JP3181911B2 - 連続的ｒｂｃｏｄ測定 - Google Patents
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
- G01N33/1806—Biological oxygen demand [BOD] or chemical oxygen demand [COD]
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は流出水又は排水中の容易に生分解可能な化学
的酸素要求量（readily biodegradable chemical oxyge
n demand:RBCOD）の測定に関する。特に、本発明は排水
流路又は供給水中のRBCODのリアルタイムモニターのた
めの方法及び装置に関する。
的酸素要求量（readily biodegradable chemical oxyge
n demand:RBCOD）の測定に関する。特に、本発明は排水
流路又は供給水中のRBCODのリアルタイムモニターのた
めの方法及び装置に関する。
廃棄物流路のRBCODは重要であり、なぜならこれは廃
棄物の処理工程の作業に影響しうるからである。例え
ば、過剰な燐の除去が可能な生物学的下水処理システム
において、入り込む化学的酸素要求量（COD）の適当な
割合が容易に生分解可能であることを必要とする（Fuh
s,G.W.and Chen,M.（1975）。“Phosphorus Removal in
Activated Sludge Process",Microbial.Ecology,2,119
−139;Venter,S.L.V.,Halliday J.and Pitman,A.K.（19
78）。“Optimization of the Johannesburg Olifantzv
lei Extended Aeration Plant for Phosphorus Remova
l",Prog Wat Tech,10,279−292）。流入水のRBCOD率が
低すぎて生物学的燐除去を行うことができないことが思
い出せた場合、発酵生成物、例えば揮発性脂肪酸（VF
A）を有する流入水の濃縮が必要とされるであろう。こ
のような生成物は下水から沈殿した固形物、又は外部起
源、例えばダイジェスタースラッジ（消化槽汚泥）、工
業もしくは農業廃棄物に由来しうる。
棄物の処理工程の作業に影響しうるからである。例え
ば、過剰な燐の除去が可能な生物学的下水処理システム
において、入り込む化学的酸素要求量（COD）の適当な
割合が容易に生分解可能であることを必要とする（Fuh
s,G.W.and Chen,M.（1975）。“Phosphorus Removal in
Activated Sludge Process",Microbial.Ecology,2,119
−139;Venter,S.L.V.,Halliday J.and Pitman,A.K.（19
78）。“Optimization of the Johannesburg Olifantzv
lei Extended Aeration Plant for Phosphorus Remova
l",Prog Wat Tech,10,279−292）。流入水のRBCOD率が
低すぎて生物学的燐除去を行うことができないことが思
い出せた場合、発酵生成物、例えば揮発性脂肪酸（VF
A）を有する流入水の濃縮が必要とされるであろう。こ
のような生成物は下水から沈殿した固形物、又は外部起
源、例えばダイジェスタースラッジ（消化槽汚泥）、工
業もしくは農業廃棄物に由来しうる。
給水から下水処理ブラントに至るプロセスコントロー
ルにとって、RBCODをモニターする連続式オンライン方
法の必要性が認められている。例えばH.A.Nichols,C.S.
Stevens及びS.Deaconの論文、即ち、技術移管シンポジ
ウム「活性化スラッジプロセスによる生物学的燐除去の
発展（Advances in Biological Phosphorous Removal b
y the Activated sludge Process）」1988年南アフリカ
国の水質研究協会（Water Research Commission）の論
文集に公開されている“Full Scale Experimentation:C
omparison of Different Control Strategies"には以下
のことが記載されている：− 「初期沈降タンクの性能のみでなく、活性化スラッジ
（汚泥）自体の状態をもモニターすることのできる、
〔下水〕給水において容易に生分解可能なCODをモニタ
ーする優れた且つ信頼性のある方法を開発することが…
…緊急に要望されている。」 RBCOD測定は、それらが過剰な燐の除去のために設計
されていようとなかろうと、処理プロセスの状態をモニ
ターするにも有用である。従って、処理プラントの上流
及び下流の両方の排水のRBCODの測定が必要とされる。
更に、排水流路のRBCODは適切な処理プラントの設計の
ための流路の特徴付けに役立ちうる。
ルにとって、RBCODをモニターする連続式オンライン方
法の必要性が認められている。例えばH.A.Nichols,C.S.
Stevens及びS.Deaconの論文、即ち、技術移管シンポジ
ウム「活性化スラッジプロセスによる生物学的燐除去の
発展（Advances in Biological Phosphorous Removal b
y the Activated sludge Process）」1988年南アフリカ
国の水質研究協会（Water Research Commission）の論
文集に公開されている“Full Scale Experimentation:C
omparison of Different Control Strategies"には以下
のことが記載されている：− 「初期沈降タンクの性能のみでなく、活性化スラッジ
（汚泥）自体の状態をもモニターすることのできる、
〔下水〕給水において容易に生分解可能なCODをモニタ
ーする優れた且つ信頼性のある方法を開発することが…
…緊急に要望されている。」 RBCOD測定は、それらが過剰な燐の除去のために設計
されていようとなかろうと、処理プロセスの状態をモニ
ターするにも有用である。従って、処理プラントの上流
及び下流の両方の排水のRBCODの測定が必要とされる。
更に、排水流路のRBCODは適切な処理プラントの設計の
ための流路の特徴付けに役立ちうる。
RBCODレベルの認識は、嫌気的ダイジェスターのコン
トロールにとっても有用であり、この場合RBCODの上昇
はダイジェスター内の微生物の不均衡を指標する。
トロールにとっても有用であり、この場合RBCODの上昇
はダイジェスター内の微生物の不均衡を指標する。
背景技術 生物学的及び物理学的の両方の方法がRBCODの測定に
関して知られている。膜濾過サンプルのCOD測定を包含
する物理学的方法は生物学的方法に比べて劣っていると
されている。三つの主たる生物学的方法は、１）ショー
ト スラッジ エージ ステップ フェッド リアクタ
ー（短い汚泥令段階給水反応槽）、２）バッチ式好気性
リアクター及び３）バッチ式嫌気性リアクターである。
これらはDoldらの“Comparison of Measurement Method
s for Readily Bio−degradable COD Fraction in Muni
cipal Wastewater"IWPC,Durban,南アフリカ国（1985）
にある程度詳しく説明されている。
関して知られている。膜濾過サンプルのCOD測定を包含
する物理学的方法は生物学的方法に比べて劣っていると
されている。三つの主たる生物学的方法は、１）ショー
ト スラッジ エージ ステップ フェッド リアクタ
ー（短い汚泥令段階給水反応槽）、２）バッチ式好気性
リアクター及び３）バッチ式嫌気性リアクターである。
これらはDoldらの“Comparison of Measurement Method
s for Readily Bio−degradable COD Fraction in Muni
cipal Wastewater"IWPC,Durban,南アフリカ国（1985）
にある程度詳しく説明されている。
ショートスラッジエージステップリアクター方法は一
定の結果を示すが、且つ時間がかかり、操作が難しく、
そして現場で発生するRBCODの測定は不適当であると報
告されている。更に、24時間の代表的RBCOD値を得るに
は、大量に凍結した複合サンプルを毎日集めなければな
らないであろう。各測定にとって長時間、例えば24時間
を必要とする。バッチ式好気性リアクターによって測定
時間を約２時間にまで短縮することはできるが、このよ
うなリアクターの利用にとってのサンプリング及びサン
プリング保存の必要性はその有用性を規制する。嫌気性
バッチ式反応槽の有用性もそのサンプリングの必要性に
よって規則される。更に、一定のサンプリングに基づく
RBCOD測定は、日中のサイクルにわたる大きな変動のた
め、排水流路のRBCODの正確なプロフィールを提供しな
いことがある。従ってRBCODを測定する現在の生物学的
検査は、流入水からその処理プロセス又はその排水に至
るオンラインもしくはリアルタイムモニターにとって不
適切であり、なぜならそれらは結果を得るために長い時
間（２〜24時間）並びにサンプルの採取及び保存を必要
とするからである。
定の結果を示すが、且つ時間がかかり、操作が難しく、
そして現場で発生するRBCODの測定は不適当であると報
告されている。更に、24時間の代表的RBCOD値を得るに
は、大量に凍結した複合サンプルを毎日集めなければな
らないであろう。各測定にとって長時間、例えば24時間
を必要とする。バッチ式好気性リアクターによって測定
時間を約２時間にまで短縮することはできるが、このよ
うなリアクターの利用にとってのサンプリング及びサン
プリング保存の必要性はその有用性を規制する。嫌気性
バッチ式反応槽の有用性もそのサンプリングの必要性に
よって規則される。更に、一定のサンプリングに基づく
RBCOD測定は、日中のサイクルにわたる大きな変動のた
め、排水流路のRBCODの正確なプロフィールを提供しな
いことがある。従ってRBCODを測定する現在の生物学的
検査は、流入水からその処理プロセス又はその排水に至
るオンラインもしくはリアルタイムモニターにとって不
適切であり、なぜならそれらは結果を得るために長い時
間（２〜24時間）並びにサンプルの採取及び保存を必要
とするからである。
発明の開示 本発明の目的は、排水流路又は給水のRBCODの比較的
迅速なる測定を定期的に行うことを可能とする方法及び
装置の提供にある。
迅速なる測定を定期的に行うことを可能とする方法及び
装置の提供にある。
本発明の利点により、排水流路又は給水のRBCODのほ
ぼ［リアルタイム」測定を得ることが可能となり、従っ
て本発明にモニターリング、コントロール又はその他の
目的に適用されうる。例えば、本発明に関する装置は比
較的頻繁なるデーター収集のための時間にわたって放置
されていてよい。
ぼ［リアルタイム」測定を得ることが可能となり、従っ
て本発明にモニターリング、コントロール又はその他の
目的に適用されうる。例えば、本発明に関する装置は比
較的頻繁なるデーター収集のための時間にわたって放置
されていてよい。
本発明に従い、排水流路又は給水中の容易に生分解可
能な化学的酸素要求量（RBCOD）を定期的に測定するた
めの方法を提供する。この方法は： ｉ）リアルタイムな排水流路又は供給水の代表的なサン
プルをあるサンプル容量となるまで供給し続け、これに
よってこのサンプル容量における水理滞留時間（hydrau
lic retention time:HRT）が容易に生分解可能な化合物
の実質的に完全な酸化のために確実に十分となるように
供給速度をコントロールし、 ii）予め決められた時間にわたってこの容量のサンプル
の中に空気を定期的に流し、 iii）この容量のサンプルの中に空気を流すのを止めて
いる間に、溶存している酸素含有量の変化を測定するこ
とによってこの容量のサンプルの酸素消費量を決定し、
そして iv）各酸素消費量測定値よりRBCOD値を計算すること、
を含んで成る。
能な化学的酸素要求量（RBCOD）を定期的に測定するた
めの方法を提供する。この方法は： ｉ）リアルタイムな排水流路又は供給水の代表的なサン
プルをあるサンプル容量となるまで供給し続け、これに
よってこのサンプル容量における水理滞留時間（hydrau
lic retention time:HRT）が容易に生分解可能な化合物
の実質的に完全な酸化のために確実に十分となるように
供給速度をコントロールし、 ii）予め決められた時間にわたってこの容量のサンプル
の中に空気を定期的に流し、 iii）この容量のサンプルの中に空気を流すのを止めて
いる間に、溶存している酸素含有量の変化を測定するこ
とによってこの容量のサンプルの酸素消費量を決定し、
そして iv）各酸素消費量測定値よりRBCOD値を計算すること、
を含んで成る。
本発明に関して、従来のRBCOD測定のようにサンプル
にスラッジを加えることは必要条件とされていない。従
ってこの方法は下水ネットワークの全ての地点での下水
溝のモニターにとって利用されうる。
にスラッジを加えることは必要条件とされていない。従
ってこの方法は下水ネットワークの全ての地点での下水
溝のモニターにとって利用されうる。
本発明は更に排水又は給水をモニターするための装置
であって： ｉ）完全に混合された所定容量のサンプルを維持し、且
つリアルタイム排水又は給水の代表的サンプルを連続的
に受容するために適切なバイオリアクター、 ii）容易に生分解可能な化合物の実質的完全酸化のため
に十分な前記バイオリアクター内での水理滞留時間が確
保されるように当該バイオリアクターへの排水又は給水
のサンプルの供給速度をコントロールするための手段、 iii）前記サンプルがこのバイオリアクターの中に含ま
れている間の予め決められた時間にわたってこれに空気
を流すように定期的に作動する前記バイオリアクター内
のエアーインジェクション手段、 iv）容易に生分解可能な化学的酸素要求量（RBCOD）が
計算されることを可能にするサンプルの酸素消費量を決
定するために、このバイオリアクター内のサンプルに溶
存している酸素含有量を測定するための手段、を含んで
成る装置を提供する。
であって： ｉ）完全に混合された所定容量のサンプルを維持し、且
つリアルタイム排水又は給水の代表的サンプルを連続的
に受容するために適切なバイオリアクター、 ii）容易に生分解可能な化合物の実質的完全酸化のため
に十分な前記バイオリアクター内での水理滞留時間が確
保されるように当該バイオリアクターへの排水又は給水
のサンプルの供給速度をコントロールするための手段、 iii）前記サンプルがこのバイオリアクターの中に含ま
れている間の予め決められた時間にわたってこれに空気
を流すように定期的に作動する前記バイオリアクター内
のエアーインジェクション手段、 iv）容易に生分解可能な化学的酸素要求量（RBCOD）が
計算されることを可能にするサンプルの酸素消費量を決
定するために、このバイオリアクター内のサンプルに溶
存している酸素含有量を測定するための手段、を含んで
成る装置を提供する。
このバイオリアクター（即ち、本発明の方法態様のサ
ンプル容量）は完全に混合されており、従ってRBCODが
このリアクターの中で実質的に酸化されることが確実と
なるための水理滞留時間（HRT）が選ばれたなら、任意
の時点でのこのリアクター内のRBCODの濃度はゼロに近
いであろう。（細菌が生存するための若干の酸素要求量
はあるであろう−これは内部酸素摂取と呼ばれ、本発明
の実施においては一定と予測されうる。）これに従い、
任意の時点での酸素消費量は流入する給水（と推測され
る一定の内部要求量を足した量）に基づく。
ンプル容量）は完全に混合されており、従ってRBCODが
このリアクターの中で実質的に酸化されることが確実と
なるための水理滞留時間（HRT）が選ばれたなら、任意
の時点でのこのリアクター内のRBCODの濃度はゼロに近
いであろう。（細菌が生存するための若干の酸素要求量
はあるであろう−これは内部酸素摂取と呼ばれ、本発明
の実施においては一定と予測されうる。）これに従い、
任意の時点での酸素消費量は流入する給水（と推測され
る一定の内部要求量を足した量）に基づく。
各酸素消費量測定値に関するRBCOD値は酸素消費量測
定値に定数を掛けることによって計算される。従って、
エアーオフ期間開始のすぐ後に第一溶存酸素濃度測定値
（DO1）を測定し、次いで一定の時間、tpの経過後に第
二溶存酸素濃度測定値を測定し、これより時間tpにおけ
るこのリアクター中の酸素摂取消費量は： （DO1−DO2）×Ｖ＝ΔDO×Vmg （式中、Ｖ（リットル）はサンプル容量である）によっ
て得られる。
定値に定数を掛けることによって計算される。従って、
エアーオフ期間開始のすぐ後に第一溶存酸素濃度測定値
（DO1）を測定し、次いで一定の時間、tpの経過後に第
二溶存酸素濃度測定値を測定し、これより時間tpにおけ
るこのリアクター中の酸素摂取消費量は： （DO1−DO2）×Ｖ＝ΔDO×Vmg （式中、Ｖ（リットル）はサンプル容量である）によっ
て得られる。
RBCODは、設定した測定期間にわたる溶存酸素濃度に
おける変化に、装置定数によって得られる値（これは一
定に保たれたシステムのパラメーターからの計算によっ
て決定されるか、又は既知濃度の酢酸溶液を用いた検量
線より決定される）をかけること、即ち以下に示すよう
に計算されうる。
おける変化に、装置定数によって得られる値（これは一
定に保たれたシステムのパラメーターからの計算によっ
て決定されるか、又は既知濃度の酢酸溶液を用いた検量
線より決定される）をかけること、即ち以下に示すよう
に計算されうる。
RBCOD＝ΔDO×定数 この定数に関する値は、酸素消費量をRBCODへと換算
せしめる換算定数３（前記のDoldらに言及）と、時間tp
にわたるバイオーリアクター中の酸素消費量をこのリア
クターに侵入する給水の量における酸素消費量と相関さ
せた係数を含む。これらの係数には、バイオリアクター
への供給速度、定常測定時間tp及びバイオリアクター容
量が含まれている。
せしめる換算定数３（前記のDoldらに言及）と、時間tp
にわたるバイオーリアクター中の酸素消費量をこのリア
クターに侵入する給水の量における酸素消費量と相関さ
せた係数を含む。これらの係数には、バイオリアクター
への供給速度、定常測定時間tp及びバイオリアクター容
量が含まれている。
図面の簡単な説明 本発明を添付した図面を参照しながら、例示のみを目
的としてこれより説明し、ここで： 図１は本発明に関する装置の略図である。
的としてこれより説明し、ここで： 図１は本発明に関する装置の略図である。
図２及び３は、本発明に関する装置との比較のため、
且つ較正のための、酢酸塩添加に基づくバッチ式リアク
ターのO2消費量を示す。
且つ較正のための、酢酸塩添加に基づくバッチ式リアク
ターのO2消費量を示す。
図４及び５は酢酸塩添加に基づく本発明に関するリア
クター中のO2消費量を示す。
クター中のO2消費量を示す。
図６及び７は本発明の方法及び装置のオンライン工程
を示す。
を示す。
本発明を実施する上での最良態様 図１は本発明に関する装置の例を示している。この装
置は1.4リッターのバイオリアクター１と、それに付い
ているエアーインジエクション手段２及び溶存酸素測定
プローブ３を含んで成る。このバイオリアクターに、温
度コントロール手段（この場合、水浴４は20℃に維持さ
れている）及び攪拌手段、例えば磁気スターラー５が付
いている。流入給水ラインを６に、そしてオーバーフロ
ーを７に示す。温度コントロール手段は、例えば周囲温
度が大きく変化しない場合に、本発明の用途において必
要とされないことがある。更に、このバイオリアクター
は有利にはその内面を清浄にする手段、例えば特定の時
間間隔で作動するスクラッピング手段を含むことができ
る。
置は1.4リッターのバイオリアクター１と、それに付い
ているエアーインジエクション手段２及び溶存酸素測定
プローブ３を含んで成る。このバイオリアクターに、温
度コントロール手段（この場合、水浴４は20℃に維持さ
れている）及び攪拌手段、例えば磁気スターラー５が付
いている。流入給水ラインを６に、そしてオーバーフロ
ーを７に示す。温度コントロール手段は、例えば周囲温
度が大きく変化しない場合に、本発明の用途において必
要とされないことがある。更に、このバイオリアクター
は有利にはその内面を清浄にする手段、例えば特定の時
間間隔で作動するスクラッピング手段を含むことができ
る。
本発明に関する装置は自蔵式ポータブルユニットとし
て供給されてよく、このユニットは更にRBCOD測定値を
代表する電気的出力信号を提供するデータープロセシン
グ手段も含みうる。任意に、このようなポータブルユニ
ットは一定の給水をこれに供給するための、バイオリア
クター入口に接続されたポンプも含みうる。
て供給されてよく、このユニットは更にRBCOD測定値を
代表する電気的出力信号を提供するデータープロセシン
グ手段も含みうる。任意に、このようなポータブルユニ
ットは一定の給水をこれに供給するための、バイオリア
クター入口に接続されたポンプも含みうる。
実験装置 それぞれ1.4リッター容量の２台のバイオリアクター
を20℃の水浴の中に収容して組立て、そしてペリスター
ポンプによって給水した。このリアクターは約60rpmで
攪拌した。固形分を保持する試みはなにもしなかったの
で、それらは完全に混合されたリアクターとして働き、
ここでスラッジ令は約６時間の水理滞留時間（HRT）に
相当した。空気は、15分間オンとなり、15分間オフとな
ったサイクルにおいて適用し、その割合は酸素飽和が生
じることを防ぐように選択した。（空気供給に関しては
任意の適切なるオンとオフの時間が選ばれることがで
き、例えば１〜30分のオンとオフのサイクルが選ばれう
る。）溶存酸素（DO）の測定は、平台チャートレコーダ
ーに接続されたポーラログラフィー電極によって行っ
た。比較的迅速な定期的RBCOD測定が行われるこの方法
及び装置を本明細書では「連続式」方法又は「連続式」
リアクターと呼ぶ。
を20℃の水浴の中に収容して組立て、そしてペリスター
ポンプによって給水した。このリアクターは約60rpmで
攪拌した。固形分を保持する試みはなにもしなかったの
で、それらは完全に混合されたリアクターとして働き、
ここでスラッジ令は約６時間の水理滞留時間（HRT）に
相当した。空気は、15分間オンとなり、15分間オフとな
ったサイクルにおいて適用し、その割合は酸素飽和が生
じることを防ぐように選択した。（空気供給に関しては
任意の適切なるオンとオフの時間が選ばれることがで
き、例えば１〜30分のオンとオフのサイクルが選ばれう
る。）溶存酸素（DO）の測定は、平台チャートレコーダ
ーに接続されたポーラログラフィー電極によって行っ
た。比較的迅速な定期的RBCOD測定が行われるこの方法
及び装置を本明細書では「連続式」方法又は「連続式」
リアクターと呼ぶ。
DO電極応答速度が非常に高く、且つ、その酸素消費速
度が測定すべき最大及び最少酸素摂取速度よりもずっと
小さいことに注意が必要とされる。用いた電極は約2000
mg/l/hrの応答速度を有するTriton 500 MBであり、そし
て消費速度は＜0.1mg/l/hrである。リアクター中の最大
及び最小酸素摂取速度は20〜2mg/l/hrの桁である。
度が測定すべき最大及び最少酸素摂取速度よりもずっと
小さいことに注意が必要とされる。用いた電極は約2000
mg/l/hrの応答速度を有するTriton 500 MBであり、そし
て消費速度は＜0.1mg/l/hrである。リアクター中の最大
及び最小酸素摂取速度は20〜2mg/l/hrの桁である。
リアクター中の低内部酸素摂取速度（OUR）を維持す
るため、このリアクター内の全ての面からのバイオ膜の
清浄を１日１回行う。同様にDO電極を、その精度を保つ
ために清浄し、そして較正する。他方又は更に、このバ
イオリアクターは前記した通り清浄手段を含みうる。
るため、このリアクター内の全ての面からのバイオ膜の
清浄を１日１回行う。同様にDO電極を、その精度を保つ
ために清浄し、そして較正する。他方又は更に、このバ
イオリアクターは前記した通り清浄手段を含みうる。
リアクターの較正 連続式リアクターの酸素摂取応答
を較正するため、確立されたバッチ式方法（参考文献:L
indreaら−以下参照）との比較を、酢酸ナトリウム（酢
酸として示す）をこの連続式リアクター及びバッチ式リ
アクターの両方に添加することによって行った。酢酸塩
の添加に従う酸素消費速度のプロットを、図２及び３に
おいてはバッチ式方法に関して、そして図４及び５にお
いては連続式方法に関して示す。
を較正するため、確立されたバッチ式方法（参考文献:L
indreaら−以下参照）との比較を、酢酸ナトリウム（酢
酸として示す）をこの連続式リアクター及びバッチ式リ
アクターの両方に添加することによって行った。酢酸塩
の添加に従う酸素消費速度のプロットを、図２及び３に
おいてはバッチ式方法に関して、そして図４及び５にお
いては連続式方法に関して示す。
バッチ式及び連続式リアクターの両方への酢酸塩の逐
次的添加は、消費速度が時間によって上昇するという類
似の形のピークをもたらした。これは、細菌の集団が有
用な基質を受け入れるよう増加しているか、又はこの基
質の刺激に起因して細菌集団が「スイッチオン」された
ことを示唆しうる。曲線の下の領域又は酸素消費量は両
者のタイプのリアクターへの逐次的添加に関して類似し
ていた。驚くべき特徴はバッチ式リアクターにおける酢
酸基質の分解の速度の遅さであり、これは連続式リアク
ターと比べて高いバイオマス含有量を有していたことが
考えられる。
次的添加は、消費速度が時間によって上昇するという類
似の形のピークをもたらした。これは、細菌の集団が有
用な基質を受け入れるよう増加しているか、又はこの基
質の刺激に起因して細菌集団が「スイッチオン」された
ことを示唆しうる。曲線の下の領域又は酸素消費量は両
者のタイプのリアクターへの逐次的添加に関して類似し
ていた。驚くべき特徴はバッチ式リアクターにおける酢
酸基質の分解の速度の遅さであり、これは連続式リアク
ターと比べて高いバイオマス含有量を有していたことが
考えられる。
各ピークに関する測定された酸素消費量を表１におい
て、添加した酢酸の理論上の化学的酸素要求量の％とし
て示す。この連続式リアクターからの洗い出しに起因す
る酢酸の消失に関する計算の酌量はなされておらず、そ
れは添加した酢酸の10〜15％と見込まれる。
て、添加した酢酸の理論上の化学的酸素要求量の％とし
て示す。この連続式リアクターからの洗い出しに起因す
る酢酸の消失に関する計算の酌量はなされておらず、そ
れは添加した酢酸の10〜15％と見込まれる。
以上の図は互いに非常によく一致し、そしてDoldら
（前記）により推奨されている係数３を用いてRBCODへ
と換算したなら、Lindreaら（1988）“The Determinati
on of the Readily Biodegradable COD Fraction of Wa
stewater"オーストラリア国水及び排水協会、第13回連
邦会議、キャンベラ、３月６〜10日、頁294−298）によ
り報告されているものと類似の結果を示す。
（前記）により推奨されている係数３を用いてRBCODへ
と換算したなら、Lindreaら（1988）“The Determinati
on of the Readily Biodegradable COD Fraction of Wa
stewater"オーストラリア国水及び排水協会、第13回連
邦会議、キャンベラ、３月６〜10日、頁294−298）によ
り報告されているものと類似の結果を示す。
空気がオフとなっている時間の間に連続式リアクター
の開放されている頭部を介して外気由来の酸素吸着が起
きている可能性がある。これは低い酸素摂取量読み値
を、たとえ酢酸塩添加がこれを示唆しなくてももたらし
うる。きつくフィットする独立気泡フォームディスクを
このリアクターの中にその液面レベルまで押し当てた。
酸素消費速度において測定できる相違は全く見い出せ
ず、そしてこのディスクはバイオフィルムの成長に関す
る表面積対容量の比を増大させたにすぎないため、それ
らはなくてもよい。
の開放されている頭部を介して外気由来の酸素吸着が起
きている可能性がある。これは低い酸素摂取量読み値
を、たとえ酢酸塩添加がこれを示唆しなくてももたらし
うる。きつくフィットする独立気泡フォームディスクを
このリアクターの中にその液面レベルまで押し当てた。
酸素消費速度において測定できる相違は全く見い出せ
ず、そしてこのディスクはバイオフィルムの成長に関す
る表面積対容量の比を増大させたにすぎないため、それ
らはなくてもよい。
これらの結果は、CSIROによるそのロウァー プレン
ティー リサーチ ステーション（Lower Plenty Resea
rch Station）（Bayleyら、“The Effect of Primary F
ermentation of Biological Nutrient Removal"オース
トラリア国水及び排水協会、第13回連邦会議、キャンベ
ラ1989年３月６〜10日、頁162−166）で作動する5.3m2/
日のパイロット下水処理プラントの活性化主要タンク
（APT）の流入水及び排出水流路における、RBCODの測定
として用いられるべき装置のための十分な奨励となると
思われる。
ティー リサーチ ステーション（Lower Plenty Resea
rch Station）（Bayleyら、“The Effect of Primary F
ermentation of Biological Nutrient Removal"オース
トラリア国水及び排水協会、第13回連邦会議、キャンベ
ラ1989年３月６〜10日、頁162−166）で作動する5.3m2/
日のパイロット下水処理プラントの活性化主要タンク
（APT）の流入水及び排出水流路における、RBCODの測定
として用いられるべき装置のための十分な奨励となると
思われる。
連続式RBCODの現場測定 一方のリアクターに、APTの給水路から連続的に汲み
入れた未処理の篩にかけた下水を供給し、他方にはバイ
オーＰ除去パイロットプラントへの給水に用いられてい
るAPT排出水を供給した。
入れた未処理の篩にかけた下水を供給し、他方にはバイ
オーＰ除去パイロットプラントへの給水に用いられてい
るAPT排出水を供給した。
図６に示すデーターは、APTを清澄器として作動させ
た1989年11月の間に集めたものの典型であり、沈降した
固形分は日に一回排水して、ほぼ一日のスラッジ令を得
た。このような条件のもとではあるとしてもほんのわず
かなRBCODが発生し、平均酸素消費量値は流入水で37mgO
2/であり、そして排出水で33mg/O2/であった。一
方、図７は1990年１月に集めた典型的なデーターであ
り、この場合は沈降固形物をAPTの中にためて約30日の
スラッジ令を得ている。図７に関する平均流入水酸素消
費量は26mgO2/であり、そして排出水のそれは51mgO2/
であった。
た1989年11月の間に集めたものの典型であり、沈降した
固形分は日に一回排水して、ほぼ一日のスラッジ令を得
た。このような条件のもとではあるとしてもほんのわず
かなRBCODが発生し、平均酸素消費量値は流入水で37mgO
2/であり、そして排出水で33mg/O2/であった。一
方、図７は1990年１月に集めた典型的なデーターであ
り、この場合は沈降固形物をAPTの中にためて約30日の
スラッジ令を得ている。図７に関する平均流入水酸素消
費量は26mgO2/であり、そして排出水のそれは51mgO2/
であった。
未処理下水の酸素消費の毎日のパターンが図７におい
て明確に見い出されうる。典型的には、非常に低い値が
およそ６〜7amにて生じ、次いでおよそ昼にて最初のピ
ークとなり、プラトー又は谷となり、次いで第二の通常
高めのピークがおよそ10pmに生ずる。最小の日中での値
は４〜5mgO2/の範囲にあり、そして最大値は40〜60mg
O2/である。
て明確に見い出されうる。典型的には、非常に低い値が
およそ６〜7amにて生じ、次いでおよそ昼にて最初のピ
ークとなり、プラトー又は谷となり、次いで第二の通常
高めのピークがおよそ10pmに生ずる。最小の日中での値
は４〜5mgO2/の範囲にあり、そして最大値は40〜60mg
O2/である。
排出水パターンは、日中の給水率によって変動するこ
とができるAPT水理滞留時間HRTによって減衰し且つ時間
が変動する。更に、APTへの給水率は蓄積した沈降固形
物から生成される可溶性基質の希釈の程度を決める。こ
の曲線における8am付近での傾斜は、日常のリアクター
清浄のための流れの中断によって生ずる。
とができるAPT水理滞留時間HRTによって減衰し且つ時間
が変動する。更に、APTへの給水率は蓄積した沈降固形
物から生成される可溶性基質の希釈の程度を決める。こ
の曲線における8am付近での傾斜は、日常のリアクター
清浄のための流れの中断によって生ずる。
連続式給水リアクターは、酢酸添加によって較正した
場合にバッチ式方法と類似の酸素摂取結果を提供する。
本発明の方法は、よく確立されたバッチ式方法にとって
有利な研究的補助を提供し、そして日中及び日間でのRB
COD変動のより明確な様子を提供する。この情報はAPTを
有するもしくは有さない操作プロセスの性能を推測する
のに、又は新しいプラントの設計のために用いられる。
場合にバッチ式方法と類似の酸素摂取結果を提供する。
本発明の方法は、よく確立されたバッチ式方法にとって
有利な研究的補助を提供し、そして日中及び日間でのRB
COD変動のより明確な様子を提供する。この情報はAPTを
有するもしくは有さない操作プロセスの性能を推測する
のに、又は新しいプラントの設計のために用いられる。
当業者は本明細書に詳細されている発明を変更及び改
良することが可能であることを理解している。このよう
な変更及び改良は本発明の範囲を逸脱することがないこ
とが理解される。
良することが可能であることを理解している。このよう
な変更及び改良は本発明の範囲を逸脱することがないこ
とが理解される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−99353（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−129567（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−254897（ＪＰ，Ａ)
Claims (13)
- 【請求項１】排水又は給水の中の容易に生分解可能な化
学的酸素要求量（RBCOD）を定期的に測定するための方
法であって； ｉ）リアルタイム排水又は給水の代表的なサンプルを所
定のサンプル容量となるまで供給し続け、これによって
このサンプル容量における水理滞留時間が、容易に生分
解可能な化合物の実質的完全酸化のために確実に十分と
なるように供給速度をコントロールし、 ii）予め決められた時間にわたってこの容量のサンプル
の中に空気を定期的に流し、 iii）この容量のサンプルの中に空気を流すのを止めて
いる間に、溶存している酸素含有量の変化を測定するこ
とによってこの容量のサンプルの酸素消費量を決定し、
そして iv）各酸素消費量測定値よりRBCOD値を計算することを
含んで成る方法。 - 【請求項２】前記容量のサンプルを実質的に一定の温度
に保つ、請求の範囲１に記載の方法。 - 【請求項３】前記容量のサンプルを連続的に攪拌する、
請求の範囲１に記載の方法。 - 【請求項４】エアーオフ時間を伴う、前記容量のサンプ
ルへの空気の各定期的通過に関する予め決められた時間
が１〜30分の範囲にある、請求の範囲１に記載の方法。 - 【請求項５】予め決められた時間にエアーオフ時間を加
えた時間が10〜15分間である、請求の範囲４に記載の方
法。 - 【請求項６】排水又は給水をモニターする装置であっ
て： ｉ）完全に混合された所定容量のサンプルを維持し、且
つリアルタイム排水又は給水の代表的サンプルを連続的
に受容するために適切なバイオリアクター、 ii）容易に生分解可能な化合物の実質的完全酸化のため
に十分な前記バイオリアクター内での水理滞留時間が確
保されるように当該バイオリアクターへの排水又は給水
のサンプルの供給速度をコントロールするための手段、 iii）前記サンプルがこのバイオリアクターの中に含ま
れている間の予め決められた時間にわたってこれに空気
を流すように定期的に作動する前記バイオリアクター内
のエアーインジェクション手段、 iv）容易に生分解可能な化学的酸素要求量（RBCOD）が
計算されることを可能にするサンプルの酸素消費量を決
定するために、このバイオリアクター内のサンプルに溶
存している酸素含有量を測定するための手段、を含んで
成る装置。 - 【請求項７】所定容量のサンプルを実質的に一定な温度
に保つ手段を含む、請求の範囲６に記載の装置。 - 【請求項８】バイオリアクター内容物を攪拌するための
手段を含む、請求の範囲６又は７に記載の装置。 - 【請求項９】バイオリアクターが入口及びオーバーフロ
ー出口を含み、この入口が排水又は給水を受容するよう
に接続可能である、請求の範囲６〜８のいずれか１項に
記載の装置。 - 【請求項１０】バイオリアクターが、このリアクターの
内面を清浄するための手段を含む、請求の範囲６に記載
の装置。 - 【請求項１１】入口が連続的な排水又は給水を受けるよ
うに接続されている、請求の範囲10に記載の装置。 - 【請求項１２】RBCODを測定するための自蔵式ポータブ
ルユニットであって、RBCOD測定値の代表的な電気出力
信号を提供するためのデータープロセシング手段と一緒
にこのユニット内の収容された請求の範囲６〜10のいず
れか１項に記載の装置を含んで成るユニット。 - 【請求項１３】ユニット内に収容されているバイオリア
クターに排水又は給水を供給するためのポンプを含む、
請求の範囲12に記載の自蔵式ポータブルユニット。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AUPK097490 | 1990-07-04 | ||
| AU0974 | 1990-07-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05508578A JPH05508578A (ja) | 1993-12-02 |
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Family
ID=3774798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51130091A Expired - Fee Related JP3181911B2 (ja) | 1990-07-04 | 1991-07-03 | 連続的ｒｂｃｏｄ測定 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3181911B2 (ja) |
| AT (1) | ATE159818T1 (ja) |
| AU (1) | AU648563B2 (ja) |
| CA (1) | CA2085374C (ja) |
| DE (1) | DE69128082D1 (ja) |
| DK (1) | DK0537210T3 (ja) |
| ES (1) | ES2110441T3 (ja) |
| NZ (1) | NZ238826A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2007130583A (ja) * | 2005-11-10 | 2007-05-31 | Fuji Clean Kogyo Kk | 水処理装置及び水処理方法 |
| CN105174524B (zh) * | 2014-06-09 | 2017-08-11 | 鞍钢股份有限公司 | 一种焦化废水化学需氧量检测前预处理装置及方法 |
| CN106950082B (zh) * | 2017-04-27 | 2024-02-02 | 河北工业大学 | 一种石油污染海域取样装置 |
| FR3129850B1 (fr) * | 2021-12-07 | 2023-11-24 | Univ Nantes | Dispositif pour réalisation de test d’evaluation des eaux usées |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2952343A1 (de) * | 1979-12-24 | 1981-06-25 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des sauerstoffverbrauchs in belebungsbecken |
| JPS5999353A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-08 | Agency Of Ind Science & Technol | Ｂｏｄの測定方法及びその装置 |
| FR2539875B1 (fr) * | 1983-01-24 | 1986-03-21 | Ugine Kuhlmann | Procede et appareil de detection de substances toxiques dans l'eau residuaire alimentant une station de traitement biologique |
| GB8530548D0 (en) * | 1985-12-11 | 1986-01-22 | Boc Group Plc | Treatment for aqueous material |
-
1991
- 1991-07-02 ZA ZA915130A patent/ZA915130B/xx unknown
- 1991-07-03 DK DK91911767.1T patent/DK0537210T3/da not_active Application Discontinuation
- 1991-07-03 WO PCT/AU1991/000287 patent/WO1992001223A1/en active IP Right Grant
- 1991-07-03 CA CA002085374A patent/CA2085374C/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-03 ES ES91911767T patent/ES2110441T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-03 AT AT91911767T patent/ATE159818T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-07-03 EP EP91911767A patent/EP0537210B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-03 NZ NZ238826A patent/NZ238826A/en not_active IP Right Cessation
- 1991-07-03 AU AU80095/91A patent/AU648563B2/en not_active Ceased
- 1991-07-03 JP JP51130091A patent/JP3181911B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-07-03 DE DE69128082T patent/DE69128082D1/de not_active Expired - Lifetime
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| ZA915130B (en) | 1993-01-27 |
| CA2085374C (en) | 2002-11-19 |
| AU8009591A (en) | 1992-02-04 |
| JPH05508578A (ja) | 1993-12-02 |
| NZ238826A (en) | 1994-02-25 |
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| CA2085374A1 (en) | 1992-01-05 |
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| AU648563B2 (en) | 1994-04-28 |
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