事例と情報収集を行った。(2)平成27年1月5日～10日に、オハイオ州シンシナティとペンシルベニア州ピッツバーグのNIOSHを訪問し、ヒアリングや施設見学を行い、米国の安全衛生保全技術・手法等について情報を得た。
2：(1)複数の反応容器を用いたCH2Cl2の処理実験により、吸着・分解性能、完全分解率を検討した。(2)反応容器の接続方法をCH2Cl2とトルエンの分解により検討した。(3) 直列接続した反応容器に、複数のシリカゲル光触媒を充填し、CH2Cl2処理実験を行った。
3：開発した分解装置を用いた循環式処理について、各種有機溶剤に対する分解実験を行った。
4：TiO2-ZrO2-MoO3複合金属酸化物触媒を用いた触媒燃焼法について、昨年度検討していない有機溶剤およびホルムアルデヒド、塩素系有機溶剤に対する分解実験を行い、またCO2転化率測定と分解後ガスの定性分析により分解状況を確認した。
2：(1)複数の反応容器を用いたCH2Cl2の処理実験により、吸着・分解性能、完全分解率を検討した。(2)反応容器の接続方法をCH2Cl2とトルエンの分解により検討した。(3) 直列接続した反応容器に、複数のシリカゲル光触媒を充填し、CH2Cl2処理実験を行った。
3：開発した分解装置を用いた循環式処理について、各種有機溶剤に対する分解実験を行った。
4：TiO2-ZrO2-MoO3複合金属酸化物触媒を用いた触媒燃焼法について、昨年度検討していない有機溶剤およびホルムアルデヒド、塩素系有機溶剤に対する分解実験を行い、またCO2転化率測定と分解後ガスの定性分析により分解状況を確認した。
結果と考察
1：米国では、OSHAによるStandardと、ACGIHによるRecommended Practiceが存在する。更に合衆国連邦政府レベルのStandardと各州政府が独自に制定するStandardがあり、ACGIHのRecommended Practiceは数年おきに改定される。米国のVentilation Systemは、我が国と比べ特段に技術的優位ではないと考えられる。
2：仕切り板を5枚とした場合に180分後の残存率は最も低く、完全分解率は高い値を示した。反応容器の接続方法は、処理効率では直列が適し、光触媒はQ-3とQ-15が濃度低下量の点で最適であった。3：トリクロロエチレンを除く5物質に対し、６時間以内に廃ウエス入れ容器内の濃度を管理濃度未満まで低減でき、完全分解率も安定していた。イソプロピルアルコールなどの吸着しやすい物質では、容器内の初期濃度が高くても短時間で管理濃度未満に低減し、時間を掛ければ完全分解が可能と考えられる。
2：仕切り板を5枚とした場合に180分後の残存率は最も低く、完全分解率は高い値を示した。反応容器の接続方法は、処理効率では直列が適し、光触媒はQ-3とQ-15が濃度低下量の点で最適であった。3：トリクロロエチレンを除く5物質に対し、６時間以内に廃ウエス入れ容器内の濃度を管理濃度未満まで低減でき、完全分解率も安定していた。イソプロピルアルコールなどの吸着しやすい物質では、容器内の初期濃度が高くても短時間で管理濃度未満に低減し、時間を掛ければ完全分解が可能と考えられる。
結論
1：勧告などに示された事例は、我が国の局所排気装置等以外の発散防止・抑制措置の導入上参考になる。英国の労働安全衛生制度に比して、米国の基準類整備や人材養成の方向性や考え方は、我が国でも導入が容易と考えられる。
2:シリカゲル光触媒を活かし、印刷工場の廃ウエス入れに接続する分解装置を作製した。光触媒を充填する処理容器は、仕切り板を増やすことで有機溶剤ガスとの接触効率が高まり処理効率が増大した。A型シリカゲルとB型シリカゲルをそれぞれ用いた触媒を組合せて充填すると最も処理効率が高くなった。
3：シリカゲル光触媒を用いて開発した分解装置は、印刷工場での廃ウエス入れの有機溶剤処理に有効と考えられる。シリカゲル光触媒の特性から、工場稼働中はシリカゲルの吸着力で気相中有機溶剤濃度を低減させ、稼働後に光触媒の分解力でCO2まで無害化できるシステムが最適である。今後、適用可能な有機溶剤数を増やし、現場に近い状況での検討が重要である。
4：金属酸化物触媒を用いた分解処理について、昨年度検討しなかった溶剤を対象として管理濃度の10倍から1/10倍未満までの分解を達成できた。ホルムアルデヒドに対しても有用な分解条件を検討し、ギ酸などの副生成物の発生がなく、8時間にわたり0.01ppm未満の濃度で安定した分解を実現できた。
2:シリカゲル光触媒を活かし、印刷工場の廃ウエス入れに接続する分解装置を作製した。光触媒を充填する処理容器は、仕切り板を増やすことで有機溶剤ガスとの接触効率が高まり処理効率が増大した。A型シリカゲルとB型シリカゲルをそれぞれ用いた触媒を組合せて充填すると最も処理効率が高くなった。
3：シリカゲル光触媒を用いて開発した分解装置は、印刷工場での廃ウエス入れの有機溶剤処理に有効と考えられる。シリカゲル光触媒の特性から、工場稼働中はシリカゲルの吸着力で気相中有機溶剤濃度を低減させ、稼働後に光触媒の分解力でCO2まで無害化できるシステムが最適である。今後、適用可能な有機溶剤数を増やし、現場に近い状況での検討が重要である。
4：金属酸化物触媒を用いた分解処理について、昨年度検討しなかった溶剤を対象として管理濃度の10倍から1/10倍未満までの分解を達成できた。ホルムアルデヒドに対しても有用な分解条件を検討し、ギ酸などの副生成物の発生がなく、8時間にわたり0.01ppm未満の濃度で安定した分解を実現できた。
公開日・更新日
公開日
2015-06-22
更新日
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