JPH0716998Y2 - Bod測定装置 - Google Patents

Bod測定装置

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JPH0716998Y2
JPH0716998Y2 JP20380385U JP20380385U JPH0716998Y2 JP H0716998 Y2 JPH0716998 Y2 JP H0716998Y2 JP 20380385 U JP20380385 U JP 20380385U JP 20380385 U JP20380385 U JP 20380385U JP H0716998 Y2 JPH0716998 Y2 JP H0716998Y2
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bod
electrode
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enzyme
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健一郎 張田
尚之 長塩
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Nissin Electric Co Ltd
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Nissin Electric Co Ltd
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【考案の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この考案は、BOD測定装置に関する。さらに詳しくは、
微生物電極を用いてBODをより正確に測定できるBOD測定
装置に関する。
(ロ)従来の技術 従来から微生物電極を用いてBODを測定する装置が種々
提案されている。これらの一つとして微生物電極を備え
たフローセル中に、中性緩衝液を流しておいて中性条件
に保つと共に空気を吹き込んで実質的に空気飽和の条件
に保ち、この条件下で被測定液を供給して緩衝液で希釈
された被測定液中のBOD成分に対応するセル中の溶存酵
素低下量すなわち微生物の代謝によって消費される溶存
酵素量を隔膜式酸素電極の出力として検出して測定する
装置が知られている。そしてこれらを自動的に測定でき
るようシーケンスコントローラにより制御した装置が知
られている。
かかる装置においては、通常意図する検水のBOD値は、
被測定液として洗浄液(通常、水)を供給した際の出力
をベース出力とし、これに対してBOD既知の有機物含有
液からなる1又は2以上の標準液を供給した際の出力か
ら出力−濃度変換の較正を行ない、この後検水を供給す
ることにより行なわれている。そしてこれら標準液や検
水の供給は、洗浄液の供給工程を介して行なわれてお
り、標準液中の標準物質(有機物)としては、糖類やア
ミノ酸の混合物が通常使用され、ことに日本工業規格
(「工業排水試験方法JISK0102−198」、以下JIS法と称
す。)によるBOD測定の標準液として使用されているグ
ルコース−グルタミン酸混合液が汎用されている。この
標準物質についての公定法であるJIS法と微生物電極を
用いた方法との相関性は良好であり、後者の方法はより
短時間で行なえる点有利である。
(ハ)考案が解決しようとする問題点 しかしなら、測定対象水中の有機物質には微生物電極で
の微生物による資化性や酸化速度等が異なるため、この
方法(以下、微生物電極法と称す。)でのBOD値とJIS法
によるBOD値とが異なるものがある。ことにアルコール
類、酢酸などでは微生物電極法の値がJIS法のそれより
も著しく高くJIS法のBOD値に対しプラスの誤差を招く。
又、可溶性澱粉などでは逆に著しく低くマイナスの誤差
を招くという問題点があった。例えば、エタノール類と
グルコース類とを含む排水を測定する場合、エタノール
の量が少し変動すると、JIS法ではあまり影響しない
が、微生物電極法では大きく変動するという不均衡が生
じる。
この考案は、上記問題点を解消すべくなされたものであ
り、ことに、微生物による資化性や酸化速度等の異なり
に基づくBOD値の誤差を招くことなく測定できる微生物
電極を用いたBOD測定装置を提供しようとするものであ
る。
(ニ)問題点を解決するための手段 かくしてこの考案によれば、隔膜式酸素電極と微生物と
を組合せてなる微生物電極によって測定したBOD値が公
定法と異なる値を呈する検水のBODを測定するものにお
いて、前記検水中のBOD値が異なる原因となる有機物の
検知用酵素電極を備え、かつ該検知用酵素電極の出力に
基づいて前記微生物電極の出力に基づくBOD値を補正す
る演算部を設けたことを特徴とするBOD測定装置が提供
される。
この考案の最も特徴とする点は、微生物電極を用いたBO
D測定系に、特定の検知用酵素電極を用い、この検知用
酵素電極の出力により微生物電極によるBOD値を補正し
うるよう構成した点にある。この検知用酵素電極として
は、前記微生物電極法のBOD値とJIS法のそれとが大きく
異なる有機物の濃度を検出できるものが種々使用でき、
例えば、アルコール類、酢酸、可溶性澱粉、ラクトース
等の測定用酵素電極が挙げられる。これらは測定を対象
とする検水の種類に応じて1又は2以上用いられる。こ
れらの検知用酵素電極は、上記有機物を基質とする各種
酵素を固定化した膜を備えたバイオセンサ分野で公知の
ものが挙げられ、例えばアルコール類や酢酸について
は、アルコールオキシダーゼを用い酸素を測定する白金
電極を組合せた電解型電極が挙げられ、可溶性澱粉につ
いては、アミログルコシダーゼとグルコースオキシダー
ゼを混合してなる膜と酸素電極を組合せたもの等を用い
ることができる。これらの検知用酵素電極を用いた酵素
測定部は、液導入路にこれら検知用酵素電極の1又は2
以上を直接挿入して設定してもよく、液導入路から開閉
弁等を介して1又はそれ以上の分岐流路を接続しこれに
これら電極を適宜配設して設定してもよい。
この考案に用いる微生物電極としては、特公昭58-30537
号公報や特開昭54-47699号公報や特開昭56-108951号公
報などで用いられる所謂微生物電極を適用することがで
きる。
一方、この考案の演算部は、上記酵素電極の出力に基づ
いて、微生物電極法のBOD値とJIS法のそれとが異なる有
機物によるBOD誤差分を解消すべく微生物電極の出力に
基づくBOD値を補正する。
この補正は、その有機物の濃度に対するJIS法でのBOD値
と微生物電極法によるBOD値を、予め設定された濃度−B
OD値の検量線から換算しこの差分に基づいて行なうか、
又はその有機物についてのJIS法と微生物電極法のBOD出
力の関係式からこの検出濃度についての電極出力をJIS
法のBOD出力に直接換算することにより行なうのが適し
ている。この補正は通常、マイクロプロセッサを用いた
マイクロコンピュータを用いてプログラム化して行なう
のが好ましい。
(ホ)作用 この考案のBOD測定装置によれば、微生物電極法のBOD値
とJIS法のそれとが異なる有機物を含有する検水のBOD測
定が、酵素電極の補正によって誤差を実質的に生じるこ
となく行なわれることとなる。
(ヘ)実施例 第1図は、この考案の一実施例のBOD測定装置を示すも
のである。図においてBOD測定装置(1)は、隔膜式酸
素電極と微生物膜とを組合わせてなる微生物電極(2)
と、その微生物膜に液体が接しうるよう配置されたフロ
ーセル(3)と、このフローセル(3)に接続された液
導入路(4)とからなるBOD測定系から基本構成されて
なる。液導入路(4)には、洗浄液(51)、標準液(5
2)及び検水(53)のいずれかを四方弁(5)の切換え
によりポンプ(55)で導入する手段が付設されており、
緩衝液(54)の供給及びエアーポンプ(6;空気供給部)
によってこれらの各導入液は緩衝液で希釈されかつ曝気
状態で液導入路(4)を通じてフローセル(3)内へ被
測定液として供給され通常ドレイン(D)へ排出され
る。
一方、同様の構成でエタノール測定用酵素電極(71;ア
ルコールオキシダーゼと酵素電極の組合せからなる)
と、フローセル(72)とからなり、このフローセル(7
2)に液導入路(4′)を介してアルコールの標準液(5
2′)を供給するアルコール(エタノール)濃度をモニ
ターする酵素測定系、及び可溶性澱粉測定用酵素電極
(81;アミクログルコシダーゼとグルコースオキシダー
ゼを混合してなる膜と酸素電極の組合せからなる)と、
フローセル(82)とからなり、このフローセル(82)に
液導入路(4″)を介して可溶性澱粉の標準液(52″)
を供給する可溶性澱粉濃度をモニターする酵素測定系が
付設されている。なお、図中(5′)(5″)は、は、
各導入液の切換用の四方弁、(55′)(55″)はポン
プ、(6′)(6″)はエアーポンプである。各酵素電
極(71)(81)及び微生物電極(2)の出力はマイクロ
コンピュータによる演算部(9)で計測され、以下に述
べるBOD値の補正処理に供される。
上記装置(1)において、洗浄液(51)及び標準液(5
2)が希釈及び曝気下所定回数交互にフローセル(3)
へ供給され電極(2)の出力変化に基づいて標準液(グ
ルコース150mg/lとグルタミン酸150mg/l水溶液のBODを2
20mg/lとしこれを適宜希釈して用いる。)についてのBO
D値検量線がデータ(ファクタ)として演算部(9)内
のメモリにストアされる(較正モード)。
同様に、洗浄液(51)及びアルコールの標準液(52′)
が希釈及び曝気下所定回数交互にフローセル(72)へ、
又洗浄液(51)及び可溶性澱粉の標準液(52″)が希釈
及び曝気下所定回数交互にフローセル(82)へ、それぞ
れ供給され、電極(71)(81)の出力変化に基づいてア
ルコール及び可溶性澱粉の検量線がそれぞれデータとし
て演算部(9)のメモリにストアされる。
次いで四方弁(5)(5′)(5″)が検水(53)側に
切換えられ、検水(53)が導入路(4)(4′)
(4″)を介して希釈及び曝気下フローセル(3)(7
2)(82)に供給される。そして、酵素電極(71)によ
ってエタノール濃度が検出され、演算部(9)において
下記の式に基づいてJIS法に対するBOD値のプラス誤差分
IAが算出される。
IA=BOD(A)′−BOD(A) BOD(A)′:酵素電極で測定したエタノール濃度に対
応する上記微生物電極によるBOD値 BOD(A):酵素電極で測定したエタノール濃度に対応
するJIS法でのBOD値 ここでBOD(A)′は、予め作成した種々のエタノール
濃度と、このエタノール濃度についての微生物電極法に
よるBOD値との比(α)に上記で測定される実際のエタ
ノール濃度Aを乗じた値であり、上記実施例において
(α)は、約2.0に設定されている。また、BOD(A)は
JIS法についての同様な算出値である。
同様に下記の式に基づいて可溶性澱粉についてのJIS法
に対するBOD値のマイナス誤差分ISが算出される。
IS=BOD(S)′−BOD(S) BOD(S)′:酵素電極で測定した可溶性澱粉濃度に対
応する上記微生物電極によるBOD値 BOD(S):酵素電極で測定した可溶性澱粉濃度に対応
するJIS法でのBOD値 ここでBOD(S)′は、予め作成した種々の可溶性澱粉
濃度と、この可溶性澱粉濃度についての微生物電極法に
よるBOD値との比(β)に上記で測定される実際の可溶
性澱粉濃度Sを乗じた値であり、この実施例においては
(β)は約0.2に設定されている。またBOD(S)はJIS
法についての同様な算出値である。
上記二種類の演算により、微生物電極法のBOD値とJIS法
のBOD値が大きく異なるエタノール及び可溶性澱粉につ
いてのJIS法に対するBOD値の誤差分が得られる。
同様に微生物電極によるBOD値が演算部で算出される。
この算出値BOD(T)′は次いで下記の式に基づいて補
正演算に供され、JIS法に相当するBOD値〔BOD(T)〕
が算出され表示される。
BOD(T)=BOD(T)′−IA−IS なお、演算部(9)における演算処理は上記のごとく分
割して行なわなくてもよく、それぞれBOD(A)′、BOD
(A)、BOD(S)′、BOD(S)、BOD(T)′を所定
のメモリ内にストアしておいた後、一括して行なうよう
プログラム化されていてもよい。
上記装置(1)においては、このようにBODの微生物電
極による測定時に重大な影響を与えるアルコール及び澱
粉成分による誤差が酵素電極とのリンクにより解消され
ているので、これらの成分を含みうる検水のBOD測定を
信頼性良く行なうことができる。なお、微生物電極法の
BOD値とJIS法のBOD値の異なる他の成分についても酵素
電極を選択することにより、同様に補正処理してより正
確なBOD値を得ることができる。
第2図はこの考案の他の実施例を示し、図示例では四方
弁、ポンプ、エアーポンプを各種標準液(52)(52′)
(52″)毎に設けるのを省略するようにしたもので標準
液(52)、アルコールの標準液(52′)及び可溶性澱粉
の標準液(52″)を混合した混合標準液(50)が用いら
れ、前述の実施例と同様の混合標準液(50)が四方弁5
の切換えによって各フローセル(3)(72)(82)に供
給され、各電極(2)(71)(81)の出力が演算部
(9)に入力されるように構成したもので、前述の実施
例と同様の作用を呈する。
(ト)考案の効果 この考案のBOD測定装置によれば、微生物電極法のBOD値
とJIS法のそれとが異なる有機物を含む検水のBOD測定を
その誤差を生じさせることなく算出することができるの
で、より正確なBOD測定を行なうことができる。従っ
て、JIS法に代替しうる迅速な微生物電極によるBOD測定
の地位をより確実化しうるものといえる。
なお、上述の各実施例では検知用酵素電極としてアルコ
ール及び可溶性澱粉の両者を用いたが、検水によっては
いずれか一方あるいは他の検知用酵素電極を単独もしく
はこれを組合せて用いてもよいのは勿論である。又、各
実施例ではフローインジェクション法による場合につい
て詳述したが、この考案はバッチ法にも適用できるのは
勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、いずれもこの考案のBOD測定装置
の異なる実施例を示す構成説明図である。 (1)……BOD測定装置、(2)……微生物電極、
(3)、(72)、(82)……フローセル、(4)……液
導入路、(5)……四方弁、(6)、(6′)、
(6″)……エアーポンプ、(9)……演算部、(51)
……洗浄液、(52)、(52′)、(52″)……標準液、
(53)……検水、(54)……緩衝液、(55)……ポン
プ、(71)……エタノール測定用酵素電極、(81)……
可溶性澱粉測定酵素電極、(D)……ドレイン。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】隔膜式酸素電極と微生物膜とを組み合わせ
    てなる微生物電極と、有機物を資化しうる酵素を固定化
    した膜を備えた1つ又は複数の有機物の検知用酵素電極
    と、前記微生物電極の出力によるBOD値を、同一試料に
    ついての前記微生物電極の出力によるBOD値と公定法の
    工業排水試験方法(JIS K 0102(1986))によるBOD値
    との関係に基づいて、前記検知用酵素電極の出力で補正
    演算する演算部とを備えることを特徴とするBOD測定装
    置。
JP20380385U 1985-12-28 1985-12-28 Bod測定装置 Expired - Lifetime JPH0716998Y2 (ja)

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