JPH0693833B2 - 微生物活性計測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば下水処理における微生物の状態ある
いは発酵過程における酵母の状態など溶液中の微生物等
の微小物体の自然状態を、オンラインで自動的に観察す
る微生物活性計測装置に関するものである。

〔従来の技術〕 第２図は例えば特願昭59−100614号明細書に記載の従来
の微生物活性計測装置を示す構成図である。図におい
て、（１）は被検水の通液部であり、被検水を収容する
収容体（図示せず）に接続されている。この通液部
（１）には被検水の一部を固定する固定手段としてプラ
ンジヤ（２）、透明ガラス（３）、ストッパー（４）が
設けられている。このプランジヤ（２）内には透明ガラ
ス（３）の下方に集光レンズ（５）が配置され、集光レ
ンズ（５）の下には光フアイバー（６）が延設されてい
る。即ち照明手段（図示せず）から出力された光は光フ
アイバー（６）を通り、集光レンズ（５）を介して透明
ガラス（３）に達し、透明ガラス（３）が下方から照明
されるようになつている。

なお、プランジヤ（２）は駆動モータ（７）によって矢
印Ａ方向に駆動される。

また、通液部（１）の略中央の壁部には透明ガラス
（３）に対向して透明ガラス（８）が配置されている。

また、この透明ガラス（８）の上方には、対物レンズ
（９）、鏡銅（10）、及び接眼レンズ（11）からなる観
察手段（12）が配置されている。

さらに、この観察手段（12）上方にはテレビカメラ（1
3）等の撮像手段が配置されており、透明ガラス（８）
下の被検水の画像が観察手段（12）により観察されて撮
像されるようになつている。テレビカメラ（13）はケー
ブル（14）によつてモニターテレビ（図示せず）に接続
されている。

次に上記従来技術の動作について説明する。被検水が通
液部（１）に導入されるとプランジヤ（２）が駆動モー
タ（７）によつて駆動され、透明ガラス（３）が上方に
移動、他の透明ガラス（８）との間に被検水が固定され
る。なお、透明ガラス（３）・（８）の間隔は、プラン
ジヤ（２）及びストッパー（４）により対象となる微生
物等の大きさに対応して適宜設定される。次に照明手段
から照明光が出力され、固定された被検水が照明され
る。これによつて被検水中に含まれる微生物等の画像が
観察手段（12）によつて観察される。この観察結果はテ
レビカメラ（13）によつて撮影して、電気信号に変換さ
れ、モニターテレビなどで拡大像を観察、計測する。

ここで、例えば流動床やスラッジブランケットの場合に
は、第３図に拡大して示すように担体（15）に微生物等
（16）を付着させて約数mmの大きさの微生物集合体を形
成している。この活性を計測するには、この状態では計
測できず、上記計測装置に導入するためには前処理とし
て集合体から担体（15）と微生物等（16）を分離させる
ことが必要である。また、担体（15）を除去しなければ
ならない。従来は、オフラインで超音波で機会的破壊に
より微生物等（16）と担体（15）を分離し、沈澱分離濾
過などによって担体（15）を分離している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の微生物活性計測装置は以上のように構成されてい
るので、被検水中で微生物集合体を形成している場合に
は連続的に活性を計測できず、前処理として人手による
操作が煩雑であるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、微生物等の集合体をオンラインで連続的に観
察可能な状態にするために微生物等を分離し、担体も分
離除去できるようにし、操作が簡単で効率のよい微生物
活性計測装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に掛かる微生物活性計測装置は、被検水中の担
体と微生物等とで構成される微生物集合体から被検水を
旋回させて担体を分離する分離手段、分離された微生物
等を含む被検水の一部を固定する固定手段、この固定さ
れた被検水を観察する観察手段、及びこの観察手段によ
って得られる観察結果を電気信号に変換する撮像手段を
備え、分離手段を、容器と、周面が容器の壁面と所定間
隔をあけて対向する回転体を有するものとし、容器へ導
入部より微生物集合体を含む被検水を導入し、回転体を
回転させて被検水を旋回させ、容器と回転体との間で形
成される空間を通過した微生物等を含む被検水を導出部
より導出するようにしたものである。

〔作用〕

この発明における分離手段は、微生物集合体を導入して
旋回させ、互いの接触や壁面との接触により、観察可能
な状態に微生物等を分離し、担体を分離除去できるの
で、オンラインで自動的に観察や活性計測に適した状態
にできる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（17）はプランジャモータ、（20）は被検
水中の微生物集合体から被検水を旋回させて担体を分離
する分離手段、（21）は回転体を回転させるモータ、
（22）は被検水中の微生物集合体より担体（15）を回転
させて分散し分離する回転体、（23）は分離手段（20）
の容器を構成する分散槽である。（24）は回転体（22）
を昇降させる昇降用モータ、（25）はモータ（24）の取
付板、（26）は担体（15）の沈澱槽、（27）は被検水を
分散槽（23）へ導入する被検水導入部、（28）は担体分
離後の被検水を分散槽（23）より導出する被検水導出部
である。回転体（22）は円錐形をしており、周面は分散
槽（23）の壁面と所定間隔をあけて対向している。回転
体（22）の周面のなす角度と分散槽（23）の壁面のなす
角度とは異なっており、これらで構成される所定間隔の
空間は被検水導入部（27）の横断面より被検水導出部
（28）の横断面の方が小さくなるように構成している。
この被検水導出部（28）における横断面幅は、例えば担
体（15）が半径1mm程度のアンスラサイトや砂などであ
る場合には、0.5mm程度としている。この実施例におけ
る微生物等（16）としては、メタン菌や酸性成菌などの
嫌気性にものや、原生動物などの好気性のものがあげら
れる。図中、矢印A,Bは被検水の流れ方向を示してい
る。以下、この発明に掛かる微生物活性計測装置の一実
施例の動作を説明する。

微生物集合体を含む被検水は、被検水導入部（27）から
矢印Ａに示すように分散槽（23）へ導入される。回転体
（22）はモータ（21）で回転を与えられ、分散槽（23）
を構成する壁面と回転体（22）の周面との空間で被検水
を旋回させ、微生物集合体の微生物等（16）と担体（1
5）を剥離して分離する。回転体（22）と分散槽（23）
の壁面との空間は、昇降モータ（24）によって回転体
（22）を昇降させて調節する。また、予め担体（15）の
大きさより小さく設定されているため、担体（15）の流
失はなく、自重によって沈澱槽（26）に沈降する。剥離
された微生物等（16）の分散度は、モータ（21）の回転
数を増減することにより粗大、微小に調整することがで
きる。

次に、担体（15）と分離されて分散された微生物等（1
6）を含む被検水は、矢印Ｂに示すように移動してプラ
ンジャモータ（17）によって駆動するプランジャ（２）
によりガラス（8a），（8b）の間に固定される。プラン
ジャ（２）の内部には、照明用フアイバー（６）が組込
まれており、外部電源（図示せず）からの照明光を伝達
し、被検水を照射する。照射された被検水は、対物レン
ズ（９）、鏡胴（10）、接眼レンズ（11）からなる光学
系で拡大されて、観察されテレビカメラ（13）によって
電気信号に変換し、出力される。この実施例において、
分離手段の回転体（22）は、その周面と分散槽（23）の
壁面とで形成される空間において、微生物集合体を互い
に接触させたり、壁面に接触させることにより、担体
（15）から微生物等（16）を剥離し、分離する。この分
離をオフラインでなく、オンラインで行うことにより、
反応装置等の運転条件に影響を与えることなく、また嫌
気や好気の条件を保持したままで、微生物等（16）の観
察や活性計測を行なうことができる。なお、回転体（2
2）と分散槽（23）とで構成する空間は、被検水導入部
（27）から被検水導出部（28）にむかって徐々に小さく
すれば、微生物等（16）と担体（15）との分離がスムー
ズに行なわれるが、これに限るものではなく、導出部
（28）における空間を通って、分離した担体（15）が導
出しなければよい。この空間の大きさは、回転体（22）
をモータ（24）によって、昇降させれば、担体（15）の
大きさに応じて任意に変化させることもできる。また、
回転体（22）として、円錐形の周面を構成し、その周面
に例えば金あみや布などのような貫通孔を有し内部は空
間であるようにしてもよい。この場合には、貫通孔を通
して分離された微生物等を含む被検水が回転体（22）の
内部を通っても導出されるため、流量を多くでき、効率
が良くなる。また貫通孔の大きさは、回転体（22）を取
り変えるだけで容易に選択できる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、被検水中の担体と微生
物等とで構成される微生物集合体から被検水を旋回させ
て担体を分離する分離手段、分離された微生物等を含む
被検水の一部を固定する固定手段、この固定された被検
水を観察する観察手段、及びこの観察手段によって得ら
れる観察結果を電気信号に変換する撮像手段を備え、分
離手段を、容器と、周面が容器の周面と所定間隔をあけ
て対向する回転体を有するものとし、容器へ導入部より
微生物集合体を含む被検水を導入し、回転体を回転させ
て被検水を旋回させ、容器と回転体との間で形成される
空間を通過した微生物等を含む被検水を導出部より導出
するようにしたことにより、流動床式やスラッジブラン
ケット式による反応装置等の被検水から微生物等を安定
に分離でき、オンラインで微生物等の観察や活性計測を
行なうことができ、効率のよい微生物活性計測装置が得
られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による微生物活性計測装置
を示す構成図、第２図は従来の微生物活性計測装置を示
す構成図、第３図は微生物集合体を示す断面図である。 図において、（２）は固定手段、（９）は対物レンズ、
（10）は鏡胴、（11）は接眼レンズで、対物レンズ
（９）、鏡胴（10）および接眼レンズ（11）で観察手段
を構成する。（13）は撮像手段、（15）は担体、（16）
は微生物等、（20）は分離手段である。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣辻 淳二 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社応用機器研究所内 (72)発明者 堀内 功一 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社応用機器研究所内 (72)発明者 佐々木 利彦 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番２ 号 三菱電機株式会社制御製作所内 (56)参考文献 特開 昭58−40097（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−244279（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−33899（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検水中の担体と微生物等とで構成される
   微生物集合体から上記被検水を旋回させて上記担体を分
   離する分離手段、分離された上記微生物等を含む被検水
   の一部を固定する固定手段、この固定された被検水を観
   察する観察手段、及びこの観察手段によって得られる観
   察結果を電気信号に変換する撮像手段を備え、上記分離
   手段を、容器と、周面が上記容器の壁面と所定間隔をあ
   けて対向する回転体を有するものとし、上記容器へ導入
   部より上記微生物集合体を含む被検水を導入し、上記回
   転体を回転させて上記被検水を旋回させ、上記容器と上
   記回転体との間で形成される空間を通過した微生物等を
   含む被検水を導出部より導出するようにしたことを特徴
   とする微生物活性計測装置。
2. 【請求項２】容器と回転体との間で形成される空間は、
   導入部より導出部において小さくしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の微生物活性計測装置。
3. 【請求項３】回転体は、円錐形であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の微生物活性計測
   装置。
4. 【請求項４】回転体は、周面に貫通孔を有することを特
   徴とする特許請求の範囲第３項記載の微生物活性計測装
   置。