CN117043574A - 采水方法、采水装置以及采水系统 - Google Patents

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Abstract

采水方法包含：检测步骤，对与在流路中流动的液体中的微生物的量关联的指标值进行检测；判定步骤，对在检测步骤中检测出的指标值是否达到阈值进行判定；以及采水步骤，如果在判定步骤中判定为指标值达到阈值，则将在流路(102c)中流动的液体作为用于微生物的测定的液体试样而经由采水流路(102a)进行采集。

Description

采水方法、采水装置以及采水系统
本申请主张2021年3月26日在日本申请的特愿2021-054183号的优先权，这里为了参照而并入该申请公开的全部内容。
技术领域
本发明涉及采水方法、采水装置以及采水系统。
背景技术
例如已知与以管理水处理基础设施的处理水的水质、或者检查海洋等水域的水质为目的的液体的采集关联的技术。例如，在非专利文献1中记载了如下方法，即，在包含范多恩采水器(VAN DORN WATER
SAMPLER)以及卡盖式采水器(Niskin Bottle)等在内的典型的采水器中需要无法一次性地采集的量的液体时，使采水管到达目标场所或深水处，通过吸引泵的驱动而连续地采水。例如，在非专利文献2中记载有如下负电荷膜法，即，利用负电荷膜从液体中回收微生物。
非专利文献1：Inoue et al,“Spatial and temporal profiles ofentericviruses in the coastal waters of Tokyo Bay during and after a seriesofrainfall events”,Science of The Total Environment,2020年7月,Vol.727,138502
非专利文献2：Katayama et al,“Development of a VirusConcentrationMethod and Its Application to Detection of Enterovirus and
Norwalk Virus from Coastal Seawater”,Applied and Environmental
Microbiology,2002年3月,Vol.68,No.3,p.1033-1039
发明内容
在水处理系统中，需要与针对规定的微生物学的负荷能够发挥何种程度的控制性能相关的信息。然而，例如在非专利文献1记载的现有技术中，主要着眼点在于如何迅速地在短时间内对液体进行采集。在非专利文献1及2记载的现有技术中，关于在能够不遗漏而适当地获得包含规定的微生物学的负荷在内的液体试样的定时对液体进行采集并未充分考虑。
本发明的目的在于，提供一种能够在适当的定时获得包含规定的微生物学的负荷在内的液体试样的采水方法、采水装置以及采水系统。
几个实施方式所涉及的采水方法包含：检测步骤，对与在流路中流动的液体中的微生物的量关联的指标值进行检测；判定步骤，对在所述检测步骤中检测出的所述指标值是否达到阈值进行判定；以及采水步骤，如果在所述判定步骤中判定为所述指标值达到所述阈值，则将在所述流路中流动的所述液体作为用于所述微生物的测定的液体试样经由采水流路进行采集。
由此，能够在适当的定时获得包含规定的微生物学的负荷在内的液体试样。能够在能够不遗漏而适当地获得包含规定的微生物学的负荷在内的液体试样的定时采集液体。因此，能够有助于适当地掌握指标值达到阈值的液体的水质变动。例如，在指标值达到阈值时作为用于微生物的测定的液体试样而采集液体，从而能够在指标值达到阈值的定时适当地执行采水处理。
一个实施方式所涉及的采水方法可以包含：贮水步骤，将在所述采水步骤中采集的所述液体贮存于贮水槽。由此，能够在整个规定时间的范围内对经由采水流路而采集的液体进行贮存。
一个实施方式所涉及的采水方法可以包含：回收步骤，利用过滤器对在所述采水步骤中采集的所述液体中包含的所述微生物进行回收。由此，能够在后半段的微生物的测定中更简便地评价微生物学的负荷。
一个实施方式所涉及的采水方法可以包含：浓缩步骤，对在所述回收步骤中利用所述过滤器回收的所述微生物进行浓缩而精制出浓缩液。由此，能够利用过滤器直接回收微生物学的负荷的指标并对微生物进行浓缩。因此，即使是在后半段的微生物的测定中且在浓缩之前小于或等于检测下限的液体试样，也能够形成为能实施评价的液体试样。
几个实施方式所涉及的采水装置具有：传感器部，其对与在流路中流动的液体中的微生物的量关联的指标值进行检测；运算部，其对由所述传感器部检测出的所述指标值是否达到阈值进行判定；以及控制部，其将采水流路控制为，如果所述运算部判定为所述指标值达到所述阈值，则将在所述流路中流动的所述液体作为用于所述微生物的测定的液体试样进行采集。
由此，能够在适当的定时获得包含规定的微生物学的负荷在内的液体试样。采水装置能够在能够不遗漏而适当地获得包含规定的微生物学的负荷在内的液体试样的定时采集液体。因此，采水装置能够有助于适当地掌握指标值达到阈值的液体的水质变动。例如，如果运算部判定为指标值达到阈值，则采水装置能够采集液体作为用于微生物的测定的液体试样而在指标值达到阈值的定时适当地执行采水处理。
几个实施方式所涉及的采水系统具有：上述采水装置；以及供作为所述液体试样而采集的所述液体流动的所述采水流路。
由此，能够在适当的定时获得包含规定的微生物学的负荷在内的液体试样。采水系统能够在不遗漏而适当地获得包含规定的微生物学的负荷在内的液体试样的定时采集液体。因此，采水系统能够有助于适当地掌握指标值达到阈值的液体的水质变动。例如，如果运算部判定为指标值达到阈值，则采水系统采集液体作为用于微生物的测定的液体试样，由此能够在指标值达到阈值的定时适当地执行采水处理。
一个实施方式所涉及的采水系统可以具有对基于所述控制部对所述采水流路的控制而采集的所述液体进行贮存的贮水槽。由此，采水系统能够在整个规定时间范围内对基于采水装置的控制部对采水流路的控制而采集的液体进行贮存。
一个实施方式所涉及的采水系统可以具有：过滤器，其对基于所述控制部对所述采水流路的控制而采集的所述液体中包含的所述微生物进行回收。由此，能够在后半段的微生物的测定中更简便地评价微生物学的负荷。
一个实施方式所涉及的采水系统可以具有：浓缩装置，其对由所述过滤器回收的所述微生物进行浓缩而精制出浓缩液。由此，采水系统能够利用过滤器直接回收微生物学的负荷的指标并对微生物进行浓缩。因此，关于采水系统，即使是在后半段的微生物的测定中且在浓缩之前小于或等于检测下限的液体试样，也能够形成为能实施评价的液体试样。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种可在适当的定时获得包含规定的微生物学的负荷在内的液体试样的采水方法、采水装置以及采水系统。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的采水系统的概略结构图。
图2是表示图1的采水装置的概略结构的功能框图。
图3是用于对由图1的采水系统执行的采水方法进行说明的流程图。
图4是表示图1的采水系统的第1变形例的概略结构图。
图5是用于对由图4的采水系统执行的采水方法进行说明的流程图。
图6是表示图1的采水系统的第2变形例的概略结构图。
图7是用于对由图6的采水系统执行的采水方法进行说明的流程图。
图8是本发明的第2实施方式所涉及的采水系统的概略结构图。
具体实施方式
对背景技术及问题进行更详细的说明。
例如，在非专利文献1中还记载有如下内容，即，在无法将采集的大量液体保管于采水容器的情况下，将目标病毒或粒子等吸附于负电荷膜而回收，将透过的液体向现场排出。
在如上的非专利文献1记载的现有技术的基础上，作为与液体的采集关联的技术例如还已知下面的内容。
例如，作为对液体进行采集的典型的采水器，已知范多恩采水器以及卡盖式采水器。这种典型的采水器在安装于绳索的前端的状态下在水池、海洋以及河流等水域向目标水深下沉。关于典型的采水器，取样器(Messenger)沿着绳索降落至采水器而将盖关闭。典型的采水器对要回收液体试样的地点或水深的特定定时的试样进行回收。
例如，作为用于采水的自动采样器的例子，还已知能够在编程好的定时对几mL至10L的液体进行采集的自动采水装置。关于这种自动采样器，为了在瞬间掌握水质而实施通过计时器控制等管理的自动采水器。例如，自动采样器经由与采水对象地点连结的配管或软管而使液体在水质分析室流通，以每小时、每天、每周以及每月等定期地以几mL至几L进行采水。
在水处理系统中，例如需要与针对最差或最大的微生物学的负荷能够发挥何种程度的控制性能相关的信息。然而，无论在上述现有技术的哪种技术中，关于在能够不遗漏而适当地获得包含最差或最大的微生物学的负荷在内的液体试样的定时进行液体的采集均未充分考虑。
例如，在非专利文献1记载的现有技术中，采水在特定定时限定于几秒至几十分以内的时间。因此，处理水或水域的水质的可解析范围限定于采水时刻的范围。采集的液体无法称为是水处理系统中适合掌握包含最差或最大的微生物学的负荷在内的液体的水质的目的的代表性的样本。特别地，关于河流水及下水等，容易受到来自包含工厂排水以及家庭排水在内的流域的流出负荷以及气候的影响。因此，关于限定于采水时刻的瞬间的采水，未以实际状态反映出包含最差或最大的微生物学的负荷在内的液体的水质的可能性较高。
上述典型的采水器以及自动采样器中也同样存在这种问题。在利用典型的采水器的采水方法中，在特定定时进行采水，作为该采水时刻的瞬间的快照而停留于能够对液体试样进行解析。同样地，在利用自动采样器的采水方法中，在计时器中设定的特定定时进行采水，作为该采水时刻的瞬间的快照(snapshot)而停留于能够对液体试样进行解析。在如上断续的采水中，无法适当地监视微生物学的负荷的增减，未以实际状态反映出包含最差或最大的微生物学的负荷在内的液体的水质的可能性较高。
因此，利用现有技术而采集的液体不能称之为适合于管理水处理系统的处理水的水质、或者掌握其控制性能的目的的代表性的样本。如果无法回收包含最差或最大的微生物学的负荷在内的液体试样，则无法获取最大负荷的定量的信息，例如针对水处理系统的控制性能的上限的最大负荷的重要信息会遗漏遗漏。另一方面，如果实施长时间的连续的采水或高频的断续的采水，则对于采水者来说的负担加重。
下面，对能够解决上述问题的采水装置10、采水系统100以及采水方法进行说明。
下面说明的采水装置10、采水系统100以及采水方法能够应用于多种领域及用途。例如，它们能够用于在包含净水厂、下水处理厂、水再生设施以及海水淡水化设施等在内的水处理基础设施中，掌握水质管理以及处理性能的采水。此时，可以利用过滤器高效地回收在采集的液体中带负电荷而浮游的微粒、胶体分散系统以及微生物等。
例如，采水装置10、采水系统100以及采水方法能够用于掌握水处理系统的处理性能的采水。水处理系统包含构成水处理基础设施的凝集槽、沉淀槽、砂滤器、精密过滤膜、超级过滤膜、逆浸透膜、臭氧接触槽、活性炭过滤槽、UV照射槽以及利用氯气消毒剂的消毒槽等。
例如，采水装置10、采水系统100以及采水方法为了掌握河流、海洋以及亲水域等环境调查的动态而能够应用于微粒、胶体分散系统以及微生物等的水质检查中使用的液体的采集。
例如，采水装置10、采水系统100以及采水方法为了掌握包含水域以及环境基础设施在内的都市的微生物感染风险，而能够应用于微粒、胶体分散系统以及微生物等的水质的检查中使用的液体的采集。
例如，关于采水装置10、采水系统100以及采水方法，以饮料用或加工食品的制造中使用的液体的质量的风险、安全掌握以及品质管理等为目的，为了对风险实施定量化、或者进行与能够判定为安全的阈值的对比验证而能够应用于微粒、胶体分散系统、以及微生物等的水质的检查中使用的液体的采集。
例如，采水装置10、采水系统100以及采水方法能够应用于医药品的制造等的品质管理检查中使用的液体的采集。
在本说明书中，设为微生物学的负荷的对象的“微生物”例如包含原虫、细菌以及病毒等。“原虫”例如包含隐孢子虫以及贾第虫等。“细菌”例如包含大肠菌、葡萄球菌、霍乱弧菌、结核菌以及幽门螺杆菌等。“病毒”例如包含诺瓦克病毒、腺病毒、肠道病毒以及辣椒轻斑驳病毒(Pepper Mild Mottle Virus：PMMoV)等。
下面，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。
(第1实施方式)
图1是本发明的第1实施方式所涉及的采水系统100的概略结构图。参照图1主要对第1实施方式所涉及的采水系统100的结构及功能进行说明。在图1中，与各结构要素结合的实线箭头表示液体的流动。以采水装置10为起点的虚线箭头表示信号的流动。
采水系统100例如是将水处理基础设施的处理水等液体作为液体试样而用于采集及保管的系统。利用采水系统100而作为液体试样采集的液体例如在构成水处理基础设施的一部分的配管向一个方向流动。例如，这种液体的水质根据时间而变化。配管可以在水处理基础设施中构成主要的流路，也可以构成从主要的流路分支的旁通流路。
采水系统100具有采水口101。采水口101包含例如在构成水处理基础设施的一部分的上述配管的侧面安装的拆装式的阀。在这种配管向一个方向流动的液体的一部分将配管的阀的设置部位作为采水点而利用采水系统100进行采水。
采水系统100具有对采水系统100的采水过程进行控制的采水装置10。采水装置10配置于采水口101的下游侧。采水系统100具有配置为比采水装置10更靠下游侧的贮水槽20。采水系统100具有在采水装置10与贮水槽20之间使得液体的流动分支为2股的采水流路102a以及排水流路102b。采水系统100具有位于向采水流路102a及排水流路102b的分支点与采水口101之间的流路102c。采水装置10配置于流路102c上。采水系统100具有：第1电磁阀103a，其在采水流路102a配置于采水装置10与贮水槽20之间；以及第2电磁阀103b，其配置于排水流路102b。
在第1电磁阀103a处于打开状态且第2电磁阀103b处于关闭状态时，从采水口101流入至采水系统100的液体在从流路102c通过之后，在采水流路102a流动而向贮水槽20流入。贮水槽20在采水流路102a配置于位于采水口101的相反侧的端部，对在采水流路102a中流动来的液体进行贮存。在第1电磁阀103a处于关闭状态且第2电磁阀103b处于打开状态时，从采水口101流入至采水系统100的液体在从流路102c通过之后，在排水流路102b流动而被向排水管引导。
在如图1那样液体从采水口101经由各流路而流动的情况下，有可能因液体中包含的浊质以及沉淀物等而导致构成各流路的配管堵塞。为了抑制这种配管的堵塞，可以以使得各流路中流动的液体的流速大于或等于1m/sec的方式设计构成各流路的配管。例如，在构成各流路的配管的内径为15mm的情况下，与流速1m/sec对应的流量约为170mL/sec(约10L/min)。
图2是表示图1的采水装置10的概略结构的功能框图。参照图2主要对图1的采水装置10的结构及功能进行说明。采水装置10具有传感器部11、运算部12以及控制部13。
传感器部11包含检测与流路中流动的液体中的微生物的量关联的指标值的任意传感器元件、传感器组件或者传感器装置。例如，传感器部11配置于图1的流路102c上，对与从采水口101流入至采水系统100的液体中的微生物的量关联的指标值进行检测。传感器部11将检测出的指标值作为检测信号而输出至运算部12。
在本说明书中，“指标值”例如包含流场粒子、浊度、色度、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、总有机碳(TOC)、溶解氧量(DO)、浮游物质(SS)、叶绿素浓度、全氮(T-N)、全磷(T-P)、有机性污浊物质浓度(紫外线吸收分析)、三磷酸腺苷(ATP)以及酶活性等。
例如，在指标值包含流场粒子时，传感器部11包含流体图像装置。例如，在指标值包含浊度时，传感器部11包含比浊传感器以及吸光传感器等。例如，在指标值包含色度时，传感器部11包含透光方式的色度计。例如，在指标值包含COD时，传感器部11包含COD分析仪。例如，在指标值包含BOD时，传感器部11包含BOD测定器以及生物传感器式迅速BOD测定器等。
例如，在指标值包含TOC时，传感器部11包含TOC计。例如，在指标值包含DO时，传感器部11包含光学式的DO计。例如，在指标值包含SS时，传感器部11包含后方散乱光方式或透光方式的SS传感器。例如，在指标值包含叶绿素浓度时，传感器部11包含荧光叶绿素传感器。例如，在指标值包含TN时，传感器部11包含基于UV法、硫酸肼还原法、以及铜/镉还原法等装置、以及自动定量装置等。
例如，在指标值包含TP时，传感器部11包含基于加热浓缩法以及溶剂提取法等的装置、以及自动定量装置等。例如，在指标值包含有机性污浊物质浓度(紫外线吸收分析)时，传感器部11包含UV计。例如，在指标值包含ATP时，传感器部11包含ATP测定器。例如，在指标值包含酶活性时，传感器部11包含酶基质荧光传感器、比色传感器以及光传感器等。
运算部12判定由传感器部11检测出的指标值是否达到阈值。运算部12包含能够执行这种判定处理的任意运算元件或运算组件。运算部12可以将用于与由传感器部11检测的指标值进行对比的阈值设定为，例如针对每个水处理基础设施的处理设施而不同。
例如，在已经设置的处理设施的情况下，可以对系统的运转中获取的指标值的参照值与微生物学的负荷的关联度进行计算，选择关联度较高的指标值作为阈值。例如，在已经设置的处理设施的情况下，可以预先根据系统的运转中获取的指标值而对日内变动、日间变动、周间变动、月间变动以及季节性变动等的平均值进行计算，并根据相对于平均值的变动值而设定阈值。
变动值能够预先根据系统的运转中获取的指标值而对日内变动、日间变动、周间变动、月间变动以及季节性变动等的平均值与标准偏差σ进行计算，相对于标准偏差而设定平均值的信赖区间，将超出信赖区间的值设为有显著差异的阈值。关于变动值，能够根据系统的运转中获取的指标值的对数而预先对日内变动、日间变动、周间变动、月间变动以及季节性变动等的平均值与标准偏差σ进行计算，根据标准偏差设定平均值的信赖区间并将超出信赖区间的值设为有显著差异的阈值。
信赖区间能够任意设定，但在将相对于平均值的95％偏离的值设为异常值的情况下，基于对平均值加上1.96σ所得的值而设定。在相对于平均值的99％偏离的值设为异常值的情况下，信赖区间基于对平均值加上2.33σ所得的值而设定。
阈值可以根据不设定为信赖区间而是因降雨状况等环境要因表示为高值的经验值来设定。上述变动值可以以将系统的运转中获取的指标值始终反馈给阈值计算的方式嵌入于机器学习等。阈值可以不设为1个指标值的阈值，而是基于通过多个指标值的主成分回归分析以及分类等的多变量解析、神经网络以及机器学习等获得的结果。在该情况下也可以对阈值计算始终反馈数据。
病毒等微生物学的污染设想为未必表示与指标值的线性的关联。在浊度等指标值较高的情况下，除了微生物学的污染相对较高的情况以外，根据光学观点也设想非常小的病毒等未表示与浊度以及TOC等指标值的线性的关联。在这种情况下，也能够基于针对多个指标值的机器学习结果而掌握土地以及水处理系统等采水地点固有的包含非线性在内的趋势。包含非线性在内的趋势是采水地点固有的，因此采水装置10可以执行机器学习、且使得采水方法经验性地适合于该采水地点。
除此以外，阈值可以利用包含检验偏离值的斯米尔诺夫·格拉布斯检验以及四分位范围的利用等在内的偏离值检测的统计方法而设定。
控制部13包含大于或等于1个的处理器。在一个实施方式中，“处理器”是通用的处理器、或者特别用于特定处理的专用的处理器，但并不限定于此。控制部13以能够通信的方式与构成采水装置10的各结构部连接，对整个采水装置10的动作进行控制。如果运算部12判定为指标值达到阈值，则控制部13对用于微生物的测定的液体进行采集。更具体而言，控制部13以将流路102c中流动的液体作为用于微生物的测定的液体试样进行采集的方式对采水流路102a进行控制。
更具体而言，如果运算部12判定为指标值达到阈值，则控制部13从运算部12获取与其判定结果相关的输出信号。如果从运算部12获取到这种输出信号，则控制部13以使得用于微生物的测定的液体在采水流路102a流动并流入至贮水槽20的方式，对采水流路102a进行控制。
例如，参照图1，2个第1电磁阀103a以及第2电磁阀103b预先处于关闭状态。如果从运算部12获取到与运算部12判定为指标值未达到阈值的判定结果相关的输出信号，则控制部13将使得第2电磁阀103b处于打开状态的控制信号输出至第2电磁阀103b。由此，在第1电磁阀103a保持关闭状态的状态下，第2电磁阀103b变为打开状态。如果控制部13在该状态下从运算部12获取到与运算部12判定为指标值达到阈值的判定结果相关的输出信号，则将使得第1电磁阀103a处于打开状态、且使得第2电磁阀103b处于关闭状态的控制信号输出至第1电磁阀103a以及第2电磁阀103b。由此，第2电磁阀103b从打开状态变换为关闭状态，第1电磁阀103a从关闭状态变换为打开状态。此时，贮水槽20基于控制部13对采水流路102a的控制而对经由采水流路102a而采集的液体进行贮存。
采水装置10可以利用传感器部11执行实时的始终监视或几分钟至几小时的测定时间的连续的监视。采水装置10的运算部12可以通过这种连续的监视并基于指标值与阈值的对比而判断是否需要液体向贮水槽20的采集。在判定为需要液体向贮水槽20的采集时，采水装置10可以以达成几mL至1000L的范围的采水量的方式对采水流路102a进行控制。
采集的液体利用能够对液体中包含的微生物进行测定的任意的测定装置而作为液体试样进行测定。更具体而言，采集的液体可以用于液体中包含的微生物的检测以及其他定性或定量的测定。用于微生物的检测以及其他定性或定量的测定的方法包含培养法、ATP测定、过氧化氢酶测定、CO2测定、MALDI-TOF-MS同定法、qPCR、LAMP法、DNA碱基序列分析法、DNA微阵列法、免疫色谱法、毛细管电泳、染色法、荧光法、酶法、电阻抗法以及微菌落检测法等。
上述测定装置可以执行标识抗体法等方法。测定装置例如可以执行利用荧光物质对组织或细胞内的特定的染色体或遗传基因的发现进行荧光测定的荧光in situ杂交(FISH)法。除此以外，测定装置可以执行将铕等荧光发光物质作为标识而测定抗原抗体反应的荧光免疫测定(FIA)法、测定对作为抗原的病原体等作为标签而设置荧光物质的血清(抗体)反应的间接荧光抗体(IFA)法、酶联免疫吸附测定(ELISA)法、胶乳凝集法以及抗体测定法等方法。
图3是用于对利用图1的采水系统100执行的采水方法进行说明的流程图。参照图3主要对利用图1的采水系统100执行的采水方法进行说明。
在步骤S100中，采水系统100对与流路102c中流动的液体中的微生物的量关联的指标值进行检测。
在步骤S101中，采水系统100判定步骤100的检测步骤中检测出的指标值是否达到阈值。如果判定为指标值达到阈值，则采水系统100执行步骤S102的处理。如果判定为指标值未达到阈值，则采水系统100再次执行步骤S100的处理。
在步骤S102中，如果在步骤S101的判定步骤中判定为指标值达到阈值，则采水系统100经由采水流路102a将流路102c中流动的液体作为用于微生物的测定的液体试样而进行采集。更具体而言，采水系统100的采水装置10以将流路102c中流动的液体作为用于微生物的测定的液体试样而采集的方式，对采水流路102a进行控制。
在步骤S103中，采水系统100将步骤S102的采水步骤中采集的液体贮存于贮水槽20。
根据如上第1实施方式，能够在适当的定时获得包含规定的微生物学的负荷在内的液体试样。采水装置10及采水系统100能够在能够无遗漏而适当地获得包含规定的微生物学的负荷在内的液体试样的定时对液体进行采集。由此，采水装置10及采水系统100能够有助于指标值达到阈值的液体的水质变动的适当的掌握。例如，如果运算部12判定为指标值达到阈值，则采水装置10以及采水系统100能够作为用于微生物的测定的液体试样对液体进行采集而在指标值达到阈值的定时适当地执行采水处理。
因此，采水装置10及采水系统100能够不遗漏而适当地回收包含最差或最大的微生物学的负荷在内的液体试样。通过基于采水装置10以及采水系统100的如上所述的采水方法，还能够检测与液体的水质相关的突发的变动、或者检测最坏的状况。在采水时产生的水质的最差条件反映于液体试样中，能够不逃避因最差的事态而带来的质量的风险。采水装置10以及采水系统100能够进行流水部位的、用于评价因最差的事态带来的质量的风险的采水。采水装置10以及采水系统100能够作为反映设为目标的液体的污染状况的代表性的样本而回收液体。
其结果，采水装置10以及采水系统100能够回收符合对水处理系统的处理水的水质进行管理、或者掌握其控制性能的目的的代表性的样本。采水装置10以及采水系统100能够回收包含最差或最大的微生物学的负荷在内的液体试样，能够获取最大负荷的定量的信息。例如，采水装置10以及采水系统100能够不遗漏地获取相对于水处理系统的控制性能的上限的最大负荷的重要信息。如上所述，容易适当地掌握液体的水质变动以及水处理系统的控制性能。
进而，根据采水装置10以及采水系统100，采水者无需实施长时间的连续的采水或高频的断续的采水。通过基于采水装置10以及采水系统100的采水的自动化而减轻与采水者的时间的约束相关的负荷。
采水系统100具有贮水槽20，从而采水系统100能够基于采水装置10的控制部13对采水流路102a的控制而在整个规定时间内对经由采水流路102a采集的液体进行贮存。
图4是表示图1的采水系统100的第1变形例的概略结构图。在图1中，对采水系统100将采集的液体贮存于贮水槽20的情况进行了说明，但并不限定于此。采水系统100可以从采集的液体直接对微生物学的负荷的指标进行采样。基于这种目的，采水系统100可以具有取代贮水槽20、或者在此基础上基于采水装置10的控制部13，对采水流路102a的控制而回收经由采水流路102a采集的液体中包含的微生物的过滤器30。
过滤器30例如可以包含负电荷膜。采水系统100可以利用过滤器30中包含的负电荷膜对由液体中的微生物和液体中添加的阳离子形成的复合体进行捕捉而执行微生物的采样。
图5是用于对利用图4的采水系统100执行的采水方法进行说明的流程图。参照图5主要对利用图4的采水系统100执行的采水方法进行说明。
在步骤S200中，采水系统100对与流路102c中流动的液体中的微生物的量关联的指标值进行检测。
在步骤S201中，采水系统100判定在步骤200的检测步骤中检测出的指标值是否达到阈值。如果判定为指标值达到阈值，则采水系统100执行步骤S202的处理。如果判定为指标值未达到阈值，则采水系统100再次执行步骤S200的处理。
在步骤S202中，采水系统100如果在步骤S201的判定步骤中判定为指标值达到阈值，则将流路102c中流动的液体作为用于微生物的测定的液体试样而经由采水流路102a进行采水。更具体而言，采水系统100的采水装置10以将流路102c中流动的液体作为用于微生物的测定的液体试样进行采集的方式而控制采水流路102a。
在步骤S203中，采水系统100利用过滤器30而回收在步骤S202的采水步骤中采集的液体中包含的微生物。
通过利用过滤器30直接回收微生物学的负荷的指标的如上方法，能够在后半段的微生物的测定中更简便地评价微生物学的负荷。
图6是表示图1的采水系统100的第2变形例的概略结构图。采水系统100可以在浓缩的状态对利用图4的过滤器30回收的成为微生物学的负荷的指标的微生物进行回收。采水系统100可以具有包含过滤器30的浓缩装置40。
浓缩装置40可以基于包含过滤器30的任意设备而构成。浓缩装置40例如对采水流路102a中流动来的液体中的微生物进行浓缩而精制出浓缩液。例如，浓缩装置40对利用过滤器30回收的微生物进行浓缩而精制出浓缩液。
图7是用于对利用图6的采水系统100执行的采水方法进行说明的流程图。参照图7主要对利用图6的采水系统100执行的采水方法进行说明。
在步骤S300中，采水系统100对与流路102c中流动的液体中的微生物的量关联的指标值进行检测。
在步骤S301中，采水系统100对在步骤300的检测步骤中检测出的指标值是否达到阈值进行判定。如果判定为指标值达到阈值，则采水系统100执行步骤S302的处理。如果判定为指标值未达到阈值，则采水系统100再次执行步骤S300的处理。
在步骤S302中，采水系统100如果在步骤S301的判定步骤中判定为指标值达到阈值，则将流路102c中流动的液体作为用于微生物的测定的液体试样而经由采水流路102a进行采水。更具体而言，采水系统100的采水装置10以将流路102c中流动的液体作为用于微生物的测定的液体试样进行采水的方式，对采水流路102a进行控制。
在步骤S303中，采水系统100利用过滤器30而回收在步骤S302的采水步骤中采水的液体中包含的微生物。
在步骤S304中，采水系统100在步骤S303的回收步骤中对利用过滤器30回收的微生物进行浓缩而精制出浓缩液。
如上所述，采水系统100能够利用过滤器30直接对微生物学的负荷的指标进行回收并对微生物进行浓缩。因此，即使是在后半段的微生物的测定中、且在浓缩之前小于或等于检测下限的液体试样，采水系统100也能够将其设为能够评价的液体试样。
在上述第1实施方式中，说明了在指标值未达到阈值时将从采水口101流入至采水系统100的液体在排水流路102b流动而向排水管引导的情况，但并不限定于此。采水系统100在配置有第2电磁阀103b的流路侧也具有贮水槽以及过滤器中的至少一者。
(第2实施方式)
图8是本发明的第2实施方式所涉及的采水系统100的概略结构图。参照图8主要对第2实施方式所涉及的采水系统100的结构及功能进行说明。在图8中，与各结构要素结合的实线箭头表示液体的流动。以采水装置10为起点的虚线箭头表示信号的流动。
关于第2实施方式所涉及的采水系统100，传感器部11并未配置为比采水口101更靠下游侧，在位于比采水口101更靠水处理基础设施的水处理过程的上游这一点上与第1实施方式不同。关于其他结构、功能、效果以及变形例等，与第1实施方式相同，对应的说明也适用于第2实施方式所涉及的采水系统100。下面，对与第1实施方式相同的结构部标注相同的标号并省略其说明。主要对与第1实施方式不同的点进行说明。
传感器部11可以对与在比采水口101更靠水处理基础设施的水处理过程的上游处在流路中流动的液体中的微生物的量关联的指标值进行检测。传感器部11可以直接设置于水处理基础设施的流水部位等。例如，在基于采水系统100的检测步骤中使用的检测点可以位于水处理基础设施的处理过程的最上游。另一方面，用于作为用于微生物的测定的液体试样对液体进行采水的采水口101可以位于水处理基础设施的下游的水处理过程的各工序。
例如，参照图8，电磁阀103c预先处于关闭状态。控制部13如果从运算部12获取与运算部12判定出指标值未达到阈值的判定结果相关的输出信号，则维持电磁阀103c的关闭状态。控制部13如果在该状态下从运算部12获取与运算部12判定出指标值达到阈值的判定结果相关的输出信号，则将使得电磁阀103c处于打开状态的控制信号输出至电磁阀103c。由此，电磁阀103c从关闭状态变换为打开状态。此时，贮水槽20对基于控制部13对采水流路102d的控制经由采水流路102d而采集的液体进行贮存。
基于各附图以及实施例而对本发明进行了说明，但应当注意，如果是本领域技术人员则能够基于本发明而进行各种变形及改变。因此，应当留意本发明的范围中包含上述变形及改变。例如，各结构或各步骤中包含的功能等能够以理论上不矛盾的方式再配置，可以将多个结构或步骤组合成1个、或者进行分割。
例如，本发明还能够作为对实现上述采水系统100的各功能的处理内容进行记述的程序或对程序进行记录的记录介质而实现。应当理解本发明的范围内还包含上述内容。
例如，上述各结构部的形状、配置、朝向及个数并不限定于上述说明及附图中的图示的内容。如果能够实现其功能，则各结构部的形状、配置、朝向及个数可以任意地构成。
例如，采水系统100可以仅执行上述第1实施方式以及第2实施方式中说明的采水方法中的任一者，也可以彼此组合执行。
在本发明的一个实施方式所涉及的采水方法中，可以根据水处理基础设施等的应用而将传感器部11的检测点设置于多个部位。本发明的一个实施方式所涉及的采水方法可以在水处理基础设施的水处理过程的各工序的前后作为采水点而执行。
例如，基于上述一个实施方式所涉及的采水系统100，无论微生物的生死，都可以基于该存在个体数而掌握污染状况以及去除实际状态。
例如，上述一个实施方式所涉及的采水系统100，可以具有在贮水槽20或过滤器30的上游侧配置的预过滤器。这种预过滤器可以包含孔径大于设为对象的微生物、且未产生微生物的吸附等的任意过滤器。
在采水系统100中，为了能够应用于包含自来水、食品以及饮料水等在内的上述各种领域，液体的采水时间可以是可变的。在采水系统100中，可以根据微生物学的负荷而设定采水量。用作用于采水的采水口101的采水端口的形状可以是可变的，也可以采用拆装式的采水端口。
标号的说明
10 采水装置
11 传感器部
12 运算部
13 控制部
20 贮水槽
30 过滤器
40 浓缩装置
100 采水系统
101 采水口
102a 采水流路
102b 排水流路
102c 流路
102d 采水流路
103a 第1电磁阀
103b 第2电磁阀
103c 电磁阀

Claims (9)

1.一种采水方法，其中，
所述采水方法包含：
检测步骤，对与在流路中流动的液体中的微生物的量关联的指标值进行检测；
判定步骤，对在所述检测步骤中检测出的所述指标值是否达到阈值进行判定；以及
采水步骤，如果在所述判定步骤中判定为所述指标值达到所述阈值，则将在所述流路中流动的所述液体作为用于所述微生物的测定的液体试样，经由采水流路进行采集。
2.根据权利要求1所述的采水方法，其中，
所述采水方法包含：贮水步骤，将在所述采水步骤中采集的所述液体贮存于贮水槽。
3.根据权利要求1或2所述的采水方法，其中，
所述采水方法包含：回收步骤，利用过滤器对在所述采水步骤中采集的所述液体中包含的所述微生物进行回收。
4.根据权利要求3所述的采水方法，其中，
所述采水方法包含：浓缩步骤，对在所述回收步骤中利用所述过滤器回收的所述微生物进行浓缩而精制出浓缩液。
5.一种采水装置，其中，
所述采水装置具有：
传感器部，其对与在流路中流动的液体中的微生物的量关联的指标值进行检测；
运算部，其对由所述传感器部检测出的所述指标值是否达到阈值进行判定；以及
控制部，其将采水流路控制为，如果所述运算部判定为所述指标值达到所述阈值，则将在所述流路中流动的所述液体作为用于所述微生物的测定的液体试样进行采集。
6.一种采水系统，其中，
所述采水系统具有：
权利要求5所述的采水装置；以及
供作为所述液体试样而采集的所述液体流动的所述采水流路。
7.根据权利要求6所述的采水系统，其中，
所述采水系统具有对基于所述控制部对所述采水流路的控制而采集的所述液体进行贮存的贮水槽。
8.根据权利要求6或7所述的采水系统，其中，
所述采水系统具有：过滤器，其对基于所述控制部对所述采水流路的控制而采集的所述液体中包含的所述微生物进行回收。
9.根据权利要求8所述的采水系统，其中，
所述采水系统具有：浓缩装置，其对由所述过滤器回收的所述微生物进行浓缩而精制出浓缩液。
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