JP2002112761A - 微生物計測センサ - Google Patents
微生物計測センサInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 微生物濃度を適正に維持もしくは抑制する下
水処理場、浄水場、産業排水処理設備などのプラントの
運転管理もしくは運転制御に利用できる微生物計測セン
サを提供すること。 【解決手段】 本発明の微生物計測センサは、測定対象
水１３を紫外線照射部３へ供給する供給手段８と、測定
対象微生物を対象外微生物から選別するための適正な紫
外線照射条件に基づいて、紫外線照射部３における測定
対象水１３に紫外線を照射する紫外線照射手段１と、を
備えている。化学特性測定手段２が、紫外線照射水中の
微生物の生存もしくは死滅に関連する化学特性値を測定
する。微生物濃度演算手段１７が、紫外線照射水中の化
学特性値から、微生物濃度を算出する。
水処理場、浄水場、産業排水処理設備などのプラントの
運転管理もしくは運転制御に利用できる微生物計測セン
サを提供すること。 【解決手段】 本発明の微生物計測センサは、測定対象
水１３を紫外線照射部３へ供給する供給手段８と、測定
対象微生物を対象外微生物から選別するための適正な紫
外線照射条件に基づいて、紫外線照射部３における測定
対象水１３に紫外線を照射する紫外線照射手段１と、を
備えている。化学特性測定手段２が、紫外線照射水中の
微生物の生存もしくは死滅に関連する化学特性値を測定
する。微生物濃度演算手段１７が、紫外線照射水中の化
学特性値から、微生物濃度を算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水管内水、雨水
貯留施設内水、下水処理場流入水、反応タンクや沈殿池
などの下水処理場内工程水、下水処理場処理水などの水
中の、大腸菌群、一般細菌、従属栄養細菌、一般細菌、
硝化細菌、脱窒細菌、リン蓄積細菌、放線菌、糸状細
菌、原生動物、後生動物、クリプトスポリジウム、大腸
菌Ｏ−１５７などの微生物濃度や、浄水場における取水
原水もしくは処理水（送水）中の、藻類、大腸菌群、一
般細菌、クリプトスポリジウム、大腸菌Ｏ−１５７など
の微生物濃度や、産業排水処理設備の流入水もしくは、
処理水中の上記種類、もしくは産業工程で使用、生成す
る微生物の濃度や、河川、湖沼、海域などの公共用水に
おける上記種類の微生物濃度などを迅速かつ高精度に計
測して、上記微生物濃度を適正に維持もしくは抑制する
運転管理もしくは運転制御に利用する技術分野に属す
る。
貯留施設内水、下水処理場流入水、反応タンクや沈殿池
などの下水処理場内工程水、下水処理場処理水などの水
中の、大腸菌群、一般細菌、従属栄養細菌、一般細菌、
硝化細菌、脱窒細菌、リン蓄積細菌、放線菌、糸状細
菌、原生動物、後生動物、クリプトスポリジウム、大腸
菌Ｏ−１５７などの微生物濃度や、浄水場における取水
原水もしくは処理水（送水）中の、藻類、大腸菌群、一
般細菌、クリプトスポリジウム、大腸菌Ｏ−１５７など
の微生物濃度や、産業排水処理設備の流入水もしくは、
処理水中の上記種類、もしくは産業工程で使用、生成す
る微生物の濃度や、河川、湖沼、海域などの公共用水に
おける上記種類の微生物濃度などを迅速かつ高精度に計
測して、上記微生物濃度を適正に維持もしくは抑制する
運転管理もしくは運転制御に利用する技術分野に属す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の微生物計測技術の２つの例とし
て、培養法と免疫センサについて以下に説明する。
て、培養法と免疫センサについて以下に説明する。
【０００３】従来の培養法として、図１４は培養法の装
置概略図、図１５はその測定フロー図である。図１４に
おいて、１０１はシャーレなどの培養容器、１０２は測
定対象水を投入した培地（微生物のえさ）、１０３は培
養の恒温槽、である。
置概略図、図１５はその測定フロー図である。図１４に
おいて、１０１はシャーレなどの培養容器、１０２は測
定対象水を投入した培地（微生物のえさ）、１０３は培
養の恒温槽、である。
【０００４】図１５に示すように、その測定方法は、ま
ず、他の雑菌が混入しないように（コンタミネーション
防止）、培養容器１０１を高温状態もしくは高温加圧状
態で殺菌する。次に、培地１０２を調製し、かつ、この
培地１０２も殺菌する。続いて、測定対象水を培地１０
２に投入して混合し（植菌）、恒温槽１０３内で１日〜
６０日培養する。その後、容器１０１を恒温槽１０３か
ら取り出し、コロニー（微生物群の塊）を目視観察し、
その数を測定し、微生物濃度を算出する。なお、主な微
生物ごとの培養条件は、以下の通りである。
ず、他の雑菌が混入しないように（コンタミネーション
防止）、培養容器１０１を高温状態もしくは高温加圧状
態で殺菌する。次に、培地１０２を調製し、かつ、この
培地１０２も殺菌する。続いて、測定対象水を培地１０
２に投入して混合し（植菌）、恒温槽１０３内で１日〜
６０日培養する。その後、容器１０１を恒温槽１０３か
ら取り出し、コロニー（微生物群の塊）を目視観察し、
その数を測定し、微生物濃度を算出する。なお、主な微
生物ごとの培養条件は、以下の通りである。
【０００５】・大腸菌群 ：２０時間 ・一般細菌 ：１日 ・従属栄養細菌 ：７日 ・硝化細菌 ：１〜２ヶ月 ・放線菌 ：１〜４週間 もう１つの従来技術である免疫センサの構成を、図１６
に示す。図１６において、１１１はセンサ反応部、１１
２は抗体、１１３は膜、１１４は検出槽、１１５は検出
器、１１６は増幅部、１１７は変換器、１１８は測定対
象水、１１９は測定処理水、である。
に示す。図１６において、１１１はセンサ反応部、１１
２は抗体、１１３は膜、１１４は検出槽、１１５は検出
器、１１６は増幅部、１１７は変換器、１１８は測定対
象水、１１９は測定処理水、である。
【０００６】ここで、図１６に示す免疫センサの製造方
法について説明する。例えば、硝化細菌を含んだ液を、
図１５に示すフローと同様に培養し、硝化細菌のみを抽
出し、さらにそれをマウス、ラットなどの小動物に摂取
して、免疫反応を起こさせる。数日問経過すると、硝化
細菌に反応する抗体が小動物の中に形成されてくる。こ
れに細胞融合などのバイオテクノロジー技術を適用する
ことによって、硝化細菌のみに反応する抗体、すなわ
ち、モノクロナル抗体を獲得することができる。このよ
うな硝化細菌に反応する抗体１１２を、支持体としての
腹１１３に結合させる。
法について説明する。例えば、硝化細菌を含んだ液を、
図１５に示すフローと同様に培養し、硝化細菌のみを抽
出し、さらにそれをマウス、ラットなどの小動物に摂取
して、免疫反応を起こさせる。数日問経過すると、硝化
細菌に反応する抗体が小動物の中に形成されてくる。こ
れに細胞融合などのバイオテクノロジー技術を適用する
ことによって、硝化細菌のみに反応する抗体、すなわ
ち、モノクロナル抗体を獲得することができる。このよ
うな硝化細菌に反応する抗体１１２を、支持体としての
腹１１３に結合させる。
【０００７】この状態で、測定対象水１１８を供給する
と、測定対象水１１８中に硝化細菌が含まれている場合
に、抗体１１２に硝化細菌が結合し、凝集反応が起こ
る。この反応が、例えば画像センサで構成される検出器
１１５で計測され、その計測データに基いて増幅部１１
６および変換器１１７で硝化細菌の濃度が演算処理され
る。
と、測定対象水１１８中に硝化細菌が含まれている場合
に、抗体１１２に硝化細菌が結合し、凝集反応が起こ
る。この反応が、例えば画像センサで構成される検出器
１１５で計測され、その計測データに基いて増幅部１１
６および変換器１１７で硝化細菌の濃度が演算処理され
る。
【０００８】その他、免疫センサではないが、測定時間
が６〜１２時間という硝化細菌測定キットが実用化され
ている。
が６〜１２時間という硝化細菌測定キットが実用化され
ている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上に
説明した従来技術においては、次のような問題が発生し
ている。
説明した従来技術においては、次のような問題が発生し
ている。
【００１０】培養法においては、測定時間が、１日〜６
０日と非常に長い。そのため、それらの測定値を用い
て、下水処理場、浄水場、排水処理設備などのプラント
の運転を管理することができない。また、大腸菌群、ク
リプトスポリジウム、Ｏ−１５７などの有害微生物が流
出したり、あるいは、流出しそうになったりした時も、
測定結果を得るまでに上記のような長時間がかかるた
め、迅速な対応をとることが不可能である。
０日と非常に長い。そのため、それらの測定値を用い
て、下水処理場、浄水場、排水処理設備などのプラント
の運転を管理することができない。また、大腸菌群、ク
リプトスポリジウム、Ｏ−１５７などの有害微生物が流
出したり、あるいは、流出しそうになったりした時も、
測定結果を得るまでに上記のような長時間がかかるた
め、迅速な対応をとることが不可能である。
【００１１】さらに培養法においては、準備作業及び測
定作業に、手間と熟練が必要である。すなわち、滅菌、
植菌などの準備、測定等の作業に手間と熟練を要し、測
定手法として一般的に実施することが困難である。ま
た、これらの作業を自動化したセンサを構築する場合、
メカニクスが非常に複雑となるため、その製造コストは
高く、メンテナンス性も悪い。
定作業に、手間と熟練が必要である。すなわち、滅菌、
植菌などの準備、測定等の作業に手間と熟練を要し、測
定手法として一般的に実施することが困難である。ま
た、これらの作業を自動化したセンサを構築する場合、
メカニクスが非常に複雑となるため、その製造コストは
高く、メンテナンス性も悪い。
【００１２】一方、免疫センサにおいても、測定時間
が、同様に、数時間（６〜１２ｈ）と長い。上記の培養
法よりは改善されているものの、まだ運転管理に利用す
るためには長く、やはり微生物の流出などの異常状態へ
の即座の対応が困難である。
が、同様に、数時間（６〜１２ｈ）と長い。上記の培養
法よりは改善されているものの、まだ運転管理に利用す
るためには長く、やはり微生物の流出などの異常状態へ
の即座の対応が困難である。
【００１３】さらに免疫センサにおいては、抗体が不安
定で、長期間のセンシングが不可能である。すなわち、
抗体はたん白質であり、高温、雑菌、汚れなどに弱く、
長期間使用していると変性してしまい、本来の特性であ
る特定の微生物との結合が不可能となり、実際上、数週
間以上にわたる長期の使用ができない。
定で、長期間のセンシングが不可能である。すなわち、
抗体はたん白質であり、高温、雑菌、汚れなどに弱く、
長期間使用していると変性してしまい、本来の特性であ
る特定の微生物との結合が不可能となり、実際上、数週
間以上にわたる長期の使用ができない。
【００１４】そして免疫センサにおいても、抗体作成作
業に、手間と熟練が必要である。すなわち、マウスなど
の小動物の取り扱い、免疫・抗体の取り出し、細胞融合
などの作業において、非常に特殊かつ熟練した技術が必
要である。また、熟練者であっても、抗体作成には１ヶ
月以上が必要であり、非常な手間を要している。
業に、手間と熟練が必要である。すなわち、マウスなど
の小動物の取り扱い、免疫・抗体の取り出し、細胞融合
などの作業において、非常に特殊かつ熟練した技術が必
要である。また、熟練者であっても、抗体作成には１ヶ
月以上が必要であり、非常な手間を要している。
【００１５】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、下水管内水、雨水貯留施設内水、下水処
理場流入水、反応タンクや沈殿池などの下水処理場内工
程水、下水処理場処理水などの水中の、大腸菌群、一般
細菌、従属栄養細菌、一般細菌、硝化細菌、脱窒細菌、
リン蓄積細菌、放線菌、糸状細菌、原生動物、後生動
物、クリプトスポリジウム、大腸菌Ｏ−１５７などの微
生物濃度や、浄水場における取水原水もしくは処理水
（送水）中の、藻類、大腸菌群、一般細菌、クリプトス
ポリジウム、大腸菌Ｏ−１５７などの微生物濃度や、産
業排水処理設備の流入水もしくは、処理水中の上記種
類、もしくは産業工程で使用、生成する微生物の濃度
や、河川、湖沼、海域などの公共用水における上記種類
の微生物濃度などを迅速かつ高精度に計測して、上記微
生物濃度を適正に維持もしくは抑制する下水処理場、浄
水場、産業排水処理設備などのプラントの運転管理もし
くは運転制御に利用できる微生物計測センサを提供する
ことを目的とする。
たものであり、下水管内水、雨水貯留施設内水、下水処
理場流入水、反応タンクや沈殿池などの下水処理場内工
程水、下水処理場処理水などの水中の、大腸菌群、一般
細菌、従属栄養細菌、一般細菌、硝化細菌、脱窒細菌、
リン蓄積細菌、放線菌、糸状細菌、原生動物、後生動
物、クリプトスポリジウム、大腸菌Ｏ−１５７などの微
生物濃度や、浄水場における取水原水もしくは処理水
（送水）中の、藻類、大腸菌群、一般細菌、クリプトス
ポリジウム、大腸菌Ｏ−１５７などの微生物濃度や、産
業排水処理設備の流入水もしくは、処理水中の上記種
類、もしくは産業工程で使用、生成する微生物の濃度
や、河川、湖沼、海域などの公共用水における上記種類
の微生物濃度などを迅速かつ高精度に計測して、上記微
生物濃度を適正に維持もしくは抑制する下水処理場、浄
水場、産業排水処理設備などのプラントの運転管理もし
くは運転制御に利用できる微生物計測センサを提供する
ことを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、測定対象水を
紫外線照射部へ供給する供給手段と、測定対象微生物を
対象外微生物から選別するための適正な紫外線照射条件
に基づいて、紫外線照射部における測定対象水に紫外線
を照射する紫外線照射手段と、微生物の生存もしくは死
滅に関連する紫外線照射水中の化学特性値を測定する化
学特性測定手段と、紫外線照射水中の化学特性値から微
生物濃度を算出する微生物濃度演算手段と、を備えたこ
とを特徴とする微生物計測センサである。
紫外線照射部へ供給する供給手段と、測定対象微生物を
対象外微生物から選別するための適正な紫外線照射条件
に基づいて、紫外線照射部における測定対象水に紫外線
を照射する紫外線照射手段と、微生物の生存もしくは死
滅に関連する紫外線照射水中の化学特性値を測定する化
学特性測定手段と、紫外線照射水中の化学特性値から微
生物濃度を算出する微生物濃度演算手段と、を備えたこ
とを特徴とする微生物計測センサである。
【００１７】本発明によれば、紫外線照射水中の微生物
の生存もしくは死滅に関連する化学特性値を測定するこ
とによって、微生物濃度を迅速かつ高精度に計測するこ
とができる。
の生存もしくは死滅に関連する化学特性値を測定するこ
とによって、微生物濃度を迅速かつ高精度に計測するこ
とができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の
形態の微生物計測センサの測定原理を示す図である。図
１に示すように、測定対象水の微生物濃度Ｘｉは、紫外
線が照射されることにより、ある一定のラグタイム（無
駄時間）を経て指数的に減少し、最終的にはほとんど０
となる（殺菌される）。しかしながら、測定対象微生物
の種類ごとに、そのラグタイムや減少速度は異なる。本
件発明者らは、紫外線殺菌実験により、特に紫外線に弱
い微生物ほどそのラグタイムが短く、減少速度が大きく
なることを知見した。従って、このラグタイムと減少速
度の違いに基づいて、測定対象微生物を対象外微生物か
ら特異的に選別することが可能であることを知見した。
面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の
形態の微生物計測センサの測定原理を示す図である。図
１に示すように、測定対象水の微生物濃度Ｘｉは、紫外
線が照射されることにより、ある一定のラグタイム（無
駄時間）を経て指数的に減少し、最終的にはほとんど０
となる（殺菌される）。しかしながら、測定対象微生物
の種類ごとに、そのラグタイムや減少速度は異なる。本
件発明者らは、紫外線殺菌実験により、特に紫外線に弱
い微生物ほどそのラグタイムが短く、減少速度が大きく
なることを知見した。従って、このラグタイムと減少速
度の違いに基づいて、測定対象微生物を対象外微生物か
ら特異的に選別することが可能であることを知見した。
【００１９】例えば、図１に示すように、下水のような
大腸菌群と従属栄養細菌群との２種類の微生物群が混在
する測定対象水に対して紫外線を照射すると、図１のｔ
１時において、従属栄養細菌群のほとんどが未だ死滅し
ていないのに大腸菌群は全て死滅している。すなわち、
ｔ１時における各々の化学特性の違いから、微生物群を
特異的に選別（センシング）可能なのである。
大腸菌群と従属栄養細菌群との２種類の微生物群が混在
する測定対象水に対して紫外線を照射すると、図１のｔ
１時において、従属栄養細菌群のほとんどが未だ死滅し
ていないのに大腸菌群は全て死滅している。すなわち、
ｔ１時における各々の化学特性の違いから、微生物群を
特異的に選別（センシング）可能なのである。
【００２０】本実施の形態は、このような紫外線照射に
よる微生物の抵抗性（強さ）を利用するものである。図
２は、本実施の形態の微生物計測センサである、呼吸速
度を利用した大腸菌センサの構成概略図である。図２に
おいて、１は紫外線ランプ（紫外線照射手段）、２はＤ
Ｏ計（化学特性測定手段）、３は反応器（紫外線照射
部）、４は撹拌器、５は空気源、６は散気管、７は空気
管、８はポンプ（供給手段）、９は開閉弁、１０〜１２
は管、１３は測定対象水、１４は測定処理水、１５は紫
外線強度調整部、１６は呼吸速度演算部、１７は微生物
濃度演算部、１８は制御装置、である。
よる微生物の抵抗性（強さ）を利用するものである。図
２は、本実施の形態の微生物計測センサである、呼吸速
度を利用した大腸菌センサの構成概略図である。図２に
おいて、１は紫外線ランプ（紫外線照射手段）、２はＤ
Ｏ計（化学特性測定手段）、３は反応器（紫外線照射
部）、４は撹拌器、５は空気源、６は散気管、７は空気
管、８はポンプ（供給手段）、９は開閉弁、１０〜１２
は管、１３は測定対象水、１４は測定処理水、１５は紫
外線強度調整部、１６は呼吸速度演算部、１７は微生物
濃度演算部、１８は制御装置、である。
【００２１】図２の微生物計測センサの作用を、図３の
フローチャートにより説明する。
フローチャートにより説明する。
【００２２】まず、ポンプ８をＯＮにすることにより、
測定対象水１３として下水処理場処理水を反応器３内に
供給する。次に、ポンプ８をＯＦＦにしてその供給を停
止し、コンプレッサ５をＯＮにして、空気源５から空気
を反応器３内に供給し、反応器３内の測定対象水１３中
の溶存酸素濃度（ＤＯ：Disso1ved Oxygen）を飽和状態
の８〜１０ｍｇ／Ｌまで高くする。その後、コンプレッ
サ５をＯＦＦ、撹拌器４をＯＮにして、ＤＯ計２の計測
を開始する。
測定対象水１３として下水処理場処理水を反応器３内に
供給する。次に、ポンプ８をＯＦＦにしてその供給を停
止し、コンプレッサ５をＯＮにして、空気源５から空気
を反応器３内に供給し、反応器３内の測定対象水１３中
の溶存酸素濃度（ＤＯ：Disso1ved Oxygen）を飽和状態
の８〜１０ｍｇ／Ｌまで高くする。その後、コンプレッ
サ５をＯＦＦ、撹拌器４をＯＮにして、ＤＯ計２の計測
を開始する。
【００２３】この時の状態は、呼吸速度測定時における
ＤＯ変化図（図４）のＡに相当している。すなわち、測
定対象水１３である下水処理場処理水中の、大腸菌群と
従属栄養細菌群との両方が呼吸を行い、それによりＤＯ
が消費されている状態である。（１）式に示すように、
グラフの傾きが呼吸速度である。
ＤＯ変化図（図４）のＡに相当している。すなわち、測
定対象水１３である下水処理場処理水中の、大腸菌群と
従属栄養細菌群との両方が呼吸を行い、それによりＤＯ
が消費されている状態である。（１）式に示すように、
グラフの傾きが呼吸速度である。
【００２４】 ［Ｒｒ］＝ｄ［ＤＯ］／ｄｔ．．．．．．．（１）式 Ｒｒ：呼吸速度（Respiration Rate）、単位mg／Ｌ／ｍ
ｉｎ ＤＯ：溶存酸素濃度（Disso1ved Oxygen）、単位mg／Ｌ このようにして第１の呼吸速度［Ｒｒ］1 の測定を終了
した後、撹幹器４をＯＦＦ、開閉弁９をＯＮにする。こ
れにより、測定処理水１４が排水される。
ｉｎ ＤＯ：溶存酸素濃度（Disso1ved Oxygen）、単位mg／Ｌ このようにして第１の呼吸速度［Ｒｒ］1 の測定を終了
した後、撹幹器４をＯＦＦ、開閉弁９をＯＮにする。こ
れにより、測定処理水１４が排水される。
【００２５】次に、ポンプ８をＯＦＦにしてから一定時
間内に、紫外線ランプ１がＯＮになったか否かを判断し
て、なっていなければ（Ｎｏ）紫外線ランプ１をＯＮに
して、紫外線照射殺菌を行う。ここで紫外線照射時間
は、従属栄養細菌群は生存しかつ大腸菌群が死滅する条
件に設定される。この条件での紫外線照射の後、紫外線
ランプ１をＯＦＦにし、前記と同様に第２の呼吸速度
［Ｒｒ］2 を演算する。この［Ｒｒ］2 は、大腸菌群の
みが死滅していることにより、大腸菌群以外の従属栄養
細菌群のみの呼吸速度である。これは、図４のＢに相当
する。
間内に、紫外線ランプ１がＯＮになったか否かを判断し
て、なっていなければ（Ｎｏ）紫外線ランプ１をＯＮに
して、紫外線照射殺菌を行う。ここで紫外線照射時間
は、従属栄養細菌群は生存しかつ大腸菌群が死滅する条
件に設定される。この条件での紫外線照射の後、紫外線
ランプ１をＯＦＦにし、前記と同様に第２の呼吸速度
［Ｒｒ］2 を演算する。この［Ｒｒ］2 は、大腸菌群の
みが死滅していることにより、大腸菌群以外の従属栄養
細菌群のみの呼吸速度である。これは、図４のＢに相当
する。
【００２６】そして、紫外線ランプ１がＯＮであったこ
とを判断した後（Ｙｅｓ）、呼吸速度演算部１６が
（２）式に示す呼吸速度差分演算によって、大腸菌群の
みの呼吸速度［Ｒｒ］3 を算出する。そして、微生物濃
度演算部１７が、（３）式を利用して、測定対象微生物
である大腸菌群の微生物濃度Ｘ3 を算出する。
とを判断した後（Ｙｅｓ）、呼吸速度演算部１６が
（２）式に示す呼吸速度差分演算によって、大腸菌群の
みの呼吸速度［Ｒｒ］3 を算出する。そして、微生物濃
度演算部１７が、（３）式を利用して、測定対象微生物
である大腸菌群の微生物濃度Ｘ3 を算出する。
【００２７】 ［Ｒｒ］3 ＝（［Ｒｒ］1 −［Ｒｒ］2 ） ．． （２）式 Ｘ3 ＝ａ＊［Ｒｒ］3 ．．．．．．．．．．． （３）式 ［Ｒｒ］1 ：測定対象水の呼吸速度（大腸菌群十従属栄
養細菌） ［Ｒｒ］2 ：紫外線照射水の呼吸速度（従属栄養細菌） ［Ｒｒ］3 ：測定対象水と紫外線照射水の呼吸速度差分
（大腸菌群） Ｘ3 ：大腸菌群の濃度 以上のように、本実施の形態によれば、紫外線照射水中
の微生物の生存もしくは死滅に関連する化学特性値を測
定することによって、微生物濃度を迅速かつ高精度に計
測することができる。
養細菌） ［Ｒｒ］2 ：紫外線照射水の呼吸速度（従属栄養細菌） ［Ｒｒ］3 ：測定対象水と紫外線照射水の呼吸速度差分
（大腸菌群） Ｘ3 ：大腸菌群の濃度 以上のように、本実施の形態によれば、紫外線照射水中
の微生物の生存もしくは死滅に関連する化学特性値を測
定することによって、微生物濃度を迅速かつ高精度に計
測することができる。
【００２８】特に、化学特性値としてＤＯ計２によって
測定される呼吸速度を利用しているため、センサとして
の測定精度が高い。また、この場合、微生物濃度Ｘ3 は
呼吸速度［Ｒｒ］3 の比例関数として算出されるため、
センサ運転開始時の設定も容易である。
測定される呼吸速度を利用しているため、センサとして
の測定精度が高い。また、この場合、微生物濃度Ｘ3 は
呼吸速度［Ｒｒ］3 の比例関数として算出されるため、
センサ運転開始時の設定も容易である。
【００２９】また、適正な紫外線照射条件のために照射
時間の調整を利用することにより、タイマ制御、シーク
エンス制御など単純な制御方法で測定対象微生物を対象
外微生物から選別することが可能となる。
時間の調整を利用することにより、タイマ制御、シーク
エンス制御など単純な制御方法で測定対象微生物を対象
外微生物から選別することが可能となる。
【００３０】本実施の形態では、紫外線ランプ１，ＤＯ
計２、撹拌器４などを、反応器３内において、垂直方向
に、密閉状態の液相部に設置したので、紫外線照射条件
が安定すると共に、センサの精度が向上している。
計２、撹拌器４などを、反応器３内において、垂直方向
に、密閉状態の液相部に設置したので、紫外線照射条件
が安定すると共に、センサの精度が向上している。
【００３１】なお、水供給手段（ポンプ８等）により、
測定対象水１３は濃縮あるいは希釈されることなく、そ
のままの状態で供給されるため、センサの構成がシンプ
ルである。
測定対象水１３は濃縮あるいは希釈されることなく、そ
のままの状態で供給されるため、センサの構成がシンプ
ルである。
【００３２】もっとも、本実施の形態の微生物計測セン
サは、以下のように種々に変形され得る。
サは、以下のように種々に変形され得る。
【００３３】例えば、適正な紫外線照射条件の調整方法
としては、照射時間を調整する他、紫外線ランプの強度
を調整したり、作動させる紫外線ランプの台数を調整す
ることも有効である。この場合、照射時間による選別方
法と比較して、より短い時間で紫外線照射殺菌反応を得
ることができる。
としては、照射時間を調整する他、紫外線ランプの強度
を調整したり、作動させる紫外線ランプの台数を調整す
ることも有効である。この場合、照射時間による選別方
法と比較して、より短い時間で紫外線照射殺菌反応を得
ることができる。
【００３４】また、紫外線照射手段としての紫外線ラン
プ１等の各構成部材の配置や数は、図２に示す態様に限
定されない。例えば、各構成部材は、垂直方向の他、水
平方向や斜め方向にも設置され得る。
プ１等の各構成部材の配置や数は、図２に示す態様に限
定されない。例えば、各構成部材は、垂直方向の他、水
平方向や斜め方向にも設置され得る。
【００３５】また、紫外線ランプ１は、水に浸せき状態
で配置される必要はない。例えば、図５に示すように、
紫外線ランプ１ｂが気相部分に設置される態様も採用可
能である。図５の場合、紫外線ランプ１ｂを除いた微生
物計測センサユニット１９は、液相部に配置されてい
る。この場合、紫外線ランプ１ｂは、気相部にあるので
水に汚れることがなく、メンテナンスが容易である。あ
るいは、図６に示すように、微生物計測センサ２２は、
密閉状態の測定対象水中に配置されないで、測定対象水
が流れるプラントそのものに取り付けることも可能であ
る。ここで、２０は下水処理場の最終沈殿池、２１は越
流堰である。この場合、水供給手段としてポンプや配管
などを設置する必要がなく、センサの構成が更に容易と
なる。
で配置される必要はない。例えば、図５に示すように、
紫外線ランプ１ｂが気相部分に設置される態様も採用可
能である。図５の場合、紫外線ランプ１ｂを除いた微生
物計測センサユニット１９は、液相部に配置されてい
る。この場合、紫外線ランプ１ｂは、気相部にあるので
水に汚れることがなく、メンテナンスが容易である。あ
るいは、図６に示すように、微生物計測センサ２２は、
密閉状態の測定対象水中に配置されないで、測定対象水
が流れるプラントそのものに取り付けることも可能であ
る。ここで、２０は下水処理場の最終沈殿池、２１は越
流堰である。この場合、水供給手段としてポンプや配管
などを設置する必要がなく、センサの構成が更に容易と
なる。
【００３６】また、化学特性測定手段としては、呼吸速
度を測定するＤＯ計２を採用したが、それ以外の測定手
段を用いることも可能である。
度を測定するＤＯ計２を採用したが、それ以外の測定手
段を用いることも可能である。
【００３７】例えば、ＯＲＰ（Oxygen Reduction Poten
tia1：酸化還元電位）計による呼吸速度検出が可能であ
る。この場合、図７に示すように、ＤＯ計２に比べてや
や無駄時間が長く応答性が低くなるものの、測定対象水
の検出レベル（Ａ）と紫外線照射水の検出レベル（Ｂ）
との差の変化速度が高くなり、すなわち、検出感度が向
上するといった効果がある。
tia1：酸化還元電位）計による呼吸速度検出が可能であ
る。この場合、図７に示すように、ＤＯ計２に比べてや
や無駄時間が長く応答性が低くなるものの、測定対象水
の検出レベル（Ａ）と紫外線照射水の検出レベル（Ｂ）
との差の変化速度が高くなり、すなわち、検出感度が向
上するといった効果がある。
【００３８】あるいは、化学特性測定手段として吸光度
の測定手段を採用することができる。すなわち、吸光度
による生物の生存・死滅の判断を利用することが可能で
ある。
の測定手段を採用することができる。すなわち、吸光度
による生物の生存・死滅の判断を利用することが可能で
ある。
【００３９】例えば、藻類などの色素を有する微生物
は、ある波長λ１に特定の吸光度を有する。吸光度と微
生物濃度との関係は、（４）式〜（７）式の関係で示さ
れる（ランバート・べールの法則）。そして図８に示す
ように、紫外線照射殺菌前後の吸光度の差（実線と点線
との差）を検出することにより、微生物濃度が検出可能
である。この場合、呼吸速度を検出する方法に比べて、
より一層短い時間（１〜５分）での測定が可能となる。
は、ある波長λ１に特定の吸光度を有する。吸光度と微
生物濃度との関係は、（４）式〜（７）式の関係で示さ
れる（ランバート・べールの法則）。そして図８に示す
ように、紫外線照射殺菌前後の吸光度の差（実線と点線
との差）を検出することにより、微生物濃度が検出可能
である。この場合、呼吸速度を検出する方法に比べて、
より一層短い時間（１〜５分）での測定が可能となる。
【００４０】 ＡＢＳ＝Ｉｏｇ（Ｉ0 ／Ｉ）．．．．．．． （４）式 ＝β・Ｃ・Ｌ．．．．．．．．．．． （５）式 ＡＢＳ：吸光度 Ｉ0 ：測定セルに入る単色光の強度 Ｉ ：測定セル透過後の光の強度 Ｃ ：測定対象物質の濃度 Ｌ ：測定セルの長さ β ：比例係数 ［ＡＢＳ］3 ＝（［ＡＢＳ］1 −［ＡＢＳ］2 ）．．（６）式 Ｘ3 ＝ａ＊［ＡＢＳ］3 ．．．．．．．．．．．．（７）式 ［ＡＢＳ］1 ：測定対象水の吸光度（藻類十従属栄養細
菌） ［ＡＢＳ］2 ：紫外線照射水の吸光度（藻類） ［ＡＢＳ］3 ：測定対象水と紫外線照射水の吸光度差分
（藻類） Ｘ3 ：藻類の濃度 あるいは、化学特性測定手段として蛍光強度の測定手段
を採用することができる。すなわち、蛍光強度による生
物の生存・死滅の判断を利用することが可能である。こ
こで蛍光強度とは、Ｘ線など高エネルギーを物質に照射
し、その時に励起し基底状態に戻るときに物質から出さ
れる蛍光の強度である。
菌） ［ＡＢＳ］2 ：紫外線照射水の吸光度（藻類） ［ＡＢＳ］3 ：測定対象水と紫外線照射水の吸光度差分
（藻類） Ｘ3 ：藻類の濃度 あるいは、化学特性測定手段として蛍光強度の測定手段
を採用することができる。すなわち、蛍光強度による生
物の生存・死滅の判断を利用することが可能である。こ
こで蛍光強度とは、Ｘ線など高エネルギーを物質に照射
し、その時に励起し基底状態に戻るときに物質から出さ
れる蛍光の強度である。
【００４１】蛍光強度は、前記吸光度と同様に、色素成
分を有する微生物との相関が高い。このため、紫外線照
射後の蛍光強度、例えば、紫外線照射前後の蛍光強度の
差分を利用することによって、微生物濃度を測定するこ
とができる。この態様を採用すれば、さらに高い精度で
微生物濃度を検出することが可能である。
分を有する微生物との相関が高い。このため、紫外線照
射後の蛍光強度、例えば、紫外線照射前後の蛍光強度の
差分を利用することによって、微生物濃度を測定するこ
とができる。この態様を採用すれば、さらに高い精度で
微生物濃度を検出することが可能である。
【００４２】あるいは、化学特性測定として、核酸の１
種であるＤＮＡの塩基成分のＡ，Ｔ，Ｇ，Ｃの含量を測
定し、特にＧＣ含量を測定することにより、紫外線照射
により破壊された遺伝子の濃度から微生物の濃度を計測
することが可能である。
種であるＤＮＡの塩基成分のＡ，Ｔ，Ｇ，Ｃの含量を測
定し、特にＧＣ含量を測定することにより、紫外線照射
により破壊された遺伝子の濃度から微生物の濃度を計測
することが可能である。
【００４３】この態様を採用すれば、紫外線照射によっ
て微生物のＤＮＡの一部が損傷を受けることに基づき、
直接その損傷の程度を測定できるため、微生物の選別の
精度が更に向上する。また、塩基組成の濃度のみなら
ず、紫外線照射前後の塩基配列を比較することにより、
微生物を特定することも可能である。
て微生物のＤＮＡの一部が損傷を受けることに基づき、
直接その損傷の程度を測定できるため、微生物の選別の
精度が更に向上する。また、塩基組成の濃度のみなら
ず、紫外線照射前後の塩基配列を比較することにより、
微生物を特定することも可能である。
【００４４】なお、以上の実施の形態においては、微生
物濃度の演算式として（３）式のような比例関係式を用
いたが、それ以外の数式モデルを使用することも可能で
ある。例えば（８）式のような線形式、（９）式のよう
なべき乗式、（１０）式のような指数関数式なども採用
可能である。
物濃度の演算式として（３）式のような比例関係式を用
いたが、それ以外の数式モデルを使用することも可能で
ある。例えば（８）式のような線形式、（９）式のよう
なべき乗式、（１０）式のような指数関数式なども採用
可能である。
【００４５】 Ｘ3 ＝ａ＊［Ｒｒ］3 ＋ｂ．．．．．．．（８）式 Ｘ3 ＝ａ＊（［Ｒｒ］3 ）c ＋ｂ ．．．（９）式 Ｘ3 ＝ａ＊ｅx ．．．．．．．．．（１０）式 （ｘ＝［Ｒｒ］3 ） ［Ｒｒ］3 ：測定対象水と紫外線照射水の呼吸速度差分
（大腸菌群） Ｘ3 ：大腸菌群の濃度 ａ，ｂ，ｃ：定数 また、微生物濃度Ｘ3 を算出するための入力値として、
［Ｒｒ］3 以外の入力値を用いた補正演算を採用するこ
とも可能である。例えば、図９に示すように、測定対象
水１３が導入される管１０の内部に配置された濁度計３
１の濁度値によって微生物濃度演算部１７の出力値を補
正する微生物濃度補正演算部３２が設けられ得る。より
具体的には、（１１）式に示すように、濁度値ＴＵを用
いた補正演算が可能である。この場合、濁度のような供
雑成分の混入があっても、紫外線照射による測定対象微
生物の選別の精度を高く維持することが可能である。
（大腸菌群） Ｘ3 ：大腸菌群の濃度 ａ，ｂ，ｃ：定数 また、微生物濃度Ｘ3 を算出するための入力値として、
［Ｒｒ］3 以外の入力値を用いた補正演算を採用するこ
とも可能である。例えば、図９に示すように、測定対象
水１３が導入される管１０の内部に配置された濁度計３
１の濁度値によって微生物濃度演算部１７の出力値を補
正する微生物濃度補正演算部３２が設けられ得る。より
具体的には、（１１）式に示すように、濁度値ＴＵを用
いた補正演算が可能である。この場合、濁度のような供
雑成分の混入があっても、紫外線照射による測定対象微
生物の選別の精度を高く維持することが可能である。
【００４６】補正のための入力値（因子）としては、濁
度以外にも、ＳＳ（ Suspended So1id：浮遊物質）量、
ＵＶ値（紫外線吸光度）、ｐＨ、水温、ＣＯＤ，ＴＯＣ
のいずれか１つ以上が使用され得る。
度以外にも、ＳＳ（ Suspended So1id：浮遊物質）量、
ＵＶ値（紫外線吸光度）、ｐＨ、水温、ＣＯＤ，ＴＯＣ
のいずれか１つ以上が使用され得る。
【００４７】 Ｘ3 ＝ａ＊［Ｒｒ］3 ＋ｂ．．．．．．．．（８）式 Ｘ4 ＝ｄ＊Ｘ3 ／［ＴＵ］．．．．．．．．（１１）式 ［Ｒｒ］3 ：測定対象水と紫外線照射水の呼吸速度差分
（大腸菌群） Ｘ3 ：大腸菌群濃度 ａ，ｂ：定数 ［ＴＵ］：濁度 Ｘ4 ：補正演算後の大腸菌群濃度 ｄ ：補正係数 また、測定対象微生物もしくは対象外微生物のどちらか
を抑制する化学物質もしくは当該化学物質を溶解した水
を、紫外線照射部である反応器３内へ供給することが有
効である。例えば、図１０に示すように、測定対象微生
物の抗生物質３５が、ポンプ３６を有する管３７を介し
て、反応器３内に供給される。この供給のタイミング
は、図３を用いて説明した紫外線照射工程の前である。
（大腸菌群） Ｘ3 ：大腸菌群濃度 ａ，ｂ：定数 ［ＴＵ］：濁度 Ｘ4 ：補正演算後の大腸菌群濃度 ｄ ：補正係数 また、測定対象微生物もしくは対象外微生物のどちらか
を抑制する化学物質もしくは当該化学物質を溶解した水
を、紫外線照射部である反応器３内へ供給することが有
効である。例えば、図１０に示すように、測定対象微生
物の抗生物質３５が、ポンプ３６を有する管３７を介し
て、反応器３内に供給される。この供給のタイミング
は、図３を用いて説明した紫外線照射工程の前である。
【００４８】この場合、測定対象微生物の選別がより一
層容易となる。
層容易となる。
【００４９】なお、化学物質として色素物質を追加する
こともできる。このような色素成分の投入は、従属栄養
細菌群の紫外線殺菌を特異的に加速させると共に大腸菌
群の紫外線殺菌を低下させることが、本件発明者によっ
て知見された。
こともできる。このような色素成分の投入は、従属栄養
細菌群の紫外線殺菌を特異的に加速させると共に大腸菌
群の紫外線殺菌を低下させることが、本件発明者によっ
て知見された。
【００５０】さらには、紫外線照射部としての反応器３
に至る前に、測定対象微生物もしくは対象外微生物のど
ちらかを抑制する加熱処理もしくは冷蔵処理を行うこと
が有効である。例えば、ヒータによる加熱処理を併用し
て最適生育温度の違いを利用することにより、選別が加
速され得る。あるいは、冷蔵処理を併用することによっ
ても、選別の効率向上が可能である。
に至る前に、測定対象微生物もしくは対象外微生物のど
ちらかを抑制する加熱処理もしくは冷蔵処理を行うこと
が有効である。例えば、ヒータによる加熱処理を併用し
て最適生育温度の違いを利用することにより、選別が加
速され得る。あるいは、冷蔵処理を併用することによっ
ても、選別の効率向上が可能である。
【００５１】また、測定対象水を濃縮あるいは希釈する
ことにより、微生物の生存もしくは死滅に関連する化学
特性を測定する化学特性測定手段の測定範囲を実質的に
拡大することが可能である。
ことにより、微生物の生存もしくは死滅に関連する化学
特性を測定する化学特性測定手段の測定範囲を実質的に
拡大することが可能である。
【００５２】例えば、測定対象水、阻害物質添加の測定
対象水、紫外線照射水、阻害物質添加紫外線照射水のい
ずれか１つ以上を濃縮する手段と、当該濃縮の濃縮率を
算出する手段と、を更に備え、微生物濃度演算手段が、
微生物濃度を前記濃縮率で除するようになっていること
が好ましい。
対象水、紫外線照射水、阻害物質添加紫外線照射水のい
ずれか１つ以上を濃縮する手段と、当該濃縮の濃縮率を
算出する手段と、を更に備え、微生物濃度演算手段が、
微生物濃度を前記濃縮率で除するようになっていること
が好ましい。
【００５３】このような例を、図１１を用いて説明す
る。図１１において、４１は限外ろ過膜（濃縮手段）で
あり、測定対象水１３はポンプ８を駆動することにより
限外ろ過膜４１を透過し、透過液４５が管４４を介して
排出される一方、透過しない液すなわち濃縮液がある一
定の比率（濃縮率Ｒ１）で管４２を介して反応器３内に
供給される。
る。図１１において、４１は限外ろ過膜（濃縮手段）で
あり、測定対象水１３はポンプ８を駆動することにより
限外ろ過膜４１を透過し、透過液４５が管４４を介して
排出される一方、透過しない液すなわち濃縮液がある一
定の比率（濃縮率Ｒ１）で管４２を介して反応器３内に
供給される。
【００５４】この反応器３内では、前記と同様に微生物
濃度が計測されるが、その値をＲ１で除した値が真が微
生物濃度として算出される。
濃度が計測されるが、その値をＲ１で除した値が真が微
生物濃度として算出される。
【００５５】 Ｒ１＝Ｑ１／Ｑ２．．．．．．．．．．．．．．（１２）式 Ｘ4 ＝Ｘ3 ／Ｒ１．．．．．．．．．．．．．．（１３）式 Ｒ１：濃縮率 Ｑ１：流入量（ポンプ８の流量） Ｑ２：透過流量 Ｘ3 ：大腸菌群濃度 Ｘ4 ：真の大腸菌群濃度 濃縮によって検出感度を上昇させることにより、測定対
象水１３中の測定対象微生物の濃度が低くて測定が困難
である場合であっても、容易に測定が可能となる。
象水１３中の測定対象微生物の濃度が低くて測定が困難
である場合であっても、容易に測定が可能となる。
【００５６】なお、限外ろ過膜４１の代わりに、精密ろ
過、中空糸、逆浸透のいずれか１つ以上の膜を使用する
ことにより、対象微生物の各種の粒子径に対応すること
が可能となる。
過、中空糸、逆浸透のいずれか１つ以上の膜を使用する
ことにより、対象微生物の各種の粒子径に対応すること
が可能となる。
【００５７】さらに、図１２に示すように、予め濃縮槽
５１（濃縮手段）において測定対象水１３を重力濃縮し
て、開閉弁５２をＯＮにして、濃縮部分から濃縮液を反
応器３へ供給することも有効である。この場合、自然沈
降作用が利用されるので、ポンプなどの運転が不要とな
り、効率的な濃縮が可能である。また、重力濃縮の他
に、遠心濃縮を使用することも可能である。
５１（濃縮手段）において測定対象水１３を重力濃縮し
て、開閉弁５２をＯＮにして、濃縮部分から濃縮液を反
応器３へ供給することも有効である。この場合、自然沈
降作用が利用されるので、ポンプなどの運転が不要とな
り、効率的な濃縮が可能である。また、重力濃縮の他
に、遠心濃縮を使用することも可能である。
【００５８】あるいは、測定対象水、阻害物質添加の測
定対象水、紫外線照射水、阻害物質添加紫外線照射水の
いずれか１つ以上を希釈する手段と、当該希釈の希釈率
を算出する手段と、を更に備え、微生物濃度演算手段
が、微生物濃度を前記希釈率で積するようになっている
ことが好ましい。
定対象水、紫外線照射水、阻害物質添加紫外線照射水の
いずれか１つ以上を希釈する手段と、当該希釈の希釈率
を算出する手段と、を更に備え、微生物濃度演算手段
が、微生物濃度を前記希釈率で積するようになっている
ことが好ましい。
【００５９】例えば、図１３に示すように、測定対象水
１３のみならず、純水６１を反応器３に供給して混合す
ることにより、測定対象水１３を一定の比率（希釈率Ｒ
２）で希釈する。この場合、（１２）式及び（１４）式
に示すように、真の大腸菌群濃度Ｘ4 を演算処理により
算出する。
１３のみならず、純水６１を反応器３に供給して混合す
ることにより、測定対象水１３を一定の比率（希釈率Ｒ
２）で希釈する。この場合、（１２）式及び（１４）式
に示すように、真の大腸菌群濃度Ｘ4 を演算処理により
算出する。
【００６０】 Ｒ２＝（Ｑ１＋Ｑ３）／Ｑ１．．．．．．．．．（１２）式 Ｘ4 ＝Ｘ3 ＊Ｒ２．．．．．．．．．．．．．．（１４）式 Ｒ２：希釈率 Ｑ１：流入量（ポンプ８の流量） Ｑ３：純水流量 Ｘ3 ：大腸菌群濃度 Ｘ4 ：真の大腸菌群濃度
【００６１】
【発明の効果】本発明によれば、下水管内水、雨水貯留
施設内水、下水処理場流入水、反応タンクや沈殿池など
の下水処理場内工程水、下水処理場処理水などの水中
の、大腸菌群、一般細菌、従属栄養細菌、一般細菌、硝
化細菌、脱窒細菌、リン蓄積細菌、放線菌、糸状細菌、
原生動物、後生動物、クリプトスポリジウム、大腸菌Ｏ
−１５７などの微生物濃度や、浄水場における取水原水
もしくは処理水（送水）中の、藻類、大腸菌群、一般細
菌、クリプトスポリジウム、大腸菌Ｏ−１５７などの微
生物濃度や、産業排水処理設備の流入水もしくは、処理
水中の上記種類、もしくは産業工程で使用、生成する微
生物の濃度や、河川、湖沼、海域などの公共用水におけ
る上記種類の微生物濃度などを１分〜１時間以内に迅速
かつ高精度に計測して、かつ、そのメンテナンス性を容
易に維持して、上記微生物濃度を適正に維持もしくは抑
制する下水処理場、浄水場、産業排水処理設備などのプ
ラントの運転管理もしくは運転制御に利用できる微生物
計測センサを提供することが可能となる。
施設内水、下水処理場流入水、反応タンクや沈殿池など
の下水処理場内工程水、下水処理場処理水などの水中
の、大腸菌群、一般細菌、従属栄養細菌、一般細菌、硝
化細菌、脱窒細菌、リン蓄積細菌、放線菌、糸状細菌、
原生動物、後生動物、クリプトスポリジウム、大腸菌Ｏ
−１５７などの微生物濃度や、浄水場における取水原水
もしくは処理水（送水）中の、藻類、大腸菌群、一般細
菌、クリプトスポリジウム、大腸菌Ｏ−１５７などの微
生物濃度や、産業排水処理設備の流入水もしくは、処理
水中の上記種類、もしくは産業工程で使用、生成する微
生物の濃度や、河川、湖沼、海域などの公共用水におけ
る上記種類の微生物濃度などを１分〜１時間以内に迅速
かつ高精度に計測して、かつ、そのメンテナンス性を容
易に維持して、上記微生物濃度を適正に維持もしくは抑
制する下水処理場、浄水場、産業排水処理設備などのプ
ラントの運転管理もしくは運転制御に利用できる微生物
計測センサを提供することが可能となる。
【図１】本発明による微生物計測センサの測定原理を示
す図。
す図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の微生物計測センサ
の構成概略図。
の構成概略図。
【図３】図２の微生物計測センサの作用を示すフローチ
ャート。
ャート。
【図４】図２のＤＯ計の計測結果の一例を示す図。
【図５】紫外線ランプを気相部に設けた場合の微生物計
測センサの配置概略図。
測センサの配置概略図。
【図６】測定対象水が非密閉状態にある場合の微生物計
測センサの配置概略図。
測センサの配置概略図。
【図７】ＤＯ計及びＯＲＰ計の計測結果の一例を示す
図。
図。
【図８】吸光度の計測結果の一例を示す図。
【図９】濁度計の計測結果を利用する場合の微生物計測
センサの構成概略図。
センサの構成概略図。
【図１０】測定対象水の抗生物質を供給する場合の微生
物計測センサの概略構成図。
物計測センサの概略構成図。
【図１１】測定対象水を濃縮する場合の微生物計測セン
サの概略構成図。
サの概略構成図。
【図１２】測定対象水を濃縮する他の場合の微生物計測
センサの概略構成図。
センサの概略構成図。
【図１３】測定対象水を希釈する場合の微生物計測セン
サの概略構成図。
サの概略構成図。
【図１４】従来の微生物培養法の装置概略図。
【図１５】従来の微生物培養法の測定フロー図。
【図１６】従来の免疫センサの装置構成図。
１ 紫外線ランプ ２ ＤＯ計 ３ 反応器 １３ 測定対象水 １６ 呼吸速度演算部 １７ 微生物濃度演算部 ３１ 濁度計 ３２ 微生物濃度補正演算部 ３５ 抗生物質 ４１ 限外ろ過膜 ５１ 濃縮槽 ６１ 純水
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 21/59 Ｇ０１Ｎ 33/18 Ｃ 21/64 Ｄ 27/416 Ｆ 33/18 1/28 Ｋ Ｊ Ｚ 27/46 ３４１Ｍ (72)発明者 原 口 智 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中事業所内 (72)発明者 林 巧 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中事業所内 (72)発明者 初 鹿 行 雄 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 Ｆターム(参考） 2G043 AA01 BA16 CA03 DA01 EA01 EA13 GA02 GA07 GB07 GB21 KA03 LA01 NA01 2G059 AA01 AA05 BB04 BB05 DD04 DD05 DD16 EE01 EE07 FF04 HH03 KK01 MM01 4B029 AA07 BB01 FA11
Claims (18)
- 【請求項１】測定対象水を紫外線照射部へ供給する供給
手段と、 測定対象微生物を対象外微生物から選別するための適正
な紫外線照射条件に基づいて、紫外線照射部における測
定対象水に紫外線を照射する紫外線照射手段と、 微生物の生存もしくは死滅に関連する紫外線照射水中の
化学特性値を測定する化学特性測定手段と、 紫外線照射水中の化学特性値から微生物濃度を算出する
微生物濃度演算手段と、を備えたことを特徴とする微生
物計測センサ。 - 【請求項２】化学特性測定手段は、紫外線照射前の測定
対象水中の前記化学特性値をも測定するようになってお
り、 微生物濃度演算手段は、紫外線照射前の測定対象水中の
化学特性値と紫外線照射水中の化学特性値との差分値に
基づいて、微生物濃度を算出するようになっていること
を特徴とする請求項１に記載の微生物計測センサ。 - 【請求項３】紫外線照射手段は、紫外線照射時間または
紫外線照射強度が可変であることを特徴とする請求項１
または２に記載の微生物計測センサ。 - 【請求項４】紫外線照射手段は、複数の紫外線ランプを
含んでおり、作動する紫外線ランプの数が可変であるこ
とを特徴とする請求項３に記載の微生物計測センサ。 - 【請求項５】紫外線照射手段は、１以上の紫外線ランプ
を含んでおり、 紫外線ランプは、測定対象水の液相部以外の気相部もし
くは固相部に配置されていることを特徴とする請求項１
乃至４のいずれかに記載の微生物計測センサ。 - 【請求項６】前記化学特性測定手段は、呼吸速度を測定
するＤＯ計もしくはＯＲＰ計であることを特徴とする請
求項１乃至５のいずれかに記載の微生物計測センサ。 - 【請求項７】前記化学特性測定手段は、吸光度を測定す
る手段であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれ
かに記載の微生物計測センサ。 - 【請求項８】前記化学特性測定手段は、蛍光強度を測定
する手段であることを特徴とする請求項１乃至５のいず
れかに記載の微生物計測センサ。 - 【請求項９】前記化学特性測定手段は、ＤＮＡ、ＲＮ
Ａ、リボゾームのいずれか１つ以上の核酸の塩基配列ま
たは塩基組成を測定する手段であることを特徴とする請
求項１乃至５のいずれかに記載の微生物計測センサ。 - 【請求項１０】微生物濃度演算手段には、微生物濃度演
算手段によって算出される微生物濃度の値を紫外線照射
効率に影響を与える因子によって補正する微生物濃度補
正演算手段が接続されていることを特徴とする請求項１
乃至９のいずれかに記載の微生物計測センサ。 - 【請求項１１】紫外線照射効率に影響を与える因子は、
濁度、ＳＳ量、ＵＶ値、ｐＨ、水温、ＣＯＤ、ＴＯＣの
いずれか１つ以上であることを特徴とする請求項１０に
記載の微生物計測センサ。 - 【請求項１２】測定対象微生物もしくは対象外微生物の
どちらかを抑制する化学物質もしくは当該化学物質を溶
解した水が、紫外線照射部へ供給されるようになってい
ることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載
の微生物計測センサ。 - 【請求項１３】前記化学物質は、色素物質であることを
特徴とする請求項１２に記載の微生物計測センサ。 - 【請求項１４】紫外線照射部に至る前に、測定対象微生
物もしくは対象外微生物のどちらかを抑制する加熱処理
もしくは冷蔵処理が行われるようになっていることを特
徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の微生物計
測センサ。 - 【請求項１５】測定対象水、阻害物質添加の測定対象
水、紫外線照射水、阻害物質添加紫外線照射水のいずれ
か１つ以上を濃縮する手段と、 前記濃縮の濃縮率を算出する手段と、を更に備え、 微生物濃度演算手段は、算出した微生物濃度を前記濃縮
率で除するようになっていることを特徴とする請求項１
乃至１３のいずれかに記載の微生物計測センサ。 - 【請求項１６】前記濃縮手段は、精密ろ過、限外ろ過、
中空糸、逆浸透のいずれか１つ以上の膜を有することを
特徴とする請求項１５に記載の微生物計測センサ。 - 【請求項１７】前記濃縮手段は、重力濃縮手段または遠
心濃縮手段のいずれか１つ以上を有することを特徴とす
る請求項１５に記載の微生物計測センサ。 - 【請求項１８】測定対象水、阻害物質添加の測定対象
水、紫外線照射水、阻害物質添加紫外線照射水のいずれ
か１つ以上を希釈する手段と、 前記希釈の希釈率を算出する手段と、を更に備え、 微生物濃度演算手段は、算出した微生物濃度を前記希釈
率で積するようになっていることを特徴とする請求項１
乃至１３のいずれかに記載の微生物計測センサ。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000307703A JP2002112761A (ja) | 2000-10-06 | 2000-10-06 | 微生物計測センサ |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000307703A JP2002112761A (ja) | 2000-10-06 | 2000-10-06 | 微生物計測センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002112761A true JP2002112761A (ja) | 2002-04-16 |
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ID=18788169
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP2002112761A (ja) |
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-
2000
- 2000-10-06 JP JP2000307703A patent/JP2002112761A/ja not_active Withdrawn
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