JPH01121754A - 水中微生物自動観察装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、微生物を利用して、発酵るるいは排水処理上
行う設備に於て、該微生物が収容された容器中に浸漬し
、該微生物の状態全観察する液中微生物自動観察装置に
関するものでおる。

〔従来の技術〕

微生’＊’を利用して、有用物質の生産、用排水中の汚
濁物質の分解除去を行うプロセスは、発酵工業、下水、
産業排水処理の分野で広く行われているが、これらは用
いられている微生物の働きを効率良く制御することが、
比較的困難で、未だ十分な制御方法が確立しているとは
言い難い。

とりわけ、時々刻々変化するプロセス内の微生物の状態
を正確に把握することが、プロセスの進行状況を判定す
るのに極めて有用な情報であるにもかかわらず、従来こ
のための有効な手段がなかったため、プロセス内の微生
物混合液をサンプリングし、乾燥重量を創建したシ、プ
レパラート’２作成して顕微鏡で観察して情報全書、こ
れにｚｖプロセス内の微生物の状態を推定する方法がと
られてきた。

しかしながら、これらの方法は、情報を得るまでに長時
間を要する上、サンプリングによって微生物の集合状態
などがプロセス内と異なってしまうことになり、内部状
態の正確な判定上行ない、オンライン制御のための情報
とするには甚だ不十分なものであった。

このため、最近に至って、プロセス内部の微生物の状態
を直接元学的な映像として取シ出すとともに、この光学
的な情報を電気信号に変換して、画像解析処理装置、コ
ンピュータを採用して処理することにより、必要な情報
としようとする技術がみられるようになった。

これに必ｌＩＩな水中浸漬型の自動観察装置としては、
既に実公昭６１−３５２８０’ｉ始めとしていくつかみ
られ始めて＾るが、これらはいずれも、 ■　水中浸液型ではあっても、サンプル室が固定の大き
さとなっておシ、かつそのサンプル室内への微生物の導
入および排出を円滑にするために、サンプルの淳みが敷
部程度必要とされていて、元竿装置を用いて観察するに
は焦点全台わせにくいうえ、解像度も低く、また倍率を
余り高くすることができないために、微生物の状態に関
する詳細な情報を得るには限界があって、不十分なもの
である（特開昭６２−６１４５、実公昭６１−５５２８
０、実開昭６Ｏ−１０８５９４）。

■　微生物観察１ｍｔ−洗浄する機構を持たないため、
微生物や礫類によるスライムの付着によって、短期間に
映像が劣化してしまう（特開昭６２−６１４５）。

■　洗浄機構を有していても、■の理由によって十分な
情報が得られない（実公昭６ｌ−３５２８０）。

■　拡大倍率全高め、解像度の高い情報を得る工夫とし
て、プロセス内部から微生物混合液を採水し、その通液
管路の中途に被検液を固定して観察する手段を設けると
ともに、該通液路を薬剤等を含む洗浄液によって洗浄可
能としたシステムも公表されているが（特開昭６Ｏ−２
４４２７９）、プロセス内からポンプ等で被検水をサン
プリングする丸めに、微生物の状態判定に重要な稠密度
に関する情報の信頼性に乏しく、また被検水タンクと観
察個所との距離が長ずざると、酸素欠乏によって原生動
物や細菌の状態に異常が起こるため、設置場所、観察方
法に制約を受けるなどの難点を有している。

このように従来公表されている技術内容はいずれも信頼
性の高い情報を得るには難点があシ、より精密かつ正確
に微生物像を観察し得る装置が求められている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、これに対して、従来技術の有する前記の問題
点、即ち、低倍率、低解像度、スライム付着、設置場所
や方法に制約がおるといった問題点を解決し、もってｆ
ｆ！で鮮明な微生物像を得ることができ、かつ設置、覗
扱いが容易な水中微生物自動観察装置を提供するもので
るる。

〔問題点を解決するための手段〕

このために重置発明が採用する具体的手段としては、浸
液可能な防水ボックス内の適所に、外部と連通している
サンプル室を配設し、該防水ボックス内に、該サンプル
室の一部に設けられた観察窓に接して光学的像拡大装置
およびこれに連結し九テレビカメラを配設するとともに
、該観察窓に対向した該防水ボックス内には、照明装置
および該照明装置からの光案内通路および集光装置を配
設し、かつ該光案内通路および集光装置が、該防水ボッ
クス内に収納された駆動装置によって該観察窓に向かっ
て移動可能とし、集光装置の先端部と観察窓の間で被検
体を固定させるようにした撮像機構と、該サンプル室の
内壁に接したワイパーと、該ワイパーに連結した中空軸
が該ボックス内に収納された他の駆動装置によって、該
サンプル室内全移動可能にするとともに、該中空軸を介
して該サンプル室内に洗浄剤を供給する装置とを持つサ
ンプル室洗浄機構と、これら撮像機構および洗浄機構の
動作を制御する制御機構および該撮像機構からの映像信
号を処理する情報処理機構とを具備して成る水中微生物
自動観察装置であって、該洗浄剤としては、水、空気の
他、洗剤、苛性ンーダ、次亜塩素酸ソーダ、オゾン、過
酸化水素の少くとも１つｔ含む液を利用可能としたもの
である。

〔実施例〕

本発明の作用を、実施例を挙げて具体的に説明する。第
１図は、重電発明の１実施例の主要部の構造図であり、
第２Ａ図及び第２Ｂ図は、本紙発明の実施態様の１　ｆ
ｌＪを示す概略図である。

第１図を参照して具体的に作用機構を説明すると、浸液
可能な防水ボックス１内には、防水ボックス１の一部に
外部と連通して設けられたサンプル室２内に導入された
微生物混合液を観察するための、光学的像拡大装置３、
テレビカメラ装置４、光源５、光案内通路６、集光装置
７、駆動装置Ａ、Ｂが収納されておフ、該防水ボックス
１は支持棒８によって、液中に釣下げ浸液可能となって
いる。

駆動装置Ｂには、先端に、サンプル室内壁に密接せるワ
イパー９ｔ−とシつけた中空軸１０が連結されており、
該中空軸１０およびワイノ（−９は駆動装置Ｂによって
サンプル室２内全自由に移動可能となっている。中空軸
１０およびワイパー９が後退することによって、ストレ
ーナ１１２！！−介してサンプル室２内に微生物混合液
が導入されると、駆動装置Ａが働いて、光案内通路６お
よび集光装置７をサンプル室内に押し出し、観察窓１２
と集光装置７の先端に［り付けられたガラス板２２との
微小間隙に該混合液を固定し、観察室を形成するように
なっている。

この微小間隙の厚さｄ（第３Ａ図）は、像拡大倍率に応
じて、あらかじめ１０〜１００μ程度となる様に該ガラ
ス板がとり付けられている。

また、この際、該光案内通路６および集元装ｗＬ７は光
源５からの元軸が光案内通路６の中心軸と一致する位置
にまで移動する様に、光源５、光案内通路６の吸付は位
置が定められている。

（第２Ｂ図） 該光案内通路６および集光装置の移動距１ｌｉｌは、駆
動装置Ａ音制御して、集光装置先端部２３（第３Ａ図）
がサンプル室対向壁に密着せるように決定されるが、こ
の際、異物の混入により、ガラス板２１が破損すること
を防ぐため、・該先端部に圧力を感昶するセンサー２４
（第６Ｂ図）Ｈυ付けておき、該センサーからの信号を
受けた場合のみ、サンプルの固定が成功したものとして
駆動装置の制御を行っても良い。

この方法は、異物の混入が予想される、下排水処理プロ
セスなどへ本発明を適用する場合に効果的である。

光学的像拡大装置３の焦点は、固定された微生物混合液
の位置になる様にあらかじめ調節されており、固定され
た微生物像を光学的像拡大装置３および撮像装置４によ
って、拡大、撮像することができる。

撮像され九微生物像は、電気信号として第４図に示す撮
像制御装置１５を介して情報処理装置１６に送られ、必
要な情報処理を受ける。

光学的像拡大装置３による微生物像の拡大倍率は、観察
対象とする微生物のａ類によって、また必要とする情報
の質および量により任意に選択できるが、活性汚泥微生
物の観察の場合には、通常の顕微鏡観察に模して、１０
０倍〜４００倍程度とするのが良い。

微生物像の取り込みが終了すると、駆動装置Ａが働いて
、光案内通路６および集光装置７が後退し、続いて駆動
装置Ｂが働いて、中空軸１゜およびワイハータヲ前進さ
せて、サンプル室２内の微生物混合［−外部に押し出す
。

この際、中空軸１０中を１通して、洗浄剤を導入しなが
ら、これを行っても良く、あるいは、ろらかしめ洗浄剤
上導入した後、サンプル全弁し出す動作を行っても良い
。また、これを必要に応じ繰り返すも任意でるる。洗浄
剤の導入は、例えばＷＪ４図に示す如くポンプ１４及び
第１図に示す中空軸１０を介して清水あるいは薬剤を含
むｆｋ送るようにしても良く、またポンプ１４は制御装
置１１５によってその動作が制御される。

以上の一連の動作を行うことによｐ５液中微生物の状態
ｔ−表わす画像を自動的にとり込み観察することが可能
となる〇 これらの動作を必要に応じて任意の周期でくり返すこと
により、液中の微生物の状態の変化を追跡することがで
きる。

入手した微生物の画像情報は、目的に応じて撞々の情報
に加工することができる。例えば、活性汚泥微生物の場
合活性汚泥フロックの稠密度の判定、糸状園の種類や量
の同定、原生動物の種類や鎗の同定などでめる。これら
加工された情報を、対象とする微生物プロセスの管理情
報として記録することは勿論、第４図に示す如くプロセ
ス制御装＠２１に送り、該微生物プロセスの自動制御に
利用することもできる。

〔発明の効果〕

以上に示した本願発明による水中微生物自動観察装置の
特徴は次の通りである。

リ　水中浸液型の為、対象徴生物の状態をそのままの状
態で把えることができる・ ２）　　？ンプルの導入、排出は、駆動装置、中空軸、
ワイパーを介して行うため％確実で正確である。

３）サンプル排出時には、サンプル室内が幅１０饋程度
と広いため、洗浄、排出の動作が確実で、夾雑物による
閉塞トラブルがおこらない０４）サンプル観察時には、
微生物混合液が薄層を作って固定されるため、高倍率で
も解像度の高い鮮明な微生物像が得られる。

５）駆動装置Ａ、Ｂの移動は、外部から制御装置’を介
して自由に制御することができる。

これらの特徴を具備した本願発明による水中微生物自動
観察装置’に用いることにより、従来正確で十分な観察
ができなかった微生物利用プロセス内の微生物の状態を
オンラインで随時自動的に観察することが可能となり、
また観察情報を任意に加工して利用することにより、該
微生物利用プロセスを効果的に制御運転することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の水中微生物自動観察装置全説明するた
めの主要部の構造図、第２Ａ図及び第２Ｂ図は観察時と
非観察時の状況を示す概略図、第３Ａ図及び第３Ｂ図は
集光装置先端部の構造図、第４図は制御系を含む実施態
様の１例を説明するための概略図１示す０ １・・・防水ボックス、２・・・サンプル室％　３・・
・光字的拡大装置、４・・・テレビカメ２装置、５・・
・光源、６−・・光案内通路、７・・・集光装置、８・
・・支持棒、９・・・ワイパー、１０−・・中空軸、１
１・・・ストレーナ、１５−・・微生物収納容器、１４
・・・洗浄剤供給ポンプ、ｔ　５−・・制御装置、１６
・・・情報処理装置、１７・・・画像処理演算装置、１
Ｂ・・・カラーデイスプレィ、１９−・・キーボード、
２０・・・印字装置、２１・−・プロセス制御装置、２
２・・・ガラス板、２４・・・感圧センサー 特許出願人　荏原インフィルコ株式会社同　　　株式会
社荏原総合研究所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、浸液可能な防水ボックス内に、外部と連通したサン
   プル室を配設し、該防水ボックス内に、該サンプル室の
   一部に設けられた観察窓に接して光学的像拡大装置およ
   びこれに連結したテレビカメラを配設するとともに、該
   観察窓に対向した該防水ボックス内には、照明装置およ
   び該照明装置からの光案内通路および集光装置を配設し
   、かつ該光案内通路および集光装置が、該防水ボックス
   内に収納された駆動装置によつて該観察窓に向かつて移
   動可能とし、集光装置の先端部と観察窓の間で被検水を
   固定させるようにした撮像機構と、該サンプル室の内壁
   に接したワイパーと該ワイパーに連結した中空軸が該ボ
   ックス内に収納された他の駆動装置によつて、該サンプ
   ル室内を移動可能とするとともに、該中空軸を介して該
   サンプル室内に洗浄剤を供給する装置とを持つサンプル
   室洗浄機構と、これら撮像機構および洗浄機構の動作を
   制御する制御機構および該撮像機構からの映像信号を処
   理する情報処理機構とを具備して成る液中微生物自動観
   察装置。 ２、洗浄剤が水およびまたは空気である特許請求の範囲
   第１項記載の液中微生物自動観察装置。 ３、洗浄剤が、洗剤、苛性ソーダ、次亜塩素酸ソーダ、
   オゾン、過酸化水素の少くとも１つを含む液である特許
   請求の範囲第１項記載の液中微生物自動観察装置。 ４、集光装置の先端部に圧力を感知するセンサーを取り
   付けてなる特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記
   載の液中微生物自動観察装置。