【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製紙工業や冷却水等の工業用水系、あるいはこれらの廃水系において形成され、これらの系の正常な運転の障害となるスライムの形成状況を監視する装置と、この装置を利用してスライム防除剤を、該剤を必要とする系へ、供給量を制御し、また供給種を選定して注入し、スライムを防除する方法とに関する。
【０００２】
【技術背景】
例えば、製紙工業での工程水は、原料や抄紙用添加薬剤由来の有機物、無機物を含んでおり、環境面への配慮等から高い循環率で循環使用されている。
また、機械熱の影響で、微生物の生育し易い温度域に維持されているため、工程水中は微生物が生育し易い環境にある。
【０００３】
工程水中で増殖した微生物は、パルプや抄紙用添加薬剤等をまき込んで、タンク、抄紙機の内壁やワイヤー上に、スライムと呼ばれる付着物を形成する。
このスライムは、成長した後、付着場所より水中に離脱し、紙に混入して欠点を生じさせて製品を劣化させたり、紙巻き取り工程で断紙と呼ばれる紙切断を起こしてマシンを停止させる等の不都合を招く。
【０００４】
このようなスライムによる障害を防除するために、従来より工程水にスライム防除剤を添加する方法がとられている。
このスライム防除剤は、経済性と、より高いスライム防除効果を得るために、工程水への添加濃度、添加時間、１日における添加回数、添加場所といった添加方法が考慮されて使用されている。
どのスライム防除剤をどのような添加方法で使用するかで、有効なスライム防除を達成することができる。
【０００５】
スライム防除剤の種類と、当該スライム防除剤の添加方法の評価は、通常は、実際の現場から採取したスライム防除剤添加前後の工程水の生菌数を測定することで行われている。
この手法は、スライム形成の第１段階が微生物の増殖であることから考えると、ある程度有効な手法と言えるが、分布する微生物の種類や状態、工程中に含まれるパルプその他のスライム構成物質など、工程水中の生菌数増減以外のファクターが考慮されていないという欠点がある。
さらに、スライム防除剤の中には、添加後に顕著な生菌数減少が見られなくとも、経験的にスライム防除効果を持つことが知られている薬剤もある。
【０００６】
また、生菌数測定の手法は、近年ＡＴＰ測定等に見られる簡易迅速法があるものの、未だ寒天培地での培養をおこなうＣＦＵ（ｃｏｌｏｎｙ ｆｏｒｍｉｎｇ ｕｎｉｔ）法が主流である。
これはＣＦＵ法の高い信頼性によるところであるが、培養試験は工場等実際にスライムの発生する現場での実施が難しい上、培養を開始してから試験結果が得られるまでに、通常、細菌で１〜２日、真菌類で５日程度を要する。
したがって、結果が得られるまでの間にスライムによる障害が生じてしまったり、結果が得られた頃には、すでに工程水を採取した時点から状況が変化してしまっている等の懸念がある。
【０００７】
このように、使用するスライム防除剤の種類や、当該スライム防除剤の添加方法の評価には、実際に製紙マシン工程上で形成されていくスライムそのものを観察することが、より直接的で確実であると言えるが、工程内の直接観察はマシン操業中には不可能であり、観察の機会となるマシン運転停止は頻繁にあることではない。
【０００８】
そこで、これまで、試験装置内に被検水である工業用水や廃水を引き込んで、あるいは工業用水や廃水系内に試験装置の一部を直接浸漬させる等して、試験装置を工業用水や廃水と接触させて試験装置上にスライムを形成させ、その形成量を直接あるいは何らかの物理量に置換して測定することによって、スライムの形成状況を監視する技術が種々開発されてきている。
【０００９】
しかし、これらの従来の技術では、製紙工場や冷却水塔のような現場で測定を行うには、装置が大掛かりになる等、操作性、経済性において問題が見られる。
また、製紙工程水のうち本流であるパルプを含む水を白水と呼んでいるが、この白水のようにパルプ等の固形物やその他の可溶性成分による濁りのある水や、製品によっては染料で着色させている水を被検水とした場合、検出が不可能となるか、誤差が大きく正確な検出ができないという問題がある。
【００１０】
例えば、特開平１０−２６７８４３号公報には、工業用水または工業廃水系の一部に透明接触部材を設置し、ここに光を照射して光透過度を測定することで、透明接触部材に付着した汚染物質を定量し、系内の汚染状況を監視する方法が記載されている。
この方法は、接触部材上のスライムを含む汚染物質を直接的に測定することができる上、自動化が容易であるという利点を有するものの、光の透過する部分には汚染物質や透明接触部材だけでなく被検水が存在するので、パルプによる濁りや着色のある白水等での測定は光の透過が妨げられたり、被検水の光透過度変化の影響を受けたりするため正確な測定が難しい。
【００１１】
この白水の濁りや着色の影響を回避するため、特開２００２−１１６１４７号公報には、被検水である白水を一定時間循環させて汚染物質を付着させた後、白水から清水に切り換えて流し、この間に透過率を測定する汚染測定装置が記載されているが、この技術では清水や清水を供給するためのシステムが別に必要となる。
また、流水を白水から清水に、及び清水から白水に切り換えるという操作により、測定中の付着汚染物質に物理的なショックを与えることになり、付着した汚染物質が剥離してしまう虞れがある。
【００１２】
特開平９−７５０６５号公報には、粒子除去機構や水中気泡除去機構の少なくとも一方よりなる前処理装置を備えたスライム成長モニターについて記載されているが、このような前処理装置を要する技術では、試験装置全体が大掛かりになる上、頻繁な清掃が必要となる。
また、この公報には、懸濁物質や沈降性粒子の大部分を除去しても、スライム自体の成長速度は全く低下しないことが認められたと記載されているが、実際に製紙マシンで形成されるスライムには、微生物細胞だけでなく、パルプ繊維や、場合によっては製紙用薬剤であるデンプン粒子、その他の異物と呼ばれる固形物等が多量に含まれていることから、前処理装置を使用して懸濁物質や粒子を除去してしまうことが、スライム成長速度に影響を与えないとは考え難い。
しかも、被検水中に含まれる懸濁物質や粒子は、個々の原料や製品に特有のものであることから考えても、これらを前処理装置で除去してしまうことは好ましいことではない。
【特許文献１】特開平１０−２６７８４３号公報
【特許文献２】特開２００２−１１６１４７号公報
【特許文献３】特開平９−７５０６５号公報
【００１３】
【発明の目的】
本発明は、工業用水、廃水系のスライム形成状況を、直接的にリアルタイムに、白水等の濁りや着色のある工業用水、廃水系でも安定して正確な検出を行うことができ、かつ、操作性、経済性に優れた装置を提供すること、および、この装置により得られる検出結果に基づいて、最適なスライム防除剤の選択やその添加方法の選択を行ったり、スライム防除剤添加装置の制御を行うなどして、該剤を必要とする系へ注入してスライムを防除する方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【発明の概要】
本発明者らは上記目的を達成するために検討を重ねた結果、
（１）槽内、パイプ内等どのような箇所にでも容易に設置することができる監視装置として、また構成が簡易であるばかりか、容易な操作で、かつかなりの高精度で測定結果を得ることができる監視装置として、スライム形成（付着）部と当該部へのスライム形成（付着）量の検出手段とを備えた装置が最適であること、
（２）上記の検出手段は、光の透過や反射等を利用したものであることが最適であること、
（３）この監視装置を用いて得られる検出結果を、スライム防除剤の供給量の制御データや、該剤の種類の選択データとして用いれば、より有効かつ経済的な工業用水、廃水系のスライム防除方法を提供し得ること、
の知見を得た。
【００１５】
本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであって、
〔１〕被検水にその下部を浸漬させて、円周方向に任意の回転数にて回転させることのできる円板状スライム形成部と、該スライム形成部の上部近傍部に設置されたスライム形成検出手段とを備えてなるスライム監視装置と、
〔２〕この監視装置を用いて被検水中のスライム生成状況を検出し、この検出結果に基づいて、スライム防除剤添加装置を制御してスライム防除剤の添加量を調整し、スライム防除剤をその必要系へ供給することを特徴とするスライム防除方法とに関する。
【００１６】
また、〔１〕の本発明に係るスライム監視装置は、
（１）直径５〜５０ｃｍの円板状スライム形成部の回転速度が１０〜５００ｒｐｍであることが好ましく、
（２）上記の円板状スライム形成部が透明体であり、スライム形成量検出手段が光透過率測定センサーであってもよく、
（３）スライム形成部表面に対して略平行方向からの光透過率測定センサーであって、スライム形成部へのスライム付着厚さを検出する手段であってもよく、
（４）円板状スライム形成部がスライムと色調の異なる不透明体であり、スライム形成部表面に対して略垂直方向からの反射型変位センサーであって、スライム形成部へのスライム付着厚さを検出する手段であってもよい。
さらに、〔２〕の本発明に係るスライム防除方法は、スライム防除剤添加装置が、各々異なるスライム防除剤を添加する複数の装置であって、本発明のスライム監視装置による検出結果に基づいて、最適なスライム防除剤が装填された添加装置からのスライム防除剤の添加量を調整し、この調整された添加量でスライム防除剤をその必要系へ供給するものであってもよい。
【００１７】
本発明のスライム監視装置によれば、スライム形成（付着）部の上部は常時水面上にあり、この部分においてスライム形成（付着）量を検出することができるため、極めて簡易な構成により、しかも被検水の濁りや着色による阻害、あるいは被検水の水質変化の影響を受けることなく、容易な操作で、高精度での検出を行うことができる。
また、スライム形成部は、その下部において常時水に浸漬されつつ回転されるため、スライム形成部表面全体にスライムが均一に形成（付着）されることとなり、該形成部の上部における検出ポイントでの誤差を極めて少なくすることができる。
このとき、検出ポイントは、スライム形成部の回転により或る一定領域が自動的にスキャンされることとなるが、検出ポイント（検出手段）側をもスライム形成部の上部において積極的にスキャンさせ、これらの平均値算出等の手法によれば、誤差をより一層軽減させることができる。
【００１８】
さらに、スライム形成量検出手段を、光透過率測定センサーや光反射率測定センサーとすれば、スライム形成部におけるスライム形成量を、直接かつ連続して測定することができるため、スライム形成量の検出を、容易に自動化することができる。
【００１９】
そして、この監視装置による測定結果を使用する本発明のスライム防除方法によれば、スライム防除を必要とする系に最適な量でスライム防除剤を供給することができる。
このとき、スライム防除剤を複数種用意しておけば、スライム防除を必要とする系に、該系における最適な種類のスライム防除剤を選定することができ、この選定した種類に応じて最適な量でスライム防除剤を供給することができる。
したがって、本発明のスライム防除方法によれば、工業用水、廃水系で障害となるスライム防除を極めて効果的に行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るスライム形成監視装置の一実施態様例を説明するための図である。
図１において、１が円板状のスライム形成（付着）部であって、被検水２内にその下部が浸漬され、該円板１の中心部にモーター５に連結された回転軸４が取り付けられて、任意の回転数で矢印（円周）方向に回転するように構成されている。
なお、回転軸４は、図示するように、水面３より上方に位置するように取り付ければ、被検水２外に設置したモーター５への接続が容易となる。
【００２１】
円板状のスライム形成部１の上部（すなわち、水面３より上方の部分）に近接させて、スライム形成量検出手段７，８が設置されている。
この検出手段７，８は、図１の例では、スライム形成部１の一方の表面近傍に配置した投光器７と、他方の表面近傍に配置した受光器８とから構成される光透過率測定センサーが使用され、円板状スライム形成部１は、投光器７からの光９を透過できる透明体が使用される。なお、投光器７への投光の指令信号と、受光器８からの受光量のデータ信号はリード線７ａ，８ａを介して送信される。なお、このリード線７ａ，８ａは電源供給路の役割をもなす。
【００２２】
この検出手段７，８は、図１に示すように一箇所に固定させて、スライム形成部１の１つの領域（検出領域、図１の例では１つのドーナツ状の領域）のみを固定的に検出するものであってもよいし、図示は省略するが、水面３の上方部において上下方向に自在に移動できるものとして、スライム形成部１の水面３上方の全表面をスキャンするものであっても、またスライム形成部１の水面３上方の全表面を一度に検出できるものであってもよく、さらには水面３より上方の領域であれば、その検出領域は点状、線状、面状などの形状において、また広さや位置において、限定されるものではない。
【００２３】
上記のように構成される本発明のスライム監視装置において、透明体から構成される円板状のスライム形成部１を、モーター５と回転軸４で円周方向に回転させつつ被検水２内に浸漬し、その表面にスライムを付着（形成）させる。
スライムがその表面に形成（付着）したスライム形成部１は、付着部分の透明度が阻害されるため、投光器７からの光９の透過率が低下する。この低下分で付着しているスライム量を求めることができる。
【００２４】
具体的には、予め、実際の被検水あるいはその代用として希薄培養液を用い、所定の回転速度で回転するスライム形成部１にスライムを形成させ、光透過率を測定する。
この測定後に、スライム形成部１上のスライムを掻き取って水に懸濁し、この懸濁液を一定の条件（例えば１００００ｒｐｍ，５分）で遠沈し、沈査として得られるスライムの湿潤重量を測定してスライム量を求める
この光透過率とスライム量の測定を、各種量で形成させたスライムについて行い、これらの関係を標準データとして求めておく。
そして、実際の被検水における測定結果をこの標準データと比較して、スライム形成部１に形成されるスライム量を知ることができる。
【００２５】
また、スライム形成量検出手段を、上記の投光器７と受光器８からなる光透過率測定センサーに代えて、図２に示すような、スライム形成部１表面の検出手段１０としてもよい。
この検出手段１０は、外観変化の検出手段であってもよい。この外観変化検出手段として、カメラや色差測定センサー等が挙げられ、カメラで得られる情報はリード線１０ａを介して図示省略のモニターに送られて肉眼による観察や画像の解析等が行われ、あるいは色差測定センサーで得られる情報についても同様の観察や解析が行われる。
そして、このような外観変化の検出結果から、スライム形成部１に付着しているスライム量を求めることができる。
【００２６】
あるいは上記の検出手段１０は、スライム厚さの検出手段であってもよく、この厚さ検出手段は、図２に示すように、スライム形成部１表面に対して略垂直方向からの反射型変位センサーを用いた、定点からスライム形成部１のスライム表面までの距離測定手段であってもよい。
この反射型変位センサーは、図２に示すようにスライム形成部１の一方の面からのみの測定であってもよいし、図示は省略するが、スライム形成部１の両方の面から２台のセンサーを用いての測定であってもよい。
【００２７】
また、検出手段として、図３（Ａ）（正面図），（Ｂ）（図３（Ａ）のｂ−ｂ線断面図）に示すような、スライム形成部１表面に対して平行方向からの光透過率測定によるスライム厚さの検出手段７，８であってもよい。
検出手段７，８は、図１に示す光透過率測定センサー７，８と同様に、投光器７と受光器８から構成され、スライム形成部１の円周方向の一端部に配置された投光器７からの投光９が、該形成部１の両表面上を通過して、他端部に配置された受光器８で受光されるタイプのものであって、スライム形成部１の両表面に形成（付着）されるスライム量（厚さ）を、光透過率の変化で検出するものである。
【００２８】
図２〜図３に示すような各種の検出手段による場合も、前記した光透過率測定センサーによる場合と同様に、一箇所に固定させて１つの領域のみを固定的に検出するものであってもよいし、水面３の上方部の上下方向に自在に移動できるものとしてスライム形成部１の全表面をスキャンするものであっても、また水面３の上方部の全表面を一度に検出できるものであってもよく、さらには水面３より上方の領域であれば、その検出領域は点状、線状、面状などの形状において、また広さや位置において、限定されるものではない。
そして、これら各種の検出手段による場合においても、予め、標準データを作成しておき、実際の被検水における測定結果をこの標準データと比較して、スライム形成部１に形成されるスライム量を知ることができる。
【００２９】
以上の本発明の装置において、スライム形成部１の材質は、スライム形成量検出手段に応じて最適なものを使用することが好ましく、具体的には、スライム形成量検出手段が図１に示すようなスライム形成部１の一方の面から他方の面に透過する光量の変化を用いる光透過率測定センサー７，８の場合は、透明なガラス、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂等製のものが好ましく、図２に示すようなスライム形成部１表面におけるスライム付着による外観変化の検出手段１０（カメラ、反射型変位センサー）の場合は、表面に形成されるスライムの色調と区別し易い色調のもの、例えばスライムが白色であれば不透明な黒色や青色等のものが好ましく、この検出手段１０が光学式センサーによるスライム厚さの変位測定の場合は、不透明なものであればよく、またこの検出手段１０が図３に示すようなスライム形成部１への略平行方向光の透過率によるスライム厚さの測定の場合は、スライム形成部１の透明度や色調は特に限定されず、どのようなものであってもよい。
【００３０】
さらに、円板状のスライム形成部１の寸法は、安定した回転を妨げず、スライム付着状況の検出を正確に行うことができれば特に限定しないが、本発明の装置の設定スペースをも考慮して、厚さ１〜１０ｍｍで、直径５〜５０ｃｍ程度が好ましい。
【００３１】
このスライム形成部１の回転方向は、被検水２の流れ方向（送液方向）に対して、被検水２に浸漬している部分（スライム形成部１の下部）において、水流（送液方向）と反対に回転すると、スライム形成部１が気泡を巻き込み、これによりスライム形成部１上のスライムが離脱してしまう虞れがあるため、水流と同方向とすることが好適である。
【００３２】
スライム形成部１の回転速度は、上記寸法のスライム形成部１の回転速度で１０〜５００ｒｐｍ程度が好ましく、これを目安として実際の監視状況に応じて最適な回転速度を選択すればよい。この理由は、以下の通りである。
【００３３】
スライム形成部１表面でのスライム形成（付着）速度と形成（付着）態様は、スライム形成部１の寸法と回転速度（すなわち、スライム形成部１の被検水中送過速度）に影響を受ける。これは、微生物細胞を含むスライム形成物質とスライム形成部１との接触頻度と、スライム形成部１に掛かる走過による圧力が、スライム形成部１の寸法と回転速度によって異なってくるためである。
これらの点に基づき、本発明では、スライム形成部１の回転速度を、直径５〜５０ｃｍの円板状スライム形成部１の回転速度で、１０〜５００ｒｐｍとしたのである。
【００３４】
本発明者らが実際の製紙会社より採取した種々の白水を被検水２として、上記寸法のスライム形成部１を用いてスライム形成試験を行なったところ、スライム形成部１を静置、または１０ｒｐｍ未満の速度で回転させると、スライムは、スライム形成部１上に部分的に集中して不均一に付着したり、付着したスライムが脆いため試験途中で部分的なスライム離脱が起こる等して検出にバラツキが生じてしまう。特に、静置した場合は、水面に接していた部分に、スライムが線状に集中して形成してしまう。
一方、５００ｒｐｍを超える速度で回転させると、長期間試験を行なってもスライムが殆ど付着せず、スライム形成状況の検出を行なうことができない。
【００３５】
なお、本発明におけるスライム形成状況の監視の目的は、一つは、現に添加しているスライム防除剤の効果を確認することにあり、この試験によりスライム防除剤の効果が低下してきたことが確認される場合は、スライム防除剤の添加量を増加するか、あるいは次期スライム防除剤に切り替える等の措置が取られる。この試験を行う場合は、少なくとも１ヶ月間程度の長期間の監視が必要になるため、スライム形成部１へのスライム付着速度は遅いことが望ましく、スライム形成部１の回転速度は、スライム形成部１の直径５〜５０ｃｍにおいて、３０〜５００ｒｐｍ程度が選定される。
もう一つの目的は、次期スライム防除剤の種類とその添加量を含む添加方法の選定を行うことにあり、この場合は、種々のスライム防除剤を種々の添加量・添加方法で順に添加して試験するが、短期間（例えば、１〜数日間）で一気に試験する必要があるため、本発明の装置におけるスライム形成部１上に最速でスライム付着が生じるようなスライム形成部１の回転速度とすることが好ましく、一般には、スライム形成部１の直径５〜５０ｃｍにおいて、１０〜５０ｒｐｍ程度が選定される。この程度の低速度であれば、スライム形成部１上に、比較的均一に、かつかなり速い速度でスライムが付着する。
【００３６】
以上のように構成される本発明の装置は、被検水２が入っている水槽の側壁近傍部に設けてもよいし、被検水２が流通している配管の内部に設けてもよい。また、前記槽や前記配管にバイパスラインを設け、このバイパスライン内に本発明の装置を設けてもよいし、あるいは専用槽（試験槽）を別途設けておき、この試験槽に被検水を導くようにしてもよい。
【００３７】
図４は、上記の試験槽を説明するための図である。試験槽４０は、被検水２の流入口４１と流出口４２が設けられ、流入口４１への被検水２の送液ラインの途上に必要に応じてポンプＰ１が設けられて被検水２が試験槽４０に導入され、試験槽４０内の被検水２はオーバーフローか、流出口４２の出口部近傍に必要に応じて設けられたポンプＰ２により、試験槽４０や送液ラインへ戻されるか、廃棄されるように構成されている。
この試験槽４０の略中央部にスライム形成部１が位置するように、かつスライム形成部１の表面が被検水２の水流（送液）方向に略平行となるように、本発明の装置を設置する。
このように、スライム形成部１を位置させれば、送液による圧力がスライム形成部１の表面に直接掛からないばかりか、試験槽４０の容量を小さくすることができる。送液による圧力がスライム形成部１の表面に部分的に掛かると、この部分のみスライム付着が抑制されるか増幅されることがあり、また一旦付着したスライムが離脱する等の不都合が発生し、検出結果にバラツキが生じる。
【００３８】
なお、試験槽４０の容量は特に限定しないが、試験槽４０の容量と試験槽４０への被検水の送液速度は、試験槽４０内に被検水が長時間停滞しないよう、試験槽４０の容量を小さくして、送液量が大きくなるように設定することが好ましい。
具体的には、試験槽４０容量（試験槽４０容量＋送液ライン内容量）：毎分送液速度≒１０：１〜１０：２００が好ましい。
試験槽４０内に被検水２が長時間停滞すると、試験槽４０内で被検水中の微生物分布が変化したり腐敗が生じたりするだけでなく、スライム防除剤濃度変化において系内との差異が生じ、本発明の装置におけるスライム形成部１と系内のスライム形成状況とに相関性がなくなり、正確な検出が行なえなくなる。
【００３９】
本発明の装置で得られる検出結果は、例えば、次のようにして処理され、スライム防除剤の必要系への供給量制御に使用される。
すなわち、図５に示すように、本発明の装置を用いたスライム検出部５１にて得られる検出結果を、データ集積・記録装置５２を経由して、あるいは直接コンピューター５３に入力する。コンピューター５３において、スライム増加曲線等を描き、予め予備試験を行う等して定めた閾値を超えるまでの時間Ｔ、および／または、曲線の直線部分あるいは接線の傾きａを、スライム防除剤の種類や該防除剤の添加方法等の評価値とする。
この評価値を、スライム防除剤添加制御系５４に送り、スライム防除剤の必要系へ供給するスライム防除剤の種類と添加方法を設定する。
あるいは、予め定めた閾値を越えた時点で、スライム防除剤添加制御系５４に信号を送信し、添加するスライム防除剤の種類や量を選択するように設定することもできる。
【００４０】
【具体例】
具体例１
図４に示す構成の試験槽４０に、製紙工場より採取した白水および希薄培養液を被検水２として注入し、下記の要領にて、スライム形成の監視試験を行なった。
【００４１】
試験槽４０は、幅４ｃｍ×長さ１６ｃｍ×深さ８ｃｍの水槽（容量約０．５Ｌ）を使用した。
スライム形成部１は、厚さ２ｍｍ×直径１５ｃｍの円板状透明アクリル製を使用し、試験槽４０の中央に試験槽４０の側壁に平行になるように配置し、下６ｃｍが常時被検水２中に浸漬するようにした。このスライム形成部１は、図１に示すように、中央部に回転軸４を介してモーター５に連結した。
【００４２】
スライム形成部１上のスライム量の検出は、肉眼観察と、図１に示す光透過率測定センサー７，８による光透過率測定で行なった。光透過率測定センサー７，８は、株式会社キーエンス製デジタルレーザセンサ、コントローラ部ＬＸ２−Ｖ１０、センサ部ＬＸ２−０３（検出領域：長さ３０ｍｍの線）を用いた。センサヘッド（投光器７と受光器８）は、センサヘッド間の距離を７ｃｍとし、スライム形成部１の中心点から１．５ｃｍ上方を検出（すなわち中心点から上方１．５〜４．５ｃｍの《線》領域を検出）できるよう、試験槽４０の側壁の両外側上方にセットした。
この構成の試験装置を並列に６つ設置し、各々の試験槽４０のスライム形成部１を５、１０、２０、５０、１００、２００ｒｐｍの速度で回転させた。
【００４３】
白水は、Ａ製紙会社（更紙製造）ワイヤー下白水（抄紙ワイヤー下の白水で、ストックインレット白水《抄紙前の原料を含むパルプ濃度の高い白水》から紙が抄かれパルプ等の抄紙原料がある程度取り除かれた白水。このワイヤー部分にスライムが多く発生する）を、採取後試験供試前まで冷蔵保存して使用した。
この白水２０Ｌを貯水タンク（図示省略）に入れ、該貯水タンクと上記の試験槽４０の間に加温槽（容量０．６Ｌ）（図示省略）を設け、ここで３３℃に加温した後、１００ｍＬ／分で各試験槽４０に送液し、この流速で貯水タンク→加温槽→試験槽４０の流路を循環させ、貯水タンク内の白水を１日に１回新しいものに交換し、７日間の連続試験を実施した。なお、試験槽４０は特に加温しなかったが、試験槽４０内の被検水温は３０〜３３℃に維持されていた。
【００４４】
一方、希薄培養液は、Ｂ製紙会社の製紙マシン（新聞紙製造用マシン）に発生したスライムより単離した細菌を、簡易ジャーファーメンター（ポリプロピレン製、スターラー撹拌、エアレーション実施、３３℃）で、希薄培地（栄養源として１Ｌ中にブドウ糖０．１ｇ、ペプトン０．０５ｇ、リン酸２水素ナトリウム０．０１ｇ、硫酸マグネシウム７水和物０．００５ｇを含む）により連続培養して、上記構成で別途設けた６つの試験槽４０に、一過式（非循環式）で流速１００ｍｌ／分で送液し、７日間の連続試験を実施した。なお、この場合も、試験槽４０は特に加温しなかったが、試験槽４０内の被検水温は３０〜３３℃に維持されていた。
【００４５】
各装置におけるスライム形成部１のスライム形成状況は、試験装置の運転開始時の光透過率を１００％として、光透過率が５０％に低下するまでの日数を求めた。
この結果を表１に示した。表１から、本発明のスライム形成状況監視装置において、直径１５ｃｍスライム形成部１を用いた場合、均一なバラツキのないスライムを形成させるためには、スライム形成部１の回転速度１０ｒｐｍ以上、好ましくは２０ｒｐｍ以上で回転させることが重要であること、またスライム形成部１の回転速度を１０ｒｐｍ以上の任意速度を選択することで、監視期間を延長若しくは短縮できることが判る。
【００４６】
【表１】
【００４７】
具体例２
被検水として、Ｃ製紙会社（中質紙製造）ワイヤー下白水を、採取後試験供試前まで冷蔵保存して使用した。
加温槽に代えてスライム防除剤添加槽（容量０．６Ｌ、３３℃加温）（図示省略）を設け、ここで貯水タンクからの白水にスライム防除剤を添加し、これを１００ｍＬ／分で、試験槽４０に送液した。なお、スライム防除剤添加開始時から６０分間は、試験槽４０の出口４２からのオーバーフロー水は廃棄した。
スライム防除剤は、スライム防除剤Ｄ，Ｅの２種類を使用し、１日３回１５分間、添加中の白水中の平均添加濃度が３０ｐｐｍと４０ｐｐｍになるように、上記のスライム防除剤添加槽に添加した。また、スライム防除剤無添加の場合についても試験を行なった。
スライム形成部１の回転速度は２０ｒｐｍとし、スライム形成部１上のスライム量の検出は具体例１で用いた光透過率測定センサーによる光透過率測定で行った。
【００４８】
上記以外は、具体例１と同様にしてスライム形成監視試験を行った。
この試験による光透過率測定結果を図６に示す。
【００４９】
具体例３
製紙マシンに図４に示す構成の試験槽４０を設置し、スライム防除剤並びにスライム防除剤添加方法の評価試験を行なった。
Ａ製紙会社ワイヤー下より白水を抜き出し、これを流速４００ｍｌ／分で、具体例２と同様に構成した試験槽４０に送液し、回転速度２０ｒｐｍのスライム形成部１に形成されるスライムを検出した。
スライム防除剤はＦの１種類を、２種類の添加方法（添加方法▲１▼、添加方法▲２▼）で、製紙マシンに各々１週間ずつ添加した。
添加方法▲１▼は、スライム防除剤Ｆを流量１６０ｍＬ／分で１５分間、１日３回の添加とし、添加方法▲２▼は、スライム防除剤Ｆを流量８０ｍＬ／分で３０分間、１日３回の添加とした。
この試験による光透過率測定結果を図７に示す。
【００５０】
また、添加方法▲１▼，▲２▼で添加している１週間のうち、１回のスライム防除剤添加前後において、スライム防除剤添加場所より白水を採取し、生菌数測定を行った。この結果を表２に示す。
【００５１】
表２に示した生菌数測定結果では、スライム防除剤の添加前後での生菌数に差は殆ど見られなかったものの、図７の結果では、添加方法▲１▼が添加方法▲２▼に比べスライム形成を抑制していると判断された。
そこで、上記の評価試験の後に、添加方法▲１▼で実際の製紙マシンへのスライム防除剤の添加を行なったところ、この製紙マシンでのスライム発生によるトラブルは見られず、良好なスライム防除を行なうことができた。
【００５２】
【表２】
【００５３】
具体例４
製紙マシンに、図４に示す構成の試験槽４０を設置し、以下の要領にて、スライム形成状況の長期的な監視を行なった。
スライム形成部１の回転速度を１００ｒｐｍに設定した以外は、具体例３と同様にしてスライムを検出した。
【００５４】
測定開始後９日を過ぎたあたりから、スライム形成部１に急激なスライム形成が検出され、その後更に２日過ぎたあたりから実際のマシンにおいてスライムトラブルが発生した。
１５日目に一旦試験槽４０を洗浄し、製紙マシンへのスライム防除剤の添加量を増量して測定を再開した。その後、測定終了（２６日目）まで、スライムトラブルの発生は見られなかった。
以上の結果を図８に纏めて示す。
なお、図８中、スライム防除剤増量前の光透過率曲線における直線部分の傾きは−０．８６であったのに対し、増量後の傾きは−０．１９であり、光透過率減少速度に低下が見られた。このことから、スライム防除剤の増量が、実機におけるスライム防除に有効であることが推測できる。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、短期間で結果を得なければならない次期スライム防除剤の種類や添加方法の選定、あるいは長期的な監視が必要なスライムトラブル予防のための監視を、効果的に行うことができる。
また、本発明によれば、従来の生菌数の測定に比べて、より正確にスライム防除剤ならびに添加方法の評価を行なうことができる。
そして、本発明によれば、スライムトラブルの発生を予測できるのみでなく、より有効なスライム防除剤の選定、添加量の制御、添加方法の特定等を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置の一実施態様例を説明するための図である。
【図２】本発明の装置の他の実施態様例を説明するための図である。
【図３】本発明の装置のさらに他の実施態様例を説明するための図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ−ｂ線断面図である。
【図４】本発明の装置を用いた専用の試験槽の一実施態様例を説明するための図である。
【図５】本発明の方法の一実施態様例を説明するためのデータのフロー図である。
【図６】本発明の具体例２で得た結果（光透過率の変化）を示すグラフである。
【図７】本発明の具体例３で得た結果（光透過率の変化）を示すグラフである。
【図８】本発明の具体例４で得た結果（光透過率の変化）を示すグラフである。
【符号の説明】
１ スライム形成部
２ 被検水
３ 水位線
４ 回転軸
５ モーター
７ 投光器
８ 受光器
９ 光
１０ 反射型センサー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention uses a device that monitors the state of formation of slime that is formed in an industrial water system such as the paper industry or cooling water, or a wastewater system thereof, and that hinders the normal operation of these systems. And a method for controlling the supply amount of a slime controlling agent to a system requiring the agent, and selecting and injecting a supply type to control the slime.
[0002]
[Technical background]
For example, process water in the paper manufacturing industry contains organic substances and inorganic substances derived from raw materials and chemical additives for papermaking, and is circulated and used at a high circulation rate due to environmental considerations.
In addition, since the temperature is maintained in a temperature range where microorganisms can easily grow under the influence of mechanical heat, the process water is in an environment where microorganisms can easily grow.
[0003]
The microorganisms grown in the process water spread pulp, an additive for papermaking and the like, and form deposits called slime on tanks, inner walls of paper machines and wires.
After the slime has grown, it is released into the water from where it adheres and is mixed with the paper to cause defects, deteriorating the product, or causing the paper winding process to cut the paper, called paper cutting, and stopping the machine. Cause inconvenience.
[0004]
In order to control such slime-induced problems, a method of adding a slime control agent to process water has conventionally been employed.
This slime control agent is used in consideration of the addition method such as the concentration added to the process water, the addition time, the number of additions per day, and the place of addition in order to obtain economic efficiency and a higher slime control effect.
Effective slime control can be achieved depending on which slime control agent is used and in which addition method.
[0005]
Evaluation of the type of the slime controlling agent and the method of adding the slime controlling agent is usually performed by measuring the viable cell count of the process water before and after the addition of the slime controlling agent collected from the actual site.
Considering that the first stage of slime formation is the growth of microorganisms, this method can be said to be somewhat effective.However, the type and state of microorganisms to be distributed, pulp and other slime components contained in the process, etc. There is a drawback that factors other than the increase and decrease in the number of viable bacteria in the process water are not considered.
Furthermore, some slime control agents are empirically known to have a slime control effect even if no significant decrease in the viable cell count is observed after addition.
[0006]
As a technique for measuring the number of viable bacteria, there is a simple and rapid method which has recently been observed in ATP measurement and the like, but the CFU (colony forming unit) method for culturing on an agar medium is still mainstream.
This is due to the high reliability of the CFU method. However, it is difficult to conduct a culture test on a site such as a factory where slime actually occurs. It takes 1-2 days, about 5 days for fungi.
Therefore, there is a concern that an obstacle due to slime may occur before the result is obtained, or that the situation has already changed from the time when the process water was collected when the result is obtained.
[0007]
Thus, in evaluating the type of the slime controlling agent used and the method of adding the slime controlling agent, it is more direct and reliable to observe the slime itself actually formed in the papermaking machine process. It can be said, however, that direct observation in the process is not possible during machine operation, and machine shutdown, which is an opportunity for observation, is not frequent.
[0008]
So far, industrial water or wastewater as test water has been drawn into the test equipment, or a part of the test equipment has been directly immersed in the industrial water or wastewater system. Various techniques have been developed to monitor the slime formation status by forming slime on a test device by contacting the slime with a test device and measuring the amount of the slime directly or by substituting it with some physical quantity.
[0009]
However, in these conventional techniques, there are problems in operability and economics, such as an increase in the size of an apparatus for performing measurement at a site such as a paper mill or a cooling water tower.
In addition, water containing pulp, which is the mainstream of papermaking process water, is called white water. When the water being tested is used as the test water, there is a problem that detection becomes impossible or an error is large and accurate detection cannot be performed.
[0010]
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-267843, a transparent contact member is installed in a part of an industrial water or industrial wastewater system, and the light is irradiated on the transparent contact member to measure the light transmittance. A method is described for quantifying contaminated substances and monitoring the state of contamination in the system.
Although this method can directly measure contaminants including slime on the contact member and has the advantage of being easy to automate, only the contaminants and the transparent contact member are used in the light-transmitting portion. Since there is no test water, it is difficult to measure accurately with turbid or colored white water due to pulp because light transmission is hindered or the light transmittance change of the test water affects the measurement. .
[0011]
In order to avoid the influence of the turbidity and coloring of the white water, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-116147 discloses that white water as test water is circulated for a certain period of time to attach contaminants, and then the white water is switched from fresh water to fresh water. In the meantime, a pollution measuring device for measuring transmittance is described, but this technique requires fresh water and a separate system for supplying fresh water.
Further, the operation of switching the running water from white water to fresh water and from fresh water to white water gives a physical shock to the adhered contaminants during the measurement, and the adhering contaminants may be separated.
[0012]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-75065 describes a slime growth monitor provided with a pretreatment device including at least one of a particle removal mechanism and an underwater bubble removal mechanism. However, in a technology requiring such a pretreatment device, The whole test apparatus becomes large and requires frequent cleaning.
This publication also states that even if most of the suspended substances and sedimentable particles were removed, the growth rate of the slime itself was not reduced at all, but it was actually formed by a papermaking machine. Since slime contains not only microbial cells but also a large amount of pulp fibers and, in some cases, starch particles as papermaking chemicals and other solids called foreign substances, a pretreatment device must be used. It is difficult to imagine that removing suspended substances and particles does not affect the slime growth rate.
Moreover, it is not preferable that the suspended substances and particles contained in the test water are removed by the pretreatment device, even if it is considered that they are peculiar to individual raw materials and products.
[Patent Document 1] JP-A-10-267843
[Patent Document 2] JP-A-2002-116147
[Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-75065
[0013]
[Object of the invention]
The present invention is capable of performing stable and accurate detection of slime formation in industrial water and wastewater directly and in real time, even in turbid or colored industrial water such as white water, and wastewater. To provide an apparatus excellent in efficiency and economy, and based on the detection results obtained by this apparatus, to select an optimum slime control agent and a method of adding the slime control agent, and to control a slime control agent addition device. The purpose of the present invention is to provide a method for controlling slime by injecting the agent into a required system by carrying out the method.
[0014]
Summary of the Invention
The present inventors have studied repeatedly to achieve the above object,
(1) As a monitoring device that can be easily installed at any place such as in a tank or a pipe, the measurement result is obtained not only with a simple configuration but also with an easy operation and with a considerably high accuracy. As a monitoring device capable of performing the measurement, a device having a slime forming (adhering) portion and a means for detecting the amount of slime forming (adhering) on the portion is optimal.
(2) The above-mentioned detection means is optimally one utilizing transmission or reflection of light,
(3) If the detection result obtained by using this monitoring device is used as control data of the supply amount of the slime control agent or selection data of the type of the agent, more effective and economical slime for industrial water and wastewater can be obtained. Providing a control method,
Was obtained.
[0015]
The present invention has been made based on the above findings,
[1] A disk-shaped slime forming part which can be rotated at an arbitrary number of revolutions in the circumferential direction by immersing its lower part in the test water, and a slime installed near the upper part of the slime forming part A slime monitoring device comprising a formation detecting means;
[2] Using this monitoring device, the slime generation status in the test water is detected, and based on the detection result, the slime control agent adding device is controlled to adjust the amount of the slime control agent added, and the slime control agent is adjusted. A slime control method characterized by supplying the slime to the required system.
[0016]
Further, the slime monitoring device according to the present invention of [1],
(1) The rotational speed of the disc-shaped slime forming portion having a diameter of 5 to 50 cm is preferably 10 to 500 rpm,
(2) The disc-shaped slime forming portion may be a transparent body, and the slime forming amount detecting means may be a light transmittance measuring sensor.
(3) A light transmittance measurement sensor from a direction substantially parallel to the surface of the slime forming section, which may be a means for detecting a thickness of slime adhered to the slime forming section,
(4) The disk-shaped slime forming portion is an opaque body having a different color tone from the slime, and is a reflection type displacement sensor from a direction substantially perpendicular to the surface of the slime forming portion. The detecting means may be used.
Furthermore, in the slime control method according to the present invention of [2], the slime control agent adding device is a plurality of devices each adding a different slime control agent, based on the detection results by the slime monitoring device of the present invention, The addition amount of the slime controlling agent from the adding device loaded with the optimum slime controlling agent may be adjusted, and the adjusted slime controlling agent may be supplied to the required system.
[0017]
According to the slime monitoring device of the present invention, the upper portion of the slime forming (adhering) portion is always on the water surface, and the amount of slime forming (adhering) can be detected in this portion. The detection can be performed with high accuracy by an easy operation without being affected by the turbidity or coloration of the test water or by the change in the water quality of the test water.
Further, the slime forming part is rotated while being constantly immersed in water at the lower part thereof, so that the slime is uniformly formed (adhered) on the entire surface of the slime forming part, and the slime forming part at the detection point at the upper part of the forming part is formed. The error can be extremely reduced.
At this time, as for the detection point, a certain area is automatically scanned by the rotation of the slime forming part, but the detection point (detection means) side is also positively scanned at the upper part of the slime forming part, According to the method of calculating the average value or the like, the error can be further reduced.
[0018]
Furthermore, if the slime forming amount detecting means is a light transmittance measuring sensor or a light reflectance measuring sensor, the slime forming amount in the slime forming section can be measured directly and continuously, so that the slime forming amount is detected. Can be easily automated.
[0019]
Then, according to the slime control method of the present invention using the measurement result of the monitoring device, the slime control agent can be supplied in an optimum amount to a system requiring slime control.
At this time, if a plurality of slime control agents are prepared, a system requiring slime control can select an optimum type of slime control agent in the system, and an optimum type of slime control agent is selected according to the selected type. The slime control agent can be supplied in quantities.
Therefore, according to the slime control method of the present invention, slime control, which is an obstacle in industrial water and wastewater systems, can be performed extremely effectively.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram for explaining an example of an embodiment of a slime formation monitoring device according to the present invention.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a disk-shaped slime forming (adhering) portion, a lower portion of which is immersed in the test water 2, and a rotating shaft 4 connected to a motor 5 is provided at the center of the disk 1. It is configured to be attached and rotate in an arrow (circumferential) direction at an arbitrary number of rotations.
If the rotating shaft 4 is mounted above the water surface 3 as shown, connection to the motor 5 installed outside the test water 2 is facilitated.
[0021]
Slime formation amount detection means 7 and 8 are provided close to the upper part of the disc-shaped slime formation part 1 (that is, the part above the water surface 3).
In the example of FIG. 1, the detecting means 7 and 8 are light transmittance measuring sensors each including a light projector 7 arranged near one surface of the slime forming section 1 and a light receiver 8 arranged near the other surface. And the disc-shaped slime forming section 1 is made of a transparent material that can transmit light 9 from the light projector 7. A command signal for light emission to the light emitter 7 and a data signal of the amount of light received from the light receiver 8 are transmitted via the lead wires 7a and 8a. The lead wires 7a and 8a also function as a power supply path.
[0022]
The detection means 7 and 8 are fixed at one place as shown in FIG. 1 to fix only one area (detection area, one donut-shaped area in the example of FIG. 1) of the slime forming section 1. Although it may be a type that can be detected, although not shown, the entire slime forming unit 1 above the water surface 3 is scanned as it can move freely in the vertical direction above the water surface 3. Alternatively, the entire surface of the slime forming section 1 above the water surface 3 may be detected at a time. Further, if the area is above the water surface 3, the detection area may be a point, a line, or a plane. The shape and the size and the position are not limited.
[0023]
In the slime monitoring device of the present invention configured as described above, the disk-shaped slime forming section 1 made of a transparent body is rotated by the motor 5 and the rotating shaft 4 in the circumferential direction, and the inside of the test water 2 is rotated. To make slime adhere (form) on the surface.
In the slime forming section 1 on which slime is formed (adhered), the transparency of the adhering portion is impaired, so that the transmittance of the light 9 from the light projector 7 is reduced. The amount of slime adhering can be determined from the decrease.
[0024]
More specifically, slime is formed in the slime forming section 1 rotating at a predetermined rotation speed using the actual test water or a diluted culture solution as a substitute for the water in advance, and the light transmittance is measured.
After this measurement, the slime on the slime forming section 1 is scraped and suspended in water, and the suspension is spun down under a certain condition (for example, 10,000 rpm, 5 minutes), and the wet weight of the slime obtained as a sedimentation is measured. To determine the amount of slime
The light transmittance and the amount of slime are measured for slime formed in various amounts, and the relationship between them is determined as standard data.
Then, by comparing the measurement result of the actual test water with the standard data, the amount of slime formed in the slime forming unit 1 can be known.
[0025]
Further, the slime forming amount detecting means may be replaced by the light transmittance measuring sensor comprising the light projecting device 7 and the light receiving device 8 as a detecting means 10 on the surface of the slime forming section 1 as shown in FIG.
The detecting means 10 may be a means for detecting a change in appearance. Examples of the appearance change detection unit include a camera and a color difference measurement sensor, and information obtained by the camera is sent to a monitor (not shown) via a lead wire 10a to perform visual observation, image analysis, and the like, or Similar observation and analysis are performed on the information obtained by the color difference measurement sensor.
Then, the amount of slime adhering to the slime forming section 1 can be obtained from the detection result of such an appearance change.
[0026]
Alternatively, the detecting means 10 may be a slime thickness detecting means, and as shown in FIG. 2, the slime forming means has a reflective displacement from a direction substantially perpendicular to the surface of the slime forming section 1. The sensor may be a distance measuring means from the fixed point to the slime surface of the slime forming unit 1.
As shown in FIG. 2, this reflection type displacement sensor may measure only from one surface of the slime forming unit 1, or two units from both surfaces of the slime forming unit 1, although not shown. The measurement using a sensor may be used.
[0027]
As a detecting means, as shown in FIGS. 3A (front view) and 3B (a cross-sectional view taken along the line bb in FIG. 3A), the detecting means is viewed from a direction parallel to the surface of the slime forming section 1. The slime thickness detecting means 7 and 8 by light transmittance measurement may be used.
The detecting means 7, 8 comprises a light projector 7 and a light receiver 8, similarly to the light transmittance measuring sensors 7, 8 shown in FIG. 1, and is provided at one end of the slime forming section 1 in the circumferential direction. Of the slime forming part 1 is a type in which the light 9 from the slime forming part 1 passes through both surfaces of the forming part 1 and is received by the light receiver 8 arranged at the other end. The amount (thickness) of the slime (thickness) to be attached is detected by a change in light transmittance.
[0028]
In the case of various detection means as shown in FIGS. 2 and 3, similarly to the case of the above-described light transmittance measurement sensor, it is fixed at one place and fixedly detects only one area. It is also possible to scan the entire surface of the slime forming unit 1 as a unit that can freely move in the vertical direction above the water surface 3 or to detect the entire surface above the water surface 3 at once. The detection area is not limited to a point, a line, a plane, or the like, and is not limited in the size or the position, as long as the area is above the water surface 3.
Also, in the case of using these various detection means, standard data is created in advance, and a measurement result in actual test water is compared with the standard data to determine the amount of slime formed in the slime forming unit 1. You can know.
[0029]
In the above-described apparatus of the present invention, it is preferable to use an optimum material for the slime forming unit 1 according to the slime forming amount detecting means. Specifically, the slime forming amount detecting means is as shown in FIG. In the case of the light transmittance measuring sensors 7 and 8 using a change in the amount of light transmitted from one surface of the slime forming section 1 to the other surface, those made of transparent glass, acrylic resin, vinyl chloride resin, or the like are used. Preferably, as shown in FIG. 2, in the case of the detecting means 10 (camera, reflection type displacement sensor) for changing the appearance due to slime adhesion on the surface of the slime forming section 1, a color tone easily distinguishable from the color tone of the slime formed on the surface. For example, if the slime is white, opaque black or blue or the like is preferable. If the detecting means 10 measures displacement of the slime thickness by an optical sensor, the opaque In the case where the detecting means 10 measures the slime thickness based on the transmittance of the substantially parallel light to the slime forming section 1 as shown in FIG. 3, the transparency and color tone of the slime forming section 1 are particularly There is no limitation, and any type may be used.
[0030]
Further, the size of the disc-shaped slime forming section 1 is not particularly limited as long as the slime formation state can be accurately detected without hindering stable rotation, but also taking into consideration the setting space of the apparatus of the present invention. The thickness is preferably 1 to 10 mm, and the diameter is preferably about 5 to 50 cm.
[0031]
The rotation direction of the slime forming section 1 is such that a water flow (liquid sending direction) in a portion immersed in the test water 2 (lower part of the slime forming section 1) with respect to a flow direction (liquid sending direction) of the sample water 2 When the slime forming unit 1 rotates in the opposite direction, the slime forming unit 1 entrains the air bubbles, which may cause the slime on the slime forming unit 1 to be separated.
[0032]
The rotation speed of the slime forming section 1 is preferably about 10 to 500 rpm in terms of the rotation speed of the slime forming section 1 having the above-described size. Using this as a guide, an optimum rotation speed may be selected according to the actual monitoring situation. The reason is as follows.
[0033]
The slime forming (adhering) speed and the forming (adhering) mode on the surface of the slime forming unit 1 are affected by the dimensions and the rotation speed of the slime forming unit 1 (that is, the speed at which the slime forming unit 1 transmits the test water). This is because the frequency of contact between the slime forming part 1 and the slime forming substance including the microbial cells and the pressure caused by the running on the slime forming part 1 differ depending on the size and the rotation speed of the slime forming part 1.
Based on these points, in the present invention, the rotation speed of the slime forming section 1 is set to 10 to 500 rpm as the rotation speed of the disc-shaped slime forming section 1 having a diameter of 5 to 50 cm.
[0034]
The present inventors conducted a slime formation test using the various white water collected from an actual papermaking company as the test water 2 using the slime formation unit 1 having the above dimensions. The slime formation unit 1 was allowed to stand still or at 10 rpm. When the slime is rotated at a speed less than the above, the slime is partially concentrated on the slime forming portion 1 and is attached unevenly, and the slime attached is brittle, so that the slime is partially released during the test and detected. Will vary. In particular, when the slime is allowed to stand, slime is concentrated in a linear manner at a portion in contact with the water surface.
On the other hand, when rotated at a speed exceeding 500 rpm, slime hardly adheres even after a long-term test, and the slime formation state cannot be detected.
[0035]
The purpose of monitoring the state of slime formation in the present invention is to confirm the effect of the slime controlling agent currently added, and it has been confirmed by this test that the effect of the slime controlling agent has been reduced. In such cases, measures such as increasing the amount of the slime control agent added or switching to the next slime control agent are taken. When this test is performed, a long-term monitoring of at least about one month is required. Therefore, it is desirable that the slime forming speed on the slime forming unit 1 is low, and the rotation speed of the slime forming unit 1 is low. For a diameter of 1 to 5 cm, a speed of about 30 to 500 rpm is selected.
Another purpose is to select the type of the next slime control agent and the addition method including the amount of the addition, in this case, various slime control agents are added in various amounts and methods in order. Although the test is performed, it is necessary to perform the test at a stretch in a short period of time (for example, one to several days). It is preferable that the diameter of the slime forming part 1 is generally about 10 to 50 rpm in the diameter of 5 to 50 cm. At such a low speed, the slime adheres to the slime forming section 1 relatively uniformly and at a considerably high speed.
[0036]
The apparatus of the present invention configured as described above may be provided near the side wall of the water tank containing the test water 2 or may be provided inside a pipe through which the test water 2 flows. . Further, a bypass line may be provided in the tank or the pipe, and the apparatus of the present invention may be provided in the bypass line. Alternatively, a dedicated tank (test tank) is separately provided, and the test water is supplied to the test tank. You may guide it.
[0037]
FIG. 4 is a diagram for explaining the above test tank. The test tank 40 is provided with an inlet 41 and an outlet 42 for the test water 2, and a pump P <b> 1 is provided as needed along the line for feeding the test water 2 to the inlet 41, and the test water 40 is provided. 2 is introduced into the test tank 40, and the test water 2 in the test tank 40 overflows or is returned to the test tank 40 or the liquid feed line by a pump P2 provided as necessary near the outlet of the outlet 42. Or be configured to be discarded.
The apparatus according to the present invention such that the slime forming section 1 is located substantially at the center of the test tank 40 and the surface of the slime forming section 1 is substantially parallel to the direction of water flow (liquid sending) of the test water 2. Is installed.
As described above, when the slime forming unit 1 is located, not only the pressure due to the liquid supply is not directly applied to the surface of the slime forming unit 1, but also the capacity of the test tank 40 can be reduced. If the pressure due to the liquid supply is partially applied to the surface of the slime forming section 1, slime adhesion may be suppressed or amplified only in this portion, and inconveniences such as detachment of the slime once adhered may occur, The detection results vary.
[0038]
Although the capacity of the test tank 40 is not particularly limited, the capacity of the test tank 40 and the speed of sending the test water to the test tank 40 are determined so that the test water does not stay in the test tank 40 for a long time. It is preferable to set the volume of 40 to be small so as to increase the liquid sending amount.
Specifically, it is preferable that the capacity of the test tank 40 (the capacity of the test tank 40 + the capacity in the liquid sending line): the liquid sending rate per minute ≒ 10: 1 to 10: 200.
If the test water 2 stays in the test tank 40 for a long time, the distribution of microorganisms in the test water in the test tank 40 changes and decay occurs. Occurs, and there is no correlation between the slime forming section 1 in the apparatus of the present invention and the slime forming state in the system, and accurate detection cannot be performed.
[0039]
The detection result obtained by the apparatus of the present invention is processed, for example, as follows, and is used for controlling the supply amount of the slime controlling agent to the required system.
That is, as shown in FIG. 5, the detection result obtained by the slime detection unit 51 using the device of the present invention is input to the computer 53 via the data accumulation / recording device 52 or directly. The computer 53 draws a slime increase curve or the like, and performs a preliminary test or the like to determine a time T until a predetermined threshold value is exceeded and / or a straight line portion of the curve or a slope a of a tangent line. The evaluation value is such as the method of adding the controlling agent.
The evaluation value is sent to the slime control agent addition control system 54, and the type and addition method of the slime control agent to be supplied to the required system of the slime control agent are set.
Alternatively, a setting may be made so that a signal is transmitted to the slime controlling agent addition control system 54 at the time when the threshold value exceeds a predetermined threshold, and the type and amount of the slime controlling agent to be added are selected.
[0040]
【Concrete example】
Example 1
White water and a dilute culture solution collected from a paper mill were injected as test water 2 into a test tank 40 having the configuration shown in FIG. 4, and a slime formation monitoring test was performed in the following manner.
[0041]
As the test tank 40, a water tank (capacity: about 0.5 L) having a width of 4 cm, a length of 16 cm and a depth of 8 cm was used.
The slime forming section 1 is made of a disc-shaped transparent acrylic having a thickness of 2 mm and a diameter of 15 cm, and is disposed at the center of the test tank 40 so as to be parallel to the side wall of the test tank 40. 2 was immersed. As shown in FIG. 1, the slime forming section 1 was connected to a motor 5 via a rotating shaft 4 at the center.
[0042]
The amount of slime on the slime forming section 1 was detected by visual observation and light transmittance measurement by the light transmittance measurement sensors 7 and 8 shown in FIG. As the light transmittance measurement sensors 7 and 8, a digital laser sensor manufactured by KEYENCE CORPORATION, a controller section LX2-V10, and a sensor section LX2-03 (detection area: line with a length of 30 mm) were used. The sensor head (projector 7 and light receiver 8) sets the distance between the sensor heads to 7 cm, and detects 1.5 cm above the center point of the slime forming section 1 (that is, 1.5 to 4.5 cm above the center point). The line was set on the upper side of both sides of the side wall of the test tank 40 so that the area could be detected).
Six test devices of this configuration were installed in parallel, and the slime forming part 1 of each test tank 40 was rotated at a speed of 5, 10, 20, 50, 100, 200 rpm.
[0043]
White water is made from papermaking company A (papermaking), white water under the wire (white water under the papermaking wire, paper is made from stock inlet white water << white water with high pulp concentration including the raw material before paper making >> The removed white water, which generates a lot of slime on the wire), was used after refrigerated after collection until before the test.
20 L of this white water is put into a water storage tank (not shown), and a heating tank (capacity 0.6 L) (not shown) is provided between the water storage tank and the above-mentioned test tank 40, and after heating to 33 ° C. At a flow rate of 100 mL / min to each test tank 40, circulate the flow path of the water storage tank → the heating tank → the test tank 40 at this flow rate, and replace the white water in the water storage tank with a new one once a day. , For 7 days. In addition, although the test tank 40 was not particularly heated, the test water temperature in the test tank 40 was maintained at 30 to 33 ° C.
[0044]
On the other hand, the diluted culture solution is obtained by diluting bacteria isolated from slime generated in a paper machine (newspaper production machine) of a paper manufacturing company B with a simple jar fermenter (made of polypropylene, stirring with a stirrer, performing aeration, 33 ° C.). Continuous culture in a medium (containing 0.1 g of glucose, 0.05 g of peptone, 0.01 g of sodium dihydrogen phosphate and 0.005 g of magnesium sulfate heptahydrate in 1 L as a nutrient source), and separately provided in the above configuration The liquid was sent to the six test tanks 40 at a flow rate of 100 ml / min by a one-time method (non-circulation method), and a continuous test was performed for 7 days. In this case, the test tank 40 was not particularly heated, but the temperature of the test water in the test tank 40 was maintained at 30 to 33 ° C.
[0045]
The slime formation status of the slime forming section 1 in each device was determined by determining the number of days until the light transmittance was reduced to 50%, with the light transmittance at the start of the operation of the test device being 100%.
The results are shown in Table 1. From Table 1, in the slime forming condition monitoring device of the present invention, when the slime forming unit 1 having a diameter of 15 cm is used, in order to form slime without uniform variation, the rotation speed of the slime forming unit 1 is preferably 10 rpm or more, preferably. It is understood that it is important to rotate at 20 rpm or more, and that the monitoring period can be extended or shortened by selecting the rotation speed of the slime forming unit 1 at an arbitrary speed of 10 rpm or more.
[0046]
[Table 1]
[0047]
Example 2
As the test water, white water under the wire of C Paper Company (manufactured of medium quality paper) was used after refrigerated and stored until before the test test after collection.
A slime control agent addition tank (capacity 0.6 L, heated at 33 ° C.) (not shown) was provided in place of the heating tank, and a slime control agent was added to white water from a water storage tank, and this was added at 100 mL / min. The liquid was sent to the test tank 40. Note that the overflow water from the outlet 42 of the test tank 40 was discarded for 60 minutes from the start of the addition of the slime control agent.
The slime controlling agents D and E are used as the slime controlling agents, and the above slime controlling agents are added so that the average addition concentration in the white water during the addition is 30 ppm and 40 ppm three times a day for 15 minutes. Was added. In addition, a test was also performed in the case where no slime control agent was added.
The rotation speed of the slime forming unit 1 was set to 20 rpm, and the amount of slime on the slime forming unit 1 was detected by measuring the light transmittance by the light transmittance measuring sensor used in the specific example 1.
[0048]
Except for the above, a slime formation monitoring test was performed in the same manner as in Example 1.
FIG. 6 shows the results of light transmittance measurement by this test.
[0049]
Example 3
A test tank 40 having the configuration shown in FIG. 4 was installed in a papermaking machine, and an evaluation test of a slime controlling agent and a method of adding a slime controlling agent was performed.
A: White water was extracted from under the wire of the paper company, and was sent at a flow rate of 400 ml / min to a test tank 40 configured in the same manner as in Example 2 to detect slime formed in the slime forming section 1 at a rotation speed of 20 rpm. .
One slime control agent was added to the papermaking machine for one week by using one kind of F by two kinds of addition methods (addition method (1) and addition method (2)).
The addition method (1) is to add the slime control agent F at a flow rate of 160 mL / min for 15 minutes three times a day, and the addition method (2) is to add the slime control agent F at a flow rate of 80 mL / min for 30 minutes for one day. Three additions were made.
FIG. 7 shows the light transmittance measurement results of this test.
[0050]
In addition, during one week during the addition methods (1) and (2), before and after one addition of the slime control agent, white water was collected from the slime control agent addition site, and the viable cell count was measured. Table 2 shows the results.
[0051]
In the viable cell count measurement results shown in Table 2, there was almost no difference in the viable cell count before and after the addition of the slime controlling agent. However, in the results of FIG. 7, the addition method (1) was replaced by the addition method (2). It was determined that slime formation was suppressed as compared with.
Then, after the above evaluation test, when the slime controlling agent was added to the actual paper making machine by the adding method (1), no trouble caused by slime generation in this paper making machine was observed, and good slime controlling was performed. Could do it.
[0052]
[Table 2]
[0053]
Example 4
A test tank 40 having the configuration shown in FIG. 4 was installed in a papermaking machine, and a slime formation state was monitored for a long time in the following manner.
Slime was detected in the same manner as in Example 3 except that the rotation speed of the slime forming section 1 was set to 100 rpm.
[0054]
Around 9 days after the start of the measurement, rapid slime formation was detected in the slime forming section 1, and a slime trouble occurred in an actual machine about 2 days later.
On the fifteenth day, the test tank 40 was washed once, the amount of the slime controlling agent added to the papermaking machine was increased, and the measurement was restarted. After that, no slime trouble was observed until the measurement was completed (day 26).
The above results are shown in FIG.
In FIG. 8, the slope of the straight line portion in the light transmittance curve before the increase in the amount of the slime controlling agent was -0.86, whereas the slope after the increase was -0.19, and the light transmittance reduction rate Decreased. From this, it can be inferred that increasing the amount of the slime control agent is effective for slime control in an actual machine.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is effective to select the type and addition method of the next slime control agent that should obtain results in a short period of time, or to monitor for the prevention of slime trouble that requires long-term monitoring, Can be done
Further, according to the present invention, it is possible to more accurately evaluate the slime controlling agent and the addition method as compared with the conventional measurement of the viable cell count.
According to the present invention, it is possible to not only predict the occurrence of slime trouble, but also to select a more effective slime controlling agent, control the addition amount, specify the addition method, and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining an example of an embodiment of the apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining another embodiment of the apparatus of the present invention.
3A and 3B are views for explaining still another embodiment of the apparatus of the present invention, wherein FIG. 3A is a front view, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line bb of FIG.
FIG. 4 is a view for explaining an embodiment of a dedicated test tank using the apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a data flow diagram for explaining an exemplary embodiment of the method of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing the results (changes in light transmittance) obtained in Example 2 of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing the results (changes in light transmittance) obtained in Example 3 of the present invention.
FIG. 8 is a graph showing the results (changes in light transmittance) obtained in Example 4 of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Slime forming part
2 Test water
3 Water level line
4 Rotation axis
5 motor
7 Floodlight
8 Receiver
9 Light
10. Reflection type sensor
