文献情報
文献番号
201822007A
報告書区分
総括
研究課題名
粉じん作業における除じん装置の有効性の検討
課題番号
H28-労働-一般-007
研究年度
平成30(2018)年度
研究代表者(所属機関)
明星 敏彦(産業医科大学 産業生態科学研究所 労働衛生工学)
研究分担者(所属機関)
- 大藪 貴子(産業医科大学 産業生態科学研究所)
- 筒井 隆夫(産業医科大学 産業生態科学研究所)
- 村田 克(早稲田大学 理工学術院)
- 名古屋 俊士(早稲田大学 理工学術院)
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 労働安全衛生総合研究
研究開始年度
平成28(2016)年度
研究終了予定年度
平成30(2018)年度
研究費
960,000円
研究者交替、所属機関変更
-
研究報告書（概要版）
研究目的
有機溶剤中毒予防規則などでは有効な発散源対策があり、かつ作業環境測定結果が第一管理区分であれば局所排気装置がないことも承認されている。しかし、粉じん障害防止規則については有害物の除害装置の原理が異なることから別に有効な発散源対策の有効性を検討する必要がある。
本研究では、粉じん障害予防規則11条第4項の「移動式の局所排気装置又は別表第2第7項に掲げる特定粉じん発生源に設ける局所排気装置であって、ろ過除じん方式又は電気除じん方式による除じん装置を付設したものにあっては、」排出口は、屋外に設けられなくてもよいことに着目して、この除じん装置の作業現場での性能を評価し、作業環境の現状を把握する。
さらにろ過除じん方式除じん装置のろ材の捕集性能を実験室で検証する。除じん装置のろ材に応用することで初期捕集性能を推定する。またこのろ材が組みこまれた除じん装置の実際の性能を測定して有効性について検討する。本研究ではこれらの除じん装置の有効性についてのエビデンスを得ることを目的とする。
本研究では、粉じん障害予防規則11条第4項の「移動式の局所排気装置又は別表第2第7項に掲げる特定粉じん発生源に設ける局所排気装置であって、ろ過除じん方式又は電気除じん方式による除じん装置を付設したものにあっては、」排出口は、屋外に設けられなくてもよいことに着目して、この除じん装置の作業現場での性能を評価し、作業環境の現状を把握する。
さらにろ過除じん方式除じん装置のろ材の捕集性能を実験室で検証する。除じん装置のろ材に応用することで初期捕集性能を推定する。またこのろ材が組みこまれた除じん装置の実際の性能を測定して有効性について検討する。本研究ではこれらの除じん装置の有効性についてのエビデンスを得ることを目的とする。
研究方法
ろ過除じん方式除じん装置の性能測定を実験室（産業医科大学）において行った。標準試験粉じんである石灰粉を気中に分散し、除じん装置に導入した。除じん装置前後の粉じん濃度をPM2.5サイクロン付粉じん計で計測し、粉じん堆積と通過率の関係を測定した。同時に作業場に持ち込めない粒子径別の濃度を測定可能な電気式減圧インパクタ(ELPI)を用いて通過率を測定した。さらにろ布の断片試料について粒子径別の捕集性能の測定を行った。
小型の除じん装置について日本粉体工業技術協会が招集しているISO/TC142/WG5国内委員会にオブザーバー参加し情報収集を行った。
小型の除じん装置について日本粉体工業技術協会が招集しているISO/TC142/WG5国内委員会にオブザーバー参加し情報収集を行った。
結果と考察
１）粒子径別の濃度測定装置であるELPIで連続測定した結果からは、帆布フィルタは粒子径よって捕集効率がかなり異なり、ミクロン粒子（１μｍ以上の粒子）は通過率は粉じん計の結果と同様であったが、サブミクロン粒子（１μｍ以下の粒子）では十分に捕集しないことがわかった。PM2.5サイクロン付粉じん計の相当径は1.2μｍ程度と考えられる。
２）フィルタ接続部の人工的な漏れを速度圧（ダクト内速度の２乗）とろ布の圧力損失の関係から推定することを試み、併せて粉じん計で漏れを直接測定して、両者はよい一致をみた。
３）帆布フィルタと高性能のFFフィルタの断片試料は、清浄状態では通過率はともに高く、違いは明確ではなかった。石灰粉が堆積したフィルタでは除じん装置で示された結果と同様の違いを示した。粉じん負荷がない状態で（織物タイプの）ろ布の性能試験で性能の違いを示すことは難しいと思われる。
４）ろ布断片試料では大粒子で通過速度が速い場合に性能が下がることが示された。
５）溶接ヒュームを中心とした現場の集じん装置で使用されていたろ布断片試料についての捕集性能は高くなかった。
２）フィルタ接続部の人工的な漏れを速度圧（ダクト内速度の２乗）とろ布の圧力損失の関係から推定することを試み、併せて粉じん計で漏れを直接測定して、両者はよい一致をみた。
３）帆布フィルタと高性能のFFフィルタの断片試料は、清浄状態では通過率はともに高く、違いは明確ではなかった。石灰粉が堆積したフィルタでは除じん装置で示された結果と同様の違いを示した。粉じん負荷がない状態で（織物タイプの）ろ布の性能試験で性能の違いを示すことは難しいと思われる。
４）ろ布断片試料では大粒子で通過速度が速い場合に性能が下がることが示された。
５）溶接ヒュームを中心とした現場の集じん装置で使用されていたろ布断片試料についての捕集性能は高くなかった。
結論
１）通常の帆布フィルタでは初期に10％程度は漏れがあり、作業環境での使用を考えると除じん装置から作業場内への排気は適当でない。
２）ここで使用したFFフィルタのような初期の捕集性能のあるバグフィルタであれば、室内排気は可能で、フィルタ素材についてなんらかの性能保証が必要である。
３）除じん装置の通過率は粉じんの導入とともに低下し、ろ布上に粉じん層（ケーキ層）の形成を待たなくても１％以下になるので、捕集性能の測定（試験粉じん低濃度）と粉じん払落し性能の測定（試験粉じん高濃度）は分離してよいと考える。
４）粒子径１μｍ以上が主である粉砕や研磨でできた粉じんであれば織布のバグフィルタは有効である。しかし、粒子径１μｍ以下の粉じんが主である溶接ヒュームや工業用ナノ材料では捕集性能は十分とはいえず、ろ布の粉じん堆積も遅いので屋内排気は勧められない。
５）新しいゴムパッキンの場合は多少の取り付け不具合も吸収するが、ゴムの経年劣化があると漏れが懸念される。
６）バグフィルタの捕集性能が変動することは避けられないので、小型除じん装置の排気口にエアフィルタを取り付けて両者の組み合わせで性能保証（通過率１％以下）することが検討されるべきである。
２）ここで使用したFFフィルタのような初期の捕集性能のあるバグフィルタであれば、室内排気は可能で、フィルタ素材についてなんらかの性能保証が必要である。
３）除じん装置の通過率は粉じんの導入とともに低下し、ろ布上に粉じん層（ケーキ層）の形成を待たなくても１％以下になるので、捕集性能の測定（試験粉じん低濃度）と粉じん払落し性能の測定（試験粉じん高濃度）は分離してよいと考える。
４）粒子径１μｍ以上が主である粉砕や研磨でできた粉じんであれば織布のバグフィルタは有効である。しかし、粒子径１μｍ以下の粉じんが主である溶接ヒュームや工業用ナノ材料では捕集性能は十分とはいえず、ろ布の粉じん堆積も遅いので屋内排気は勧められない。
５）新しいゴムパッキンの場合は多少の取り付け不具合も吸収するが、ゴムの経年劣化があると漏れが懸念される。
６）バグフィルタの捕集性能が変動することは避けられないので、小型除じん装置の排気口にエアフィルタを取り付けて両者の組み合わせで性能保証（通過率１％以下）することが検討されるべきである。
公開日・更新日
公開日
2019-06-14
更新日
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