報 文
[環 境 化 学(Journal of Environmental Chemistry)Vol.9,No.1,pp .39-52,1999]
空気清 浄機 による臭気物質 の
除去性 能 に関す る研究
房 家 正 博1),2),雨 谷 敬 史1),松 下 秀 鶴2),相 馬 光 之1) 1)静岡 県 立大 学 生 活 健 康 科 学 研 究 科(〒422 -8526静 岡市 谷 田52-1) 2)静岡県 環 境 衛 生 科 学 研 究 所(〒420 -8637静 岡市 北 安 東4-27 -2) [平成10年12月24日 受 理]Studies
on Removal
Performance
of Odorants
with
Air
Cleaners
Masahiro
FUSAYA1),2), Takashi
AMAGAI1),
Hidetsuru
MATSUSHITA2)
and Mitsuyuki
SOMA1)
1) Graduate School of Nutritional & Environ. Sciences,University
of Shizuoka
(52-1 Yada, Shizuoka 422-8526)2)
Shizuoka Institute of Environment
and Hygiene
(4-27-2 Kitaando, Shizuoka 420-8637)
[Received December 24, 1998]
Summary
Various
air cleaners
are available
on the market to improve
indoor air quality . In some
cases, it was described
in the catalog that they could remove not only particulate
matter but
also odorants.
Then, to evaluate
the performance
of the air cleaner
and to find more effective
system for improving
indoor air quality,
14 air cleaners
on the market in Japan were tested
of their
performances
in removing
21 typical
indoor odorants . The test was carried out in
the chamber
that was made of stainless
steel.
Some electrostatic
precipitation
system or filtration
system fitted with effective
deodorant
filter could remove odorants
significantly,
but the others
could not .
建 築 技 術 の 発 達 や 省 エ ネ ル ギ ー建 築 の 普 及 に よ り,気 密 性 の高 い 建 物 が 増 えて お り,室 内汚 染 の 健康 に及 ぼす 影 響 は過 去 に くらべ て 高 まっ て い る の で,そ の低 減 対 策 が 大 きな 問題 と な って い る。 室 内 空気 浄 化 の一 環 と して, 現 在,除 去 原 理 を異 にす る種 々 の 空気 清 浄機 が 市 販 さ れ て い る が,そ の多 くは粒 子 状 物 質 を対 象 に した 除塵 方 式 の もの が主 体 で あ る。 これ らの 中 には悪 臭物 質等 の 除去 効 果 を うた っ て い る商 品 もあ るが,そ の 効 果 に つ い て 十 分 な 検 討 が な され て い ない もの が 多 い 。 空 気 清 浄機 に 関す る 商 品 テ ス トは国 民 生 活 セ ン ター で 実 施 ・報 告 され て い る が,臭 気 物 質 の除 去 試 験 は タバ コ 煙 中 の ア ンモ ニ ア ガ ス につ い て しか 行 わ れ て い な い2)。 Niuら は27種 類 の 空 気 清 浄 機 の 臭 気 物 質 の除 去 試 験 を実 施 して い る が,そ の 項 目は トル エ ン のみ で あ る3)。こ の よ うに臭 気 全 般 に対 す る除 去 試験 結 果 は こ れ まで み られ な い 。 そ こで,本 研 究 で は 市 販 の 各 種 空気 清 浄機14機 種 を用 い て,悪 臭 防止 法 で 規 制 され て い る 臭気 物 質(異 性 体 を除 く)19物 質 に,ベ ンゼ ン,ホ ル ム ア ル デ ヒ ドを 加 えた21物 質 に つ い て除 去 効 果 試 験 を行 い,そ れ ぞ れ の 空 気 清 浄機 の 性 能 と問題 点 を検 討 したの で そ の 結 果 を報 告 す る。 2.試 験 方 法 2.1試 験 に用 い た 空 気清 浄 機 前 報4)と 同様 に,空 気 清 浄 機 の 方 式 を電 気 集 塵 式,イ オ ン集塵 式 お よ び濾 過 集 塵 式 に分類 して検 討 した 。試 験 に 供 した 空 気 清 浄 機 の種 類 と方 式 をTable 1に 示 す 。 電 気 集 塵 式 の機 種 で フ ァ ンを止 め て イ オ ン式 と して 使 用 す る こ とが 可 能 な も の も あ り,1-3と1-4は それ ぞれE-1と E-2の 機 種 をイ オ ン式 と して使 用 した もので あ る。 2.2試 験 用 チ ャン バ ー の構 造 臭 気 物 質 の 除 去 性 能 試 験 に は,容 積4m3(1.71m× 1.17m×2.03m)の 内面 を ス テ ン レス 板 で は りめ ぐ らせ た チ ャ ン バ ー を 用 い た(前 報4)参照)。 側 面 下 部 の 一 部 (0.2m2)を ポ リプ ロ ピ レ ン板 製 と して,こ れ に電 源 コー ドや採 取 管が 通 る穴 を 開 け,試 料 の 注 入 お よび採 取 は こ の 穴 か ら行 っ た 。 ま た,チ ャ ンバ ー内 に は攪 拌 用 の 小 型 フ ァ ン を設 置 し,臭 気 が均 一 に な る よ う に した 。 なお, この チ ャ ンバ ーの 換 気 率 をチ ャ ンバ ー に 導 入 したCO2の 減 衰 率 か ら測 定 した と ころ0.1回/時 間 で あ った 。 2.3除 去 性 能 試 験 に用 い た臭 気 物 質 試 験 に用 い た臭 気 物 質 は,硫 黄 系 化合 物 と して硫 化 水 素,メ チ ル メ ル カ プ タ ン,硫 化 メチ ル お よび 二硫 化 メ チ ル,ア ミ ン類 と して ア ンモ ニ ア と トリ メチ ル ア ミ ン,有 機 溶 剤 と して ベ ンゼ ン,ト ル エ ン,m-キ シ レ ン,ス チ レ ン,酢 酸 エ チ ル,iso-ブ タ ノ ー ル お よび メチ ル イ ソ ブ チ ル ケ トン(MIBK),ア ル デ ヒ ド類 と して ホ ルム アル デ ヒ ド,ア セ トアル デ ヒ ド,プ ロ ピオ ンア ル デ ヒ ド,n-ブ チ ル ア ル デ ヒ ドお よ びn-バ レル アル デ ヒ ド,低 級 脂 肪 酸 と し て プ ロ ピ オ ン酸,n-酪 酸 お よ びn-吉 草 酸(一 部 iso-吉草 酸)の 合 計21物 質 で あ る。 こ こ で,硫 化 水 素 と メ チ ル メ ル カ プ タ ン は ボ ンベ 詰 め の ガ ス 状 の もの(住 友
Table 1 Air cleaning system of air cleaners tested
*1: Eelectrostatic precipitation system without air filtration. I-3 and I-4 air cleaners are same with E-1 and E-2 cleaners, respectively. Then these cleaners were used as ionization
system cleaner, fan of the cleaner was stopped. *2: Air does not pass through the filters.
環 境 化 学Vol.9,No.1[1999] 精 化 製)を,ア ンモ ニ ア,ト リ メチ ル ア ミ ンお よび ホ ル ム ア ル デ ヒ ドは水 溶 液 と して 市 販 され て い る もの(和 光 純 薬 製)を,そ の 他 の 物 質 は 特 級 試 薬(和 光純 薬 製)を 試 験 に用 い た。 これ ら各 臭 気 物 質 を単独 また は 数種 類 複 合 してチ ャ ンバ ー に注 入 して 試験 した 。 2.4臭 気 物 質 の 除 去性 能 試験 チ ャ ンバ ー に臭 気 物 質 を注 入 し,均 一 な 濃度 分布 に な る まで 攪 拌 した 後,空 気 清 浄 機 を作 動 させ て,一 定 時 間 ご と にサ ン プ リ ン グ して そ の 濃 度 を測 定 し,空 気 清 浄 機 に よ る臭 気 物 質 の 除 去 効 果 を調 べ た 。 2.5臭 気 物 質濃 度 の 測定 方 法 各 種 臭 気 物 質等 の 採 取 お よび 濃 度 測 定 方 法 をTable2 に示 す 。 硫 黄 系 化 合 物,有 機 溶剤 お よび低 級 脂 肪 酸 につ い ての 採 取 お よび 濃 度 測 定 は 昭和47年 環 境 庁 告 示 第9号 に準 じて 行 った 。 た だ し,有 機 溶剤 の測 定用 カ ラ ム に は キ シ レ ンの 異 性 体 を 分 離 で き る と され て い るBentone 5%+DNP5%を 充填 した もの を用 い て,す べ て の 物 質 を分 析 した 。 また,ア ル デ ヒ ド類 は高 速 液体 ク ロ マ トグ ラ フで,ア ンモ ニ ア は検 知 管 に よ り測 定 した。 な お,ト リ メチ ル ア ミンの場 合 は器 具 等 へ の吸 着 性 も大 き く,簡 便 な採 取 方 法 が な い の で,あ らか じめ標 準 物 質 を用 い て 作 成 した 臭 気 セ ンサ ー 指示 値 と トリメ チ ル ア ミ ン濃 度 と の 関 係 式5)に よ り,セ ンサ ー 指示 値 か ら濃 度 を計 算 した。 2.6臭 気 セ ン サ ー 新 コス モ ス 電機(株)製酸化 亜 鉛 系 基 板 型 薄膜 半 導 体 セ ン サ ーXP-329S(表 示 範 囲0∼2000)を,臭 気 物 質 の注 入 量 や 除 去 率 の モ ニ タ ー と して使 用 した 。 ま た,2.5に 述 べ た よ う に トリメ チ ル ア ミ ンの場 合 は そ の指 示 値 か ら 濃 度 を求 め るた め に 使 用 した 。 こ の臭 気 セ ンサ ー の検 知 部 は 白金 薄 膜 ヒー ター と酸 化 亜 鉛 を塗 布 ・焼 結 した電 極 とで構 成 され,約400度 に保 た れ た 酸 化 亜 鉛 の表 面 に は 空 気 中 の 酸 素 が マ イ ナ ス の状 態(O2-,O-,O2-な ど) で吸 着 して お り,こ こ に還 元 性 ガス が 吸着 ・反応 す る と 半導 体 の抵 抗 値 が そ の ガス 量 に応 じて 変化 す る こ とを利 用 した もの で あ る。な お,各 種 臭 気 物 質 の 濃 度 とセ ンサ ー 指 示 値 との 関係 は別 途 報 告 して あ る5)。 3.結 果 と 考 察 Fig,1は 空 気 清 浄機 を作 動 させ た場 合 の チ ャ ンバ ー 内 臭 気 物 質濃 度 の時 間 変 化 の1例 を示 した もの で あ る。 こ の 図 か ら臭 気 物 質 濃 度 は空気 清 浄機 の作 動 時 間 と共 に指 数 関数 的 に減 少 す る(中 には 時 間 と共 に 減少 率 が低 下 す る もの もあ る)こ とが 判 る 。 これ は試 験 に供 した ほ と ん ど の機 種 で 認 め られ た。 そ こで,本 報 告 で は空 気 清 浄 機 14機 種 の21物 質 に対 す る 除去 効 果 を,そ れ ぞ れ の物 質 の チ ャ ンバ ー内 初 期 濃 度 に対 す る20分 後 の濃 度 の割 合 か ら 求 め た。 そ の 結 果 をTable3-(1)∼(5)に 示 す 。 以 下, こ の値 をチ ャ ンバ ー 内 臭気 残 存 率 と名 付 け,こ の値 を も と に,空 気 清 浄 機 の 機種 別 の 除 去効 果 の比 較,臭 気 物 質 の種 類 ご との 除 去 効 果 の 比較 を行 っ た 。 3.1空 気 清 浄機 の機 種 別 の 除去 効 果 の 比 較 空 気 清 浄 機 に よる 臭気 物 質 の 除去 効 果 を機種 別 に比 較 す る た め に,Fig.2にTable3-(1)∼(5)の 臭 気 の残 存 率 を レ ー ダ ー チ ャー トと して 示 す 。 電 気 集 塵 式 のE-1, E-2,E-3,E-7お よび 濾 過 集塵 式 のF-1,F-2,F-3な ど の 空 気 清 浄 機 は除 去 効 率 の よい機 種 で あ る と認 め られ た が,電 気 集 塵 式 のE-4,E-6の 機 種 と イ オ ン式 の 全 機 種 に は除 去 効 果 が ほ とん ど認 め られ な か っ た。 臭 気 物 質 等 の 除 去 機構 は,吸 着,吸 収,直 接 燃 焼,接 触 酸 化 な どに 大 別 され て い るが6),空 気 清 浄 機 に よ る臭 気 物 質 の 除 去 機構 と して は吸 着 や触 媒 作 用 な ど に限 られ る。 この ほ か には 空気 清 浄機 か ら発 生 す る オ ゾ ン に よ る
Fig. 1 Residual rates of odorants in chamber using air cleaner E-1 (a) and F-1 (b) •Ÿ : Hydrogen sulfide • : Methyl mercaptan •¢ : Ammonia •œ : Toluene
酸 化 や光 触 媒7)に よ る分 解 な ど も考 え られ る。 しか し, 今 回 試 験 し た機 種 の う ち,オ ゾ ン発 生 量 の 多 いE-4, E-6,1-2な どの 機 種4)で も ほ とん ど除 去 効 果 が み ら れ な か っ た こ とや,フ ィル ター を装 備 した臭 気 物 質 の 除去 効 果 の よ い空 気 清 浄 機 で はオ ゾ ン 自体 も除去 され る こ と4) を考 え る と,空 気 清 浄 機 か ら発 生す る オ ゾ ンに よ る臭 気 物 質 の除 去 効 果 は そ れ 程 大 き くな い と推 定 さ れ る 。また, 光 触 媒 に よ る臭 気 の 分 解 機 能 を持 つE-5の 機 種 に よる 除 去 試 験 結 果 で は硫 化水 素 や ア ンモ ニ ア,低 級 脂 肪 酸 な ど の一 部 の臭 気 に しか そ の 効 果(光 触 媒 に よる効 果 とは 限 定 で きない)は み られ なか っ た 。 これ らの事 実 か ら,空 気 清 浄 機 に よ る臭 気 物 質 の 除去 は フ ィル ター に よ る吸 着 ま た は触 媒 作 用 が 主 体 で あ る と考 え られ た 。 3.2空 気 清 浄 機 に よ る臭 気 物 質 の 除去 効 果 と フ ィル タ ーの 関係 そ れ ぞれ の 空 気 清 浄 機 に設 置 され て い る フ ィル ター の 大 き さ,重 さ,脱 臭 方 式 とTable3に 示 した21物 質 の 除 去 試 験 にお け る臭 気 物 質 の 残存 率 の 平均 値 を比 較 検 討 し た。 そ の結 果 をTable4に 示 す 。 こ こ で,イ オ ン式 の 機 種 は空 気 試 料 が 直 接 フ ィル ター を通 過 しな い構 造 に な っ て い る ため,フ ィル タ ー はそ の 表 面 に臭 気 物 質等 を静 電 吸 着 させ る た め の もの と考 え る 。従 っ て,2.1に 述 べ た よ う に1-3,1-4の 機 種 は そ れ ぞ れE-1,E-2と 同 じ機 種 で あ る が,1-3,1-4の 機種 で の 除 去 効 果 は フ ィル ター の材 質 と は直 接 的 な 関 係 が な い 。Table4か ら イ オ ン式 の機 種 の場 合,チ ャ ンバ ー内 臭 気 物 質残 存 率 は約90%と な り,静 電 吸 着 だ け で は 臭気 物 質 を ほ とん ど除 去 で きな い の に対 して,こ れ に フ ィル ター の 除去 効 果 を加 味 した E-1,E-2の 臭 気 物 質残 存 率 は そ れ ぞ れ38.9%,14.6%と 大 幅 に減 少 す る こ とが 判 る 。 また,電 気 集塵 式 の7機 種 の 性 能 を相 互 比 較 す る と,臭 気 物 質残 存 率 が69∼93%と 除 去 効 果 の 悪 いE-4,E-5,E-6の 機 種 で は 除 塵 ・脱 臭 フ ィル タ ー の厚 さ が1∼2mmと,除 去 効 果 の良 い機 種 の フ ィル ター の 厚 さ(9∼40mm)に 比 較 して 著 し く薄 い こ とを認 め た 。 さ ら に,除 去 効 果 の 良 好 な濾 過 式 の機 種 に は厚 さ23∼40mmの フ ィル タ ーが 設 置 さ れ て い る こ と か ら,空 気 清 浄 機 に よ る臭 気 物 質 の 除 去 に は フ ィ ル タ ー に よ る除 去 作 用 が 大 きい と推 察 され た 。 た だ し,こ こで の フ ィル タ ーの 厚 さは,同 一 の 素材 や構 造 の フ ィル タ ー の厚 さの 比 較 で は ない の で,厚 さだ け が 除去 効 果 を 決 定 す る もの で は ない 。 3.3臭 気 の 種 類 と除 去 効果 Fig.3は 臭 気 の種 類 と 除 去 効 果 と の 関 係 をみ る た め に,比 較 的良 好 な除 去 効 果 を示 した 電 気 集 塵 式 のE-1, E-2,E-3,E-7と 濾 過 集 塵 式 のF-1,F-2,F-3の 合 計7 機 種 につ いて,臭 気 物 質 ご との 除去 効果 をグ ラ フ に した もの で あ る 。Fig.3か ら判 る よ う に,硫 化 メ チ ル や ア セ トア ル デ ヒ ドは ほ とん どの 機種 で チ ャ ンバ ー 内臭 気 残 存 率 が50%以 上 と な って お り,被 験 臭気 の 中 で は特 に 除去 さ れ に くい物 質 で あ る こ とが 判 った 。 また,二 硫 化 メ チ ル,ホ ル ム ア ル デ ヒ ド,プ ロ ピ オ ンア ル デ ヒ ド,ベ ンゼ ンな ど もや や 除 去 され に くい 物 質 で あ り,逆 に,硫 化 水
環 境 化 学Vol.9,No.1[1999]
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Table 3 (5) Removal effect of odor substances by air cleaners (F-2-vF-3)
素,メ チ ル メ ル カ プ タ ン,キ シ レ ン,ス チ レ ン,ア ンモ ニ アお よ び低 級 脂肪 酸 類 は 除 去 され や す い物 質 で あ る こ とが 判 った 。 た。Table4に 示 した よ う に,こ れ ら の機種 に 設 置 され てい る脱 臭 フ ィル ター は い ず れ も物 理 吸 着 と化 学 吸 着 を 併 用 した もの で あ る が,臭 気 残 存 率 と蒸 気 圧 と の関 係 は
Fig. 2 Residual rates of odorants after using air cleaners for 20 minutes
S1: Hydrogen sulfide S2: Methyl mercaptan S3: Dimethyl sulfide S4: Dimethyl disulfide 01: Benzene 02: Toluene 03: m-Xylene 04: Styrene 05: Ethyl acetate
06: iso-Buthyl alcohol 07: Methyl isobutyl ketone N1: Ammonia N2: Trimethylamine A1: Formaldehyde A2: Acetaldehyde A3: Propionaldehyde A4: n-Butyraldehyde A5: n-Valeraldehyde Ll: Propionic acid L2: n-Butyric acid L3: n-Valerie acid
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Table 4 Relationship between attached filters and average of residual rates of 21 odorants obtained by air cleaners
*1: W is width(cm), H is hight(cm) and T is thickness(cm).
*2: These values are average of residual rates of 21 odorants.
*3: Air does not pass through the filters.
の物 理 吸 着 材 も し くは化 学 吸 着 材 の使 用 が 考 え られ た 。 硫 化 水 素,メ チ ル メ ル カ プ タ ン,ア ンモ ニ ア,ト リメ チ ル ア ミンお よ び ホル ム アル デ ヒ ドは い ず れ の機 種 に お い て も,蒸 気 圧 との 関 係 か ら考 え る と特 異 的 に高 い 除去 効 果 を示 した。 メチ ル メ ル カ プ タ ンや ホ ル ム ア ル デ ヒ ドは 重 合,縮 合 な ど に よ り本 来 よ りも低 い 蒸 気圧 の 化合 物 に な っ て吸 着 してい る可 能 性 が 考 え られ た 。 また,表 面 を ス ル フ ォ ン化 した活 性 炭 な ど を使 用 す る こ とに よ りア ン モ ニ ア や トリ メチ ル ア ミ ンが 吸 着 され る8)ことが 指摘 さ れ て お り,そ れ らの 使 用 も考 え られ た 。 さ らに,硫 化 水 素 は活 性炭 に よ り硫 黄 に酸 化 され る こ とが 知 られ てお り8), 蒸 気 圧 に支 配 され な い高 い 除 去 効 果 を示 して い る もの と 考 え られ た。 3.5臭 気 物 質 の 除 去 の 方 法 とそ の 問 題 点 で容 易 に脱 着 され や す い 。 特 に室 内 の 臭気 物 質 の濃度 が 減 少 した場 合 は,吸 着 平 衡 の 観 点 か ら も一 度吸 着 した臭 気 物 質 が脱 着 して 室 内 に拡 散 さ れ る 可 能 性 が 示 唆 さ れ た。 一 方,臭 気 物 質 の 種 類 に よ って は,吸 着 以外 の方 法 に よ る除 去 効 果 も認 め ら れ た 。 電 気 集 塵 式 のE-1の 機 種 (フィ ル タ ー は活 性 炭 お よび 酸 化 型脱 臭剤)を 用 い て, メ チ ル メ ル カ プ タ ン の 除 去 試 験 を し た と きの,チ ャ ン バ ー 内 の メ チ ル メル カ プ タ ン と二硫 化 メ チ ル の濃 度 の経 時 変 化 をFig.6に 示 す 。 こ こで は,メ チ ル メ ル カ プ タ ン 濃 度 の減 少 に伴 って 二 硫 化 メチ ル の濃 度 が増 加 し,メ チ ル メ ル カ プ タ ンが ほ とん どな くなる と,二 硫 化 メ チ ルの 生 成 は止 ま り,徐 々 に除 去 され て い く傾 向 が み られ た。 メ チ ル メ ル カ プ タ ンが 酸 化 剤 な どに よ って二 硫 化 メ チ ル に変 化 す る こ とは よ く知 られ て い る の で11),こ の現 象 は
Fig. 3 Residual rates of odorants using 7 effective air cleaners (E-1, E-2, E-3, E-7, F-1, F-2
and F-3)
S1: Hydrogen sulfide S2: Methyl mercaptan S3: Dimethyl sulfide S4: Dimethyl disulfide
O
1: Benzene O2: Toluene O3: m-Xylene O4: Styrene O5: Ethyl acetate
O6: iso-Buthyl alcohol O7: Methyl isobutyl ketone N1: Ammonia N2: Trimethylamine
A1: Formaldehyde A2: Acetaldehyde A3: Propionaldehyde A4: n Butyraldehyde
A5: n Valeraldehyde Ll: Propionic acid L2: n-Butyric acid L3: n-Valerie acid
複 合 臭 気 系 で は吸 着 剤 とそ れ ぞ れ の 物 質 との 反応 だ け で な く,物 質相 互 間の 反 応 も加 わ るの で,よ り複 雑 な生 成 物 の発 生 が 起 こ る可 能 性 も否 定 で きな い 。 これ らの諸 問 題 は今 後 に残 さ れ た重 要 な研 究 課 題 と考 え られ る 。 4.ま と め 空 気 清 浄 機14機 種 につ い て,代 表 的 臭気 物 質21種 に対 す る 除去 性 能 を調 べ て,次 の 結 果 を得 た 。 (1)空 気 清 浄 機 に よ る臭 気 物 質 の 除 去 効 果 を機 種 別 に比 較 す る と,電 気 集 塵 式 お よ び濾 過 集 塵 式 の 空気 清 浄機 に 除去 効 率 の よ い機 種 が み られ た が,一 部 の 電気 集 塵 式 の 機 種 とイ オ ン式 の全 機 種 の 場 合 は ほ とん ど臭気 物 質 の 除 去 効 果 を認 め なか った 。 除 去 効 果 の み られ る機 種 に は比 較 的 厚 い フ ィ ル ター が 設 置 され て お り,空 気 清 浄 機 に よ る臭 気 物 質 の 除 去 には フ ィル ター の 効 果 が 大 きい こ とが 判 っ た。 (2)空 気 清 浄 機 か ら発 生 す るオ ゾ ンに よる臭 気 物 質 の 除 去 効 果 は あ ま り認 め られ なか っ た 。 また,光 触 媒 を組 み 込 ん だ空 気 清 浄 機 に よ る臭 気 物 質 の 除去 効 果 は,硫 化 水 素,ア ンモ ニ ア,低 級 脂 肪 酸 な どの 一 部 の 臭気 に 限 られ てい た。 (3)臭 気 の種 類 と除 去 効 果 との 関係 を調 べ た結 果,硫 化 メチ ルや アセ トアル デ ヒ ドは特 に除去 され に くい物 質 で あ る こ とが 判 っ た。 二 硫 化 メチ ル,ホ ル ム ア ル デ ヒ ド,
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Fig. 5 A breakaway of odorants from deodorant filter using air cleaner E-2, after deodoriaation in high concentration of odors
A : Odorant infuse B : Air cleaner on
C : Air cleaner off and chamber's door open D : Chamber's door closed and air cleaner on
プ ロ ピオ ン ア ル デ ヒ ド,ベ ンゼ ンな ど もや や 除去 され に くい物 質 で あ るが,逆 に,硫 化 水 素,メ チ ル メ ル カ プ タ ン,キ シ レ ン,ス チ レ ン,ア ンモ ニ ア お よび低 級 脂 肪 酸 類 は 除去 され や す い 物 質 で あ る こ とが判 っ た 。 (4)物 理 吸 着 が 主 体 の 空気 清 浄機 で は,各 種 臭 気 物 質 の チ ャ ンバ ー内 臭 気 残 存 率 とそ れ ぞ れ の臭 気 の蒸 気 圧 の対 数 値 との 間 に直 線 的 な 相 関 関係 が 認 め られ た 。 ま た,こ の相 関関 係 か ら大 き く外 れ た硫 化水 素,メ チ ル メ ル カ プ タ ン,ホ ル ム アル デ ヒ ド,ア ンモ ニ ア お よび トリメ チ ル ア ミ ンは物 理 吸 着 以 外 の 方 法 で 除 去 され る こ とが 考 え ら れ た。 (5)ア ル デ ヒ ド類 の 混 合臭 気 の 除去 試 験 を した後,試 験 室 を 清 浄 に し て か ら再 び空 気 清 浄 機 を 作 動 させ た 初 期 に,試 験 室 内 の 臭 気 の 強 さが 逆 に 増 大 した 。この よう に, 物 理 吸 着 が 主 体 の 臭 気 お よび脱 臭剤 の場 合 に は,臭 気 を 吸 着 し た フ ィ ル ター を清 浄 な 室 内 で使 用 す る こ と に よ り,逆 に臭 気 を発 散 させ て し ま う場合 が あ る こ とを認 め た。 (6)メ チ ル メル カ プ タ ンの 除去 で二 硫 化 メチ ル の濃 度 が 増 加 してい くこ とが確 認 され た 。これ は,脱 臭 フ ィル ター 内 で メチ ル メル カ プ タ ンが酸 化 され て二 硫 化 メ チ ル に変 化 した ため で あ った 。 この よ うに,化 学 反応 を伴 う除 去 方 法 で は,そ の 二 次 生 成物 の臭 気 や健 康 に対 す る影 響 も 考 慮 に入 れ た 調 査 が 必 要 と考 え られ た。 要 約 室 内浄 化 対 策 等 の 一 環 と して種 々 の空 気 清 浄 機 が 市 販 さ れ て お り,粒 子 状 物 質 の 除 去 と と も に脱 臭 効 果 を う た っ た機 種 もみ られ る 。 そ こ で,21種 類 の代 表 的 臭 気 物 質 に対 す る市 販14種 類 の 空気 清 浄 機 に よ る 除去 性 能 を, 内 面 をス テ ン レス板 で は りめ ぐ らせ た チ ャ ンバ ー を用 い て調 べ た 。 そ の 結 果,電 気 集 塵 式 お よ び濾 過 集 塵 式 で, か つ 適 切 な脱 臭 フ ィル ター を装 着 した空 気 清 浄 機 は一 般 に良 好 な臭気 物 質 の 除 去効 果 が み られ たが,一 部 の電 気 集 塵 式 の機 種 と イオ ン式 の全 て の機 種 で は ほ と ん ど除 去 効 果 を認 め な か った 。 また,臭 気 物 質 の 除去 効 果 は臭 気 の 種 類 に よっ て も異 な り,硫 化 メ チ ルや ア セ トア ル デ ヒ ドな どの よ う に全 機 種 を通 じて 除 去 効 果 の 悪 い物 質 も存 在 す る こ と,物 理 吸 着 で は蒸 気 圧 と臭 気 残 存 率 との 相 関 性 が 高 い こ と な どを認 め た。 さ ら に,脱 臭 フ ィル ター に 添 着 さ れ てい る酸 化 剤 な ど に よ り二 次 生 成 物 が 生 じ,そ れ に よ る臭 気 が 問 題 と な る機 種 もあ る こ と,空 気 清 浄機 を高 濃 度 の場 所 で 使 用 してか ら清 浄 な場 所 に移 す と フ ィ ル タ ー か ら吸 着 してい た臭 気 が 離 脱 す る な どの 問 題 点 も 認 め られ た。 文 献 1) 市 川 勇,松 村 年 郎:室 内空 気 環 境 基準 の現 状,衛 生 化 学, 43, 162-173 (1997) 2) 国民 生 活 セ ン タ ー,空 気 清 浄 機 の 商 品 テ ス ト結 果, p10 (1996)
