JP3253950B2 - BOD measurement method - Google Patents

BOD measurement method

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JP3253950B2 JP2000338758A JP2000338758A JP3253950B2 JP 3253950 B2 JP3253950 B2 JP 3253950B2 JP 2000338758 A JP2000338758 A JP 2000338758A JP 2000338758 A JP2000338758 A JP 2000338758A JP 3253950 B2 JP3253950 B2 JP 3253950B2
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  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、生物化学的酸素要求量
(BOD) を微生物膜と酸素電極を組み合わせて迅速に
測定するBODの測定方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for rapidly measuring the biochemical oxygen demand (BOD) by combining a microbial membrane and an oxygen electrode.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、BODの測定は日本工業規格に定
められた方法(工業排水試験法 JIS K-0102-1972) に従
って行われているが、この方法は測定に5日間を要する
などの問題があり、このため従来よりBODを測定する
装置として微生物膜と酸素電極を組み合わせたセンサー
が開発されている。固定化する微生物としてはトリコス
ポロン・クタネウムや活性汚泥等がよく用いられている
(特公昭61-7258号公報;鈴木周一編著、バイオセンサ
ー p.135〜136 、p.140 〜142(1989) 講談社発行所) 。
2. Description of the Related Art At present, the measurement of BOD is carried out in accordance with the method specified in Japanese Industrial Standards (Industrial Wastewater Test Method JIS K-0102-1972), but this method requires 5 days for measurement. Therefore, a sensor combining a microbial membrane and an oxygen electrode has been conventionally developed as an apparatus for measuring BOD. As the microorganisms to be immobilized, Trichosporone ctaneum, activated sludge, and the like are often used (Japanese Patent Publication No. Sho 61-7258; edited by Shuichi Suzuki, biosensors p.135-136, p.140-142 (1989), published by Kodansha) Place).

【0003】また、微生物の膜への固定化方法も検討が
行われている(特開昭53-117496号公報)。更に、測定
する装置に関しては微生物膜と酸素電極を組み合わせた
センサーをフローセルに装着して使用する装置が知られ
ている(特開昭53-47895号公報、特開平3-123851号公
報)。
A method for immobilizing microorganisms on a membrane has also been studied (Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-117496). Further, as for the measuring device, there is known a device in which a sensor combining a microbial membrane and an oxygen electrode is mounted on a flow cell and used (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 53-47895 and 3-123851).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
で開発されてきたBODの測定装置は、(1) その構造上
標準液(グルコース 150mg、グルタミン酸 150mgを水に
とかし1LとしたものをBOD220ppm相当としたもの)
及び検水の入口からフローセルまでの液導入路内に前回
の標準液や検水が残っているため、次の測定時に混入し
て短時間で測定しようとすると測定値に誤差を生じてき
た。
However, the BOD measuring device which has been developed so far has the following features. (1) Due to its structure, a standard solution (150 mg of glucose and 150 mg of glutamic acid dissolved in water to make 1 L, equivalent to 220 ppm of BOD). thing)
In addition, since the previous standard solution or the sample remains in the liquid introduction path from the inlet of the sample to the flow cell, an error occurs in the measured value when mixing the sample at the next measurement and trying to measure in a short time.

【0005】(2) また、保存してある状態の膜はすぐに
測定に使用できないため、活性化する必要があるが、従
来の方法では活性化に48時間以上が必要であり、実際に
は排水処理場等の現場ではすぐに測定したいという要望
を満足させ得ない。 (3) 更に、測定を行わない時は微生物膜の活性が低下す
るのを防ぐため、連続的に洗浄液と標準液を微生物膜に
与えなくてはならない。従って、洗浄液、緩衝液、標準
溶液が頻繁にかつ多量に必要とされ、装置を維持するの
に使用する溶液の調製の時間が多く要している。
(2) In addition, the membrane in a stored state cannot be used immediately for measurement, and therefore needs to be activated. However, the conventional method requires 48 hours or more for activation. In a site such as a wastewater treatment plant, a demand for immediate measurement cannot be satisfied. (3) Further, when the measurement is not performed, the washing solution and the standard solution must be continuously supplied to the microbial membrane in order to prevent the activity of the microbial membrane from decreasing. Therefore, frequent and large amounts of washing solution, buffer solution and standard solution are required, and much time is required for preparing a solution used for maintaining the apparatus.

【0006】(4) 加えて、洗浄液、緩衝液、標準液は微
生物に汚染され腐りやすいため溶液交換の頻度が高く、
また装置経路内にスライムや菌塊、菌膜が詰まり装置の
維持管理も容易ではなくなる。そこで、本発明者らは、
これらの問題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発
明を完成するに至った。
(4) In addition, the washing solution, buffer solution, and standard solution are frequently contaminated by microorganisms and easily rotten, so that the frequency of solution exchange is high.
In addition, slime, bacterial mass, and pellicle are clogged in the device path, and maintenance of the device is not easy. Thus, the present inventors
As a result of intensive studies to solve these problems, the present invention has been completed.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、BODを微生
物膜と酸素電極を組み合わせて迅速に測定するBODの
測定方法に関するものであり、かつ使用する微生物膜の
活性化に要する時間を短縮し、使用溶液の調製頻度を削
減した従来にない改良されたBODの測定方法を提供す
るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method for measuring BOD quickly by combining a microbial membrane and an oxygen electrode, and reduces the time required for activating the microbial membrane used. Another object of the present invention is to provide an unprecedented and improved method of measuring BOD in which the frequency of preparing a use solution is reduced.

【0008】即ち、本発明は、微生物を固定化した微生
物膜と酸素電極を組み合わせたBODの測定方法におい
て、長時間該微生物膜を使用しない時に、洗浄液又は基
質溶液を該微生物膜に断続的に給液することを特徴とす
るBODの測定方法である。
That is, the present invention provides a method for measuring BOD using a microbial membrane on which microorganisms are immobilized and an oxygen electrode, wherein a washing solution or a substrate solution is intermittently applied to the microbial membrane when the microbial membrane is not used for a long time. This is a method for measuring BOD, which comprises supplying a liquid.

【0009】本発明に使用する微生物としては、BOD
の測定に利用できるものであれば特に制限はなく、例え
ばクレブシエラ(Klebsiella)属に属する微生物が挙げら
れる。クレブシエラ属に属する微生物としては、例え
ば、クレブシエラ・オキシトカJCM1665 (Klebsi
ella oxytoca JCM1665) 、クレブシエラ・プランティコ
ラ JCM7251 (Klebsiella planticola JCM725
1)、クレブシエラ・オザエナエ JCM1663 (Kleb
siella ozaenae JCM1663) 、クレブシエラ・テリゲナ
JCM1687 (Klebsiella terrigena JCM1687) 等が
挙げられる。更に、本発明者らはBOD測定に適した微
生物を広く自然界より検索した結果、鹿児島県の土壌よ
り分離した1菌株が広い資化性を有し、短時間の活性化
処理でBODの測定ができる等の実用的に優れた性質を
持っていることを見出した。
The microorganism used in the present invention includes BOD
There is no particular limitation as long as it can be used for the measurement of Klebsiella, for example, microorganisms belonging to the genus Klebsiella . Examples of microorganisms belonging to the genus Klebsiella include Klebsiella oxytoca JCM1665 (Klebsiella ).
ella oxytoca JCM1665), Klebsiella Planty Kola JCM7251 (Klebsiella planticola JCM725
1), Klebsierra Ozaenae JCM1663 ( Kleb
siella ozaenae JCM1663), Klebsiella terrigena
JCM1687 ( Klebsiella terrigena JCM1687) and the like. Furthermore, the present inventors have searched a wide range of microorganisms suitable for BOD measurement from the natural world. As a result, one strain isolated from soil in Kagoshima Prefecture has a wide assimilation property, and BOD measurement can be performed by a short activation treatment. It has been found that it has practically excellent properties such as being able to.

【0010】本菌株の菌学的性質を以下に記載する。 A. 形態学的性質 (1) 細胞の形及び大きさ: 桿菌で大きさは0.8〜1.2μm ×3〜6μm (2) 細胞の多形成: なし (3) 運動性: なし (4) 胞子の有無: なし (5) グラム染色性: 陰性 (6) 抗酸性: なし B. 培養的性質 (1) 肉汁寒天平板培養: 良く生育し、平滑な淡青灰色のコロニーを形成 する。The mycological properties of the strain are described below. A. Morphological properties (1) Cell shape and size: 0.8 to 1.2 μm × 3 to 6 μm in bacilli (2) Cell polyplasia: none (3) Motility: none (4) Spores Presence / absence: None (5) Gram stainability: Negative (6) Acid resistance: None B. Cultural properties (1) Broth agar plate culture: It grows well and forms smooth pale blue-gray colonies.

【0011】 (2) 肉汁寒天斜面培養: 良く生育する (3) 肉汁液体培養: 良く生育する (4) ゼラチン穿刺培養: 液化せず (5) リトマス・ミルク: 酸性化し凝固する C. 生理学的性質 (1) 硝酸塩の還元: + (2) 脱窒反応: + (3) MRテスト: − (4) VPテスト: + (5) インドールの生成: + (6) 硫化水素の生成: − (7) デンプンの加水分解: − (8) クエン酸の利用: − (9) 無機窒素源の利用: + (10) 色素の生成 − (11) ウレアーゼ: + (12) オキシダーゼ: − (13) カタラーゼ: + (14) 生育の範囲: 温度5〜40℃ pH4〜9.5 (15) 酸素に対する態度: 通性嫌気性 (16) O−Fテスト: F (発酵型) (17) 下記の糖類からの酸及びガスの生成 酸 ガ ス (1)L−アラビノース: + + (2)D−キシロース: + + (3)D−グルコース: + + (4)D−マンノース: + + (5)D−フラクトース: + + (6)D−ガラクトース: + + (7)麦芽糖: + + (8)ショ糖: + + (9)乳糖: + + (10)トレハロース: + + (11)D−ソルビット: + + (12)D−マンニット: + + (13)イノシット: + + (14)グリセリン: + + デンプン: − − D. その他の性質 (1) β−ガラクトシダーゼ: + (2) DNase − (3) トリプトファンデアミナーゼ: − (4) エスクリンの分解: + (5) アルギニンの分解: − (6) リジンの脱炭酸反応: + (7) オルニチンの脱炭酸反応: − (8) 砒素耐性: 砒素10000ppm存在下で生育可。(2) Gravy agar slant culture: grows well (3) Broth liquid culture: grows well (4) Gelatin puncture culture: not liquefied (5) Litmus milk: acidifies and coagulates C. Physiological properties (1) Reduction of nitrate: + (2) Denitrification reaction: + (3) MR test:-(4) VP test: + (5) Formation of indole: + (6) Formation of hydrogen sulfide:-(7) Starch hydrolysis:-(8) Use of citric acid:-(9) Use of inorganic nitrogen source: + (10) Pigment formation-(11) Urease: + (12) Oxidase:-(13) Catalase: + (14) Growth range: temperature 5-40 ° C pH 4-9.5 (15) Attitude to oxygen: facultative anaerobic (16) OF test: F (fermentation type) (17) Acids and gases from the following saccharides (1) L-arabinose: ++ (2) D-xylose: ++ (3) D-glucose: ++ 4) D-mannose: ++ (5) D-fructose: ++ (6) D-galactose: ++ (7) Maltose: ++ (8) Sucrose: ++ (9) Lactose: ++ (10 ) Trehalose: ++ (11) D-sorbitol: ++ (12) D-mannitol: ++ (13) Inosit: ++ (14) Glycerin: ++ Starch: − − D. Other properties (1) β-galactosidase: + (2) DNase-(3) tryptophan deaminase:-(4) degradation of esculin: + (5) degradation of arginine:-(6) decarboxylation of lysine: + (7) decarboxylation of ornithine Reaction:-(8) Arsenic resistance: Can grow in the presence of 10,000 ppm of arsenic.

【0012】以上の菌学的性質をもとに本菌株の分類学
上の地位をバージェイズ・マニュアル・オブ・システマ
ティック・バクテリオロジー第1巻 415〜416 頁、461
〜465 頁 (1984) (Bergey's Manual of Systematic Bac
teriology Volume 1, 415-416,461-465 (1984)) の記載
と比較したところ、クレブシエラ・オキシトカに属する
新菌株であると同定し、クレブシエラ・オキシトカ 120
92(Klebsiella oxytoca 12092)と命名した。なお、本菌
株は工業技術院微生物工業技術研究所に微工研条寄第3
616号 (FERM BP-3616) として1991年10月22日に受託
され国際寄託されている。
Based on the mycological properties described above, the taxonomic status of this strain was determined by the Burgess Manual of Systematic Bacteriology, Vol. 1, pp. 415-416, 461.
~ 465 pages (1984) (Bergey's Manual of Systematic Bac
teriology Volume 1, 415-416, 461-465 (1984)), it was identified as a new strain belonging to Klebsiella oxytoca.
92 ( Klebsiella oxytoca 12092). This strain was sent to the Institute of Microbial Industry and Technology by the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology.
No. 616 (FERM BP-3616), deposited on October 22, 1991 and deposited internationally.

【0013】以下に本菌株の培養方法を記載する。本菌
株の培養は通常の細菌の培養方法であればいずれでも使
用できる。炭素源としては、ぶどう糖、麦芽糖、蔗糖、
糖蜜等通常用いられるものを単独、又は組み合わせて用
いることができる。窒素源としては、有機窒素含有物と
して各種アミノ酸、コーンスティープリカー、マルツエ
キス、ペプトン、酵母エキス、肉エキス、尿素等をま
た、無機窒素含有物としては塩化アンモニウム、硫酸ア
ンモニウム、硝酸アンモニウム等を単独又は組み合わせ
て用いることができる。
The method for culturing the present strain is described below. For culturing this strain, any conventional method for culturing bacteria can be used. The carbon sources include glucose, maltose, sucrose,
Those commonly used such as molasses can be used alone or in combination. As the nitrogen source, various amino acids as organic nitrogen-containing substances, corn steep liquor, malt extract, peptone, yeast extract, meat extract, urea, etc.In addition, as inorganic nitrogen-containing substances, ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium nitrate, etc., alone or in combination Can be used.

【0014】その他、ビタミン、ミネラル等の成分を適
宜添加使用することができる。培養温度は好ましくは20
℃〜40℃、更に好ましくは28℃〜37℃である。培養pHは
好ましくは4.5〜9.0、更に好ましくは5.5〜8.0である。
培養方法は液体培養及び固体培養のいずれでも可能であ
るが、生育力の強い対数増殖期の菌体が望ましく、培養
時間は、好気的に液体培養を行う場合には好ましくは10
時間〜72時間、更に好ましくは12時間〜48時間である。
固体培養を行う場合には好ましくは12時間〜96時間、更
に好ましくは24時間〜72時間である。
In addition, components such as vitamins and minerals can be appropriately added and used. The culture temperature is preferably 20
C. to 40C, more preferably 28C to 37C. Culture pH is preferably 4.5 to 9.0, more preferably 5.5 to 8.0.
The culture method can be any of liquid culture and solid culture, but it is desirable that the cells in the logarithmic growth phase with a strong viability are desirable, and the culture time is preferably 10 when aerobic liquid culture is performed.
Hours to 72 hours, more preferably 12 hours to 48 hours.
When solid culture is performed, it is preferably 12 hours to 96 hours, more preferably 24 hours to 72 hours.

【0015】培養終了後、公知の一般的方法にて菌体を
得ることができるが、例えば遠心分離法により菌体を集
めることができる。得られた菌体は蒸留水等で洗浄した
後、固定化を行うが、固定化法には通常用いられる方法
が使用でき、例えばメンブランフィルター (ポアサイズ
0.45ミクロン以下) 等の膜の間に固定化して用いると菌
体の漏洩がなく安定した固定化微生物膜が得られる。
After completion of the culture, the cells can be obtained by a known general method. For example, the cells can be collected by centrifugation. The obtained cells are washed with distilled water or the like and then immobilized.A method commonly used for immobilization can be used, for example, a membrane filter (pore size).
When immobilized between membranes (0.45 micron or less), a stable immobilized microbial membrane with no leakage of cells can be obtained.

【0016】微生物の固定化に使用する膜は、菌体は通
過しないが試料溶液中の酸素、有機物等の溶解成分が通
過できる親水性の材質のものであればよく、1例を挙げ
ればポアサイズが0.45ミクロン以下のアセチルセルロー
ス膜、ニトロセルロース膜等が適している。また、微生
物を2枚の膜の間に固定化する際には、できるだけ膜間
の間隙を少なくし、密着した膜と膜の間に微生物が封入
される状態を保つことで安定した応答が得られ、かつ酸
素電極への密着性も高まるため酸素濃度変化に対する応
答性も向上し望ましい。
The membrane used for immobilizing microorganisms may be made of a hydrophilic material that does not allow the passage of bacterial cells but allows the passage of dissolved components such as oxygen and organic substances in the sample solution. However, an acetylcellulose membrane, nitrocellulose membrane or the like having a diameter of 0.45 μm or less is suitable. Also, when immobilizing microorganisms between two membranes, a stable response is obtained by minimizing the gap between the membranes and maintaining the state in which the microorganisms are encapsulated between the adherent membranes. In addition, since the adhesiveness to the oxygen electrode is improved, the response to a change in oxygen concentration is also improved, which is desirable.

【0017】本発明に用いる微生物電極は上記固定化微
生物膜と酸素電極とからなり、微生物膜は着脱可能なキ
ャップ等により酸素電極に密着固定されており、膜の交
換が容易にできる。また、この微生物電極は通常使用さ
れるフローセルであればいずれにも装着して利用できる
が、クレブシエラ・オキシトカ 12092は試料溶液中の成
分に対する応答が早く、かつ、検出感度が高いため少量
の試料でのBOD測定が可能であり、従って測定時間の
短縮化のためにフローセルの容量を1ml以下、更に好適
には、0.3ml〜0.6mlと微小にすることができ、また、試
料中の酸素濃度については、必ずしも完全に酸素飽和と
する必要はなく、酸素濃度が一定した状態であればよ
い。
The microbial electrode used in the present invention comprises the above-mentioned immobilized microbial membrane and an oxygen electrode, and the microbial membrane is fixedly attached to the oxygen electrode by a removable cap or the like, so that the membrane can be easily replaced. In addition, this microbial electrode can be used by attaching it to any flow cell that is commonly used.However, Klebsiella oxytoca 12092 has a fast response to the components in the sample solution and has a high detection sensitivity, so it can be used with a small amount of sample. BOD measurement is possible, so that the volume of the flow cell can be made as small as 1 ml or less, more preferably 0.3 ml to 0.6 ml, in order to shorten the measurement time. Does not necessarily need to be completely oxygen-saturated, as long as the oxygen concentration is constant.

【0018】更に、フローセルを縦位置に配し、フロー
セル中を攪拌子で攪拌しながら下方より試料溶液を通
じ、上方より排出する方法をとることにより、気泡等の
微生物膜への付着や残留がなく安定した測定ができる。
例えば、試料溶液を4ml/分で通過させた場合、30℃で
は、約15分から20分で1試料の測定ができる。以下、本
願第1の発明について説明する。
Further, by adopting a method in which the flow cell is arranged in a vertical position and the sample solution is passed from below and discharged from above while stirring the inside of the flow cell with a stirrer, there is no adhesion or residue of bubbles or the like to the microbial membrane. Stable measurement is possible.
For example, when a sample solution is passed at 4 ml / min, at 30 ° C., one sample can be measured in about 15 to 20 minutes. Hereinafter, the first invention of the present application will be described.

【0019】この発明の特徴はBODの測定装置におい
て、フローセルに溶液が流入する前に排水部を設けたこ
とである。従来の装置では、洗浄液、緩衝液、標準液、
検水はそれぞれの入口からフローセルまでの導入路は直
結の状態なので、例えば始めに測定する検水のBODが
高い場合、液導入路に検水が残り、次に測定する検水の
BODが低い場合、前検水の影響がなくなるまで次検水
を流す方法が採用されているが、迅速に測定ができると
いう本装置の長所を損なう結果をもたらしている。本発
明者らは、フローセルの入口に接続された液導入路に排
水部を設けることによりこの問題を解決した。
A feature of the present invention is that, in the BOD measuring apparatus, a drain section is provided before the solution flows into the flow cell. In conventional equipment, washing solution, buffer solution, standard solution,
In the test, the introduction path from each inlet to the flow cell is directly connected. For example, if the BOD of the sample to be measured first is high, the test remains in the liquid introduction path and the BOD of the sample to be measured next is low. In such a case, a method of flowing the next test water until the influence of the previous test water disappears is adopted, but this results in a loss of the advantage of the present apparatus that measurement can be performed quickly. The present inventors have solved this problem by providing a drainage section in the liquid introduction path connected to the inlet of the flow cell.

【0020】図1にその仕組みを示す。 (1)〜(5) は切
り換えバルブを表しており、電磁弁を使用する。Pは液
送ポンプを表しており、洗浄液、標準液又は検水とリン
酸緩衝液とを同時に送り込む能力を有する物である。洗
浄液は通常の水道水、蒸留水又は脱イオン水を用いるこ
とができる。緩衝液は通常リン酸二水素カリウム(KH
2PO4)とリン酸水素二カリウム(K2HPO4)からな
るリン酸緩衝液を用い、濃度は通常50〜300mM、好まし
くは130〜260mMである。pHは使用する微生物の性質によ
り、通常pH5.0〜8.0、好ましくはpH6.0〜7.0に調節す
る。他にリン酸二水素カリウムとリン酸水素二ナトリウ
ム(Na 2HPO4)からなる緩衝液も使用できる。
FIG. 1 shows the mechanism. (1) to (5) are off
Represents a replacement valve and uses a solenoid valve. P is liquid
Represents a pump, which is used for cleaning, standard, or
It has the ability to simultaneously feed with an acid buffer. Washing
Use ordinary tap water, distilled water or deionized water for the cleaning solution.
Can be. The buffer is usually potassium dihydrogen phosphate (KH
TwoPOFour) And dipotassium hydrogen phosphate (KTwoHPOFour)
Use a phosphate buffer solution at a concentration of 50-300 mM, preferably
Or 130-260 mM. pH depends on the nature of the microorganism used.
PH is usually adjusted to 5.0 to 8.0, preferably pH 6.0 to 7.0.
You. Potassium dihydrogen phosphate and sodium dihydrogen phosphate
(Na TwoHPOFour) Can also be used.

【0021】標準液はグルコース150mg/L、グルタミ
ン酸150mg/Lを含む混合液をBOD値220ppmとし、必
要に応じて設定BOD値になるように希釈する。液送ポ
ンプを通り過ぎた後は、洗浄液、標準液、検水側とリン
酸緩衝液が合流する。APはエアーポンプを表してお
り、(5) のバルブを通過後、空気を通気することにより
標準液や検水の溶存酸素の差をなくすとともに、過飽和
の酸素の影響を取り除くために使用する。(6) は酸素電
極であり、その先端(8) は微生物膜である。(7) は液入
口と液出口を有するフローセルである。
As the standard solution, a mixed solution containing 150 mg / L of glucose and 150 mg / L of glutamic acid is adjusted to a BOD value of 220 ppm and, if necessary, diluted to a set BOD value. After passing through the liquid feed pump, the washing solution, the standard solution, and the sample side merge with the phosphate buffer. AP represents an air pump, which is used to eliminate the difference between dissolved oxygen in the standard solution and the sampled water by passing air after passing through the valve of (5) and to remove the influence of supersaturated oxygen. (6) is an oxygen electrode, and the tip (8) is a microbial membrane. (7) is a flow cell having a liquid inlet and a liquid outlet.

【0022】ここで本願第1の発明の効果を説明する。
例えば、検水が検水入口よりバルブ(4) に至る時間をX
とし、バルブ(4) からバルブ(5) までに至る時間をYと
すると、前検水測定後、次検水に検水入口を取り付けた
後、Xの間あるいはそれ以上バルブ(5) が開き、同時に
バルブ(4) も開く。次にYの間バルブ(4) が閉じられ、
Yの間だけあるいはそれ以上バルブ(1) が開き洗浄液が
流れる。この方法により前検水はフローセルへ流入する
ことなく、バルブ(5) より排水されると同時に次検水は
検水入口よりバルブ(4) まで満たされ、次検水の測定準
備もでき上がる。
Here, the effect of the first invention of the present application will be described.
For example, the time taken for the sample to reach the valve (4) from the sample inlet is X
If the time from valve (4) to valve (5) is Y, after the pre-sample measurement, after installing the sample inlet at the next sample, the valve (5) opens during X or more. At the same time, the valve (4) is also opened. Next, the valve (4) is closed during Y,
The valve (1) is opened only during or longer than Y, and the cleaning liquid flows. By this method, the pre-test water is drained from the valve (5) without flowing into the flow cell, and at the same time the next test water is filled from the test water inlet to the valve (4), and the measurement preparation for the next test water is completed.

【0023】この際バルブ(5) が開くとフローセルには
エアーポンプ(AP) からの空気のみが供給されること
になりベースラインが不安定となるが、上記Yの時間経
過後バルブ(5) が閉じ洗浄液がフローセルへ流れること
によりベースラインは安定する。以下、本願第2の発明
について説明する。
At this time, when the valve (5) is opened, only the air from the air pump (AP) is supplied to the flow cell, so that the baseline becomes unstable. Is closed and the cleaning liquid flows to the flow cell, and the baseline is stabilized. Hereinafter, the second invention of the present application will be described.

【0024】この発明は、微生物膜の活性化に要する時
間の短縮を目的とする。BODの測定に使用する微生物
膜は保存状態では活性を長期に保たせるために乾燥状態
にあり、これを測定に供するには乾燥状態から湿潤状態
にするとともに、乾燥菌を活性化する必要がある。従来
の方法では、微生物膜を緩衝液に浸漬させた後、酸素電
極に取り付け、出力が安定するまで標準液を与え続ける
ため測定に使用するまでに約2日間を要していた。
An object of the present invention is to reduce the time required for activating a microorganism membrane. The microbial membrane used for the measurement of BOD is in a dry state in the storage state in order to maintain the activity for a long period of time, and in order to use it for measurement, it is necessary to change the state from a dry state to a wet state and activate the dry bacteria. . In the conventional method, after immersing the microbial membrane in a buffer solution, it was attached to an oxygen electrode, and it took about two days to use it for measurement in order to continue supplying a standard solution until the output was stabilized.

【0025】そこで、本発明者らはより短時間でできる
活性化の方法を発見した。この方法では、乾燥膜を先ず
測定に使用する時と同様な緩衝液あるいは水に浸し、酸
素電極に装着後、標準液1、2もしくは3又は検水のい
ずれかひとつの入口に活性化に必要な栄養源を含む溶液
(以下「栄養液」という。)を取り付ける。その後、一
定時間後、洗浄液、栄養液を交互に流す。
Therefore, the present inventors have found an activation method which can be performed in a shorter time. In this method, the dried membrane is first immersed in the same buffer solution or water as used for measurement, attached to the oxygen electrode, and then activated at the inlet of one of the standard solutions 1, 2, or 3 or the test sample. A solution containing a nutrient source (hereinafter referred to as “nutrient solution”) is attached. After a certain period of time, the washing solution and the nutrient solution are alternately flowed.

【0026】ここで洗浄液の流入時間と栄養液の流入時
間はともに、通常30秒から30分の間、好ましくは10分前
後である。また栄養液の組成は一般に使用されている微
生物の培養に使用する培地や使用する微生物に適した組
成でよく、炭素源としてグルコースやフルクトース等の
単糖類やシュークロースやマルトース等の2糖類、窒素
源として塩化アンモニウムや硫酸アンモニウム等のアン
モニウム塩、各種アミノ酸、ポリペプトン類、ビタミン
源として酵母エキス、金属類として硫酸マグネシウムや
硫酸鉄等の金属塩を与えるとよい。
Here, the inflow time of the washing solution and the inflow time of the nutrient solution are both usually between 30 seconds and 30 minutes, preferably around 10 minutes. The composition of the nutrient solution may be a medium that is generally used for culturing microorganisms or a composition suitable for the microorganisms to be used. Monosaccharides such as glucose and fructose, disaccharides such as sucrose and maltose, and nitrogen as a carbon source may be used. As sources, ammonium salts such as ammonium chloride and ammonium sulfate, various amino acids and polypeptones, yeast extracts as vitamin sources, and metal salts such as magnesium sulfate and iron sulfate as metals may be given.

【0027】また、使用する標準液にビタミン源の酵母
エキスを添加したものを栄養液としてもよく、必要に応
じて金属塩を添加してもよい。上述した標準液にビタミ
ン源の酵母エキスを添加した栄養液は、グルコース、グ
ルタミン酸及び酵母エキスを含む栄養液であるが、この
栄養液では、グルコース濃度及びグルタミン酸濃度は、
好ましくは5〜1000ppm 、更に好ましくは 300〜600ppm
であり、酵母エキス濃度は、好ましくは10〜10,000ppm
、更に好ましくは200 〜400ppmである。
A nutrient solution may be prepared by adding a yeast extract of a vitamin source to a standard solution to be used, and a metal salt may be added as needed. The nutrient solution obtained by adding the yeast extract of the vitamin source to the above-mentioned standard solution is a nutrient solution containing glucose, glutamic acid and yeast extract.In this nutrient solution, the glucose concentration and the glutamic acid concentration are:
Preferably 5-1000 ppm, more preferably 300-600 ppm
The yeast extract concentration is preferably 10 to 10,000 ppm
, More preferably 200 to 400 ppm.

【0028】なお、微生物の生育に重要なリン酸塩はリ
ン酸緩衝液から供給される。以下、本願第3の発明につ
いて説明する。この発明は、より少量の供給液で微生物
膜の活性を長期に保たせることを目的とする。微生物膜
は測定中の場合、その原理から検水中の有機物を資化す
るため栄養源が与えられていると考えられる。しかし、
測定を行わない時には洗浄液のみが流れることとなり、
栄養源の供給がなく活性が低下する。従って、微生物膜
の活性を維持するためには測定を行わない時にも活性を
保つために必要な栄養源を与え続けなくてはならない。
そこで、実際の方法として通常栄養源を与える手段とし
て、標準液を測定する方法を利用して、洗浄液と標準液
を連続的に与える方法が考えられる。この場合、測定に
使用する全ての標準液を用いる方法と、一つの濃度の標
準液のみを用いる方法がある。しかし前述のいずれの場
合も、連続使用するため、標準液、洗浄液、緩衝液のそ
れぞれの量がかなり多く消費される。例えば、5ml/分
の流速にて16時間運転した際には、洗浄液、標準液、緩
衝液が合わせて5L近く消費されることになる。このた
め、これらの溶液の調製の頻度も高くなり、時間も必要
となる。
The phosphate important for the growth of the microorganism is supplied from a phosphate buffer. Hereinafter, the third invention of the present application will be described. An object of the present invention is to maintain the activity of a microbial membrane for a long time with a smaller amount of a supply liquid. When the microbial membrane is being measured, it is considered that a nutrient source is provided to assimilate the organic matter in the test water from its principle. But,
When the measurement is not performed, only the cleaning liquid flows,
There is no nutrient supply and activity is reduced. Therefore, in order to maintain the activity of the microbial membrane, it is necessary to continuously supply nutrients necessary for maintaining the activity even when measurement is not performed.
Therefore, as a method of providing a normal nutrient source as a practical method, a method of continuously supplying a washing solution and a standard solution using a method of measuring a standard solution may be considered. In this case, there are a method using all the standard solutions used for the measurement, and a method using only a standard solution of one concentration. However, in any of the above cases, the amounts of the standard solution, the washing solution, and the buffer solution are considerably large because of continuous use. For example, when the apparatus is operated at a flow rate of 5 ml / min for 16 hours, the washing solution, the standard solution, and the buffer solution are consumed in a total amount of nearly 5 L. For this reason, the frequency of preparation of these solutions increases, and time is required.

【0029】そこで、本発明者らが研究した結果、栄養
源を前述のように連続的に与えるのではなく、微生物膜
の活性が落ちない程度に断続的に与えても微生物膜の活
性を保つには充分であることが判った。その方法は液送
ポンプを一定時間稼働させ、次に一定時間停止させる方
法である。更に稼働させている間には、洗浄液と基質溶
液を一定の間隔で交互に与えるものである。ここでいう
ポンプ稼働の一定時間は使用する膜中の微生物の性質に
もよるが、通常10秒から4分の間、好ましくは30秒から
2分の間である。また停止する時間は、通常30秒から3
分の間、好ましくは1分から2分の間である。
Therefore, as a result of the research conducted by the present inventors, the microbial membrane activity is maintained even if the nutrient source is not provided continuously as described above but intermittently to such an extent that the microbial membrane activity does not decrease. Was found to be sufficient. In this method, the liquid feed pump is operated for a certain time and then stopped for a certain time. During the further operation, the washing liquid and the substrate solution are alternately applied at regular intervals. The certain period of the pump operation here depends on the nature of the microorganisms in the membrane used, but is usually between 10 seconds and 4 minutes, preferably between 30 seconds and 2 minutes. The time to stop is usually 30 seconds to 3 seconds.
Minutes, preferably between 1 and 2 minutes.

【0030】また、微生物膜に供給される基質溶液とし
ては、標準液の他、前述した栄養源を含む栄養液を使用
してもよい。更に、洗浄液と基質溶液の間隔としては、
稼働・停止時間と同様、使用する微生物の性質による
が、洗浄液と基質溶液を1回毎に交互に与えたり、洗浄
液を10回与えた後、1回基質溶液を与える等種々の組み
合わせを用いることができる。
As the substrate solution supplied to the microbial membrane, a nutrient solution containing the above-mentioned nutrient may be used in addition to the standard solution. Furthermore, the interval between the washing solution and the substrate solution is as follows:
As with the start / stop time, depending on the nature of the microorganism used, various combinations may be used, such as alternately applying the washing solution and the substrate solution once each time, or applying the washing solution 10 times and then giving the substrate solution once. Can be.

【0031】以下、本願第4の発明について説明する。
測定に使用する溶液に他の試薬を混入して防腐する方法
としては、一般的には塩酸や酢酸によって防腐の対象物
のpHを下げる方法が知られており、他に次亜塩素酸ナト
リウムやpHを低くしてクロラムフェニコールを添加する
方法が知られている。しかし、微生物膜を使用する上で
当然使用する防腐剤は微生物膜に使用している微生物に
極力影響を与えないものが好ましい。
Hereinafter, the fourth invention of the present application will be described.
As a method of preserving by mixing other reagents in the solution used for measurement, a method of lowering the pH of the preservative by hydrochloric acid or acetic acid is generally known, and other methods such as sodium hypochlorite and A method of adding chloramphenicol at a low pH is known. However, it is preferable that the preservative naturally used when using the microbial membrane does not affect the microorganisms used in the microbial membrane as much as possible.

【0032】そこで、本発明者らは、種々の防腐剤を検
討した結果、ホウ酸(H3BO3)もしくはソルビン酸又はこ
れらの塩が優れた効果を与えることを見出した。ホウ酸
又はソルビン酸の塩としては、ホウ酸ナトリウム、ソル
ビン酸カリウムが挙げられる。特に、ホウ酸、ソルビン
酸カリウムを使用することが好ましい。使用濃度は、使
用する防腐剤の種類により異なるが、ホウ酸では、通常
0.1〜1.0 %、好ましくは 0.3〜0.5 %であり、ソルビ
ン酸カリウムでは、通常 0.1〜1.0 %、好ましくは0.25
〜0.5 %である。
Thus, the present inventors have studied various preservatives and found that boric acid (H 3 BO 3 ), sorbic acid, or a salt thereof provides an excellent effect. Examples of the salts of boric acid or sorbic acid include sodium borate and potassium sorbate. In particular, it is preferable to use boric acid and potassium sorbate. The concentration used depends on the type of preservative used.
0.1-1.0%, preferably 0.3-0.5%, and potassium sorbate usually 0.1-1.0%, preferably 0.25%
~ 0.5%.

【0033】更に、緩衝液の濃度を問題としないなら
ば、ホウ酸と低pHとの併用も有効な防腐手段である。pH
は、塩酸等の無機酸又は本発明に使用している微生物に
より資化されない有機酸を用いて2〜3に調整すると更
に防腐効果が上昇する。
Furthermore, if the concentration of the buffer solution is not a problem, a combination of boric acid and low pH is also an effective preservative. pH
The antiseptic effect is further increased by adjusting to a value of 2 to 3 using an inorganic acid such as hydrochloric acid or an organic acid which is not assimilated by the microorganism used in the present invention.

【0034】[0034]

【実施例】以下、調製例、実験例及び実施例により本発
明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに
限定されるものではない。 (調製例1) 微生物膜の調製 クレブシエラ・オキシトカ 12092(Klebsiella oxytoca
12092)(FERM BP-3616)をポリペプトン1%、酵母エキス
0.1%、塩化ナトリウム 0.5%を含む液体培地(pH6.5)
100ml の入った 500ml容坂口フラスコに接種し、30℃に
て17時間好気的条件下で振盪培養を行った。培養終了
後、培養液を6000rpm で20分間遠心分離して菌体を集め
た。得られた菌体に少量の滅菌蒸留水を加えて懸濁し、
再度遠心分離して洗浄を行った。この洗浄を3回繰り返
し最終的に20倍希釈してOD660 の値が0.58になるよう
な菌体濃縮液を調製した。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to Preparation Examples, Experimental Examples and Examples, but the scope of the present invention is not limited to these. (Preparation Example 1) biofilm Preparation Klebsiella oxytoca twelve thousand and ninety-two (Klebsiella oxytoca
12092) (FERM BP-3616) 1% polypeptone, yeast extract
Liquid medium containing 0.1% and 0.5% sodium chloride (pH 6.5)
A 500 ml Sakaguchi flask containing 100 ml was inoculated and cultured at 30 ° C. for 17 hours under aerobic conditions with shaking. After completion of the culture, the culture was centrifuged at 6000 rpm for 20 minutes to collect the cells. A small amount of sterile distilled water was added to the obtained cells and suspended,
Washing was performed by centrifugation again. This washing was repeated three times, and finally a 20-fold dilution was performed to prepare a bacterial cell concentrate such that the OD 660 value was 0.58.

【0035】この菌体濃縮液32μlを滅菌した1.7%κ
−カラギーナン、0.8%ローカストビーンガム混合液2
gに懸濁し、平均細孔径 0.8μm のアセチルセルロース
膜(ミリポア社製メンブランフィルタータイプHA)上
に滴下し、この微生物懸濁液が該膜中に全て保持される
まで膜の下部より吸引し、浸潤させて該膜中に固定し
た。該膜を通過した余剰のκ−カラギーナン水溶液はそ
のまま膜の下部より滴下させて除けばよい。次に、この
微生物を保持した該膜を氷冷した後、40mMリン酸緩衝液
100ml中に室温で5分間浸漬してκ−カラギーナン、ロ
ーカストビーンガムを固化させ微生物膜を得た。
32 μl of this cell concentrate was sterilized to 1.7% κ
-Carrageenan, 0.8% locust bean gum mixture 2
g, and dropped on an acetylcellulose membrane (Millipore membrane filter type HA) having an average pore diameter of 0.8 μm, and aspirated from the bottom of the membrane until all of the microorganism suspension was retained in the membrane. Infiltrated and fixed in the membrane. Excess κ-carrageenan aqueous solution that has passed through the membrane may be removed by dripping from the lower part of the membrane as it is. Next, the membrane holding the microorganism was cooled on ice, and then a 40 mM phosphate buffer solution was added.
It was immersed in 100 ml at room temperature for 5 minutes to solidify κ-carrageenan and locust bean gum to obtain a microbial membrane.

【0036】(実験例1) 排水部を付けた場合と付け
ない場合の比較 調製例1で得られた微生物膜を用いてBODの測定を行
った。測定にはグルコース 150mg/L、グルタミン酸 15
0mg/Lの混合液をBOD値 220ppm としたものを希釈し
てBOD値 100ppm 、5ppm を調製したものを用いた。
(Experimental Example 1) Comparison between the case with and without the drainage section The BOD was measured using the microbial membrane obtained in Preparation Example 1. For measurement, glucose 150mg / L, glutamic acid 15
A 0 mg / L mixed solution having a BOD value of 220 ppm was diluted to obtain a BOD value of 100 ppm or 5 ppm.

【0037】使用した装置は図1に示した経路の中で
(5)の排水部を付けた場合と付けない場合のものをそれ
ぞれ使用した。エアーポンプは1000ml/分の流速で通気
し、洗浄液、標準液を4ml/分で、緩衝液を1ml/分の
流量で液送ポンプにて流した。測定条件としては、排水
部を付けた場合と付けない場合について測定を行い、ま
ず標準液を引き込む前に洗浄を行いベースラインを安定
化させるために、洗浄液(水) を10分間流した。次に、
標準液として100ppmに調製した標準液を流し続けた。そ
して、検水の出力ラインが一定になった始めの点を出力
値として得た。次に、洗浄液を10分間流し、5ppm 標準
液を検水入口にセットし出力ラインが一定になるまで流
した。
The equipment used was in the path shown in FIG.
The case with and without the drainage part of (5) was used. The air pump was ventilated at a flow rate of 1000 ml / min, and the washing solution and the standard solution were flowed at a flow rate of 4 ml / min and the buffer solution was flowed at a flow rate of 1 ml / min by a liquid feed pump. The measurement was carried out with and without a drainage part. The washing liquid (water) was allowed to flow for 10 minutes to stabilize the baseline before drawing in the standard solution. next,
The standard solution adjusted to 100 ppm as the standard solution was kept flowing. Then, the first point at which the output line of the water sample became constant was obtained as the output value. Next, the washing solution was flowed for 10 minutes, and a 5 ppm standard solution was set at the sample inlet, and was flowed until the output line became constant.

【0038】その結果として酸素電極の出力の変化を図
2に示した。図2から、排水部を取り付けた場合、15分
で出力が安定しピーク値が得られるが、排水部を取り付
けない場合は100ppmの標準液の影響を受け出力が安定す
るまでに30分を要したことがわかる。 (実験例2) 栄養液による乾燥微生物膜の活性化 栄養液としてはグルコース 426ppm 、グルタミン酸 426
ppm 、酵母エキス 300ppm を含むものを使用した。
FIG. 2 shows the change in the output of the oxygen electrode as a result. From Fig. 2, it can be seen that the output stabilizes and a peak value is obtained in 15 minutes when the drain is attached, but it takes 30 minutes for the output to stabilize due to the 100 ppm standard solution when the drain is not installed. You can see that it was done. (Experimental example 2) Activation of dried microbial membrane by nutrient solution As nutrient solution, glucose 426 ppm, glutamic acid 426
What contained 300 ppm of yeast extract and 300 ppm of yeast extract was used.

【0039】微生物膜は実験例1で使用した膜と同じ方
法で調製したものを用いた。使用した装置は実験例1で
使用した排水部(5) を有するものを使用し、他の条件は
実験例1と同じにした。栄養液と緩衝液はそれぞれ10分
間供給した。この時の出力状態を図3に示した。図中の
出力値は、溶存酸素が高い場合は高い値を、溶存酸素が
低い場合は低い値を示す。
A microbial membrane prepared by the same method as the membrane used in Experimental Example 1 was used. The apparatus used had the drainage part (5) used in Experimental Example 1, and the other conditions were the same as those in Experimental Example 1. The nutrient solution and the buffer were each supplied for 10 minutes. The output state at this time is shown in FIG. The output value in the figure indicates a high value when the dissolved oxygen is high, and a low value when the dissolved oxygen is low.

【0040】図3においては、微生物膜に栄養液が供給
されると、微生物膜中の微生物により栄養液中の基質が
消費されるため、溶存酸素も減少する。従って、栄養液
が供給されると、出力値が低くなってくる。次に、洗浄
液が供給されると、洗浄液中には基質が存在していない
ため、溶存酸素の消費はなく出力値は高くなる。次にま
た栄養液を供給すると、1回目の栄養液供給により微生
物膜中の微生物が活性化されたり、増殖するため、酸素
消費量は1回目の栄養液供給の場合よりも多くなり、出
力値が更に低くなる。この栄養液と洗浄液の供給を繰り
返していくと、活性が高まるにつれ栄養液に対する出力
値は徐々に低くなっていき、この出力値に対する洗浄に
よる出力値の戻りが遅くなり、ベースラインが低くなっ
てくる。ここでこのベースライン値の低下は微生物膜の
活性が高くなってきていることを示していると考えられ
るため、ベースライン値が一定の出力値になれば測定に
必要な活性に達したと判断できると考えられる。
In FIG. 3, when the nutrient solution is supplied to the microbial membrane, the dissolved oxygen is reduced because the microorganisms in the microbial membrane consume the substrate in the nutrient solution. Therefore, when the nutrient solution is supplied, the output value decreases. Next, when the cleaning liquid is supplied, since the substrate does not exist in the cleaning liquid, the dissolved oxygen is not consumed and the output value becomes high. Next, when the nutrient solution is supplied again, the microorganisms in the microbial membrane are activated or proliferated by the first supply of the nutrient solution, so that the oxygen consumption becomes larger than that in the first supply of the nutrient solution, and the output value is increased. Is even lower. When the supply of the nutrient solution and the washing solution is repeated, as the activity increases, the output value for the nutrient solution gradually decreases, and the return of the output value by washing to this output value becomes slow, and the baseline decreases. come. Here, it is considered that this decrease in the baseline value indicates that the activity of the microbial membrane is increasing, so it is determined that the activity required for the measurement has been reached when the baseline value reaches a certain output value. It is considered possible.

【0041】更に、図3に示すように栄養液により微生
物膜の活性が上昇していくが、このままではベースライ
ンが高く、測定に供することはできないため、再び洗浄
を行いベースラインを安定化させる必要がある。そこ
で、ベースラインの出力値が上述の活性化された一定値
に達した時点で栄養液の供給を停止し、洗浄液を流し洗
浄を始めベースラインを安定化させた。
Further, as shown in FIG. 3, the activity of the microbial membrane is increased by the nutrient solution. However, since the baseline is high and cannot be used for measurement as it is, washing is performed again to stabilize the baseline. There is a need. Then, when the output value of the baseline reached the above-mentioned activated constant value, the supply of the nutrient solution was stopped, the washing solution was flown to start the washing, and the baseline was stabilized.

【0042】活性化に到達したと判断する出力値につい
ては微生物膜に対し栄養液を供給した際のベースライン
が1000、900 、800 、700mV に達した時点で洗浄液を供
給し、一定の出力になった後、測定を行った。その結
果、出力値が800mV 以下に達した後、洗浄を行うことに
より乾燥前の微生物膜の活性と同様な出力を得た(表
1)。
With respect to the output value for judging that the activation has been reached, when the baseline when the nutrient solution is supplied to the microbial membrane reaches 1000, 900, 800, and 700 mV, the cleaning solution is supplied, and the output becomes constant. After that, the measurement was performed. As a result, after the output value reached 800 mV or less, washing was performed to obtain an output similar to the activity of the microbial membrane before drying (Table 1).

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】また、700mV と 800mVでは同じ活性に到達
したが、その所要時間が700mV で約17時間であり、800m
V では約11時間であったため、図3では活性化を短時間
で行うため 800mVに達した時点で洗浄液を供給すること
とした。その結果、約21時間で洗浄が開始され、洗浄時
間はベースラインが安定するまでとし、洗浄開始から5
時間以上が好ましいことがわかった。よって、微生物膜
の洗浄終了まで26時間で活性化が全て終了した。本試験
で活性化した微生物膜の活性を表2に示す。
The same activity was reached at 700 mV and 800 mV, but the required time was about 17 hours at 700 mV,
In FIG. 3, the cleaning liquid was supplied at the time of reaching 800 mV in order to perform activation in a short time because V was about 11 hours. As a result, the washing was started in about 21 hours, and the washing time was set until the baseline was stabilized.
It has been found that hours or more are preferable. Therefore, all activation was completed in 26 hours until the completion of washing of the microorganism membrane. Table 2 shows the activity of the microorganism membrane activated in this test.

【0045】[0045]

【表2】 [Table 2]

【0046】以上のことから明らかなように、栄養液に
よる乾燥微生物膜の活性化方法により活性はほぼ以前と
同じ程度にもどり測定に充分な出力を得る程度まで活性
化できた。また、活性化時間も16時間となった。従来の
方法では活性化時間は乾燥微生物膜を緩衝液に1日浸漬
し、その後、装置に装着後、標準液と洗浄液を交互に与
えるが、微生物膜に供給する栄養液が従来の方法では標
準液で、組成がグルコースとグルタミン酸のみであるた
め、ビタミンや金属塩の欠乏により微生物膜中の微生物
の活性化に時間がかかり、実際には測定可能な活性を得
るには1日間必要であり、微生物膜が使用できるまで合
計2日間かかった。これに対し本発明の方法では32時間
の時間短縮ができた。
As is evident from the above, the activity of the dried microbial membrane with the nutrient solution was restored to almost the same level as before and activated to the extent that a sufficient output for measurement was obtained. The activation time was also 16 hours. In the conventional method, the activation time is such that the dried microbial membrane is immersed in a buffer solution for one day, and then, after mounting on the device, the standard solution and the washing solution are alternately applied. In the liquid, since the composition is only glucose and glutamic acid, it takes time to activate the microorganisms in the microbial membrane due to lack of vitamins and metal salts, and it is actually necessary for one day to obtain measurable activity, It took a total of 2 days for the microbial membrane to be usable. In contrast, the method of the present invention was able to reduce the time by 32 hours.

【0047】(実験例3) 連続的供液と断続的供液と
の比較 条件:微生物膜は実験例1で使用した膜と同様に調製
したものを用いた。 ポンプ稼働時間 30秒 ポンプ停止時間 90秒 開始後、ポンプ稼働5回目まで洗浄液を流し、6回目で
標準液を流した。その後は同様の操作を繰り返した。タ
イムコースを図4に示す。 条件:ポンプ連続稼働 洗浄液 11分 標準液(50ppm) 4分 流入を繰り返した。
(Experimental example 3) Comparison between continuous supply and intermittent supply Condition: Microbial membrane prepared in the same manner as the membrane used in Experimental example 1 was used. After the pump operation time was 30 seconds, the pump stop time was 90 seconds, the cleaning liquid was flowed up to the fifth operation of the pump, and the standard liquid was flowed at the sixth time. After that, the same operation was repeated. The time course is shown in FIG. Conditions: Continuous operation of the pump Cleaning solution 11 minutes Standard solution (50 ppm) 4 minutes Inflow was repeated.

【0048】流速:5ml/分、運転時間16時間 装置は、実験例2で使用したものと同じものを使用し
た。結果を表3に示す。消費した洗浄液、標準液、緩衝
液の合計は約1.2Lとなり、連続稼働の 1/4の消費量と
なった。また活性は連続稼働と同等の活性を保持でき
た。
Flow rate: 5 ml / min, operation time: 16 hours The same apparatus as used in Experimental Example 2 was used. Table 3 shows the results. The total of consumed washing solution, standard solution, and buffer solution was about 1.2 L, which was 1/4 of continuous operation. In addition, the activity could maintain the same activity as in continuous operation.

【0049】[0049]

【表3】 [Table 3]

【0050】(実験例4) 防腐剤の影響 (1) 種々の防腐剤を洗浄液、緩衝液、標準液に添加した
ときの活性(出力)を無添加の場合と比較した。測定条
件としては、BOD 50ppmの標準液を10回測定し、その
時の出力の変化を1回目の出力値と比較した。
(Experimental Example 4) Influence of preservative (1) The activity (output) when various preservatives were added to the washing solution, buffer solution and standard solution was compared with the case where no preservative was added. As measurement conditions, a standard solution having a BOD of 50 ppm was measured ten times, and the output change at that time was compared with the first output value.

【0051】結果を表4に示す。Table 4 shows the results.

【0052】[0052]

【表4】 [Table 4]

【0053】表4から、ホウ酸及びソルビン酸カリウム
が優れていることがわかる。 (2) 洗浄液、緩衝液、標準液にホウ酸を添加して、食品
工場放流水を毎日測定し、測定しないときは実験例3の
条件にて活性を保持させた場合の微生物膜表面の雑菌
フロックの有無を目視により調べた。結果を表5に示
す。
Table 4 shows that boric acid and potassium sorbate are excellent. (2) Boric acid was added to the washing solution, buffer solution, and standard solution, and the water discharged from the food factory was measured every day. When not measured, various bacteria on the surface of the microorganism membrane when the activity was maintained under the conditions of Experimental Example 3 The presence or absence of flock was visually inspected. Table 5 shows the results.

【0054】[0054]

【表5】 [Table 5]

【0055】* 1.0%ホウ酸添加の場合、測定は可能だ
が、微生物膜が影響を受け、実験例2のような微生物膜
の活性化に24時間以上の時間を要した。表5から、ホウ
酸濃度は 0.3〜0.5 %とするのが好ましいことがわか
る。 (3) BOD 50ppm標準液を表6に示す条件で10日間、30
℃で放置した場合の生菌数を測定した。pHは塩酸にて2.
0 に調整した。
* In the case of adding 1.0% boric acid, the measurement was possible, but the microbial membrane was affected, and it took 24 hours or more to activate the microbial membrane as in Experimental Example 2. Table 5 shows that the concentration of boric acid is preferably 0.3 to 0.5%. (3) BOD 50ppm standard solution was applied for 30 days under the conditions shown in Table 6.
The number of viable cells when left at ℃ was measured. pH is 2.
Adjusted to 0.

【0056】結果を表6に示す。Table 6 shows the results.

【0057】[0057]

【表6】 [Table 6]

【0058】 (実施例1)BOD5 (公定法) と本方法(微生物膜法) との相関性 条件:微生物膜は実験例1の方法で調製した。 保存膜の活性化は実験例2の方法を用いた。 洗浄液、緩衝液、標準液はホウ酸 0.3%添加になるよう調製し塩酸に てpH2.0 とした。 活性保持は実験例3の条件の方法を用いた。 方法:検水は食品工場放流水を1日1回サンプリング
し、5日間の公定法と微生物膜を用いたセンサー法で測
定し、両者の相関を求めた。その結果、公定法とセンサ
ー法との相関は 0.9以上の高い値を示し、本発明方法は
公定法と高い相関性があることがわかった(図5)。
(Example 1) Correlation between BOD 5 (official method) and this method (microbial membrane method) Conditions: The microbial membrane was prepared by the method of Experimental Example 1. The method of Experimental Example 2 was used to activate the storage film. The washing solution, buffer solution and standard solution were prepared so that boric acid was added at 0.3%, and the pH was adjusted to 2.0 with hydrochloric acid. The activity was maintained by the method under the conditions of Experimental Example 3. Method: Water sampling was performed by sampling the effluent discharged from a food factory once a day, and measured for 5 days by an official method and a sensor method using a microbial membrane, and the correlation between the two was determined. As a result, the correlation between the official method and the sensor method showed a high value of 0.9 or more, and it was found that the method of the present invention had a high correlation with the official method (FIG. 5).

【0059】(実施例2)本発明方法による連続測定 実施例1と同様の条件で連続測定を行い、公定法との相
関性を調べるとともに、微生物膜の活性の保持時間を調
べた。その結果、連続使用においても公定法との相関は
高く、また微生物膜も、3カ月は使用可能であった(図
6)。
(Example 2) Continuous measurement by the method of the present invention Continuous measurement was carried out under the same conditions as in Example 1 to examine the correlation with the official method and the retention time of the activity of the microorganism membrane. As a result, even in continuous use, the correlation with the official method was high, and the microbial membrane could be used for three months (FIG. 6).

【0060】以上のことから、本発明によれば、BOD
を測定するために公定法のように5日間を必要とせず迅
速にかつ容易に日々の排水中のBODの管理ができるこ
とがわかる。
From the above, according to the present invention, the BOD
It can be seen that the BOD in the wastewater can be quickly and easily managed daily without requiring five days as in the official method to measure the BOD.

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明によれば、より少量の供給液で微
生物膜の活性を長期に保たせることが可能となる。
According to the present invention, it is possible to maintain the activity of the microorganism membrane for a long time with a smaller amount of the supply liquid.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のBODの測定装置の経路を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a route of a BOD measuring device of the present invention.

【図2】排水部を付けた場合と付けない場合の酸素電極
の出力の変化を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a change in output of an oxygen electrode with and without a drain section.

【図3】栄養液による乾燥微生物膜の活性化を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing activation of a dried microbial membrane by a nutrient solution.

【図4】断続的供液のタイムコースを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a time course of intermittent liquid supply.

【図5】公定法と微生物膜を用いたセンサー法との相関
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a correlation between an official method and a sensor method using a microbial membrane.

【図6】公定法と微生物膜を用いたセンサー法による連
続測定の結果を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing results of continuous measurement by an official method and a sensor method using a microbial membrane.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,3,4,5 切り換えバルブ 6 酸素電極 7 フローセル 8 微生物膜 AP エアーポンプ P 液送ポンプ 1, 2, 3, 4, 5 switching valve 6 oxygen electrode 7 flow cell 8 microbial membrane AP air pump P liquid feed pump

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川村 吉也 愛知県江南市古知野町古渡132 (56)参考文献 実開 昭61−176448(JP,U) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoshiya Kawamura 132, Kowatari, Kochino-cho, Konan-shi, Aichi (56) References Japanese Utility Model Application Sho 61-176448 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 微生物を固定化した微生物膜と酸素電極
を組み合わせたBODの測定方法において、長時間該微
生物膜を使用しない時に、洗浄液又は基質溶液を該微生
物膜に断続的に給液することを特徴とするBODの測定
方法。
1. A method for measuring a BOD in which a microorganism membrane having microorganisms immobilized thereon and an oxygen electrode are combined, wherein a washing solution or a substrate solution is intermittently supplied to the microorganism membrane when the microorganism membrane is not used for a long time. A method for measuring BOD, characterized in that:
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