JPH0252825B2 - - Google Patents
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Description
請求の範囲
１ 検査すべき溶液を分岐採取して酸素で曝気
し、反応容器内で、濾床の微生物量をほぼ一定の
水準に維持した生物濾床を連続的に通過させた
後、残存酸素量を測定するごとき、たとえば廃水
等の検査すべき溶液の、生物学的に分解可能な毒
性成分を検査するための汚濁の検査方法にして、
分岐流を生物学的に中性の水で希釈し、反応容器
入口で溶存酸素量を測定し、残存酸素量の測定結
果と比較して、反応容器を通過する流量が一定の
場合に、上記測定値の差が設定値に対して一定と
なるように、分岐流の希釈度が制御され、その際
に汚濁度を表わすために希釈度が用いられること
を特徴とする溶液の生物学的に分解可能な毒性の
成分を検査するための方法。
し、反応容器内で、濾床の微生物量をほぼ一定の
水準に維持した生物濾床を連続的に通過させた
後、残存酸素量を測定するごとき、たとえば廃水
等の検査すべき溶液の、生物学的に分解可能な毒
性成分を検査するための汚濁の検査方法にして、
分岐流を生物学的に中性の水で希釈し、反応容器
入口で溶存酸素量を測定し、残存酸素量の測定結
果と比較して、反応容器を通過する流量が一定の
場合に、上記測定値の差が設定値に対して一定と
なるように、分岐流の希釈度が制御され、その際
に汚濁度を表わすために希釈度が用いられること
を特徴とする溶液の生物学的に分解可能な毒性の
成分を検査するための方法。
２ 上記反応容器に供給され希釈される栄養物の
濃度が、生体の反応生成速度と栄養物供給量が近
似的に直線関係となる範囲内に選ばれることを特
徴とする、上記請求の範囲第１項に記載の方法。
濃度が、生体の反応生成速度と栄養物供給量が近
似的に直線関係となる範囲内に選ばれることを特
徴とする、上記請求の範囲第１項に記載の方法。
３ 上記反応容器に供給され希釈される栄養物の
濃度が、生体の反応生成速度が最大反応生成速度
の1/2を越えないように選ばれることを特徴とす
る、上記請求の範囲第１項または第２項に記載の
方法。
濃度が、生体の反応生成速度が最大反応生成速度
の1/2を越えないように選ばれることを特徴とす
る、上記請求の範囲第１項または第２項に記載の
方法。
４ 栄養物供給量をBOD5で測定して、１〜15
mg／の間で一定にすることを特徴とする、上記
請求の範囲第１項乃至第３項に記載の方法。
mg／の間で一定にすることを特徴とする、上記
請求の範囲第１項乃至第３項に記載の方法。
５ PH値の変動による阻害作用に対して、検査液
に生物学的に中性の緩衝液が投与されることを特
徴とする、上記請求の範囲第１項乃至第４項に記
載の方法。
に生物学的に中性の緩衝液が投与されることを特
徴とする、上記請求の範囲第１項乃至第４項に記
載の方法。
６ 検査液をわずかに加圧した状態で流すことを
特徴とする、上記請求の範囲第１項乃至第５項に
記載の方法。
特徴とする、上記請求の範囲第１項乃至第５項に
記載の方法。
７ 検査溶液をもう１つの第２の分岐流として採
取して先に処理をした第１の分岐流と同様の処理
をし、このとき第２の分岐流の希釈度は一定の倍
率（ｍ）だけ第１の分岐流のそれより小さくなる
ように調節しており、第２の反応容器の入口と出
口の測定値の差の変化を、第１の分岐流での測定
値の差の変化と比較して毒性成分に関連する毒性
の程度が表示されることを特徴とする、上記請求
の範囲第１項に記載の方法。
取して先に処理をした第１の分岐流と同様の処理
をし、このとき第２の分岐流の希釈度は一定の倍
率（ｍ）だけ第１の分岐流のそれより小さくなる
ように調節しており、第２の反応容器の入口と出
口の測定値の差の変化を、第１の分岐流での測定
値の差の変化と比較して毒性成分に関連する毒性
の程度が表示されることを特徴とする、上記請求
の範囲第１項に記載の方法。
８ 倍率（ｍ）は、予想される毒性の種類に従つ
て２〜20の間で選ばれることを特徴とする、上記
請求の範囲第７項に記載の方法。
て２〜20の間で選ばれることを特徴とする、上記
請求の範囲第７項に記載の方法。
９ 生物濾床には、生体の生長膜を有する多数の
自由浮遊物体が充填されており、常に乱れて動い
ていることを特徴とする、上記請求の範囲第１項
乃至第８項に記載の方法。
自由浮遊物体が充填されており、常に乱れて動い
ていることを特徴とする、上記請求の範囲第１項
乃至第８項に記載の方法。
１０ 水溶液の分岐流を通す曝気槽と反応容器を
具備し、かつ、反応容器の出口導管中に酸素電極
を具備した廃水等の水溶液の生物学的に分解可能
な毒性成分を検査するための汚濁の検査方法を実
施するための装置にして、曝気槽３の入口側に分
岐流の導管３１と希釈水の導管３２が接続され、
希釈水の導管３２中に制御装置１２と接続した流
量制御装置２が設置され、曝気槽３の流出口３３
と反応容器７の流入口７１を結ぶ導管６０中に、
制御装置１２と接続したもう１つ別の酸素電極１
０を具備し、その際制御装置は、流量制御装置２
のための比較器と制御信号発信器をもつことを特
徴とする、溶液の生物学的に分解可能な毒性の成
分を検査するための装置。
具備し、かつ、反応容器の出口導管中に酸素電極
を具備した廃水等の水溶液の生物学的に分解可能
な毒性成分を検査するための汚濁の検査方法を実
施するための装置にして、曝気槽３の入口側に分
岐流の導管３１と希釈水の導管３２が接続され、
希釈水の導管３２中に制御装置１２と接続した流
量制御装置２が設置され、曝気槽３の流出口３３
と反応容器７の流入口７１を結ぶ導管６０中に、
制御装置１２と接続したもう１つ別の酸素電極１
０を具備し、その際制御装置は、流量制御装置２
のための比較器と制御信号発信器をもつことを特
徴とする、溶液の生物学的に分解可能な毒性の成
分を検査するための装置。
１１ 分岐流の導管３１と希釈水の導管３２には
それぞれ定量ポンプ１，２が設置されていること
を特徴とする、上記請求の範囲第１０項に記載の
装置。
それぞれ定量ポンプ１，２が設置されていること
を特徴とする、上記請求の範囲第１０項に記載の
装置。
１２ 反応容器７が、別のポンプ８によつて反応
容器７内の流体が連続的に圧送される循環管路８
１と接続されていることを特徴とする、上記請求
の範囲第１０項または第１１項に記載の装置。
容器７内の流体が連続的に圧送される循環管路８
１と接続されていることを特徴とする、上記請求
の範囲第１０項または第１１項に記載の装置。
１３ 反応容器７内に保有されている生物濾床に
は、生体の生長膜を有する多数の自由浮遊物体９
が含まれていることを特徴とする、上記請求の範
囲第１０項乃至第１２項に記載の装置。
は、生体の生長膜を有する多数の自由浮遊物体９
が含まれていることを特徴とする、上記請求の範
囲第１０項乃至第１２項に記載の装置。
１４ 自由浮遊物体９は、機械的な作用から保護
された生長膜を有することを特徴とする、上記請
求の範囲第１３項に記載の装置。
された生長膜を有することを特徴とする、上記請
求の範囲第１３項に記載の装置。
１５ 自由浮遊物体９は、その内面に自由な生長
膜を有する中空物体であることを特徴とする、上
記請求の範囲第１３項または第１４項に記載の装
置。
膜を有する中空物体であることを特徴とする、上
記請求の範囲第１３項または第１４項に記載の装
置。
１６ 先の処理での第１の反応容器を出た分岐流
が、生物濾床を有する次に処理する第２の反応容
器を通して送られ、第１の反応容器中の酸素消費
量と第２の反応容器中の酸素消費量の差が、分岐
流中の汚濁の分解性に対する尺度として検知され
ることを特徴とする、上記請求の範囲第１項に記
載の方法。
が、生物濾床を有する次に処理する第２の反応容
器を通して送られ、第１の反応容器中の酸素消費
量と第２の反応容器中の酸素消費量の差が、分岐
流中の汚濁の分解性に対する尺度として検知され
ることを特徴とする、上記請求の範囲第１項に記
載の方法。
１７ 先の処理での第１の反応容器を出た分岐流
を希釈した後に次に処理する第２の反応容器に流
入させること、および第１の反応容器に流入する
分岐流の希釈度を、第２の反応容器を通過する流
量が一定の場合に、第２の反応容器の入口、出口
の測定値の差が設定値に対してほぼ一定となるよ
うに制御し、その際、第２の反応容器での希釈度
を第１の反応容器でのそれより一定の倍率ｍだけ
大きくなるように調節し、第２の反応容器前後で
の測定値の差が、第１の反応容器での測定値の差
と比較され、毒性成分に関連する毒性の程度とし
て表示されることを特徴とする、上記請求の範囲
第１項に記載の方法。
を希釈した後に次に処理する第２の反応容器に流
入させること、および第１の反応容器に流入する
分岐流の希釈度を、第２の反応容器を通過する流
量が一定の場合に、第２の反応容器の入口、出口
の測定値の差が設定値に対してほぼ一定となるよ
うに制御し、その際、第２の反応容器での希釈度
を第１の反応容器でのそれより一定の倍率ｍだけ
大きくなるように調節し、第２の反応容器前後で
の測定値の差が、第１の反応容器での測定値の差
と比較され、毒性成分に関連する毒性の程度とし
て表示されることを特徴とする、上記請求の範囲
第１項に記載の方法。
１８ 先の処理での第１の反応容器７の流出管７
２が次に処理する第２の反応容器１７の流入管７
１′に接続されており、第２の反応容器１７の後
にもう１つの酸素電極１６が取付けられ、導線４
６′によつて制御装置１２，１２と接続されてい
ることを特徴とする上記請求の範囲第１０項に記
載の装置。
２が次に処理する第２の反応容器１７の流入管７
１′に接続されており、第２の反応容器１７の後
にもう１つの酸素電極１６が取付けられ、導線４
６′によつて制御装置１２，１２と接続されてい
ることを特徴とする上記請求の範囲第１０項に記
載の装置。
１９ 流出管７２はオーバーフロー１９をもつタ
ンク１８に接続され、タンクには、その排出口を
第２の反応容器１７の流入管７１′とつないだ定
量ポンプ１３を具備する排出管２２が取付けら
れ、また、定量ポンプ１４を具備する希釈水導管
３２′が流入管７１′に接続され、第２の反応容器
１７の前後にそれぞれ酸素電極が設置されている
ことを特徴とする、上記請求の範囲第１７項に記
載の方法を実施するための、上記請求の範囲第１
８項に記載の装置。
ンク１８に接続され、タンクには、その排出口を
第２の反応容器１７の流入管７１′とつないだ定
量ポンプ１３を具備する排出管２２が取付けら
れ、また、定量ポンプ１４を具備する希釈水導管
３２′が流入管７１′に接続され、第２の反応容器
１７の前後にそれぞれ酸素電極が設置されている
ことを特徴とする、上記請求の範囲第１７項に記
載の方法を実施するための、上記請求の範囲第１
８項に記載の装置。
２０ 第２の曝気槽３′、第２の反応容器１７お
よび第２の反応容器１７の前後にそれぞれ取付け
た酸素電極１５，１６を具備するもう１つの同じ
装置ｂと並列に設置し、第２の曝気槽３′に前置
した流量制御装置１３，１４を、第２の分岐流の
希釈度を第１の分岐流の希釈度と一定の倍率ｍだ
け変えるように、制御装置１２によつて調節作動
させることを特徴とする、上記請求の範囲第１０
項に記載の装置。
よび第２の反応容器１７の前後にそれぞれ取付け
た酸素電極１５，１６を具備するもう１つの同じ
装置ｂと並列に設置し、第２の曝気槽３′に前置
した流量制御装置１３，１４を、第２の分岐流の
希釈度を第１の分岐流の希釈度と一定の倍率ｍだ
け変えるように、制御装置１２によつて調節作動
させることを特徴とする、上記請求の範囲第１０
項に記載の装置。
明細書
本発明は、検査すべき溶液を分岐採取して酸素
で曝気し、反応容器内で、濾床の微生物量をほぼ
一定の水準に維持した生物濾床を連続的に通過さ
せた後、残存酸素量を測定するごとき、たとえ
ば、廃水等の水溶液中での汚濁度として、生物学
的に分解可能な毒性の成分を検査するための方法
とその装置に関するものである。
で曝気し、反応容器内で、濾床の微生物量をほぼ
一定の水準に維持した生物濾床を連続的に通過さ
せた後、残存酸素量を測定するごとき、たとえ
ば、廃水等の水溶液中での汚濁度として、生物学
的に分解可能な毒性の成分を検査するための方法
とその装置に関するものである。
生物化学的酸素要求量の決定は、従来はたいて
い、５日後に結果が判明する（BOD5）ごとき、
抽出試験法で行なわれてきた。これに対する条件
は「ドイツ標準試験法H4」に定められている。
このための連続作動装置は未だ知られていない。
い、５日後に結果が判明する（BOD5）ごとき、
抽出試験法で行なわれてきた。これに対する条件
は「ドイツ標準試験法H4」に定められている。
このための連続作動装置は未だ知られていない。
水溶液の毒性成分を調べるためには、概して魚
類または微生物増殖による試験が行なわれる。こ
のときの判定は有か無で表わされる。DE−OS25
14609には水溶液の毒性成分の測定のための方法
と装置が開示されている。ただし、これでも、た
とえば廃水に対して汚濁と弱い毒性成分との区別
をすることはできない。したがつて、この場合も
有か無で表わされる。
類または微生物増殖による試験が行なわれる。こ
のときの判定は有か無で表わされる。DE−OS25
14609には水溶液の毒性成分の測定のための方法
と装置が開示されている。ただし、これでも、た
とえば廃水に対して汚濁と弱い毒性成分との区別
をすることはできない。したがつて、この場合も
有か無で表わされる。
本発明は、生物学的に分解可能な汚濁を連続測
定可能ならしめる様な溶液成分の検査方法と装置
を提案することを課題としている。たとえば、水
溶液、とくに廃水または流水中に毒性成分が存在
することによる微生物の増殖阻害を調べることが
可能でなければならない。
定可能ならしめる様な溶液成分の検査方法と装置
を提案することを課題としている。たとえば、水
溶液、とくに廃水または流水中に毒性成分が存在
することによる微生物の増殖阻害を調べることが
可能でなければならない。
この課題を解決するためには、多くの実験によ
り確認されたMichaelis−Mentenのモデルが、
理論的基礎として用いられる。生物学的反応生成
物は、栄養物量に対して次の双曲線型の式で表わ
される。
り確認されたMichaelis−Mentenのモデルが、
理論的基礎として用いられる。生物学的反応生成
物は、栄養物量に対して次の双曲線型の式で表わ
される。
Ｖ＝Vmax・Ｌ／Km＋Ｌ (1)
ただし、
Ｖ：反応生成速度
Vmax：最大反応生成速度
Ｌ：栄養物（または基質、Nahvstoff）量（基質
濃度） Km：Michaelis定数 栄養物量が少ない場合、Michaelisの式は第１
近似で１次式で表わされる。
濃度） Km：Michaelis定数 栄養物量が少ない場合、Michaelisの式は第１
近似で１次式で表わされる。
Ｖ＝Vmax・Ｌ／Km (2)
実際上(2)式の意味するところは次の通りであ
る： 基質濃度が低い場合には、反応生成速度は濃度
に比例する。すなわち、この範囲では、栄養物量
の増加に伴い酸素消費量が直線的に増加する。た
だし、その前提条件は、溶存酸素量がその飽和値
の15％以下には低下せず、したがつて「Schrit
tmacher reaktion（逐次反応）」は生じないとし
ている。
る： 基質濃度が低い場合には、反応生成速度は濃度
に比例する。すなわち、この範囲では、栄養物量
の増加に伴い酸素消費量が直線的に増加する。た
だし、その前提条件は、溶存酸素量がその飽和値
の15％以下には低下せず、したがつて「Schrit
tmacher reaktion（逐次反応）」は生じないとし
ている。
Michaelisの式は厳密な意味では、基質濃度が
変化して酸素量が一定で、酸素に対する栄養物の
拡散が妨げられない場合にのみ成立する。これら
の条件は、従来の研究でも示されているように、
微生物の生長膜としての浮遊流動する中空物体を
反応容器内で一定の速い循環速度で流動させ、そ
の結果、微生物の成長速度と洗浄速度を等しくす
ることによつて満足される。
変化して酸素量が一定で、酸素に対する栄養物の
拡散が妨げられない場合にのみ成立する。これら
の条件は、従来の研究でも示されているように、
微生物の生長膜としての浮遊流動する中空物体を
反応容器内で一定の速い循環速度で流動させ、そ
の結果、微生物の成長速度と洗浄速度を等しくす
ることによつて満足される。
以上のことから、本発明において本課題の解決
法は、分岐流（Teilstrom）を生物学的に中性の
水で希釈し、この分岐流の希釈度は、反応容器入
口での溶存酸素量を測定し、残存酸素量の測定結
果と比較して、反応容器を通過する流量が一定の
場合に、上記の測定値の差が設定値に対してほぼ
一定となるように制御され、その際、溶液成分に
関連して汚濁度を表わすために希釈度が用いられ
ることを特徴とする、前記のDE−OS25 14609号
明細書で周知の方法の変法によるものである。
法は、分岐流（Teilstrom）を生物学的に中性の
水で希釈し、この分岐流の希釈度は、反応容器入
口での溶存酸素量を測定し、残存酸素量の測定結
果と比較して、反応容器を通過する流量が一定の
場合に、上記の測定値の差が設定値に対してほぼ
一定となるように制御され、その際、溶液成分に
関連して汚濁度を表わすために希釈度が用いられ
ることを特徴とする、前記のDE−OS25 14609号
明細書で周知の方法の変法によるものである。
検査すべき液体からの分岐流の溶存酸素量は、
その内部に微生物の生長膜を保有する反応容器の
流入口および流出口で測定され、溶存酸素量の差
が小さい場合は希釈水量を減少させ、差が大きい
場合は増加させることによつて、溶存酸素量の差
がわずかの変動幅で一定値に保たれる。これによ
つて、反応容器内での基質供給量および微生物の
酸素消費量が確実に一定に保たれる。容器内にお
ける成長表面が一定である場合は、絶えず擦られ
洗浄されることによつて、微生物量も一定にな
る。とくに、摩擦に対して保護された生長膜とな
る浮遊流動する中空物体が適している。
その内部に微生物の生長膜を保有する反応容器の
流入口および流出口で測定され、溶存酸素量の差
が小さい場合は希釈水量を減少させ、差が大きい
場合は増加させることによつて、溶存酸素量の差
がわずかの変動幅で一定値に保たれる。これによ
つて、反応容器内での基質供給量および微生物の
酸素消費量が確実に一定に保たれる。容器内にお
ける成長表面が一定である場合は、絶えず擦られ
洗浄されることによつて、微生物量も一定にな
る。とくに、摩擦に対して保護された生長膜とな
る浮遊流動する中空物体が適している。
本発明の実施態様では、反応容器に供給される
濃度Lk（第３図参照）は、生体の反応生成速度と
栄養物供給量が近似的に直線関係となる範囲内に
選ばれる。これは一般に、反応生成速度が最大反
応生成速度の1/2以下（Vk＜Vmax／２）のとき
成立つと予想される。この範囲では、濃度変動に
対する生体の非常に自然な反応生成を期待し得る
とともに、直線的関係を基礎とすることも可能で
ある。
濃度Lk（第３図参照）は、生体の反応生成速度と
栄養物供給量が近似的に直線関係となる範囲内に
選ばれる。これは一般に、反応生成速度が最大反
応生成速度の1/2以下（Vk＜Vmax／２）のとき
成立つと予想される。この範囲では、濃度変動に
対する生体の非常に自然な反応生成を期待し得る
とともに、直線的関係を基礎とすることも可能で
ある。
検査すべき液体のPH変動が予想される場合に
は、微生物に対する阻害作用は生物学的に中性の
緩衝液を適当に投与することによつて避けること
ができる。
は、微生物に対する阻害作用は生物学的に中性の
緩衝液を適当に投与することによつて避けること
ができる。
装置をわずかに加圧することにより、酸素溶解
度を高めることができるとともに、装置の一部で
のキヤビテーシヨンの発生を避けることも可能で
ある。
度を高めることができるとともに、装置の一部で
のキヤビテーシヨンの発生を避けることも可能で
ある。
本発明のごとく反応容器内での微生物の活性を
一定に保持した場合、希釈率ならびに測定した
O2量の差および温度から、検査液体の生物学的
に分解可能な毒性成分に関連する汚濁度が決定さ
れ得る。そしてこれは、比較測定および装置の検
定により、直接BOD5値として表示することも可
能である。このBOD測定法の適用範囲は、たと
えば浄化装置における生物学的に分解可能な汚濁
負荷の記録・および実際の酸素要求量に従つて
の、かかる装置の制御である。
一定に保持した場合、希釈率ならびに測定した
O2量の差および温度から、検査液体の生物学的
に分解可能な毒性成分に関連する汚濁度が決定さ
れ得る。そしてこれは、比較測定および装置の検
定により、直接BOD5値として表示することも可
能である。このBOD測定法の適用範囲は、たと
えば浄化装置における生物学的に分解可能な汚濁
負荷の記録・および実際の酸素要求量に従つて
の、かかる装置の制御である。
検査液体中に毒性物質が存在する場合には、毒
性物質の濃度に依存して微生物の増殖が阻害され
る。
性物質の濃度に依存して微生物の増殖が阻害され
る。
本発明による方法を実行して溶液の毒性成分を
検査するためには、検査溶液をもう１つの分岐流
として採取し、同様に処理する。このとき第２の
分岐流の希釈度は一定の倍率（ｍ）だけ第１の分
岐流のそれより小さくなるように調節しており、
第２の反応容器の入口と出口の測定値の差を、第
１の分岐流の測定値の差と比較して毒性成分に関
連する毒性度が表示される。
検査するためには、検査溶液をもう１つの分岐流
として採取し、同様に処理する。このとき第２の
分岐流の希釈度は一定の倍率（ｍ）だけ第１の分
岐流のそれより小さくなるように調節しており、
第２の反応容器の入口と出口の測定値の差を、第
１の分岐流の測定値の差と比較して毒性成分に関
連する毒性度が表示される。
第１の反応容器では前述の方法で希釈度を制御
し、第２の容器には、毒性物質が常に第１の容器
のｍ倍の濃度になるように、常に倍率「１／ｍ」
だけ希釈度の少ない分岐流が流入するようにし
て、２台の反応容器を並列に運転する場合、第１
の反応容器において、毒性物質が阻害作用を起こ
さない程度にその希釈度を調節するとき、第２の
反応容器における酸素消費量の減少から毒性の有
無とその程度が推定可能である。
し、第２の容器には、毒性物質が常に第１の容器
のｍ倍の濃度になるように、常に倍率「１／ｍ」
だけ希釈度の少ない分岐流が流入するようにし
て、２台の反応容器を並列に運転する場合、第１
の反応容器において、毒性物質が阻害作用を起こ
さない程度にその希釈度を調節するとき、第２の
反応容器における酸素消費量の減少から毒性の有
無とその程度が推定可能である。
本発明による毒性測定法では、希釈度を変えて
２台並列で実施するBODの測定が問題になる。
濃度が高くなると、毒性物質の阻害作用が比例的
（u¨ber proportional）以上に強くなるので、その
毒性は、第１の容器の希釈度を基準として、両分
岐流ａ，ｂで測定された活性度の比BODa／
BODbで表わされる。
２台並列で実施するBODの測定が問題になる。
濃度が高くなると、毒性物質の阻害作用が比例的
（u¨ber proportional）以上に強くなるので、その
毒性は、第１の容器の希釈度を基準として、両分
岐流ａ，ｂで測定された活性度の比BODa／
BODbで表わされる。
本発明の適用範囲は、毒性成分をもつ廃水の排
水口に前置する浄水装置の生物処理部に組込まれ
る警報機構である。
水口に前置する浄水装置の生物処理部に組込まれ
る警報機構である。
本発明による別の方法では、水溶液の毒性成分
を絶対値で定めるために、まずはじめに既知の組
成の基質を保有する反応容器内で、毒性成分を流
入させずに「標準生物」を培養・保持しておく。
その後、毒性成分のある水溶液が「標準生物」に
導かれ、予備測定を基準にして呼吸能力に対して
阻害のないときをいわゆる０点とし、微生物の活
性が記録される。このように検定し、断続的に測
定することによつて、「標準生物」を基準とした
毒性成分の絶対値が定められる。
を絶対値で定めるために、まずはじめに既知の組
成の基質を保有する反応容器内で、毒性成分を流
入させずに「標準生物」を培養・保持しておく。
その後、毒性成分のある水溶液が「標準生物」に
導かれ、予備測定を基準にして呼吸能力に対して
阻害のないときをいわゆる０点とし、微生物の活
性が記録される。このように検定し、断続的に測
定することによつて、「標準生物」を基準とした
毒性成分の絶対値が定められる。
本発明は、さらに、水溶液、とくに廃水および
流水中の生物学的に分解可能な汚濁の測定、なら
びに微生物に対する毒性物質の阻害作用の測定の
ための溶液成分の検査装置に関する。
流水中の生物学的に分解可能な汚濁の測定、なら
びに微生物に対する毒性物質の阻害作用の測定の
ための溶液成分の検査装置に関する。
水溶液からの分岐流を通す曝気槽と反応容器を
具備し、かつ、反応容器の出口導管中に酸素電極
を具備した、本発明の方法を実施するための装置
は、曝気槽の入口側に分岐流の導管と希釈水の導
管が接続され、希釈水の導管中に制御装置と接続
した流量制御装置が設置され、曝気槽の流出口と
反応容器の流入口を結ぶ導管中に、制御装置と接
続したもう１つの別の酸素電極を具備し、その際
制御装置は、流量制御装置のための比較器と制御
信号発信器をもつことを特徴としている。流量制
御は、目的に応じて、分岐流の導管と希釈水の導
管にそれぞれ定量ポンプを設置することにより実
施することができる。
具備し、かつ、反応容器の出口導管中に酸素電極
を具備した、本発明の方法を実施するための装置
は、曝気槽の入口側に分岐流の導管と希釈水の導
管が接続され、希釈水の導管中に制御装置と接続
した流量制御装置が設置され、曝気槽の流出口と
反応容器の流入口を結ぶ導管中に、制御装置と接
続したもう１つの別の酸素電極を具備し、その際
制御装置は、流量制御装置のための比較器と制御
信号発信器をもつことを特徴としている。流量制
御は、目的に応じて、分岐流の導管と希釈水の導
管にそれぞれ定量ポンプを設置することにより実
施することができる。
反応容器内の生長膜は、摩擦に対して保護され
た生長膜をもつ、自由に浮遊する物体でできてい
る。この物体および反応容器の内容物は、目的に
応じて撹拌装置または循環装置によつて常に混合
される。曝気槽の導管前部で、場合によつては検
査液体をさらに均質化するために、ストレーナお
よび撹拌器を通すことも可能である。
た生長膜をもつ、自由に浮遊する物体でできてい
る。この物体および反応容器の内容物は、目的に
応じて撹拌装置または循環装置によつて常に混合
される。曝気槽の導管前部で、場合によつては検
査液体をさらに均質化するために、ストレーナお
よび撹拌器を通すことも可能である。
O2の測定値により、反応容器の通過流量が一
定の場合にO2の差が一定値になるように、また、
流出口で下限値より低下しないように、計算機を
用いて検査液体と希釈水の流量比が制御される。
この制御値が指標として示される。
定の場合にO2の差が一定値になるように、また、
流出口で下限値より低下しないように、計算機を
用いて検査液体と希釈水の流量比が制御される。
この制御値が指標として示される。
第１の反応容器と並列に結ばれ、その前後に各
１個の酸素電極を具備した、同様の第２の反応容
器は、分岐流の毒性成分に関連する汚濁度の測定
か、あるいは毒性成分検出のために用いられる。
１個の酸素電極を具備した、同様の第２の反応容
器は、分岐流の毒性成分に関連する汚濁度の測定
か、あるいは毒性成分検出のために用いられる。
BOD測定装置を直列に配置して毒性成分を検
出するためには、本発明による方法の実施態様に
おいて、検査液体は同じ方法で２度処理される。
そのとき第２の反応容器での希釈度を、第１の反
応容器のそれより一定の倍率（ｍ）だけ小さくな
るように調節し、第２の反応容器前後での測定値
の差が、第１の反応容器の測定値と比較され、毒
性成分に関連する汚濁度、あるいは毒性成分の含
有度として表示される。
出するためには、本発明による方法の実施態様に
おいて、検査液体は同じ方法で２度処理される。
そのとき第２の反応容器での希釈度を、第１の反
応容器のそれより一定の倍率（ｍ）だけ小さくな
るように調節し、第２の反応容器前後での測定値
の差が、第１の反応容器の測定値と比較され、毒
性成分に関連する汚濁度、あるいは毒性成分の含
有度として表示される。
第１の反応容器では前述の方法で、ただし後置
した容器１７の酸素電極によつて、希釈度を制御
し、第２の容器には、毒性物質が第１の容器の
１／ｍ倍の濃度になるように、常に倍率「ｍ」だ
け希釈度の大きい分岐流が流入するようにして２
台の反応容器を直列運転する場合、後方の反応容
器で毒性物質が阻害作用を起こさない程度にその
希釈度を調節するとき、第１の反応容器における
酸素消費量の減少から、毒性成分の有無とその程
度が推定可能である。
した容器１７の酸素電極によつて、希釈度を制御
し、第２の容器には、毒性物質が第１の容器の
１／ｍ倍の濃度になるように、常に倍率「ｍ」だ
け希釈度の大きい分岐流が流入するようにして２
台の反応容器を直列運転する場合、後方の反応容
器で毒性物質が阻害作用を起こさない程度にその
希釈度を調節するとき、第１の反応容器における
酸素消費量の減少から、毒性成分の有無とその程
度が推定可能である。
本発明における毒性成分の検出方法では、希釈
度を変えた前後のBOD測定が問題になる。毒性
物質の阻害作用は、濃度が高くなると比例的
（u¨ber proportional）以上に高くなるので、第２
の反応容器での希釈度を基準として、両反応容器
で測定した活性度の比（BODの比）で毒性成分
に関連する毒性の程度としての毒性度が表わされ
る。
度を変えた前後のBOD測定が問題になる。毒性
物質の阻害作用は、濃度が高くなると比例的
（u¨ber proportional）以上に高くなるので、第２
の反応容器での希釈度を基準として、両反応容器
で測定した活性度の比（BODの比）で毒性成分
に関連する毒性の程度としての毒性度が表わされ
る。
微生物が強い毒性作用により長時間にわたつて
損傷をうけたとき、繁殖物の付着した浮遊物体を
反応容器から取出し、毒性を受けていないフロツ
クを付着させたものと新たに取換えることが可能
である。
損傷をうけたとき、繁殖物の付着した浮遊物体を
反応容器から取出し、毒性を受けていないフロツ
クを付着させたものと新たに取換えることが可能
である。
次に添付図面を用いて本発明を説明する。
第１図は本発明の一実施例として示すBOD測
定用設備、 第２図はBODと毒性の同時測定用設備、 第３図は反応線図、 第４図は本発明の別の実施例の図式説明、およ
び 第５図は本発明のさらに別の実施例の図式説明
である。
定用設備、 第２図はBODと毒性の同時測定用設備、 第３図は反応線図、 第４図は本発明の別の実施例の図式説明、およ
び 第５図は本発明のさらに別の実施例の図式説明
である。
第１図に示すように、調査流体は定量ポンプ１
により、そして希釈水は混合液にPH−緩衝用の溶
液が導管４を通して加えられるところの曝気槽３
の吸込側の定量ポンプ２により供給される。導管
５から空気または気体状の酸素を供給することに
より、曝気槽３内の流体は酸素によつて増殖され
る。曝気槽３から流出管３３を通つて排出された
流体の流れはポンプ６により一定流量で導管７１
を経由して反応容器７に導かれる。ポンプ６と流
入管７１を連結する導管６０内には、酸素濃度と
流れている流体の温度を測定し、その測定値を制
御用の計算機１２に送るところの第１番目の酸素
電極１０が挿入される。
により、そして希釈水は混合液にPH−緩衝用の溶
液が導管４を通して加えられるところの曝気槽３
の吸込側の定量ポンプ２により供給される。導管
５から空気または気体状の酸素を供給することに
より、曝気槽３内の流体は酸素によつて増殖され
る。曝気槽３から流出管３３を通つて排出された
流体の流れはポンプ６により一定流量で導管７１
を経由して反応容器７に導かれる。ポンプ６と流
入管７１を連結する導管６０内には、酸素濃度と
流れている流体の温度を測定し、その測定値を制
御用の計算機１２に送るところの第１番目の酸素
電極１０が挿入される。
導管７１を経由し、その外側に結合された反応
容器７に流入する流体流れは反応容器７の反対側
の端に取り付けられ、もう一つの酸素電極１１が
取り付けられているところの排水管７２を通つて
反応容器７から流れ出る。酸素電極１１は流出流
れの温度と酸素温度を測定し、測定値を信号の形
で計算機１２に送る。排水管７２は酸素電極１１
の流出側で表示されていない排水容器内に注ぎ込
む。
容器７に流入する流体流れは反応容器７の反対側
の端に取り付けられ、もう一つの酸素電極１１が
取り付けられているところの排水管７２を通つて
反応容器７から流れ出る。酸素電極１１は流出流
れの温度と酸素温度を測定し、測定値を信号の形
で計算機１２に送る。排水管７２は酸素電極１１
の流出側で表示されていない排水容器内に注ぎ込
む。
反応容器７は、それを通つて反応容器７内にあ
る流体が循環ポンプにより絶えず循環されるとこ
ろの循環管路８１，８２に連結されている。循環
ポンプ８の流出側に連結された循環管路８２は反
応容器７の底に流れ込み、そして反応容器７から
の流体を受け入れる循環管路８１は多くの支管８
３，８４を経由して反応容器７の天井に結合され
ている。
る流体が循環ポンプにより絶えず循環されるとこ
ろの循環管路８１，８２に連結されている。循環
ポンプ８の流出側に連結された循環管路８２は反
応容器７の底に流れ込み、そして反応容器７から
の流体を受け入れる循環管路８１は多くの支管８
３，８４を経由して反応容器７の天井に結合され
ている。
反応容器内には、反応容器７内で循環する流体
により絶えず動いているところの、微生物に対す
る生長膜をもつ多数の浮遊物が含まれる。管８
３，８４および７２内に流れ込むところの反応容
器７の開口部の前には浮遊物９に比べて小さい網
目のフイルター９ａ，９ｂ，９ｃが取り付けられ
ている。循環８１，８２とは別に反応容器７内に
は、表示されていないが、導管７１からの流入に
よるかまたは外部とは分離して駆動される撹拌機
構が予め備えられている。
により絶えず動いているところの、微生物に対す
る生長膜をもつ多数の浮遊物が含まれる。管８
３，８４および７２内に流れ込むところの反応容
器７の開口部の前には浮遊物９に比べて小さい網
目のフイルター９ａ，９ｂ，９ｃが取り付けられ
ている。循環８１，８２とは別に反応容器７内に
は、表示されていないが、導管７１からの流入に
よるかまたは外部とは分離して駆動される撹拌機
構が予め備えられている。
制御装置は計算機１２により計算されたBOD
値を示したり、または印字したりするところの計
算機１２により制御されるインデイケータを含む
計算機１２から、曝気槽３に対する流入管３１内
の定量ポンプ１への制御ケーブル４０、および希
釈水に対する流入管３２内の定量ポンプ２への制
御ケーブル４２が出ている。第１の酸素電極１０
および第２の酸素電極１１と計算機１２の間の制
御ケーブル４４，４６は酸素電極によつて測定さ
れた測定値を計算機１２に送る。
値を示したり、または印字したりするところの計
算機１２により制御されるインデイケータを含む
計算機１２から、曝気槽３に対する流入管３１内
の定量ポンプ１への制御ケーブル４０、および希
釈水に対する流入管３２内の定量ポンプ２への制
御ケーブル４２が出ている。第１の酸素電極１０
および第２の酸素電極１１と計算機１２の間の制
御ケーブル４４，４６は酸素電極によつて測定さ
れた測定値を計算機１２に送る。
第２図には第１図による設備が上半分にもう一
度図式的に表示され、下半分には毒性成分の検出
に対するもう一つの同様の設備が図式的に説明さ
れている。このもう一つの設備は基本的には上述
の設備と同じ装置と構成部品からなり、従つて曝
気槽３′の流入側には汚濁溶液の供給用の導管３
１′がついている。その際導管３１′内には更に定
量ポンプ１３が取り付けられている。二本の導管
３１と３１′が表示されていない容器において汚
濁した調査溶液と結合されるように、上流側では
導管３１′は導管３１の上流側と連結されている。
もう一つの曝気槽３′の流入側には定量ポンプ１
４とともに希釈水用の流入管３２′がある。曝気
槽３′からの排水管６０′内には、電極の測定値の
差をとるところの演算器１２′を経由して制御ケ
ーブル４４′により計算機１２に流体流れの濃度
と温度を伝えるところの酸素電極１５がさらに取
り付けられている。酸素電極１５は、反応容器７
と同じでそして同様に循環管路８１′に連結され
ているところの反応容器１７に流入管７１′を経
由して結合されている。反応容器１７からの排水
管７２′には、排水の測定された酸素濃度と温度
を演算器１２′を経由し制御ケーブル４６′を通し
て計算機１２に導くところのもう一つの酸素電極
１６がある。計算機１２から制御ケーブル４８が
流入する汚濁流水に対する定量ポンプ１３に、そ
して制御ケーブル４９が希釈水用の定量ポンプ１
４につながれている。計算機１２は曝気槽３′に
供給された流体の未浄化流体濃度が曝気槽３に供
給された流体の対応する濃度の常にｍ倍であるよ
うに制御ケーブル４８，４９を通じて定量ポンプ
１３，１４を動かす。酸素電極１５と１６の測定
値を酸素電極１０と１１で得られる測定値と比較
することにより、微生物に対して起こるかも知れ
ない毒素成分の阻害を防止することができる。
度図式的に表示され、下半分には毒性成分の検出
に対するもう一つの同様の設備が図式的に説明さ
れている。このもう一つの設備は基本的には上述
の設備と同じ装置と構成部品からなり、従つて曝
気槽３′の流入側には汚濁溶液の供給用の導管３
１′がついている。その際導管３１′内には更に定
量ポンプ１３が取り付けられている。二本の導管
３１と３１′が表示されていない容器において汚
濁した調査溶液と結合されるように、上流側では
導管３１′は導管３１の上流側と連結されている。
もう一つの曝気槽３′の流入側には定量ポンプ１
４とともに希釈水用の流入管３２′がある。曝気
槽３′からの排水管６０′内には、電極の測定値の
差をとるところの演算器１２′を経由して制御ケ
ーブル４４′により計算機１２に流体流れの濃度
と温度を伝えるところの酸素電極１５がさらに取
り付けられている。酸素電極１５は、反応容器７
と同じでそして同様に循環管路８１′に連結され
ているところの反応容器１７に流入管７１′を経
由して結合されている。反応容器１７からの排水
管７２′には、排水の測定された酸素濃度と温度
を演算器１２′を経由し制御ケーブル４６′を通し
て計算機１２に導くところのもう一つの酸素電極
１６がある。計算機１２から制御ケーブル４８が
流入する汚濁流水に対する定量ポンプ１３に、そ
して制御ケーブル４９が希釈水用の定量ポンプ１
４につながれている。計算機１２は曝気槽３′に
供給された流体の未浄化流体濃度が曝気槽３に供
給された流体の対応する濃度の常にｍ倍であるよ
うに制御ケーブル４８，４９を通じて定量ポンプ
１３，１４を動かす。酸素電極１５と１６の測定
値を酸素電極１０と１１で得られる測定値と比較
することにより、微生物に対して起こるかも知れ
ない毒素成分の阻害を防止することができる。
第２図による設備はまた標準生物を用いた間欠
的な測定による毒性成分の検出器として用いられ
る。測定中断時には標準生物の培養と再生のため
に標準化された（栄養）基質液を用いた両方の装
置が使用される。
的な測定による毒性成分の検出器として用いられ
る。測定中断時には標準生物の培養と再生のため
に標準化された（栄養）基質液を用いた両方の装
置が使用される。
第３図は横軸を基質濃度、縦軸の上方を反応速
度、下方を希釈比１：ｎとして示すもので、一定
の微小な基質濃度“Lk”により有機物は常に理
想化された線形領域で作用する。
度、下方を希釈比１：ｎとして示すもので、一定
の微小な基質濃度“Lk”により有機物は常に理
想化された線形領域で作用する。
Ｖ＝Vmax・Ｌ／Kmｎ＋１＝Ｌ／Lk
基質濃度Ｌが大きい場合のV1とV2および考慮
すべき測定誤差が明確に区別し難い範囲ではｎと
Ｌは常に互いに比例している。
すべき測定誤差が明確に区別し難い範囲ではｎと
Ｌは常に互いに比例している。
第４図による設備の場合は、返送流ａの流出管
７２には、第２の酸素電極１５と結合され、流入
管７１′を経由して第２の反応容器１７と、そし
てまた制御ケーブル４４′を経由して制御用の演
算器１２′と連結しているところの輸送管７３が
つながれている。反応容器１７の送出管７２′内
に挿入されている酸素電極１６は制御ケーブル４
６′を経由して演算器１２′と接続されている。二
つの反応容器７と１７の直列接続はBOD測定の
他にまた返送流ａ内の毒性成分に関連する汚濁度
の測定をも可能にする。一定の大きさのBOD値
は、分解性がより良い、又はより悪い物質から起
り得る。今まで人はこの事情を、BOD5値とCOD
（化学的酸素必要量）と結びつけて調べることに
より斟酌してきた。第４図による設備を用いた実
行可能な方法の場合は、第１の反応容器内の微生
物に返送流ａ内の一定の汚濁が供給される。この
汚濁は、汚濁の組成に依存し第１の反応容器内の
残存量にまで分解される。輸送管７３を通り抜け
る返送流内のこの残存汚濁はその量に応じて、第
２の反応容器１７を通過して流れる場合に酸素電
極１５と１６の間の酸素量の種々の差を引き起こ
す。この種々の酸素量の差は返送流ａ内に含まれ
る汚濁の分解性の評価基準を示す。
７２には、第２の酸素電極１５と結合され、流入
管７１′を経由して第２の反応容器１７と、そし
てまた制御ケーブル４４′を経由して制御用の演
算器１２′と連結しているところの輸送管７３が
つながれている。反応容器１７の送出管７２′内
に挿入されている酸素電極１６は制御ケーブル４
６′を経由して演算器１２′と接続されている。二
つの反応容器７と１７の直列接続はBOD測定の
他にまた返送流ａ内の毒性成分に関連する汚濁度
の測定をも可能にする。一定の大きさのBOD値
は、分解性がより良い、又はより悪い物質から起
り得る。今まで人はこの事情を、BOD5値とCOD
（化学的酸素必要量）と結びつけて調べることに
より斟酌してきた。第４図による設備を用いた実
行可能な方法の場合は、第１の反応容器内の微生
物に返送流ａ内の一定の汚濁が供給される。この
汚濁は、汚濁の組成に依存し第１の反応容器内の
残存量にまで分解される。輸送管７３を通り抜け
る返送流内のこの残存汚濁はその量に応じて、第
２の反応容器１７を通過して流れる場合に酸素電
極１５と１６の間の酸素量の種々の差を引き起こ
す。この種々の酸素量の差は返送流ａ内に含まれ
る汚濁の分解性の評価基準を示す。
第５図による設備は、もし導管７３が流出管２
２の結合されているタンク１８につながれている
ならば、液流の毒性成分に関連する毒性度の測定
にもまた利用され得る。流出管２２は定量ポンプ
１３を通つて酸素電極１５に、そしてそこから流
入管７１′を経由して第２の反応容器１７に達す
る。タンク１８にはオーバーフロー管１９がつい
ている。定量ポンプ１３と酸素電極１５の間の管
途中に、導管３２′からの希釈水用の定量ポンプ
１４の流出側が開口し、その際導管内には定量ポ
ンプ１３，１４を通つて流体が逆流するのを妨げ
る機構が予め備えられている。必要な場合には導
管の途中２３にさらに、表示されていない曝気槽
が連結されねばならない。その場合、制御装置は
定量ポンプ１と２が酸素電極１５と１６からの信
号によつて制御されるように設定される。定量ポ
ンプ１３はケーブル４８を通した制御により、定
量ポンプ１が供給する量よりも一定の割合だけ少
ない流体をタンク１８からとり出す。定量ポンプ
１４は、希釈水を相当量付加することにより反応
容器１７を通る流れの必要な体積定数を保証する
ようにケーブル４９を通じて制御される。タンク
１８のオーバーフロー管１９を通つて排出される
流体の量は上述の条件に応じてポンプ１４を通し
て調節されねばならない。
２の結合されているタンク１８につながれている
ならば、液流の毒性成分に関連する毒性度の測定
にもまた利用され得る。流出管２２は定量ポンプ
１３を通つて酸素電極１５に、そしてそこから流
入管７１′を経由して第２の反応容器１７に達す
る。タンク１８にはオーバーフロー管１９がつい
ている。定量ポンプ１３と酸素電極１５の間の管
途中に、導管３２′からの希釈水用の定量ポンプ
１４の流出側が開口し、その際導管内には定量ポ
ンプ１３，１４を通つて流体が逆流するのを妨げ
る機構が予め備えられている。必要な場合には導
管の途中２３にさらに、表示されていない曝気槽
が連結されねばならない。その場合、制御装置は
定量ポンプ１と２が酸素電極１５と１６からの信
号によつて制御されるように設定される。定量ポ
ンプ１３はケーブル４８を通した制御により、定
量ポンプ１が供給する量よりも一定の割合だけ少
ない流体をタンク１８からとり出す。定量ポンプ
１４は、希釈水を相当量付加することにより反応
容器１７を通る流れの必要な体積定数を保証する
ようにケーブル４９を通じて制御される。タンク
１８のオーバーフロー管１９を通つて排出される
流体の量は上述の条件に応じてポンプ１４を通し
て調節されねばならない。
もし導管７３を通つて流れる返送流ａが一定の
割合づつ希釈されるならば、第２の反応容器１７
内の微生物の活動が全く阻害されないか、または
少ししか阻害されないので、流入管７１′を通つ
て第２の反応容器１７に流れ込む返送流の毒性は
希釈に応じて減少する。この結果、酸素電極１５
と１６により測られた測定値の差が酸素電極１０
と１１により測られた濃度の差と相違するという
ことになる。差のこの相違から計算機には返送流
ａで選ばれる物質にある毒性成分を与える。ポン
プ１３と１４は反応容器１７内の濃度が反応容器
７内よりも一定の割合で小さくなるように流体の
流れを混合する。その場合両方の容器内の体積流
量は一定でなければならなく、そして等しくする
ことができる。
割合づつ希釈されるならば、第２の反応容器１７
内の微生物の活動が全く阻害されないか、または
少ししか阻害されないので、流入管７１′を通つ
て第２の反応容器１７に流れ込む返送流の毒性は
希釈に応じて減少する。この結果、酸素電極１５
と１６により測られた測定値の差が酸素電極１０
と１１により測られた濃度の差と相違するという
ことになる。差のこの相違から計算機には返送流
ａで選ばれる物質にある毒性成分を与える。ポン
プ１３と１４は反応容器１７内の濃度が反応容器
７内よりも一定の割合で小さくなるように流体の
流れを混合する。その場合両方の容器内の体積流
量は一定でなければならなく、そして等しくする
ことができる。
本発明は勿論上述の実施態様だけに限られるも
のではない。なお第４図による設備の場合には、
酸素電極１５は省くことができ、そのときは電極
１１と１６の測定酸素値の差は計算機１２によつ
て処理される。また必要に応じて反応容器１７に
さらに曝気槽が直列に接続される。
のではない。なお第４図による設備の場合には、
酸素電極１５は省くことができ、そのときは電極
１１と１６の測定酸素値の差は計算機１２によつ
て処理される。また必要に応じて反応容器１７に
さらに曝気槽が直列に接続される。
予備測定
反応時間：５分
体積流量：１／分
従つて20℃で760Torrの場合９mgO2／、すな
わち９mgO2／分に規定される。運転圧力がより
高い場合には規定された酸素はHenryの法則Cs
＝Ks・Ptにより計算される。
わち９mgO2／分に規定される。運転圧力がより
高い場合には規定された酸素はHenryの法則Cs
＝Ks・Ptにより計算される。
電極１１での最小酸素量は２mgO2／に規定
される。したがつて、酸素消費許容量は最大７
mg／となる。
される。したがつて、酸素消費許容量は最大７
mg／となる。
予備実験によれば、ある一定の品質濃度Lk、
ａ（５mgBOD5／に相当）の場合には酸素必要
量は2.5ｇO2／m2・日＝1.7mgO2／m2・分となり、
Lk、ｂ（25応BOD5／に相当）の場合は酸素必
要量は５ｇO2／m2・日＝3.4mgO2／m2・分とな
る。
ａ（５mgBOD5／に相当）の場合には酸素必要
量は2.5ｇO2／m2・日＝1.7mgO2／m2・分となり、
Lk、ｂ（25応BOD5／に相当）の場合は酸素必
要量は５ｇO2／m2・日＝3.4mgO2／m2・分とな
る。
この仮定のもとで７mg／分の酸素供給量は浮遊
物９の表面に成長する4.1および2.05m2の生長膜
を介して消耗される。
物９の表面に成長する4.1および2.05m2の生長膜
を介して消耗される。
浮遊物としては次のようなものが選ばれる：
最もゆるく充填した場合に表面積比が2.1m2／
である内径３mm、高さ３mmの中空円筒、これは
37037個／である。
である内径３mm、高さ３mmの中空円筒、これは
37037個／である。
測定に応じて反応容器７は72310個の中空円筒
（4.1m2）で、そして反応容器１７は36155個の中
空円筒（2.05m2）で満たされた。
（4.1m2）で、そして反応容器１７は36155個の中
空円筒（2.05m2）で満たされた。
中空円筒は最もゆるく詰めた場合は反応容積の
39および19.5％を必要とする。従つて円筒は充分
運動することが可能である。
39および19.5％を必要とする。従つて円筒は充分
運動することが可能である。
予備測定に従いLk、ａを５mgBOD5／および
Lk、ｂを25mgBOD5／と定める。
Lk、ｂを25mgBOD5／と定める。
混合比１：ｎの場合には全基質濃度Ｌ−
BOD5／として測定された量−は次のように計
算される。
BOD5／として測定された量−は次のように計
算される。
BODa＝Lk、ａ・（ｎ＋１）＝Ｌ（mgBOD5／）
BODb＝Lk、ｂ・（ｎ＋１）／ｍ・ΔO2b
／ΔO2b、Ｔ（mgBOD5／） 計算機はLkの値を定数として処理せずに、10
と11の間の計算値ΔO2が0.1mgO2／づつ変化す
る毎にLk、ａとLk、ｂの値を1.4％づつ高めたり
減らせたりする。
／ΔO2b、Ｔ（mgBOD5／） 計算機はLkの値を定数として処理せずに、10
と11の間の計算値ΔO2が0.1mgO2／づつ変化す
る毎にLk、ａとLk、ｂの値を1.4％づつ高めたり
減らせたりする。
計算式中の記号の意味：
Ｌ＝基質濃度
BOD＝生化学的酸素必要量
BOD5＝５日間の生化学的酸素必要量
Lk＝BOD5（mg／）として測定された一定基質
濃度 ａ、ｂ＝容器７および１７中の反応過程に対する
添字 ΔO2＝予想されるべき廃水変動（浄水設備流入ま
たは−流出）に基づき生長膜の変化によつて調
整されるところの検定値 ΔO2b、Ｔ＝検定値ΔO2bと比較されるところの制
御値 ｍ＝容器１７中の基質濃度に対する補正係数 ｎ＝希釈水の割合 Ｌ（ｔ）＝時刻“ｔ”における基質濃度 計算例による測定設備の作用の説明を定常な解
析状態（希釈比、廃水／希釈水１：n1）の説明か
ら始める。
濃度 ａ、ｂ＝容器７および１７中の反応過程に対する
添字 ΔO2＝予想されるべき廃水変動（浄水設備流入ま
たは−流出）に基づき生長膜の変化によつて調
整されるところの検定値 ΔO2b、Ｔ＝検定値ΔO2bと比較されるところの制
御値 ｍ＝容器１７中の基質濃度に対する補正係数 ｎ＝希釈水の割合 Ｌ（ｔ）＝時刻“ｔ”における基質濃度 計算例による測定設備の作用の説明を定常な解
析状態（希釈比、廃水／希釈水１：n1）の説明か
ら始める。
反応容器７内の有機物に一定量の基質Lk、ａ
（例えば５mgBOD5／）が導かれる。混合比は
１：n1でBODa＝Lk、ａ・（n1＋１）＝Ｌである。
電極１０と１１間の酸素量の差はΔO2a（例では７
mgO2／）となる。
（例えば５mgBOD5／）が導かれる。混合比は
１：n1でBODa＝Lk、ａ・（n1＋１）＝Ｌである。
電極１０と１１間の酸素量の差はΔO2a（例では７
mgO2／）となる。
汚濁濃度Ｌが増加した場合、有機物はより高い
呼吸活動性でもつて反応する。それにより電極１
０と１１はより大きな酸素量差を記録する。
ΔO2a＝7.1mgO2／の場合ポンプは、１０と１１
の間のO2差が７mgO2／に再調整されるまで汚
水割合（ポンプ１）は減少され、希釈水の割合
（ポンプ２）は増加されるようにコントロールさ
れる。
呼吸活動性でもつて反応する。それにより電極１
０と１１はより大きな酸素量差を記録する。
ΔO2a＝7.1mgO2／の場合ポンプは、１０と１１
の間のO2差が７mgO2／に再調整されるまで汚
水割合（ポンプ１）は減少され、希釈水の割合
（ポンプ２）は増加されるようにコントロールさ
れる。
従つて新しい混合比は１：n2となり、そして
BODa＝Lk、ａ・（n2＋１）＝Ｌとなる。
BODa＝Lk、ａ・（n2＋１）＝Ｌとなる。
汚濁濃度Ｌを減少させた場合、過程は反対の方
向に動く。
向に動く。
二つの反応容器の並列運転の場合、BOD測定
と同時の毒性成分の監視のときにはポンプ１，１
３と２，１４は前述の方法で電極１０と１１を通
して制御される。ポンプ１３はポンプ１のｍ倍供
給する。
と同時の毒性成分の監視のときにはポンプ１，１
３と２，１４は前述の方法で電極１０と１１を通
して制御される。ポンプ１３はポンプ１のｍ倍供
給する。
電極１５と１６は反応容器１７内の酸素消費量
のみを監視する。O2差ΔO2b、Ｔに対応して予備
測定値ΔO2b（例では７mgO2／）には何の抑制
もない。この場合BODaとBODbは等しい。
のみを監視する。O2差ΔO2b、Ｔに対応して予備
測定値ΔO2b（例では７mgO2／）には何の抑制
もない。この場合BODaとBODbは等しい。
毒性の影響がある場合には、比BODa／BODb
から希釈率１：ｎと関連して、存在する消費抑制
の程度を知ることができる。
から希釈率１：ｎと関連して、存在する消費抑制
の程度を知ることができる。
本発明は上記実施例に詳記せる如く、検査すべ
き溶液を分岐採取して酸素で曝気し、反応容器内
で、濾床の微生物量をほぼ一定の水準に維持した
生物濾床を連続的に通過させた後、残存酸素量を
測定するごとき、たとえば廃水等の水溶液の、生
物学的に分解可能な毒性成分に関連する汚濁度、
分解性、あるいは毒性度を測定するための方法お
よび装置に関し、分岐流は生物学的に中性の水で
希釈され、反応容器入口で溶存酸素量を測定し、
残存酸素量の測定結果と比較して、反応容器を通
過する流量が一定の場合に、上記測定値の差が設
定値に対してほぼ一定となるように、分岐流の希
釈度が制御され、その際に汚濁溶液の汚濁度を表
わすために希釈度が用いられる一方、酸素電極を
具備する反応容器を２基並列または直列に接続し
て、第２の反応容器を流れる分岐流の希釈度を、
第１の分岐流の希釈度に対して一定の倍率とし、
第１および第２の反応容器における酸素消費量の
変化を知ることにより、汚濁物の毒性成分を検出
することが可能であり、また第１の反応容器から
出た分岐流を、直接第２の反応容器に導くとき、
両反応容器における酸素消費量の差でいわゆる汚
濁の分解性あるいは毒性成分に関連する毒性度を
表示することが可能になるものである。
き溶液を分岐採取して酸素で曝気し、反応容器内
で、濾床の微生物量をほぼ一定の水準に維持した
生物濾床を連続的に通過させた後、残存酸素量を
測定するごとき、たとえば廃水等の水溶液の、生
物学的に分解可能な毒性成分に関連する汚濁度、
分解性、あるいは毒性度を測定するための方法お
よび装置に関し、分岐流は生物学的に中性の水で
希釈され、反応容器入口で溶存酸素量を測定し、
残存酸素量の測定結果と比較して、反応容器を通
過する流量が一定の場合に、上記測定値の差が設
定値に対してほぼ一定となるように、分岐流の希
釈度が制御され、その際に汚濁溶液の汚濁度を表
わすために希釈度が用いられる一方、酸素電極を
具備する反応容器を２基並列または直列に接続し
て、第２の反応容器を流れる分岐流の希釈度を、
第１の分岐流の希釈度に対して一定の倍率とし、
第１および第２の反応容器における酸素消費量の
変化を知ることにより、汚濁物の毒性成分を検出
することが可能であり、また第１の反応容器から
出た分岐流を、直接第２の反応容器に導くとき、
両反応容器における酸素消費量の差でいわゆる汚
濁の分解性あるいは毒性成分に関連する毒性度を
表示することが可能になるものである。
以下、本発明にかかる溶液中の分解可能な毒性
の成分を検査するための方法および装置の種々の
実施の態様を例記する。
の成分を検査するための方法および装置の種々の
実施の態様を例記する。
１ 分岐流を生物学的に中性の水で希釈し、反応
容器入口で溶存酸素量を測定し、残存酸素量の
測定結果と比較して、反応容器を通過する流量
が一定の場合に、上記測定値の差が設定値に対
してほぼ一定となるように、分岐流の希釈度が
制御され、その際に汚濁溶液の汚濁度を表わす
ために希釈度が用いられることを特徴とする。
検査すべき溶液を分岐採集して酸素で曝気し、
反応容器内で、濾床の微生物量をほぼ一定の水
準に維持した生物濾床を連続的に通過させた
後、残存酸素量を測定するごとき、たとえば廃
水等の水溶液の、生物学的に分解可能な成分の
検査方法。
容器入口で溶存酸素量を測定し、残存酸素量の
測定結果と比較して、反応容器を通過する流量
が一定の場合に、上記測定値の差が設定値に対
してほぼ一定となるように、分岐流の希釈度が
制御され、その際に汚濁溶液の汚濁度を表わす
ために希釈度が用いられることを特徴とする。
検査すべき溶液を分岐採集して酸素で曝気し、
反応容器内で、濾床の微生物量をほぼ一定の水
準に維持した生物濾床を連続的に通過させた
後、残存酸素量を測定するごとき、たとえば廃
水等の水溶液の、生物学的に分解可能な成分の
検査方法。
２ 反応容器に供給され希釈される栄養物の濃度
が、生体の反応生成速度と栄養物供給量が近似
的に直線関係となる範囲内に選ばれることを特
徴とする、上記第１項に記載の方法。
が、生体の反応生成速度と栄養物供給量が近似
的に直線関係となる範囲内に選ばれることを特
徴とする、上記第１項に記載の方法。
３ 反応容器に供給され希釈される栄養物の濃度
が、生体の反応生成速度が最大反応生成速度の
１／２を越えないように選ばれることを特徴とす
る、上記第１項または第２項に記載の方法。
が、生体の反応生成速度が最大反応生成速度の
１／２を越えないように選ばれることを特徴とす
る、上記第１項または第２項に記載の方法。
４ 栄養物供給量をBOD5で測定して、１〜15
mg／の間で一定にすることを特徴とする、上
記項目に記載の方法。
mg／の間で一定にすることを特徴とする、上
記項目に記載の方法。
５ PH値の変動による阻害作用に対して、検査液
に生物学的に中性の緩衝液が投与されることを
特徴とする、上記項目に記載の方法。
に生物学的に中性の緩衝液が投与されることを
特徴とする、上記項目に記載の方法。
６ わずかに加圧した状態で流すことを特徴とす
る、上記項目に記載の方法。
る、上記項目に記載の方法。
７ 検査溶液をもう１つの分岐流として採取して
同様の処理をし、このとき第２の分岐流の希釈
度は一定の倍率（ｍ）だけ第１の分岐流のそれ
より小さくなるように調節しており、第２の反
応容器の入口と出口の測定値の差の変化を、第
１の分岐流での測定値の差の変化と比較して毒
性成分に関連する毒性の程度が表示されること
を特徴とする、上記項目に記載の方法。
同様の処理をし、このとき第２の分岐流の希釈
度は一定の倍率（ｍ）だけ第１の分岐流のそれ
より小さくなるように調節しており、第２の反
応容器の入口と出口の測定値の差の変化を、第
１の分岐流での測定値の差の変化と比較して毒
性成分に関連する毒性の程度が表示されること
を特徴とする、上記項目に記載の方法。
８ 倍率（ｍ）は、予想される毒性の種類に従つ
て２〜20の間で選ばれることを特徴とする、上
記第７項に記載の方法。
て２〜20の間で選ばれることを特徴とする、上
記第７項に記載の方法。
９ 生物濾床には、生体の生長膜を有する多数の
自由浮遊物体が充填されており、常に乱れて動
いていることを特徴とする、上記項目に記載の
方法。
自由浮遊物体が充填されており、常に乱れて動
いていることを特徴とする、上記項目に記載の
方法。
10 曝気槽３の入口側に分岐流の導管３１と希釈
水の導管３２が接続され、希釈水の導管３２中
に制御装置１２と接続した流量制御装置２が設
置され、曝気槽３の流出口３と反応容器７の流
入口７１を結ぶ導管６０中に、制御装置１２と
接続したもう１つ別の酸素電極１０を具備し、
その際制御装置は、流量制御装置２のための比
較器と制御信号発信器をもつことを特徴とす
る、水溶液の分岐流を通す曝気槽と反応容器を
具備し、かつ、反応容器の出口導管中に酸素電
極を具備した、上記項目に記載の方法を実施す
るための装置。
水の導管３２が接続され、希釈水の導管３２中
に制御装置１２と接続した流量制御装置２が設
置され、曝気槽３の流出口３と反応容器７の流
入口７１を結ぶ導管６０中に、制御装置１２と
接続したもう１つ別の酸素電極１０を具備し、
その際制御装置は、流量制御装置２のための比
較器と制御信号発信器をもつことを特徴とす
る、水溶液の分岐流を通す曝気槽と反応容器を
具備し、かつ、反応容器の出口導管中に酸素電
極を具備した、上記項目に記載の方法を実施す
るための装置。
11 分岐流の導管３１と希釈水の導管３２にはそ
れぞれ定量ポンプ１，２が設置されていること
を特徴とする、上記第10項に記載の装置。
れぞれ定量ポンプ１，２が設置されていること
を特徴とする、上記第10項に記載の装置。
12 反応容器７が、別のポンプ８によつて反応容
器７内の流体が連続的に圧送される循環管路８
１と接続されていることを特徴とする、上記第
10項または第11項に記載の装置。
器７内の流体が連続的に圧送される循環管路８
１と接続されていることを特徴とする、上記第
10項または第11項に記載の装置。
13 反応容器７内に保有されている生物濾床に
は、生物の生長膜を有する多くの自由浮遊物体
９が含まれていることを特徴とする、上記第10
〜12項に記載の装置。
は、生物の生長膜を有する多くの自由浮遊物体
９が含まれていることを特徴とする、上記第10
〜12項に記載の装置。
14 自由浮遊物体９は、機械的な作用から保護さ
れた生長膜を有することを特徴とする、上記第
13項に記載の装置。
れた生長膜を有することを特徴とする、上記第
13項に記載の装置。
15 自由浮遊物体９は、その内面に自由な生長膜
を有する中空物体であることを特徴とする、上
記第13項または第14項に記載の装置。
を有する中空物体であることを特徴とする、上
記第13項または第14項に記載の装置。
16 反応容器７を出た分岐流が、生物濾床を有す
る第２の反応容器１７を通して送られ、第１の
反応容器中の酸素消費量と第２の反応容器中の
酸素消費量の差が、分岐流中の汚濁の分解性に
対する尺度として検知されることを特徴とす
る、上記第１〜６項または第９項に記載の方
法。
る第２の反応容器１７を通して送られ、第１の
反応容器中の酸素消費量と第２の反応容器中の
酸素消費量の差が、分岐流中の汚濁の分解性に
対する尺度として検知されることを特徴とす
る、上記第１〜６項または第９項に記載の方
法。
17 反応容器を出た分岐流を希釈した後に第２の
反応容器に流入させること、および第１の反応
容器に流入する分岐流の希釈度を、第２の反応
容器を通過する流量が一定の場合に、第２の反
応容器の入口、出口の測定値の差が設定値に対
してほぼ一定となるように制御し、その際、第
２の反応容器での希釈度を第１の反応容器での
それより一定の倍率ｍだけ大きくなるように調
節し、第２の反応容器前後での測定値の差が、
第１の反応容器での測定値の差と比較され、毒
性成分に関連する毒性の程度として表示される
ことを特徴とする、上記第１〜６項または第９
項に記載の方法。
反応容器に流入させること、および第１の反応
容器に流入する分岐流の希釈度を、第２の反応
容器を通過する流量が一定の場合に、第２の反
応容器の入口、出口の測定値の差が設定値に対
してほぼ一定となるように制御し、その際、第
２の反応容器での希釈度を第１の反応容器での
それより一定の倍率ｍだけ大きくなるように調
節し、第２の反応容器前後での測定値の差が、
第１の反応容器での測定値の差と比較され、毒
性成分に関連する毒性の程度として表示される
ことを特徴とする、上記第１〜６項または第９
項に記載の方法。
18 第１の反応容器７の流出管７２が第２の反応
容器１７の流入管７１′に接続されており、第
２の反応容器１７の後にもう１つの酸素電極１
６が取付けられ、導線４６′によつて制御装置
１２，１２と接続されていることを特徴とする
上記第16項に記載の方法を実施するための、上
記第10〜15項に記載の装置。
容器１７の流入管７１′に接続されており、第
２の反応容器１７の後にもう１つの酸素電極１
６が取付けられ、導線４６′によつて制御装置
１２，１２と接続されていることを特徴とする
上記第16項に記載の方法を実施するための、上
記第10〜15項に記載の装置。
19 流出管７２はオーバーフロー１９をもつタン
ク１８に接続され、タンクには、その排出口を
第２の反応容器１７の流入管７１′とつないだ
定量ポンプ１３を具備する排出管２２が取付け
られ、また、定量ポンプ１４を具備する希釈水
導管３２′が流入管７１′に接続され、第２の反
応容器１７の前後にそれぞれ酸素電極が設置さ
れていることを特徴とする、上記第17項に記載
の方法を実施するための、上記第18項に記載の
装置。
ク１８に接続され、タンクには、その排出口を
第２の反応容器１７の流入管７１′とつないだ
定量ポンプ１３を具備する排出管２２が取付け
られ、また、定量ポンプ１４を具備する希釈水
導管３２′が流入管７１′に接続され、第２の反
応容器１７の前後にそれぞれ酸素電極が設置さ
れていることを特徴とする、上記第17項に記載
の方法を実施するための、上記第18項に記載の
装置。
20 本装置を、第２の曝気槽３′、第２の反応容
器１７および第２の反応容器１７の前後にそれ
ぞれ取付けた酸素電極１５，１６を具備するも
う１つの同じ装置ｂと並列に設置し、第２の曝
気槽３′に前置した流量制御装置１３，１４を、
第２の分岐流の希釈度を第１の分岐流の希釈度
と一定の倍率ｍだけ変えるように、制御装置１
２によつて調節変動させることを特徴とする、
上記第７〜９項に記載の方法を実施するため
の、上記第10〜15項に記載の装置。
器１７および第２の反応容器１７の前後にそれ
ぞれ取付けた酸素電極１５，１６を具備するも
う１つの同じ装置ｂと並列に設置し、第２の曝
気槽３′に前置した流量制御装置１３，１４を、
第２の分岐流の希釈度を第１の分岐流の希釈度
と一定の倍率ｍだけ変えるように、制御装置１
２によつて調節変動させることを特徴とする、
上記第７〜９項に記載の方法を実施するため
の、上記第10〜15項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803038305 DE3038305A1 (de) | 1980-10-10 | 1980-10-10 | Verfahren und einrichtung zur erfassung von biologisch abbaubaren und toxischen inhaltsstoffen und waessrigen loesungen, z.b. abwasser |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57501886A JPS57501886A (ja) | 1982-10-21 |
| JPH0252825B2 true JPH0252825B2 (ja) | 1990-11-14 |
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|---|---|---|---|
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| EP (1) | EP0049887B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0252825B2 (ja) |
| AT (1) | ATE13598T1 (ja) |
| DE (2) | DE3038305A1 (ja) |
| DK (1) | DK156852C (ja) |
| WO (1) | WO1982001419A1 (ja) |
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| GB8824286D0 (en) * | 1988-10-17 | 1988-11-23 | Thames Water Authority | Apparatus & system for monitoring impurity in liquid |
| DE3842734A1 (de) * | 1988-12-19 | 1990-06-21 | Hoechst Ag | Verfahren zum kontinuierlichen ueberwachen von abwasser |
| JPH0785072B2 (ja) * | 1990-02-05 | 1995-09-13 | 建設省土木研究所長 | 毒物検知装置とこれを用いた水質監視システム |
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- 1981-10-10 JP JP56503292A patent/JPH0252825B2/ja not_active Expired - Lifetime
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1987
- 1987-12-14 US US07/132,267 patent/US4898829A/en not_active Expired - Lifetime
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