JPH0412250A - 水のｃｏｄ測定装置 - 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、水の有機性汚濁の状態を測定する装置に関す
るものであり、詳しくは水のＣＯ，Ｄ測定装置に関して
いる。

（従来の技術） タム湖などが有機物によって汚染されるに伴って、水質
を常時観測する必要性か管理者から強まってきており、
同時に水質の総量規制も行なわれるようになっている。

総量規制では、ＣＯＤ　（化学的酸素要求量）を一つの
汚濁指標として指定し、その指定計測法としてｒＪＴＳ
　　ＫＯ１０２工業排水試験方法」の１３頁ｒｌｏｏ’
ｃにおける過マンカン酸カリウムによる酸素消費量（Ｃ
ＯＤ）Ｊを採用している。

ＣＯＤは試水中の被醇化物か過マンカン酸カリウムのよ
うな酸化剤て酸化される際に消費する酸素量（ｍｇ／ｕ
またはｐｐｍ）てあり、薬品を用いて化学的に有機物を
酸化する。そして既てに多くのデータか蓄積されている
。

しかしなから、化学的に処理して計算する方法ては、例
えばダム湖などで連続的に測定することか困難である。

そこて他の方法が研究され、ある種の有機物は紫外線を
よく吸収するのて、その有ａ物の定性定量に紫外線吸光
度か用いられるようになった。多くのデータからこの紫
外線吸光度かＣＯＤの指標となることか裏ずけられてい
る。

紫外線吸光度か水質汚濁の指標として有効とされてはい
るか、従来、タム湖や湖沼などの現場に浸漬する方法で
設置したまま長期間無保守て連続的に測定する装置は存
在しなかった。

（発明か解決しようとする課題） 本発明は、ダム湖などにおいて水面から１００ｍ程度の
深度迄を長期間無保守て自動的かつ連続的にＣＯＤを測
定することかてきる装置を提供することである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、透明な筒体内に筒体内を往復移動するワイパ
ーで測定する水を吸引導入すると共に筒体内面を洗浄し
、筒体内を透過させる紫外線発光体からの紫外線の減衰
値と、筒体内を透過させる可視光の減衰値とをそれぞれ
計測し、紫外線の減衰値から可視光の減衰値を差し引く
ことによって紫外線吸光度を求めて水中のＣＯＤを測定
することを特徴としている。

（作用） 無機物の紫外線吸光度は硝酸イオン、亜硫酸イオン、臭
素イオンについて２２０ｎ１１１の波長では無視てきな
いか、２５０ｎｍ以上の波長ではほとんどみられない。

したがって、２５０ｎｍ以上の波長ての吸収はほとんど
有機物に基ずく。すなわち、ＣＯＤと波長２５０ｎｍの
吸光度はよい相関をもっている。本発明で使用する紫外
線発光体は２５０ｒ＋ｍ以上の波長の光を放出するもの
てあり、市販されている低圧水銀灯かこれを満たす。ま
た、通常の発光体を用いフィルターで紫外線のみを通す
ようにしてもよい。

本発明装置は、例えばダム湖などの中にケーフルによっ
て吊り下けられて設置される。筒体は筒体内に吸引導入
する水を排出する箇所以外は水か入らないように密閉さ
れたケースに収納されている。

測定は、透明な筒体内にワイパーて水を吸引して検査す
べき水を筒体内に導入する。紫外線発光体からの紫外線
は筒体内に導入された試料水の汚濁物によって吸収され
るとともに浮遊物によって散乱させられて減衰する。こ
れを元の明るさと比較して減衰分を検出する。この減衰
分には上記のように浮遊物による散乱も含まれている。

本発明は有機物に吸収されない可視光によって浮遊物に
よる散乱で生じる減衰をも測定し、演算器によってそれ
を差し引いている。これにより本発明は紫外線吸光度の
測定、すなわち水のＣＯＤを測定することかできる。

この測定をワイパーて筒体内に試水を吸引導入すること
に連続的に行なう。長期間水中に設置された場合、筒体
内面に汚れが付着し測定値に悪影響を及ぼすか、本発明
においてはワイパーが筒体内面に接触して移動するのて
、試水を吸引するたびに筒体内面が拭かれ筒体内面を常
に清浄に保つことができ正確な測定が可能となる。筒体
の外面は密閉されたケース内に収納されているのて汚れ
るおそれはない。

又、−日に一回程度の測定となる間欠測定時においては
水中に設置されたままワイパーが長時間停止するが、日
光や酸素などの供給か自由に行われると微生物が付着、
繁殖するおそれがあるか、本発明では筒体内は遮光され
ており、酸素の補給もされ難いのでワイパーの作動か間
欠的であっても筒体内を清浄に保つことができる。

この他、筒体開口部に設けた蓋体は微生物か嫌う銅製で
あるから、ワイパー停止中に水の注入口から筒体内に微
生物か侵入するのを防止でき、従って筒体内を清浄に保
持する。

（実施例） 第１図は本発明の構成図、第２図は試水を収容する筒体
の詳細てあり、Ａは吸入状態、Ｂは吐出状態を示す各断
面図、第３図は計測回路の電気的な構成を示すブロック
図である。

これらの図において、ケース１は耐圧構造を有し密閉さ
れた筒状容器で、第一のケース２と第二のケース３とに
よって形成されている。前記第一のケース２内に透明な
筒体４をその解放端を第一のケース２の底から解放させ
て設置している。前記筒体４は試水を収容してＣＯＤを
測定する容器であって、内部に筒体内面に接触しなから
昇降運動するワイパー５か設けられている。又、前記ワ
イパー５には駆動軸６か取り付けられ、これか前記筒体
４の基端部から摺動自在に突出している。

前記第一のケース２の上部に設けられた第二のケース３
内に設置したモータ７にカップリンク８を介してねし軸
９か取り付けられている。ざらに又、前記ねし軸９に摺
動体１０か螺合され、この摺動体１０に前記駆動軸６が
取り付けられている。すなわち、モータ７の回転てねし
軸９を回転させ、摺動体１０を軸に沿って移動させてワ
イパー５を筒体４内て昇降運動させるものである。

第２図において、筒体４は基部口金４０と先端口金４１
との間にガラスなどで構成される透明筒体４２か設けら
れており、前記ワイパー５は透明筒体４２内を昇降する
と共に、駆動軸６か基部口金４０から突出している。前
記先端口金４１には銅製の蓋体４３か設けられると共に
、この蓋体４３の内側周縁に四条溝４４か形成され、さ
らにこの四条溝４４に向って開口する複数の注入口４５
が設けられている。なお、前記四条溝４４を形成する内
側の壁体は前記先端口金４１との間に隙間を設けて取り
付けられており、このため、注入口４５から透明筒体４
２内に水は進入するが光は遮断される構造となっており
、又、蓋体４３か銅製なので生物か付着しにくい構造と
なっている。

この他、前記排水管１１は基部口金４０に接続されてい
る。

一方、前記ワイパー５は、前記透明筒体４２よりも小径
な円柱状の栓体５０に内部にテーパ面５１を有する空洞
部５２か形成されると共に、前記テーパ面５１に至る軸
孔５３か形成されている。前記駆動軸６の先端は前記栓
体５０の軸孔５３内を経て空洞部５２内に収容され、空
洞部５２内においてテーパ栓６０が設けられている。又
、駆動軸６に前記栓体５０の基端面に接合させるフラン
ジ６１か設けられており、このフランジ６１とテーパ栓
６０との間のロット６２の直径は前記軸孔５３の直径よ
りも小径であり、従って軸孔５３とロット６２との間に
隙間か形成されている。さらに又、栓体５０には軸孔５
３に向って開口する通孔５４か設けられている。

なお、前記駆動軸６をワイパー５に向って移動させると
フランジ６１が栓体５０の基端面に接合し、このときテ
ーパ栓６０は空洞部５２内に進入してテーパ面５１との
間に隙間が形成される。駆動軸６を逆方向に移動させれ
ばテーパ栓６０はテーパ面５１にシールされる。

前記栓体５０の先端には透明筒体４２の内周面と接合さ
せた椀状のワイパ輪５５かホルトねし５ｂて固定されて
おり、さらにこのボルトねし５６に前記空洞部５２と連
通ずる誘導孔５７か設けられている。

なお、前記第一のケース２には筒体４の水をケース１か
ら排出するための排水管１１が、又、第二のケース３に
はケースｌを吊るためのケーフル１２か設けられている
。

第３図を参照して、前記筒体４を挟んで紫外線発光体と
しての低圧水銀灯２０と紫外線検出器としての第一光電
管２１とか配設されている。図に示すよう低圧水銀灯２
０から第一光電管２１への光路中にはレンズ２２、モー
タ２３て回転駆動され光を連続して交互に通過、遮断す
る回転スリウド２４、さらにフィルター２５、レンズ２
６か配置されている。前記フィルター２５は紫外線以外
の光をカットするためのものである。また前記低圧水銀
灯２０の紫外線はさらに第二光電管２７て受光され、減
衰を比較するための参照光とされる。

また、前記筒体４を挟んでＬ　Ｅ　Ｄ　２８と可視光検
出器としての第一受光素子２９とか配置されている。こ
の光路中にはレンズ３０、ハーフミラ−３１および赤色
フィルター３２か配置されており、前記ハーフミラ−３
１て反射させられた光を受光する第二受光素子３３か別
途用意されている。これは可視光の減衰を演算するため
の参照光である。

前記第一光電管２１からの減衰された出力は増幅器３４
ａで増幅されバントパスフィルタ３５ａを介して整流回
路３５ａに入力させられる。同様に参照光も増幅器３４
ｂて増幅されてバントパスフィルタ３５ｂを介して整流
回路３５ｂに入力させられる。この整流回路３６ａ、３
６ｂの出力は共に除算器３７に入力されて減衰光と参照
光との比か出力される。

又、除算器３７の出力は対数増幅器３８に入力され、紫
外線減衰度Ａｕｖを出力する。

前記回転スリット２４てチョッパーしてバンドパスフィ
ルタ３５ａで通過帯域を制限しているか、これは外来光
ノイズを除去するためである。

一方、Ｌ　Ｅ　Ｄ　２８の可視光も同様に増幅器３９ａ
。

３９ｂて増幅され、ハシ１〜バスフイルタ４０ａ。

４０ｂ、整流回路４１ａ、４１ｂ、除算器４２ａ　、　
４２ｂを経て対数増幅器４３に入力され可視光減衰度Ａ
ｖｉｓを出力する。

実施例はそれぞれを出力させるとともに、演算器４４て
その差Ａｕｖ−Ａｖｉｓを出力させる。このＡｕｖ−Ａ
ｖｉｓが浮遊物による減衰を除去した有機物によって吸
光された紫外線吸光度である。この値からＣＯＤに換算
する。

実施例はダム湖などの湖沼の中に配置され、自動的に連
続運転して水質の変化をリアルタイムに監視するもので
ある。

したかって、本装置は水中にケーブル〕２て吊り下げて
配置される。モータ７てワイパー５を上昇することによ
って水を筒体４に導入して前記した計測を行ないＣＯＤ
を測定する。このワイパ＼−５の上昇ごとに計測して連
続して計測を、；テなう。透明な筒体４内には有機物や
浮遊物か付着するがワイパー５の往復移動はそれを除去
するのて常に清浄な状態で計測することかてきる。

（発明の効果） 本発明は、透明な筒体を水中に設置したままその中に試
料水を導入して、紫外線の減衰値と可視光の減衰値とか
ら紫外線の吸光度を計測することかてきるのて、長期間
無保守て自動的かつ連続的にタム湖、湖沼等のＣＯＤを
観測することかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置の断面図、第２図は検出部
の詳細を表わし、Ａは筒体内に水を吸入する状態、Ｂは
筒体内の水を排出する状態を表わす各断面図、 第３図は計測回路の電気的な構成を示すブロック図であ
る。 ｌ・・・ケース　　　　　　２・・・第一のケース３・
・・第二のケース　　　４・・・筒体５・・・ワイパー
　　　　　６・・・駆動軸７・・・モータ ９・・・ねじ軸 ２０・・・低圧水銀灯 ２４・・・回転スリット ２８・・・ＬＥＤ ３３・・・第二受光素子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端が外部と連通している透明な筒体、前記筒体
   の内面に接触しなから往復移動し一方に移動するときに
   水を筒体内に吸引導入すると共に筒体内面を洗浄するワ
   イパー、 前記筒体を挟んで紫外線を発光する紫外線発光体とその
   発光体からの光を一定周波数で変調する機構と筒体を通
   過した紫外光を受光して電気信号に変換する紫外線検出
   器、 前記紫外線検出器で受光した光と紫外線発光体自体の明
   るさとから紫外線減衰値を求める紫外線減衰値検出手段
   、 前記筒体を挟んで一定周波数で変調される可視光発光体
   と筒体を通過した可視光を受ける可視光検出器、 前記可視光検出器で受光した光と前記可視光発光体自体
   の明るさとから可視光減衰値を求める可視光減衰値検出
   手段、 前記紫外線減衰値検出手段によって得られた紫外線減衰
   値から前記可視光減衰値検出手段によって得られた可視
   光減衰値を吸光度に変換後差し引く演算器、 とを具備することを特徴とする水のＣＯＤ測定装置。
2. （２）前記筒体の水の注入口は銅製など生物の付着か少
   ない材質で形成されると共に、注入口から筒体内に外光
   が侵入しないよう遮光されていることを特徴とする請求
   項第１項記載の水の ＣＯＤ測定装置。