JPH0921738A - Method and system for measuring concentration of microorganism - Google Patents

Method and system for measuring concentration of microorganism

Info

Publication number
JPH0921738A
JPH0921738A JP7168784A JP16878495A JPH0921738A JP H0921738 A JPH0921738 A JP H0921738A JP 7168784 A JP7168784 A JP 7168784A JP 16878495 A JP16878495 A JP 16878495A JP H0921738 A JPH0921738 A JP H0921738A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
concentration
water
measured
microorganisms
measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7168784A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Misako Oobuchi
美砂子 大淵
Shoji Watanabe
昭二 渡辺
Toshio Yahagi
捷夫 矢萩
Mikio Yoda
幹雄 依田
Naoki Hara
直樹 原
Nobuyoshi Yamakoshi
信義 山越
Kenji Baba
研二 馬場
Katsuji Terasono
勝二 寺園
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DAM SUIGENCHI KANKYO SEIBI CEN
DAM SUIGENCHI KANKYO SEIBI CENTER
Hitachi Ltd
Original Assignee
DAM SUIGENCHI KANKYO SEIBI CEN
DAM SUIGENCHI KANKYO SEIBI CENTER
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DAM SUIGENCHI KANKYO SEIBI CEN, DAM SUIGENCHI KANKYO SEIBI CENTER, Hitachi Ltd filed Critical DAM SUIGENCHI KANKYO SEIBI CEN
Priority to JP7168784A priority Critical patent/JPH0921738A/en
Publication of JPH0921738A publication Critical patent/JPH0921738A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an accurate on-line measuring system for a trace of microorganism by determining a concentrating rate based on a predetermined target value and a predetermined directly measured quality value of water to be measured and then concentrating the water to be measured to that concentrating rate so that the concentration of microorganism is increased. SOLUTION: Stock water 1 in a lake or dam is sampled with a pump 10 and passed through a strainer in order to remove large dirt, e.g. sand and leaves, thus producing a water to be measured and then the turbidity thereof is measured 30. A concentrating rate determining unit 40 then determines a correct concentrating rate based on the turnbidity data and a predetermined target value using an apparatus 60 for measuring the image of microorganism and a concentrator 50 concentrates the water to be measured to that concentration rate. A unit 70 for calculating the concentration of microorganism calculates the concentration of microorganism in the nonconcentrated water to be measured based on the measured 60 quantity of microorganism and concentration rate of the water to be measured and the concentration of microorganism is displayed 80 along with the turbidity, concentrating rate and the quantity of microorganism. Since the water to be measured is concentrated to a level appropriate for measurement 60 of microorganism, efficiency and accuracy can be enhanced in the measurement.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、湖沼やダム、河川、池
等の貯留水、あるいは浄水場における原水中、浄水処理
過程の水中、及び処理後の浄水中の微生物濃度計測装置
に関し、特に画像計測における計測水の濃縮制御方式に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring the concentration of microorganisms in stored water such as lakes, dams, rivers, and ponds, raw water in water purification plants, water in a water purification process, and purified water after treatment. The present invention relates to a method for controlling concentration of measured water in image measurement.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、湖沼や河川では水質汚濁が進行
し、アオコや赤潮の発生によって水道水にかび臭がつく
被害が問題化している。アオコや赤潮の被害を回避する
ため発生機構の解明が急がれているが、そのためには気
象条件や地理条件を考慮して、原因種である微生物の発
生数を経時的に解析することが不可欠である。
2. Description of the Related Art At present, water pollution is progressing in lakes and rivers, causing a problem that the tap water has a musty odor due to the generation of water-bloom and red tide. In order to avoid the damage of water-bloom and red tide, it is urgently needed to elucidate the generation mechanism.To this end, it is necessary to analyze the number of occurrence of microorganisms that are the causative species in consideration of weather conditions and geographical conditions. It is essential.

【0003】しかし、微生物の計測には熟練した技術と
時間を要するため、詳細なデータ解析に必要な計測デー
タを継続的に取得するのには困難がある。すなわち、自
然の湖沼水や河川水中の微生物濃度は通常、高々数10
3cells/mlと低く、そのまま顕微鏡観察して微
生物を計測すると非常に効率が悪い。このため、各地の
湖沼やダムでは、沈降、吸引、遠心分離などの方法で、
1〜3日かけて100倍近くに濃縮してから微生物を観
察する。さらに、技術者の不足から、濃縮から同定に至
る一連の微生物計測作業は専門業者に委託されることが
多く、種類ごとの微生物濃度データを得るには、実際に
は数週間乃至数か月を要しているのが現状である。
However, since measurement of microorganisms requires skill and time, it is difficult to continuously acquire measurement data required for detailed data analysis. That is, the microbial concentration in natural lake water or river water is usually several tens at most.
It is as low as 3 cells / ml, and it is very inefficient to observe microorganisms and measure microorganisms. Therefore, in lakes and dams in various places, methods such as sedimentation, suction and centrifugation are used.
Observe microorganisms after concentrating nearly 100-fold over 1-3 days. In addition, due to the lack of engineers, a series of microorganism measurement work from concentration to identification is often entrusted to specialists, and it actually takes several weeks to several months to obtain microbial concentration data for each type. What is needed is the current situation.

【0004】また、浄水場では通常複数のろ過池を設
け、湖沼やダム、河川等から取水した原水中の懸濁物質
を除去する。しかし、降水時やろ過池の逆洗直後などに
は、まれに微生物が処理後の浄水中に漏出することがあ
り、問題となる。ろ過処理水中の微生物は微量であり、
計測技術の確立が望まれている。
In addition, a water purification plant is usually provided with a plurality of filtration basins to remove suspended substances in raw water taken from lakes, dams, rivers and the like. However, in rare cases, such as during precipitation or immediately after backwashing the filter basin, microorganisms may leak into the treated purified water, which is a problem. The amount of microorganisms in the filtered water is very small,
The establishment of measurement technology is desired.

【0005】このような微生物の自動計測については、
光ファイバーを利用する方法や、クロロフィルa量から
間接的に計測する方法が開発されている。しかし、いず
れの方法も微生物の総量を計測することはできても、微
生物の種類を判定することはできない。ところが、前述
したアオコや赤潮は特定種の微生物の異常増殖現象であ
るから、微生物の種類の判定は水質管理上、非常に重要
な要素である。
Regarding such automatic measurement of microorganisms,
A method of using an optical fiber and a method of indirectly measuring from the amount of chlorophyll a have been developed. However, both methods can measure the total amount of microorganisms, but cannot determine the type of microorganisms. However, since the algae and red tides described above are abnormal growth phenomena of microorganisms of a specific species, determination of the type of microorganisms is a very important factor in water quality management.

【0006】発明者らは先に、微生物の画像処理による
オンライン計測方法を発明している(特開平5−263
411号)。この発明では、微生物の顕微鏡像を画像処
理し、種類ごとの特徴を数値化することによって、微生
物の種類を大まかに分類することができる。また、微生
物の種類ごとの発生数から水域の水質汚濁の進行を検知
または予知し、水質浄化に役立てている。
The inventors have previously invented an on-line measurement method by image processing of microorganisms (Japanese Patent Laid-Open No. 5-263).
No. 411). In the present invention, the types of microorganisms can be roughly classified by image-processing the microscopic image of the microorganisms and digitizing the characteristics of each type. In addition, the progress of water pollution in water bodies is detected or predicted based on the number of occurrences of each type of microorganisms, which is useful for water purification.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、顕
微鏡により得られる拡大画像を画像処理し、微生物を分
類して計測する。拡大倍率が低いほど一画像の視野範囲
は大きくなって処理効率が良い。しかし、一定以上の分
類精度を得るには、ある程度拡大倍率を上げる必要があ
る。発明者らの実験では、画像処理による微生物分類計
測における最適な拡大倍率で、一画面に入る水量は、1
0~2乃至10~1μlであった。ところが、前述のように
自然水域中の微生物濃度は非常に低いため、この拡大倍
率では10乃至100画面中に1個の微生物が観察され
るにすぎない。この傾向は、浄水においてはさらに著し
い。
In the above prior art, an enlarged image obtained by a microscope is image-processed to classify and measure microorganisms. The lower the enlargement ratio, the larger the visual field range of one image and the better the processing efficiency. However, in order to obtain a certain level of classification accuracy, it is necessary to increase the enlargement ratio to some extent. In the experiments by the inventors, the amount of water entering one screen was 1 at the optimum magnification in the classification and measurement of microorganisms by image processing.
It was from 0 to 2 to 10 to 1 μl. However, since the concentration of microorganisms in the natural waters is very low as described above, only one microorganism is observed in 10 to 100 screens at this magnification. This tendency is more remarkable in purified water.

【0008】微生物が存在しない多数の画像を含んで全
画像を処理することは、非常に効率が悪く運転コストが
かかる。そのため、上記の発明では、画像処理する前に
被計測水を濃縮する手段を備えている。
Processing an entire image, including a large number of images free of microorganisms, is very inefficient and expensive to operate. Therefore, in the above-mentioned invention, the means for concentrating the measured water before the image processing is provided.

【0009】しかし、濃縮率を制御する方法については
考慮されていない。水域中の微生物は異常発生すると通
常の100倍にも達する場合があるため、複数の微生物
が重なって一つに計測され、誤差が大きくなる。また、
濃縮率の制御には微生物濃度に関わる被計測水の濁度な
ど指標となるが、濁度は降雨などによって著しく変化
し、環境条件に左右されない正確な計測には困難があ
る。
However, no consideration is given to a method of controlling the concentration rate. When the microorganisms in the water area are abnormally generated, they may reach 100 times the normal amount. Therefore, a plurality of microorganisms are overlapped and measured as one, resulting in a large error. Also,
Although the turbidity of water to be measured, which is related to the concentration of microorganisms, can be used as an index for controlling the concentration rate, turbidity changes significantly due to rainfall, etc., and it is difficult to make accurate measurements that are not affected by environmental conditions.

【0010】本発明の目的は、画像計測のための被計測
水の濃縮率を適正に制御し、微生物の種類別の濃度(個
数)を効率よく且つ、高精度に測定する微生物濃度計測
方法及び装置を提供することにある。
An object of the present invention is to appropriately control the concentration rate of water to be measured for image measurement, to efficiently and highly accurately measure the concentration (number) of microorganisms by type, and To provide a device.

【0011】本発明の目的は、降雨などの環境条件に左
右されることなく濃縮率を制御でき、微量の微生物を精
度よく且つ、オンラインで計測できる濃度計測方法及び
装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a concentration measuring method and apparatus capable of controlling the concentration rate without being influenced by environmental conditions such as rainfall and capable of measuring a minute amount of microorganisms accurately and online.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的は、水中の微生
物の濃度を所定の画像処理により計測する微生物濃度の
計測方法において、被計測水中の微生物濃度に依存しそ
の指標となる所定水質値を被計測水から直接的に測定
し、被計測水中の微生物が過密または過疎になることな
く適正に計測されるように目標値が予め定められてい
て、この目標値と前記所定水質値に基づいて濃縮率を決
定し、被計測水をその微生物濃度が増加するように前記
濃縮率に濃縮し、この濃縮された被計測水に対し前記所
定の画像処理による計測を行うことにより達成される。
[Means for Solving the Problems] In the method for measuring the concentration of microorganisms by measuring the concentration of microorganisms in water by predetermined image processing, the above-mentioned object is to determine a predetermined water quality value which is dependent on the concentration of microorganisms in the measured water and serves as an index thereof. Directly measured from the measured water, the target value is predetermined so that the microorganisms in the measured water can be measured properly without becoming overcrowded or depopulated, based on this target value and the predetermined water quality value. This is achieved by determining the concentration rate, concentrating the measured water to the concentration rate so that the microorganism concentration thereof increases, and measuring the concentrated measured water by the predetermined image processing.

【0013】あるいはまた、水中の微生物の濃度を画像
処理により計測する微生物濃度の計測装置において、被
計測水の微生物濃度に依存しその指標となる濁度、吸光
度、クロロフイルa濃度の一つ、あるいは、それらの二
つ以上からなる所定水質値を計測する水質計測手段と、
被計測水の微生物濃度を増加させるように指定された濃
縮率に濃縮する濃縮手段と、濃縮された被計測水中の微
生物を視覚的に拡大して撮像し、拡大画像を取得する撮
像手段と、前記拡大画像中の微生物濃度を画像処理によ
って計測する微生物画像計測手段と、前記拡大画像中の
微生物が過密または過疎になることなく適正に計測され
る前記所定水質値の目標値または数値範囲を予め記憶さ
せる記憶手段と、前記水質値の目標値または数値範囲と
前記水質計測手段によって計測された所定水質値に基づ
いて前記濃縮率を決定し、前記濃縮手段を制御する濃縮
率制御手段と、前記濃縮手段の濃縮率と前記微生物画像
計測手段によって計測された微生物濃度とから濃縮前の
被計測水中の微生物濃度を算出する微生物濃度算出手段
と、を備えることにより達成される。
Alternatively, in a microorganism concentration measuring device for measuring the concentration of microorganisms in water by image processing, one of turbidity, absorbance, chlorophyll a concentration, which is an index depending on the microorganism concentration of water to be measured, or , Water quality measuring means for measuring a predetermined water quality value consisting of two or more of these,
Concentrating means for concentrating to a concentration ratio designated to increase the microbial concentration of the measured water, imaging means for visually enlarging and imaging the concentrated microorganisms in the measured water, and an imaging means for acquiring an enlarged image, Microbial image measuring means for measuring the concentration of microorganisms in the enlarged image by image processing, and the target value or numerical range of the predetermined water quality value that is appropriately measured without the microorganisms in the enlarged image becoming overcrowded or depopulated. Storage means for storing, a concentration value control means for determining the concentration rate based on a target value or numerical range of the water quality value and a predetermined water quality value measured by the water quality measuring means, and controlling the concentration means; And a microbial concentration calculating means for calculating the microbial concentration in the water to be measured before concentration from the concentration rate of the concentrating means and the microbial concentration measured by the microbial image measuring means. More is achieved.

【0014】[0014]

【作用】通常の湖沼等における微生物は、上記拡大画像
の100枚に1個程度の濃度であり、被計測水を濃縮し
なければ極めて計測効率が悪い。一方、アオコや赤潮な
どが発生すると微生物濃度は桁違いに急増するので、被
計測水を通常状態に合わせて濃縮していると、微生物が
重なりあって計測精度が低下し、これらの発生原因の解
明に支障をきたす。
The concentration of microorganisms in ordinary lakes and marshes is about 1 in 100 sheets of the enlarged image, and the measurement efficiency is extremely poor unless the water to be measured is concentrated. On the other hand, if a water-bloom or red tide occurs, the concentration of microorganisms will increase by an order of magnitude.Therefore, if the water to be measured is concentrated according to the normal condition, the microorganisms will overlap and the measurement accuracy will decrease, causing the cause of these occurrences. It is difficult to understand.

【0015】本発明によれば、まず、被計測水中の微生
物濃度の指標となる水質値、例えば、濁度(透明度)や
植物プランクトン(アオコや赤潮など)に特有に感応す
るクロロフィルa濃度を計測する。これは被計測水中の
微生物濃度を、とりあえず簡易に計測したことに等し
い。次に、被計測水の拡大(顕微鏡)画像中の微生物が
過密または過疎になることなく適正化されるように、予
め定められている目標値と前記水質値に基づいて濃縮率
を決定し、被計測水をこの濃縮率に制御する。
According to the present invention, first, a water quality value which is an index of the concentration of microorganisms in the water to be measured, for example, a chlorophyll a concentration which is uniquely sensitive to turbidity (transparency) and phytoplankton (such as water-bloom and red tide) is measured. To do. This is equivalent to simply measuring the concentration of microorganisms in the measured water for the time being. Next, the concentration ratio is determined based on the predetermined target value and the water quality value so that the microorganisms in the enlarged (microscope) image of the water to be measured are optimized without becoming overcrowded or depopulated, The measured water is controlled to this concentration rate.

【0016】従って、被計測水の濃縮は、微生物の画像
計測に適正な微生物濃度の範囲に制御されるので、計測
効率と計測精度を共に向上できる。
Therefore, the concentration of the water to be measured is controlled within the range of the microbial concentration suitable for the image measurement of the microorganisms, so that both the measurement efficiency and the measurement accuracy can be improved.

【0017】さらに、微生物濃度の指標となる水質値か
ら見た目標値は、計測の環境条件、例えば、天候、水
温、気温等によって変動する。本発明によれば、上記目
標値をこれら環境条件に応じて可変するようにして、計
測精度や効率の低下を回避している。
Further, the target value viewed from the water quality value serving as an index of the microorganism concentration varies depending on the environmental conditions of measurement, such as weather, water temperature, and temperature. According to the present invention, the target value is made variable according to these environmental conditions to avoid a decrease in measurement accuracy and efficiency.

【0018】また、濁度計による計測値は、降雨量によ
って大きく変動する。この点、クロロフィルa濃度計の
計測値は、主に直物プランクトンに感応し、土砂等によ
る影響を余り受けないので、降雨時などに有利である。
本発明によれば、濁度計、クロロフィルa濃度計を併用
し、降雨程度等によって濁度計の比重を低減またはカッ
トするようにしているので、降雨による計測精度の低下
を回避できる。
Further, the measured value by the turbidity meter greatly varies depending on the amount of rainfall. In this respect, the measurement value of the chlorophyll a concentration meter is mainly sensitive to spot plankton and is not significantly affected by sediment or the like, which is advantageous in the case of rainfall.
According to the present invention, since the turbidimeter and the chlorophyll a concentration meter are used together and the specific gravity of the turbidimeter is reduced or cut depending on the degree of rainfall, it is possible to avoid a decrease in measurement accuracy due to rainfall.

【0019】この構成は、微生物濃度をオンラインで計
測し、その時系列データを取得する必要のある場合(プ
ランクトン発生の解明に重要)、あるいは微生物濃度が
微量で、且つ、降雨による土砂流入の影響が顕著な水道
の原水等の水質管理に有効である。
With this configuration, when it is necessary to measure the microbial concentration online and acquire the time series data (important for clarifying the plankton generation), or when the microbial concentration is very small and the effect of sediment inflow due to rainfall is It is effective in controlling the water quality of outstanding raw water.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0021】図1は、本発明の一実施例による微生物濃
度自動計測システムの概略の構成図である。同図で、1
は湖沼やダムなどの貯留水、10はポンプなどの採水装
置、20はストレーナなどの前処理装置、30は濁度
計、40は濃縮率決定装置、50は濃縮装置、60は微
生物画像計測装置、70は微生物濃度算出装置、80は
表示装置などの入出力装置である。
FIG. 1 is a schematic block diagram of an automatic microorganism concentration measuring system according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1
Is stored water such as lakes and dams, 10 is a water sampling device such as a pump, 20 is a pretreatment device such as a strainer, 30 is a turbidimeter, 40 is a concentration rate determination device, 50 is a concentration device, and 60 is a microorganism image measurement. A device, 70 is a microorganism concentration calculation device, and 80 is an input / output device such as a display device.

【0022】すなわち、ポンプ10によって採水された
被計測水を、ストレーナ20によって砂や木の葉などの
大きな夾雑物を除去した後、濁度計30によって濁度を
計測し、計測された濁度データに基づいて濃縮率決定装
置40が微生物画像計測に適正な濃縮率を決定し、濃縮
装置50により被計測水その濃縮率に濃縮する。濃縮さ
れた被計測水中の微生物量を微生物画像計測装置60が
計測し、この微生物量データと濃縮装置50における濃
縮率とから、濃縮前の被計測水中の微生物濃度を微生物
濃度算出装置70が算出する。この微生物濃度は、濁度
データ、濃縮率、微生物量などと共に、表示装置80に
表示する。
That is, the measured water sampled by the pump 10 is subjected to a strainer 20 to remove large contaminants such as sand and leaves, and then the turbidity meter 30 measures the turbidity to measure the turbidity data. Based on the above, the concentration rate determining device 40 determines an appropriate concentration rate for the microorganism image measurement, and the concentration device 50 concentrates the measured water to that concentration rate. The microorganism image measuring device 60 measures the amount of microorganisms in the concentrated measured water, and the microorganism concentration calculating device 70 calculates the concentration of microorganisms in the measured water before concentration from the microorganism amount data and the concentration rate in the concentration device 50. To do. This microorganism concentration is displayed on the display device 80 together with the turbidity data, the concentration rate, the amount of microorganisms, and the like.

【0023】上記の微生物画像計測は、顕微鏡などから
得られる被計測水中の微生物の拡大画像に捕捉された微
生物を分類し、分類項目ごとの個数及びまたは面積を計
測するものである。
The above-mentioned microorganism image measurement is to classify the captured microorganisms in an enlarged image of the microorganisms in the water to be measured obtained from a microscope or the like, and measure the number and / or area of each classification item.

【0024】図2に、画像計測対象画面と計測結果(微
生物の個数)の例を示す。画像計測方法では、複数の微
生物が重複あるいは接した状態で捕捉された場合、実際
の個数よりも少ない計測値が得られる。例1の場合、画
像計測対象画面中の微生物が分散しているので、微生物
の実数と計測結果が一致している。例2の場合、画像計
測対象画面では微生物の重複、連結が見られ、実数と計
測結果が一致しない。また、形状ごとの分類も、不正確
な結果となる。
FIG. 2 shows an example of the image measurement target screen and the measurement result (the number of microorganisms). In the image measuring method, when a plurality of microorganisms are captured in an overlapping or contacting state, a measured value smaller than the actual number is obtained. In the case of Example 1, since the microorganisms in the image measurement target screen are dispersed, the actual number of the microorganisms and the measurement result match. In the case of Example 2, duplication and connection of microorganisms are seen on the image measurement target screen, and the actual number and the measurement result do not match. In addition, classification by shape also gives inaccurate results.

【0025】例2のような状態は、被計測水中の微生物
濃度が高すぎることに原因がある。しかし、被計測水中
の微生物濃度が低すぎると、微生物が計測対象画面に捕
捉される確率が低下するため、精度の良い計測結果を得
るためには膨大な数の画面を処理しなくてはならず、処
理効率が悪い。従って、微生物画像計測の際には、被計
測水の微生物濃度が一定の適正範囲にあることが望まし
い。
The state as in Example 2 is due to the fact that the concentration of microorganisms in the measured water is too high. However, if the concentration of microorganisms in the measured water is too low, the probability that microorganisms will be captured on the measurement target screen will decrease, so a huge number of screens must be processed in order to obtain accurate measurement results. No, processing efficiency is poor. Therefore, when measuring a microorganism image, it is desirable that the concentration of microorganisms in the measured water be within a certain appropriate range.

【0026】被計測水中の微生物濃度を適正範囲に保つ
ために、本実施例による濃縮率決定を以下のように行
う。
In order to keep the concentration of microorganisms in the measured water within an appropriate range, the concentration rate determination according to this embodiment is performed as follows.

【0027】図3に、濃縮率決定装置の構成を示す。4
01は濃縮率算定回路、402はルールベースである。
濃縮率算定回路401は、ルールベース402に予め記
憶されている濁度の目標値を参照し、濁度計30から送
信された濁度データに基づいて、式(1)により濃縮率
Xを算定する。
FIG. 3 shows the configuration of the concentration rate determining device. Four
Reference numeral 01 is a concentration ratio calculation circuit, and 402 is a rule base.
The concentration rate calculation circuit 401 refers to the target value of turbidity stored in advance in the rule base 402, and based on the turbidity data transmitted from the turbidity meter 30, calculates the concentration rate X by the formula (1). To do.

【0028】[0028]

【数1】 X=T/T0 …(1) ただし、T:濁度目標値(mg/l)、T0:濁度計3
0による計測値(mg/l)である。
## EQU1 ## X = T / T 0 (1) where T: target turbidity value (mg / l), T 0 : turbidimeter 3
The measured value is 0 (mg / l).

【0029】ここで、式(1)を詳細に分解すると、濁
度と微生物濃度との一般的な関係は式(2)のように表
される。
Here, when the equation (1) is decomposed in detail, the general relationship between the turbidity and the microorganism concentration is expressed by the equation (2).

【0030】[0030]

【数2】 M=αT …(2) ただし、M:微生物濃度(cells/ml)、α:被
計測水の濁度から微生物濃度への換算係数である。ここ
で、微生物画像計測が適正に実施される微生物濃度Mの
数値範囲を式(3)で表す。
## EQU00002 ## M = .alpha.T (2) where M is the microorganism concentration (cells / ml), and .alpha. Is a conversion coefficient from the turbidity of the measured water to the microorganism concentration. Here, the numerical range of the microbial concentration M in which the microbial image measurement is properly performed is represented by the equation (3).

【0031】[0031]

【数3】 β1<M<β2 …(3) ただし、β1、β2:定数(cells/ml)である。
式(2)及び(3)より、微生物画像計測が適正に実施
される被計測水の濁度Tの数値範囲は式(4)のように
導かれる。
## EQU3 ## β 1 <M <β 2 (3) where β 1 and β 2 are constants (cells / ml).
From Expressions (2) and (3), the numerical range of the turbidity T of the water to be measured in which the microorganism image measurement is properly performed is derived as Expression (4).

【0032】[0032]

【数4】 β1/α<T<β2/α …(4) ここで、濁度計30によって計測された濁度T0が、式
(4)の数値範囲のTより十分小さい(T0<<T)と
すると、適正な濃縮率Xの数値範囲は、式(5)のよう
に導かれる。
[Formula 4] β 1 / α <T <β 2 / α (4) Here, the turbidity T 0 measured by the turbidity meter 30 is sufficiently smaller than T in the numerical range of the formula (4) (T When 0 << T, the appropriate numerical range of the concentration rate X is derived as in Expression (5).

【0033】[0033]

【数5】 β1/αT0<X<β2/αT0 …(5) ただし、濃縮率Xは式(1)の関係(X=T/T0)に
ある。これより、濃縮率算定回路401は、式(6)に
基づいて適正な濃縮率を算定する。
## EQU5 ## β 1 / αT 0 <X <β 2 / αT 0 (5) However, the concentration rate X has the relationship (X = T / T 0 ) of the equation (1). From this, the concentration rate calculation circuit 401 calculates an appropriate concentration rate based on the equation (6).

【0034】[0034]

【数6】 X=(β1+β2)/2αT0 …(6) なお、式(6)において、(β1+β2)/2α=Tを代
入すれば式(1)に戻り、上記の変換が正しく行われて
いることが判る。なお、β12の値は、過去の種々の
条件における適正な値の蓄積やテストランの結果などか
ら設定される。
## EQU6 ## X = (β 1 + β 2 ) / 2αT 0 (6) If (β 1 + β 2 ) / 2α = T is substituted in equation (6), the equation returns to equation (1), and You can see that the conversion was done correctly. It should be noted that the values of β 1 and β 2 are set based on the accumulation of appropriate values under various past conditions, the results of test runs, and the like.

【0035】ところで、湖沼や河川などの水域では、降
水時やその直後には濁度が急激に上昇する。しかし、微
生物濃度は急激には変動しないため、式(2)における
換算係数αを調整する必要が生じる。また微生物濃度
は、天候、気温、水温などの環境条件に応じても変化す
る。そこで、式(2)における換算係数αを複数用意し
ておき、環境条件の変化に応じて選択して使用する。
By the way, in water bodies such as lakes and rivers, the turbidity rapidly increases during or immediately after precipitation. However, since the microbial concentration does not fluctuate rapidly, it becomes necessary to adjust the conversion coefficient α in the equation (2). The microbial concentration also changes depending on environmental conditions such as weather, temperature, and water temperature. Therefore, a plurality of conversion factors α in equation (2) are prepared and selected according to changes in environmental conditions and used.

【0036】換算係数αの選択は、ルールベース402
に、例えば、複数のルール (ルール1)「快晴で、気温、水温がともに高いならば、換算係数はα1」 (ルール2)「小雨で、気温、水温がともに低いならば、換算係数はα2」 .... ......... (ルールi)「環境条件:...ならば、 結論:換算係数はαi」 を用意して、環境条件に対応した換算係数αiを参照す
る。なお、推論エンジンを用いて、複数のif−the
nルールを多段に推論することも可能である。
The conversion factor α is selected by the rule base 402.
For example, a plurality of rules (Rule 1) "If the weather is fine and the temperature and water temperature are both high, the conversion factor is α 1 " (Rule 2) "If it is light rain and the temperature and water temperature are both low, the conversion factor is α 2 ”. . . . . . . . . . . . . (Rule i) “Condition: conversion coefficient is α i if“ environmental condition: ..., ”is prepared and the conversion coefficient α i corresponding to the environmental condition is referred to. In addition, using the inference engine, a plurality of if-the
It is also possible to infer n rules in multiple stages.

【0037】環境条件は、入出力装置80からオペレー
タが入力し、ルールベース402に送信する。あるいは
また、基準の換算係数α0を設定し、水温計測手段、降
水量計測手段などを具備して、これらより送信される計
測データに基づいて、換算係数αを調整する方式として
もよい。
The environmental conditions are input by the operator from the input / output device 80 and transmitted to the rule base 402. Alternatively, a method may be used in which a reference conversion coefficient α 0 is set, water temperature measuring means, precipitation measuring means, and the like are provided, and the conversion coefficient α is adjusted based on the measurement data transmitted from these.

【0038】以上のように、濃縮率算定回路401は、
ルールベース402の記憶内容を参照して適正な濃縮率
を決定し、濃縮装置50、及び、微生物濃度算出装置7
0に送信する。
As described above, the concentration factor calculation circuit 401
An appropriate concentration rate is determined with reference to the stored contents of the rule base 402, and the concentration apparatus 50 and the microorganism concentration calculation apparatus 7 are determined.
Send to 0.

【0039】なお、本実施例では、濃縮率を連続変数と
して扱っているため、濃縮率を具体的数値として算出し
ている。しかし、段階的に設定された数値の中から濃縮
率を選定する方式としても良い。すなわち、濃縮率を例
えば50、100、150、200、250、300の
6つの値として不連続に設定する。濃縮率算定回路40
1は、これら6つの数値の中から、上述の式(5)によ
って算出された数値範囲内に入る値を選択し、それを適
正な濃縮率として決定する。
In this embodiment, since the concentration rate is treated as a continuous variable, the concentration rate is calculated as a concrete numerical value. However, a method of selecting the concentration rate from the numerical values set in stages may be used. That is, the concentration rate is set to be discontinuous, for example, as six values of 50, 100, 150, 200, 250, and 300. Concentration factor calculation circuit 40
From among these six numerical values, 1 selects a value falling within the numerical range calculated by the above equation (5) and determines it as an appropriate concentration rate.

【0040】本実施例では、濁度を被計測水中の微生物
濃度の指標とし、濁度計30によって計測された濁度値
に基づいて適正な濃縮率を決定した。しかし、濁度の代
わりに吸光度、あるいはクロロフィルa濃度を計測し
て、微生物濃度の指標とすることもできる。すなわち、
濁度計30を吸光度計、あるいはまたクロロフィルa計
で代替した場合にも、濃縮率決定装置40中で実施され
る計算は、上述した濁度計の場合と同様である。
In this example, the turbidity was used as an index of the concentration of microorganisms in the water to be measured, and an appropriate concentration rate was determined based on the turbidity value measured by the turbidimeter 30. However, instead of the turbidity, the absorbance or the chlorophyll a concentration can be measured and used as an index of the microorganism concentration. That is,
Even when the turbidimeter 30 is replaced with an absorptiometer or a chlorophyll a meter, the calculation performed in the concentration determination device 40 is the same as that of the turbidimeter described above.

【0041】さらに、吸光度計やクロロフィルa計を濁
度計30と併用してもよい。図4に、濁度計とクロロフ
ィルa計を併用した微生物濃度自動計測システムの構成
を示す。同図において、クロロフィルa計31以外は、
図1の構成と同等である。濃縮率決定装置40は、濁度
計30からの濁度とクロロフィルa計31からのクロロ
フィルa濃度を取り込み、環境条件に応じてその一方を
選択し、または両者の所定関係での加算または平均値、
あるいは各々の分散などを適宜使い分けて、適正な濃縮
率または濃縮率の数値範囲を決定する。
Further, an absorbance meter or a chlorophyll a meter may be used together with the turbidimeter 30. FIG. 4 shows the configuration of a microorganism concentration automatic measurement system that uses both a turbidity meter and a chlorophyll a meter. In the figure, except for the chlorophyll a total 31,
It is equivalent to the configuration of FIG. The concentration determination device 40 takes in the turbidity from the turbidimeter 30 and the chlorophyll a concentration from the chlorophyll a meter 31, selects one of them according to environmental conditions, or adds or averages the two in a predetermined relationship. ,
Alternatively, an appropriate concentration rate or a numerical range of the concentration rate is determined by properly using each dispersion and the like.

【0042】クロロフィルa計31による濃縮率の算出
は、以下のように行われる。まず、式(1)を変形し
て、式(7)とする。
The calculation of the concentration rate by the chlorophyll a meter 31 is performed as follows. First, the formula (1) is transformed into the formula (7).

【0043】[0043]

【数7】 X=C/C0 …(7) ただし、X:濃縮率、C:クロロフィルa濃度目標値
(μg/l)、C0:クロロフィルa計31によるクロ
ロフィルa濃度(μg/l)である。クロロフィルa濃
度Cは、換算係数α’とすると、式(8)によって微生
物濃度Mに換算できる。
X = C / C 0 (7) where X: concentration ratio, C: chlorophyll a concentration target value (μg / l), C 0 : chlorophyll a concentration by chlorophyll a total 31 (μg / l) Is. The chlorophyll a concentration C can be converted into the microorganism concentration M by the equation (8), where a conversion coefficient α ′ is used.

【0044】[0044]

【数8】 M=α'C …(8) したがって、濁度計の場合と同様に、適正な濃縮率Xは
式(9)によって算出できる。
M = α′C (8) Therefore, as in the case of the turbidimeter, the appropriate concentration rate X can be calculated by the equation (9).

【0045】[0045]

【数9】 X=(β'1+β'2)/2α'C0 …(9) ただし、β'1,β'2:定数(cells/ml)で、適
正な微生物濃度の上下限値(β'1<M<β'2)である。
X = (β ′ 1 + β ′ 2 ) / 2α′C 0 (9) where β ′ 1 and β ′ 2 are constants (cells / ml) and the upper and lower limit values of the proper microbial concentration ( β ′ 1 <M <β ′ 2 ).

【0046】ところで、クロロフィルaは植物プランク
トンに特有に感応する物質であるから、クロロフィルa
濃度は土砂などにあまり影響されない。一方、濁度計に
よって計測される濁度は、降雨時には土砂等の流入によ
って急激に増加する。従って、降雨時には、クロロフィ
ルa濃度のみを用いるようにしてもよい。
By the way, since chlorophyll a is a substance that is uniquely sensitive to phytoplankton, chlorophyll a
Concentration is not so affected by sediment. On the other hand, the turbidity measured by the turbidimeter rapidly increases due to the inflow of sediment when raining. Therefore, at the time of rainfall, only the chlorophyll a concentration may be used.

【0047】両者の計測値を併用する場合は、濃縮率決
定装置40中のルールベース402に、以下のような濁
度計の換算係数αの判断式(10)を記憶させておき、
天候(雨量)に応じて換算係数αを可変する。これは、
濁度の目標値Tを補正することに相当する。
When both measured values are used in combination, the rule base 402 in the concentration determination device 40 stores the following determination formula (10) for the conversion coefficient α of the turbidimeter.
The conversion coefficient α is changed according to the weather (rainfall amount). this is,
This corresponds to correcting the target value T of turbidity.

【0048】[0048]

【数10】 T<kf ならば 換算係数はαj(晴、曇り) kf<T<kr ならば 換算係数はαk(小雨時) …(10) kr<T ならば 換算係数はαm(雨天時) ここで、式(10)は、濁度目標値(mg/l)ないし
式(4)の濁度の適正な範囲と降雨条件との相関関係
で、上記した環境条件によるルールを単純化したもので
ある。従って、降雨条件を除いた環境条件のルールによ
る換算係数を基準とし、それを式(10)によって調整
するようにしてもよい。
[Equation 10] If T <k f , the conversion coefficient is α j (clear, cloudy) If k f <T <k r , the conversion coefficient is α k (during light rain) (10) If k r <T, the conversion coefficient Is α m (in rainy weather) where, the equation (10) is a correlation between the appropriate range of the turbidity target value (mg / l) or the equation (4) and the rainfall condition, and It is a simplification of the rule by. Therefore, the conversion factor according to the rule of the environmental condition excluding the rainfall condition may be used as a reference and adjusted by the equation (10).

【0049】以上のように、濁度計とクロロフィルa計
との併用によって、オペレータの介在無しに、天候など
の環境条件を計測または設定して、濃縮率を適正に決定
することができる。これによれば、微生物濃度をオンラ
インで時系列に計測する場合や、微生物濃度は微量なが
ら降雨の影響が大きい下水道の水質管理などに好適であ
る。
As described above, by using the turbidity meter and the chlorophyll a meter together, it is possible to measure or set environmental conditions such as weather and appropriately determine the concentration rate without the intervention of an operator. According to this, it is suitable for time-series measurement of microorganism concentration online, and for water quality control of sewerage where the influence of rainfall is large even though the microorganism concentration is small.

【0050】次に、本実施例の微生物濃度自動計測シス
テムにおいて、図1に示した濃縮装置50以降の構成と
動作を説明する。
Next, in the automatic microorganism concentration measuring system of the present embodiment, the configuration and operation of the concentrating device 50 and the subsequent components shown in FIG. 1 will be described.

【0051】濃縮装置50は膜ろ過、沈降、吸引あるい
は遠心分離などの方法を利用して、被計測水中の微生物
濃度を増加させる。なお、濃縮装置50を通過して微生
物画像計測装置60に送水される被計測水を、以下では
濃縮水呼ぶことにする。
The concentrating device 50 increases the microbial concentration in the water to be measured by using a method such as membrane filtration, sedimentation, suction or centrifugation. The water to be measured that has passed through the concentrating device 50 and is sent to the microorganism image measuring device 60 will be referred to as concentrated water below.

【0052】図5に、膜ろ過方式の濃縮装置50の構成
を示す。501は濃縮処理制御部、502は濃縮率記憶
部、503は原水供給弁、504は濃縮水流出弁、50
5は余剰水流出弁、506はチャンバ、507はろ過
膜、508は液面上限センサ、509は液面下限セン
サ、510は撹拌子である。図示で、原水とは、濃縮装
置50に供給される被計測水、余剰水とは、濃縮水を取
出した後に残る原水を指すものとする。また、原水供給
弁503、濃縮水流出弁504、及び余剰水流出弁50
5は各々、原水供給、濃縮水流出、及び余剰水流出用の
配管を開閉する弁である。なお、チャンバ506はろ過
膜507によって2つのセルに分けられた構造となる
が、原水供給、及び濃縮水流出用の配管は同じセルに、
余剰水流出用の配管は別のセルに接続している。ここ
で、余剰水流出用の配管が接続された側のセルの容量
は、可及的に小さいことが望ましい。なお、濃縮装置
は、遠心濃縮方式、あるいは微生物固定能を有する薬品
を注入して微生物を沈降させる薬沈方式を採用しても良
い。
FIG. 5 shows the structure of a membrane filtration type concentrator 50. Reference numeral 501 is a concentration processing control unit, 502 is a concentration rate storage unit, 503 is a raw water supply valve, 504 is a concentrated water outflow valve, 50
5 is a surplus water outflow valve, 506 is a chamber, 507 is a filtration membrane, 508 is a liquid level upper limit sensor, 509 is a liquid level lower limit sensor, and 510 is a stirrer. In the figure, the raw water is the measured water supplied to the concentrating device 50, and the surplus water is the raw water remaining after the concentrated water is taken out. Further, the raw water supply valve 503, the concentrated water outflow valve 504, and the surplus water outflow valve 50.
5 are valves for opening and closing pipes for supplying raw water, outflowing concentrated water, and outflowing excess water, respectively. Although the chamber 506 has a structure in which it is divided into two cells by a filtration membrane 507, the pipes for supplying raw water and for flowing out concentrated water are in the same cell.
The piping for excess water outflow is connected to another cell. Here, it is desirable that the capacity of the cell on the side to which the pipe for the excess water outflow is connected is as small as possible. The concentrating device may employ a centrifugal concentrating method or a chemical precipitation method in which a drug having a microorganism fixing ability is injected to precipitate microorganisms.

【0053】次に、表1を参照しながら、濃縮処理過程
を説明する。
Next, referring to Table 1, the concentration process will be described.

【0054】[0054]

【表1】 [Table 1]

【0055】濃縮処理制御部501は、原水供給弁50
3、濃縮水流出弁504及び余剰水流出弁505を、表
1のように開閉制御して、濃縮処理第一期〜第四期の処
理内容を実現する。
The concentration treatment control unit 501 is provided with a raw water supply valve 50.
3, the concentrated water outflow valve 504 and the surplus water outflow valve 505 are controlled to open and close as shown in Table 1 to realize the processing contents of the first to fourth periods of the concentration processing.

【0056】さらに、濃縮処理制御部501は濃縮処理
第二期に、濃縮率決定装置40が決定し濃縮率記憶部5
02に記憶されている設定値(適正濃縮率)に基づいて
濃縮率を制御する。この濃縮率制御は、式(11)によ
って液面上限センサ508とび液面下限センサ509の
位置(通常は下限センサのみ)を制御することにより行
われる。
Further, the concentration processing control unit 501 determines that the concentration rate determination device 40 determines the concentration rate storage unit 5 in the second stage of the concentration processing.
The concentration rate is controlled based on the set value (appropriate concentration rate) stored in 02. This concentration rate control is performed by controlling the positions of the liquid level upper limit sensor 508 and the liquid level lower limit sensor 509 (usually only the lower limit sensor) according to equation (11).

【0057】[0057]

【数11】 X0=V1/V2 …(11) ただし、X0:濃縮率記憶部502に記憶された濃縮率
設定値(濃縮倍数)、V1:液面が液面上限センサ50
8の検出端にあるときの液容量(ml)、V2:液面が
液面下限センサ509の検出端にあるときの液容量(m
l)である。
X 0 = V 1 / V 2 (11) where X 0 : concentration ratio set value (concentration multiple) stored in the concentration ratio storage unit 502, V 1 : liquid level upper limit sensor 50
Liquid volume at the detection end of No. 8 (ml), V 2 : liquid volume at the detection end of the liquid level lower limit sensor 509 (m)
l).

【0058】以下、濃縮装置50の濃縮処理を経時的に
説明する。まず始めに、濃縮処理制御部501は予め設
定された一定時間毎に起動し、濃縮処理第一期として、
表1に示すように原水供給弁503を開状態、濃縮水流
出弁504及び余剰水流出弁505を閉状態にする。す
なわち濃縮処理第一期には、前処理装置20から送水さ
れた原水が、原水供給弁503からチャンバ506に流
入し、貯留される。
Hereinafter, the concentration process of the concentration device 50 will be described with time. First, the concentration process control unit 501 is activated at preset constant time intervals, and as the first stage of the concentration process,
As shown in Table 1, the raw water supply valve 503 is opened, and the concentrated water outflow valve 504 and the surplus water outflow valve 505 are closed. That is, in the first stage of the concentration treatment, the raw water sent from the pretreatment device 20 flows into the chamber 506 from the raw water supply valve 503 and is stored therein.

【0059】次に、チャンバ506に流入した原水が、
液面上限センサ508に達すると、液面上限センサ50
8は濃縮処理制御部501に信号を発し、濃縮処理第一
期を終了し、濃縮処理第二期に移行する。濃縮処理制御
部501は余剰水流出弁505を開状態、原水供給弁5
03及び濃縮水流出弁504を閉状態に設定する。すな
わち濃縮処理第二期には、チャンバ506に貯留された
原水がろ過膜507によってろ過され、ろ水が余剰水と
して余剰水流出弁505から排水される。ここでは、ろ
過膜507の細孔を通過できない微生物がチャンバ50
6内に残留し、チャンバ506内の原水中の微生物濃度
が増加していく。
Next, the raw water flowing into the chamber 506 is
When reaching the liquid level upper limit sensor 508, the liquid level upper limit sensor 50
8 issues a signal to the concentration processing control unit 501 to end the first period of the concentration process and shift to the second period of the concentration process. The concentration processing control unit 501 opens the surplus water outflow valve 505 and opens the raw water supply valve 5.
03 and the concentrated water outflow valve 504 are set to a closed state. That is, in the second stage of the concentration process, the raw water stored in the chamber 506 is filtered by the filtration membrane 507, and the filtered water is discharged as excess water from the excess water outflow valve 505. Here, the microorganisms that cannot pass through the pores of the filtration membrane 507 are in the chamber 50.
6, and the concentration of microorganisms in the raw water in the chamber 506 increases.

【0060】チャンバ506内の原水量が減少し、液面
が液面下限センサ509に達すると、液面下限センサ5
09は濃縮処理制御部501に信号を発し、濃縮処理第
三期に移行する。濃縮処理制御部501は濃縮水流出弁
504を開状態、原水供給弁503及び余剰水流出弁5
05を閉状態に設定する。すなわち濃縮処理第三期に
は、チャンバ506に残留し微生物濃度を高められた原
水が、濃縮水として濃縮水流出弁504から抽出され
る。
When the amount of raw water in the chamber 506 decreases and the liquid level reaches the liquid level lower limit sensor 509, the liquid level lower limit sensor 5
09 issues a signal to the concentration processing control unit 501 to shift to the third period of concentration processing. The concentration processing control unit 501 opens the concentrated water outflow valve 504, the raw water supply valve 503, and the surplus water outflow valve 5.
Set 05 to the closed state. That is, in the third stage of the concentration process, the raw water remaining in the chamber 506 and having the microorganism concentration increased is extracted from the concentrated water outflow valve 504 as concentrated water.

【0061】チャンバ506内の濃縮水の全量を抽出し
た後は、濃縮処理第四期となる。濃縮処理第四期は処理
の休止期であり、濃縮処理制御部501は原水供給弁5
03、濃縮水流出弁504、及び余剰水流出弁505す
べてを閉じる。
After the total amount of the concentrated water in the chamber 506 has been extracted, the fourth stage of the concentration process is started. The fourth stage of the concentration treatment is a rest period of the treatment, and the concentration treatment control unit 501 controls the raw water supply valve 5
03, concentrated water outflow valve 504, and excess water outflow valve 505 are all closed.

【0062】また、濃縮処理制御部501は、少なくと
も濃縮処理第二期の間、望ましくは濃縮処理第一期から
第三期の間は、原水あるいは濃縮水中の微生物あるいは
懸濁物質が沈殿しない程度に撹拌子510によって撹拌
する。この撹拌によってろ過膜507の目詰りを低減
し、濃縮処理効率を向上させる。
Further, the concentration control section 501 is such that at least during the second stage of the concentration process, preferably during the first period to the third period of the concentration process, microorganisms or suspended substances in the raw water or the concentrated water do not precipitate. And stirs with a stir bar 510. This stirring reduces clogging of the filtration membrane 507 and improves the concentration treatment efficiency.

【0063】濃縮装置50は、以上の濃縮処理第一期か
ら第四期までの繰返しにより、前処理装置20から送水
された貯留水1を濃縮する。
The concentrating device 50 concentrates the stored water 1 sent from the pretreatment device 20 by repeating the above-described first to fourth concentrating treatments.

【0064】図6は、濃縮装置の逆洗機構を説明する構
成図で、濃縮のための図5の各要素は省略して示してい
る。511は逆洗処理制御部、512は逆洗水供給弁、
513は逆洗水流出弁である。逆洗水供給弁512が開
閉する逆洗水供給用配管がチャンバ506と接続される
位置は、余剰水流出用の配管と同じ側のセルであり、逆
洗水流出弁513が開閉する逆洗水供給用配管は別のセ
ル、すなわち原水供給用、及び濃縮水流出用の配管と同
じ側のセルに接続される。また、逆洗水は、ろ過膜50
7を洗浄する目的から、ポンプなどで加圧状態でチャン
バ506に供給されることが望ましい。
FIG. 6 is a block diagram for explaining the backwashing mechanism of the concentrating device, in which each element of FIG. 5 for concentrating is omitted. 511 is a backwash processing control unit, 512 is a backwash water supply valve,
513 is a backwash water outflow valve. The position where the backwash water supply pipe for opening and closing the backwash water supply valve 512 is connected to the chamber 506 is the cell on the same side as the pipe for the excess water outflow, and the backwash water outflow valve 513 opens and closes the backwash water. The water supply pipe is connected to another cell, that is, a cell on the same side as the pipes for supplying raw water and for supplying concentrated water. In addition, the backwash water is filtered through the filtration membrane 50.
For the purpose of cleaning 7, it is desirable to supply it to the chamber 506 in a pressurized state with a pump or the like.

【0065】この逆洗機構によれば、濃縮装置50は、
濃縮処理が休止する濃縮処理第四期に、表2に示す逆洗
処理が挿入される。
According to this backwashing mechanism, the concentrating device 50 is
The backwashing treatment shown in Table 2 is inserted in the fourth stage of the concentration treatment in which the concentration treatment is stopped.

【0066】[0066]

【表2】 [Table 2]

【0067】以下、逆洗処理を経時的に説明する。濃縮
処理制御部501は、予め設定された一定回数濃縮処理
を繰返した後、濃縮処理第四期に入ると、逆洗処理制御
部511に起動信号を発する。逆洗処理制御部511は
濃縮処理制御部501からの起動信号を受信すると、逆
洗処理第一期として、表2に示すように逆洗水供給弁5
12を開状態、逆洗水流出弁513を閉状態にする。逆
洗処理制御部511はまた、液面上限センサ508を予
め記憶させておく逆洗処理位置に移動し、撹拌子510
を稼働する。すなわち逆洗処理第一期には、供給された
逆洗水がろ過膜507を洗浄しながらチャンバ506に
流入し、貯留される。
The backwashing process will be described below with time. After repeating the concentration process for a preset number of times, the concentration process control unit 501 issues a start signal to the backwash process control unit 511 in the fourth stage of the concentration process. When the backwash process control unit 511 receives the activation signal from the concentration process control unit 501, the backwash water supply valve 5 as shown in Table 2 is set as the first period of the backwash process.
12 is opened and the backwash water outflow valve 513 is closed. The backwash process control unit 511 also moves the liquid level upper limit sensor 508 to the backwash process position where the liquid level upper limit sensor 508 is stored in advance, and the stirrer 510 is moved.
To run. That is, in the first stage of the backwashing process, the supplied backwashing water flows into the chamber 506 and is stored while washing the filtration membrane 507.

【0068】次に、チャンバ506に貯留された逆洗水
が、液面上限センサ509に達すると、液面上限センサ
509は逆洗処理制御部511に信号を発し、逆洗処理
第一期を終了し、逆洗処理第二期となる。逆洗処理制御
部511は逆洗水流出弁513を開状態、逆洗水供給弁
512を閉状態に設定する。また、撹拌子510による
逆洗水の撹拌は継続させる。すなわち濃縮処理第二期に
は、チャンバ506に貯留された逆洗水が、逆洗によっ
てろ過膜507から脱離した物質とともに逆洗水流出弁
513から排水される。
Next, when the backwash water stored in the chamber 506 reaches the liquid level upper limit sensor 509, the liquid level upper limit sensor 509 issues a signal to the backwash process control unit 511 to start the first period of the backwash process. This is the second stage of the backwash process. The backwash process control unit 511 sets the backwash water outflow valve 513 in the open state and the backwash water supply valve 512 in the closed state. The stirring of the backwash water by the stirrer 510 is continued. That is, in the second stage of the concentration process, the backwash water stored in the chamber 506 is discharged from the backwash water outflow valve 513 together with the substance desorbed from the filtration membrane 507 by the backwash.

【0069】チャンバ506内の逆洗水を全量引き抜い
た後は、逆洗処理を終了し、濃縮処理第四期に戻る。す
なわち逆洗処理制御部511は、逆洗水供給弁512、
及び逆洗水流出弁513を閉じる。
After the total amount of the backwash water in the chamber 506 has been withdrawn, the backwash process is terminated and the process returns to the fourth stage of the concentration process. That is, the backwash process control unit 511 controls the backwash water supply valve 512,
And the backwash water outflow valve 513 is closed.

【0070】このような逆洗処理の挿入により、濃縮処
理を再々繰返すに従って生じる原水中の微生物あるいは
懸濁物質によるろ過膜507の目詰りを適宜洗浄し、濃
縮処理の効率向上と、ろ過膜507のメンテナンスの低
減を図ることができる。
By inserting such a backwashing treatment, the clogging of the filtration membrane 507 caused by the microorganisms or suspended substances in the raw water caused by repeating the concentration treatment again is properly washed to improve the efficiency of the concentration treatment and the filtration membrane 507. It is possible to reduce maintenance.

【0071】なおこの実施例では、逆洗処理制御部51
1を起動する時機を、濃縮処理を繰り返した回数によっ
て決定した。しかし、ろ過膜507の目詰りの進行度
は、濃縮処理の回数だけでなく原水である貯留水1中の
物質濃度にも依存し、濃縮処理第三期の処理時間に反映
される。よって、濃縮処理第三期の処理時間の長さを指
標として逆洗の時機を決定しても良い。
In this embodiment, the backwash process control section 51 is used.
The timing of activating 1 was determined by the number of times the concentration process was repeated. However, the degree of progress of clogging of the filtration membrane 507 depends not only on the number of times of the concentration treatment but also on the substance concentration in the stored water 1 which is the raw water, and is reflected in the treatment time of the third stage of the concentration treatment. Therefore, the timing of backwashing may be determined using the length of the treatment time in the third stage of concentration treatment as an index.

【0072】以上、本実施例の濃縮装置50を図5に示
した構成により説明したが、これに限定されるものでは
ない。例えば、濃縮率の制御を液面センサの位置制御に
よらずに、流量計の計測値による制御を実施しても良
い。
The concentrating device 50 of the present embodiment has been described above with the configuration shown in FIG. 5, but the present invention is not limited to this. For example, the control of the concentration rate may be performed by the measured value of the flow meter instead of the position control of the liquid level sensor.

【0073】図7は、流量計を利用する場合の濃縮装置
50の構成図で、積算流量計(F)以外の構成要素は図
5と同じである。液面センサ508、509は所定の上
/下限位置に固定されている。積算流量計514、51
5、516は各々、前処理装置20からの原水量、濃縮
処理第二期に抜き出される余剰水量、濃縮処理第三期に
抽出され微生物画像計測装置60に送水される濃縮水量
を計測する。これら3項目の水量と濃縮率との間には、
式(12)の相関関係が成立する。
FIG. 7 is a block diagram of the concentrating device 50 when a flow meter is used. The components other than the integrating flow meter (F) are the same as those in FIG. The liquid level sensors 508 and 509 are fixed at predetermined upper / lower limit positions. Integrated flow meters 514, 51
Reference numerals 5 and 516 respectively measure the amount of raw water from the pretreatment device 20, the amount of surplus water extracted in the second stage of the concentration process, and the amount of concentrated water extracted in the third stage of the concentration process and sent to the microorganism image measuring device 60. Between these three items of water volume and concentration,
The correlation of Expression (12) is established.

【0074】[0074]

【数12】 X0=Va/(Va−Vb) =Va/Vc =(Vb+Vc)/Vc …(12) ただし、X0:濃縮率設定値、Va:濃縮処理第一期に
チャンバ506に流入した原水量(ml)、Vb:濃縮
処理第二期に抜き出された余剰水量(ml)、Vc:濃
縮処理第三期に抜き出された濃縮水量(ml)である。
X 0 = Va / (Va−Vb) = Va / Vc = (Vb + Vc) / Vc (12) where X 0 : concentration ratio set value, Va: flow into the chamber 506 in the first phase of concentration processing The raw water amount (ml), Vb: surplus water amount extracted in the second stage of the concentration treatment (ml), and Vc: concentrated water amount extracted in the third stage of the concentration treatment (ml).

【0075】すなわち、例えば一回の濃縮処理で使用す
る原水量(Va)を一定とすると、濃縮処理第二期に抜
き出される余剰水量(Vb)の調節制御によって、濃縮
率を制御することができる。また、濃縮水量を一定値に
設定し、濃縮率の設定値に応じて原水量を逆算して調節
することで、毎回一定量の濃縮水量を得ることができ
る。なお、濃縮水量は、Vc=Va−Vbの関係にある
ので、流量計516は省略できる。さらに、流入量Va
を一定として液面上限センサ508で管理するようにす
れば、抜き出された余剰水量Vbを計測する流量計51
5のみでよい。また、流量計は積算型ではなく、カレン
ト流量を測定して積算してもよい。
That is, for example, if the raw water amount (Va) used in one concentration process is constant, the concentration rate can be controlled by adjusting the excess water amount (Vb) extracted in the second stage of the concentration process. it can. Further, by setting the amount of concentrated water to a constant value and adjusting the amount of raw water by back-calculating according to the set value of the concentration rate, it is possible to obtain a constant amount of concentrated water every time. Since the amount of concentrated water has a relationship of Vc = Va-Vb, the flow meter 516 can be omitted. Furthermore, the inflow amount Va
If the liquid level upper limit sensor 508 controls the flow rate to be constant, the flowmeter 51 for measuring the extracted excess water amount Vb.
Only 5 is required. Further, the flow meter is not an integrating type, and the current flow rate may be measured and integrated.

【0076】次に、微生物画像計測装置について、図8
の機能ブロック図を参照しながら説明する。微生物画像
計測装置60は、大きく分けて撮像部601、及び画像
処理部602の2つの部分から構成される。撮像部60
1は濃縮装置50から送水された濃縮水中の微生物の拡
大画像を撮影し、画像処理部602に送信するもので、
具体的には生物顕微鏡に接続したテレビカメラに類した
ものが望ましい。また、画像処理部602は、画像処理
によって微生物を複数種類に分類して計測するもので、
撮像部601から送信された濃縮水の拡大画像中の微生
物数及びまたは微生物の占める面積を計測する。
Next, the microorganism image measuring device is shown in FIG.
This will be described with reference to the functional block diagram of FIG. The microorganism image measuring device 60 is roughly divided into two parts, an imaging unit 601 and an image processing unit 602. Imaging unit 60
Reference numeral 1 is for capturing an enlarged image of the microorganisms in the concentrated water sent from the concentrating device 50 and transmitting it to the image processing unit 602.
Specifically, a camera similar to a television camera connected to a biological microscope is desirable. The image processing unit 602 measures the microorganisms by classifying them into a plurality of types by image processing.
The number of microbes and / or the area occupied by the microbes in the enlarged image of the concentrated water transmitted from the imaging unit 601 are measured.

【0077】撮像部601において、601aは映像入
手回路、601bはA/D変換回路である。映像入手回
路601aは一定時間毎に濃縮水の拡大濃淡画像を撮像
する。ここで、映像入手回路601aの起動時間間隔
は、濃縮装置50の濃縮処理制御部501の起動信号発
信の時間間隔と等しい。あるいは、濃縮制御部501の
信号によって映像入手回路601aを起動しても良い。
映像入手回路601aによって取得された画像は、A/
D変換回路601bによってディジタル信号に変換さ
れ、画像処理部602に送信される。映像入手回路60
1aによって撮像された後の濃縮水は装置外に排水され
る。
In the image pickup section 601, 601a is an image acquisition circuit and 601b is an A / D conversion circuit. The image acquisition circuit 601a captures an enlarged grayscale image of concentrated water at regular intervals. Here, the activation time interval of the image acquisition circuit 601a is equal to the activation signal time interval of the concentration processing control unit 501 of the concentration device 50. Alternatively, the image acquisition circuit 601a may be activated by a signal from the concentration control unit 501.
The image acquired by the video acquisition circuit 601a is A /
The digital signal is converted into a digital signal by the D conversion circuit 601b and transmitted to the image processing unit 602. Video acquisition circuit 60
The concentrated water imaged by 1a is drained to the outside of the device.

【0078】画像処理部602において、画像処理回路
602aは受信した画像を処理し、認識された物体一
つ、一つについて、面積や周囲長、短辺・長辺の長さ、
穴の数、穴の面積、突起点の数などの画像特徴量を算出
する。ここで、物体とは濃縮水中に存在する微生物、及
びその他のゴミ(土砂の顆粒状塊など)を指すものとす
る。また、画像処理とは、二値化処理やノイズ除去処
理、ラベリング処理などの画像処理方法を組合せて微生
物分類計測のためのアルゴリズムを構築し、実行するも
のとする。具体的には、本発明者らによる特開平5−2
63411号に開示している画像処理方法などが利用で
きる。
In the image processing unit 602, the image processing circuit 602a processes the received image, and for each recognized object, the area and perimeter, the short side / long side length,
Image feature quantities such as the number of holes, the area of holes, and the number of protrusion points are calculated. Here, the object refers to microorganisms existing in the concentrated water and other dust (eg, a granular lump of earth and sand). Further, the image processing is to construct and execute an algorithm for microbial classification measurement by combining image processing methods such as binarization processing, noise removal processing, and labeling processing. Specifically, the Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-2 by the present inventors
The image processing method disclosed in No. 63411 can be used.

【0079】画像処理回路602aによって処理された
画像は、処理される前の拡大濃淡画像と共に、画像メモ
リ602bに入力され格納される。画像処理回路602
aで得られた各物体の画像特徴量は情報処理回路602
cに入力される。情報処理回路602cはルールベース
602dに予め入力された判定ルールを参照して物体を
複数項目に分類し、分類項目ごとに計数する。ここで、
分類項目とは主に物体の形状に基づいたもので、例え
ば、線形、星形、長方形、円形、楕円形などである。ル
ールベース602dには、各形状について画像特徴量
(あるいは複数の画像特徴量の演算によって得られる所
定数値)の数値範囲に基づいた判定ルールを入力してお
く。例えば、「短辺と長辺の比が一定値a1以下、か
つ、突起点の数が一定値a2以下であるならば、その物
体は線形である」あるいはまた、「物体の面積と外接長
方形の面積の比が一定値b1以下、かつ、突起点の数が
一定値b2以上であるならば、その物体は星形である」
という形状判定ルールなどである。
The image processed by the image processing circuit 602a is input and stored in the image memory 602b together with the enlarged grayscale image before being processed. Image processing circuit 602
The image feature amount of each object obtained in a is the information processing circuit 602.
c. The information processing circuit 602c classifies the object into a plurality of items with reference to the determination rule previously input to the rule base 602d, and counts each of the classification items. here,
The classification items are mainly based on the shape of the object, and are, for example, linear, star-shaped, rectangular, circular, and elliptical. In the rule base 602d, the determination rule based on the numerical range of the image characteristic amount (or the predetermined numerical value obtained by the calculation of a plurality of image characteristic amounts) is input for each shape. For example, "if the ratio of the short side to the long side is a constant value a 1 or less and the number of protrusion points is a constant value a 2 or less, the object is linear" or "the area of the object and the circumscribed If the ratio of the areas of the rectangles is a constant value b 1 or less and the number of protruding points is a constant value b 2 or more, the object is a star. "
Shape determination rule.

【0080】情報処理回路602cの計数結果は微生物
濃度算出装置70、及び表示装置80に送信されるとと
もにデータベース602eに入力され、格納される。
The counting result of the information processing circuit 602c is transmitted to the microorganism concentration calculating device 70 and the display device 80 and is also input and stored in the database 602e.

【0081】本実施例によれば、画像計測の利点である
形状認識の効果を高め、微生物の大まかな種類ごとの個
体数を精度良く計測することができる。
According to the present embodiment, the effect of shape recognition, which is an advantage of image measurement, can be enhanced, and the number of individuals of each type of microorganism can be accurately measured.

【0082】以上、微生物画像計測装置60の処理につ
いて説明した。なお、微生物画像計測装置60は、水質
事故や異常気象時にも対応できるように、一定時間ごと
の起動だけでなく、オペレータの判断によって任意に起
動することもできる。
The processing of the microorganism image measuring device 60 has been described above. The microorganism image measuring device 60 can be activated not only at regular time intervals but also at the operator's discretion so as to cope with water quality accidents and abnormal weather.

【0083】次に、微生物濃度算出装置70の構成と処
理内容について、図9を参照しながら説明する。同図
で、701は微生物濃度演算回路、702はデータベー
スである。微生物画像計測装置60の情報処理回路60
2cから送信された微生物画像計測結果は、微生物濃度
演算回路701に入力される。微生物濃度演算回路70
1は微生物画像計測装置60によって得られた微生物デ
ータと、濃縮率算定装置40から送信された濃縮率の値
から、式(13)のように濃縮される前の被計測水中の
微生物濃度Bを算出する。
Next, the structure and processing contents of the microorganism concentration calculating device 70 will be described with reference to FIG. In the figure, 701 is a microorganism concentration calculation circuit, and 702 is a database. Information processing circuit 60 of microorganism image measuring device 60
The microorganism image measurement result transmitted from 2c is input to the microorganism concentration calculation circuit 701. Microbial concentration calculation circuit 70
1 indicates the microbial concentration B in the measured water before concentration as shown in Expression (13) from the microbial data obtained by the microbial image measuring device 60 and the value of the concentration ratio transmitted from the concentration ratio calculating device 40. calculate.

【0084】[0084]

【数13】 B=γB0/X0 …(13) ただし、B0:貯留水1中の微生物濃度(cells/
ml)、γ:換算係数、X0:濃縮率である。
[Equation 13] B = γB 0 / X 0 (13) where, B 0 : microorganism concentration in the stored water 1 (cells /
ml), γ: conversion factor, X 0 : concentration rate.

【0085】ここで、換算係数γは、微生物画像計測に
使用する拡大画像の一視野範囲で捕捉することのできる
計測対象水量に依存する数値で、γ=103/μlであ
る。微生物濃度演算回路701は、式(13)から算出
した微生物濃度を、データベース702及び表示装置8
0に送信する。
Here, the conversion coefficient γ is a numerical value depending on the amount of water to be measured that can be captured in one visual field range of the enlarged image used for measuring the microorganism image, and γ = 10 3 / μl. The microorganism concentration calculation circuit 701 uses the database 702 and the display device 8 to calculate the microorganism concentration calculated from the equation (13).
Send to 0.

【0086】表示装置80は、濁度計30やクロロフイ
ルa濃度計31から送信された濁度や濃度の水質デー
タ、濃縮率決定装置40から送信された濃縮率のデー
タ、微生物画像計測装置60から送信された微生物形状
や大きさなどの画像データ、微生物濃度算出装置70か
ら送信された微生物濃度のデータを、時系列に蓄積する
蓄積手段を具備すると共に、それらを数値またはグラフ
にて表示する。
The display device 80 displays the water quality data of the turbidity and the concentration transmitted from the turbidity meter 30 and the chlorophyll a concentration meter 31, the concentration rate data transmitted from the concentration rate determination device 40, and the microorganism image measurement device 60. A storage means for storing the transmitted image data such as the shape and size of the microorganisms and the data of the microorganism concentration transmitted from the microorganism concentration calculation device 70 in time series is provided, and these are displayed as numerical values or graphs.

【0087】図10に、表示装置80における各項目の
表示の一例を示す。なお、表示の項目は、全ての項目を
表示するだけでなく、オペレータの指示によって特定の
項目を選択することができる。例えば、微生物分類表示
のボタンを選択し、図2に示す微生物の形状別個数を表
示することもできる。この表示により、認識結果の良否
を直接、目視で把握できる効果がある。
FIG. 10 shows an example of the display of each item on the display device 80. In addition to displaying all items, specific items can be selected according to an operator's instruction. For example, it is also possible to select the microorganism classification display button and display the number of distinct shapes of microorganisms shown in FIG. This display has an effect that the quality of the recognition result can be directly visually grasped.

【0088】また、画面左に示すように、微生物濃度、
微生物の大きさ、濁度、クロロフイルa濃度、濃縮率な
どの経時変化が表示されている。この表示により、アオ
コなどの微生物の増減を一目で把握できる効果がある。
さらに、画面右に示す濃縮率変更のボタンを選択し、被
計測水の微生物の処理画像等を観測しながら、濃縮率の
数値範囲や換算係数などを適正に試験調整できる。
As shown on the left side of the screen, the microbial concentration,
Changes over time such as the size of microorganisms, turbidity, chlorophyll a concentration, and concentration rate are displayed. This display has an effect that the increase / decrease of microorganisms such as blue-green algae can be grasped at a glance.
Further, by selecting the button for changing the concentration rate shown on the right side of the screen, the numerical range of the concentration rate, the conversion factor, etc. can be properly tested and adjusted while observing the processed image of the microorganisms in the measured water.

【0089】なお、上記した濃縮率決定装置40、濃縮
処理制御部501、逆洗処理制御部511、微生物画像
計測装置60、微生物濃度算出装置70などの全部また
は一部は、共通の処理装置(CPU)によるソフトウエ
ア機能として実現できる。
All or part of the above-described concentration rate determination device 40, concentration process control unit 501, backwash process control unit 511, microorganism image measuring device 60, microorganism concentration calculation device 70, etc. are common processing devices ( It can be realized as a software function by a CPU.

【0090】以上説明したように、本実施例の微生物濃
度自動計測システムによれば、被計測水の濃縮がその水
質値を基に適正な範囲に制御できるので、微生物濃度の
計測処理の効率と測定精度を飛躍的に向上できる。
As described above, according to the microorganism concentration automatic measuring system of the present embodiment, the concentration of the water to be measured can be controlled within an appropriate range based on the water quality value thereof, so that the efficiency of the microorganism concentration measuring process can be improved. The measurement accuracy can be dramatically improved.

【0091】これにより、微生物の種類ごとの詳細なデ
ータを効率良く計測することができ、赤潮やアオコとい
った微生物の異常増殖による被害の発生機構の解明に寄
与することができる。
As a result, it is possible to efficiently measure detailed data for each type of microorganism, and it is possible to contribute to the elucidation of the mechanism of damage caused by abnormal growth of microorganisms such as red tide and water-bloom.

【0092】また、濃縮の制御の指標となる水質値の目
標値は、環境条件に応じて自動的または半自動的に可変
できるので、オンライン計測が可能になり、実時間での
水質管理や時系列のデータ収集が実現できる。
Since the target value of the water quality value, which is an index for controlling the concentration, can be changed automatically or semi-automatically according to the environmental conditions, online measurement becomes possible, and the water quality control in real time and time series can be performed. Data collection can be realized.

【0093】さらに、濁度計とクロロフィルa濃度計を
併用的に用いるので、降雨による土砂等の影響を回避で
き、実用に供しえる濃縮制御の管理が可能になる。これ
により、浄水場において、ろ過池や、生物活性炭塔など
の高度処理設備から漏出した微量の微生物の濃度も適正
に濃縮して計測でき、水道水のなどの実時間での水質管
理を可能にする。
Further, since the turbidity meter and the chlorophyll a concentration meter are used together, it is possible to avoid the influence of sediment etc. due to rainfall, and it is possible to manage the concentration control for practical use. As a result, it is possible to properly concentrate and measure the concentration of minute amounts of microorganisms leaked from advanced treatment equipment such as filtration ponds and biological activated carbon towers at water purification plants, enabling real-time water quality control such as tap water. To do.

【0094】[0094]

【発明の効果】本発明によれば、微生物濃度の画像計測
において、被計測水の直接計測できる水質値(濁度やク
ロロフイル濃度aなど)とその目標値を基に、濃縮率を
適正に制御することができるので、計測効率の向上と計
測誤差の減少に効果がある。
According to the present invention, in image measurement of microbial concentration, the concentration rate is appropriately controlled based on the water quality value (turbidity, chlorophyll concentration a, etc.) that can be directly measured and the target value thereof. Therefore, it is effective in improving the measurement efficiency and reducing the measurement error.

【0095】また、水質値の目標値を計測の環境条件に
対応して可変できるので、オンラインの微生物濃度の計
測が可能で、実時間の水質管理やアオコや赤潮などの発
生機構の解明に寄与できる。
Since the target value of the water quality value can be varied according to the environmental conditions of measurement, it is possible to measure the microorganism concentration online, contributing to real-time water quality control and the elucidation of the mechanism of occurrence of water-bloom, red tide, etc. it can.

【0096】さらに、降雨などによる土砂等の混入に影
響されずに、被計測水の濃縮率を適正に制御することが
できるので、微生物濃度が非常に低い浄水場における浄
水中の漏出微生物の実時間検出が可能になり、水道水の
水質管理に寄与できる。
Furthermore, since the concentration rate of the water to be measured can be controlled appropriately without being affected by the mixing of soil and sand due to rainfall, etc., the actual concentration of leaked microorganisms in the purified water in a water purification plant where the concentration of microorganisms is extremely low. It becomes possible to detect the time and contribute to the water quality control of tap water.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例による微生物濃度計測装置の
概略の構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a microorganism concentration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】微生物の画像計測において、計測対象画像と計
測結果の対応例を示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of correspondence between measurement target images and measurement results in image measurement of microorganisms.

【図3】濃縮率決定装置の構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a concentration rate determination device.

【図4】本発明の別の実施例による微生物濃度計測装置
の概略の構成図。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a microorganism concentration measuring apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図5】濃縮装置の一実施例を示す構成図。FIG. 5 is a configuration diagram showing an embodiment of a concentrating device.

【図6】濃縮装置の逆洗処理機構の構成図。FIG. 6 is a configuration diagram of a backwashing mechanism of the concentrating device.

【図7】濃縮装置の別の実施例を示す構成図。FIG. 7 is a configuration diagram showing another embodiment of the concentrating device.

【図8】微生物画像計測装置の構成を示すブロック図。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a microorganism image measuring device.

【図9】微生物濃度算出装置の構成を示すブロック図。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a microorganism concentration calculation device.

【図10】微生物濃度計測装置における計測結果の表示
例図。
FIG. 10 is a diagram showing a display example of measurement results in the microorganism concentration measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…湖沼やダムなどの貯留水、10…採水装置、20…
前処理装置、30…濁度計、40…濃縮率決定装置、5
0…濃縮装置、60…微生物画像計測装置、70…微生
物濃度算出装置、80…表示装置。
1 ... Reservoir water such as lakes and dams, 10 ... Water sampling device, 20 ...
Pretreatment device, 30 ... Turbidimeter, 40 ... Concentration rate determination device, 5
0 ... Concentrating device, 60 ... Microbial image measuring device, 70 ... Microbial concentration calculating device, 80 ... Display device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 昭二 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 矢萩 捷夫 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 依田 幹雄 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 原 直樹 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 山越 信義 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 馬場 研二 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 寺園 勝二 東京都千代田区麹町二丁目14番2号 財団 法人ダム水源地環境整備センター内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shoji Watanabe 7-1-1 Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Yasuo Yahagi 1-chome, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki No. 1 Incorporated company Hitachi Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Mikio Yoda 5-2-1 Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Incorporated Hitachi Ltd. Omika Plant (72) Inventor Naoki Hara Omika, Hitachi City, Ibaraki Prefecture 5-2-1 machi, Hitachi Ltd. Omika factory (72) Inventor Nobuyoshi Yamakoshi 5-2-1 Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Omika factory (72) Inventor Kenji Baba Ibaraki 7-1, 1-1 Omika-cho, Hitachi, Ltd. Hitachi Research Laboratory, Hitachi Ltd. (72) Inventor Katsuji Terazono Chiyoda-ku, Tokyo 2-14-2 Kojimachi Inside the dam water source environment maintenance center

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水中の微生物の濃度を所定の画像処理に
より計測する微生物濃度の計測方法において、 被計測水中の微生物濃度に依存しその指標となる所定水
質値を被計測水から直接的に測定し、被計測水中の微生
物が過密または過疎になることなく適正化されるように
目標値が予め定められていて、この目標値と前記所定水
質値に基づいて濃縮率を決定し、被計測水をその微生物
濃度が増加するように前記濃縮率に濃縮し、この濃縮さ
れた被計測水に対し前記所定の画像処理による計測を行
うことを特徴とする微生物濃度の計測方法。
1. A method for measuring the concentration of microorganisms by measuring the concentration of microorganisms in water by predetermined image processing, wherein a predetermined water quality value, which is an index of the concentration of microorganisms in the measured water, is directly measured from the measured water. However, the target value is set in advance so that the microorganisms in the measured water are optimized without becoming overcrowded or depopulated, and the concentration rate is determined based on this target value and the predetermined water quality value. Is concentrated to the concentration ratio so that the concentration of the microorganisms increases, and the concentrated water to be measured is measured by the predetermined image processing.
【請求項2】 請求項1において、 前記所定水質値は、濁度、吸光度、植物プランクトンに
特有な物質であるクロロフィルa濃度の一つ、あるい
は、少なくとも二つ以上の合成値であることを特徴とす
る微生物濃度の計測方法。
2. The predetermined water quality value according to claim 1, wherein the predetermined water quality value is one of turbidity, absorbance, and chlorophyll a concentration which is a substance peculiar to phytoplankton, or a synthetic value of at least two or more. Measuring method of microbial concentration.
【請求項3】 請求項1または2において、 前記所定水質値の目標値またはこの目標値を算出するた
めの換算係数は、天候または、天候や水温等の環境条件
に応じて、自動または半自動的に変更することを特徴と
する微生物濃度の計測方法。
3. The target value of the predetermined water quality value or a conversion coefficient for calculating the target value according to claim 1 or 2, depending on weather or environmental conditions such as weather and water temperature. A method for measuring the concentration of microorganisms, characterized in that
【請求項4】 請求項1、2または3において、 前記所定水質値の目標値は、その上限および/または下
限を示す数値範囲によって与えられることを特徴とする
微生物濃度の計測方法。
4. The method for measuring a microorganism concentration according to claim 1, 2 or 3, wherein the target value of the predetermined water quality value is given by a numerical range indicating an upper limit and / or a lower limit thereof.
【請求項5】 水中の微生物の濃度を所定の画像処理に
より計測する微生物濃度の計測方法において、 被計測水中の微生物濃度の指標となる濁度とクロロフィ
ルa濃度を被計測水から直接的に測定し、それら濁度と
クロロフイルa濃度を所定の関係式で計算した所定水質
値と、被計測水中の微生物が過密または過疎になること
なく適正に計測されるように前記所定水質値の目標値を
予め定め、この目標値と前記所定水質値の比から濃縮率
を決定し、被計測水をその濃縮率に濃縮制御し、濃縮さ
れた被計測水に対し前記所定の画像処理による計測を行
うことを特徴とする微生物濃度の計測方法。
5. A microbial concentration measuring method for measuring the concentration of microorganisms in water by predetermined image processing, wherein the turbidity and chlorophyll a concentration, which are indicators of the concentration of microorganisms in the measured water, are directly measured from the measured water. Then, the turbidity and the chlorophyll a concentration are calculated by a predetermined relational expression, and the target value of the predetermined water quality value is set so that the microorganisms in the measured water are appropriately measured without becoming overcrowded or depopulated. Determine the concentration rate from the ratio of this target value and the predetermined water quality value in advance, control the concentration of the measured water to the concentration rate, and measure the concentrated measured water by the predetermined image processing. A method for measuring the concentration of microorganisms characterized by.
【請求項6】 請求項5において、 前記所定の関係式は、降雨の程度に応じて補正した濁度
と前記クロロフイルa濃度を加算または平均することに
より行うことを特徴とする微生物濃度の計測方法。
6. The method for measuring a microbial concentration according to claim 5, wherein the predetermined relational expression is determined by adding or averaging the turbidity corrected according to the degree of rainfall and the chlorophyll a concentration. .
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項において、 前記所定の画像処理は、形状認識により微生物を分類
し、微生物の類別に微生物濃度(微生物数または微生物
の占める面積)を計測することを特徴とする微生物濃度
の計測方法。
7. The predetermined image processing according to claim 1, wherein the predetermined image processing classifies the microorganisms by shape recognition and measures the microorganism concentration (the number of microorganisms or the area occupied by the microorganisms) for each type of microorganisms. A method for measuring the concentration of microorganisms, which is characterized in that
【請求項8】 水中の微生物の濃度を画像処理により計
測する微生物濃度の計測装置において、 被計測水の微生物濃度の指標となる濁度、吸光度または
クロロフイルa濃度の一つ、あるいは、それらの二つ以
上からなる所定水質値を計測する水質計測手段と、 被計測水の微生物の濃度を指定された濃縮率に濃縮する
濃縮手段と、 濃縮された被計測水中の微生物を視覚的に拡大して撮像
し、拡大画像を取得する撮像手段と、 前記拡大画像中の微生物濃度を画像処理によって計測す
る微生物画像計測手段と、 前記拡大画像中の微生物が過密または過疎になることな
く適正化される前記所定水質値の目標値または数値範囲
を予め記憶させる記憶手段と、 前記水質値の目標値または数値範囲と前記水質計測手段
によって計測された所定水質値に基づいて前記濃縮率を
決定し、前記濃縮手段を制御する濃縮率制御手段と、 前記濃縮手段の濃縮率と前記微生物画像計測手段によっ
て計測された微生物濃度とから濃縮前の被計測水中の微
生物濃度を算出する微生物濃度算出手段と、を備えるこ
とを特徴とする微生物濃度の計測装置。
8. A microbial concentration measuring device for measuring the concentration of microorganisms in water by image processing, wherein one of turbidity, absorbance or chlorophyll-a concentration, which is an index of the microbial concentration of water to be measured, or both of them. Water quality measuring means for measuring a predetermined water quality value consisting of three or more, concentrating means for concentrating the concentration of microorganisms in the measured water to a specified concentration rate, and visually enlarging the concentrated microorganisms in the measured water. Imaging means for capturing and acquiring an enlarged image, a microorganism image measuring means for measuring the concentration of microorganisms in the enlarged image by image processing, and the microorganisms in the enlarged image are optimized without being overcrowded or depopulated Storage means for pre-storing a target value or numerical range of the predetermined water quality value, based on the target value or numerical range of the water quality value and the predetermined water quality value measured by the water quality measuring means Determining the concentration rate in, the concentration rate control means for controlling the concentration means, the concentration rate of the concentration means and the microorganism concentration measured by the microorganism image measuring means from the concentration of microorganisms in the water to be measured before concentration A microbial concentration measuring device, comprising: a microbial concentration calculating means for calculating.
【請求項9】 河川、湖沼、ダムあるいは浄水場などの
水をサンプリングし、被計測水中の微生物の濃度を画像
処理によりオンライン計測する微生物濃度の計測装置に
おいて、 夾雑物などを除去しながら被計測水を採取するサンプリ
ング手段と、 被計測水の微生物濃度に依存しその指標となる所定水質
値として濁度またはクロロフイルa濃度を計測し、また
は計測した濁度とクロロフイルa濃度を所定の関係式で
計算して前記所定水質値を求める水質計測手段と、 被計測水を指定された濃縮率に濃縮する濃縮手段と、 濃縮された被計測水中の微生物を視覚的に拡大して撮像
し、拡大画像を取得する撮像手段と、 前記拡大画像中の微生物濃度を形状認識によって微生物
の種類毎に計測する微生物画像計測手段と、 前記拡大画像中の微生物が過密または過疎になることな
く適正化される前記所定水質値の目標値または数値範囲
を予め記憶させる記憶手段と、 前記所定水質値の目標値または数値範囲と前記水質計測
手段によって計測された所定水質値に基づいて前記濃縮
率を決定し、前記濃縮手段を制御する濃縮率制御手段
と、 前記濃縮手段の濃縮率と前記微生物画像計測手段によっ
て計測された微生物濃度とから濃縮前の被計測水中の微
生物濃度を算出する微生物濃度算出手段と、を備えるこ
とを特徴とする微生物濃度の計測装置。
9. A microbial concentration measuring device that samples water from rivers, lakes, dams, water purification plants, etc., and online-measures the concentration of microorganisms in the water to be measured by measuring the concentration of contaminants while removing impurities. Sampling means for collecting water and turbidity or chlorophyll a concentration as a predetermined water quality value depending on the microbial concentration of the measured water and used as an index, or measured turbidity and chlorophyll a concentration by a predetermined relational expression. Water quality measuring means for calculating the predetermined water quality value, concentrating means for concentrating the measured water to a specified concentration rate, and visually enlarging and imaging the microorganisms in the concentrated measured water And an image capturing unit that acquires the microbial concentration in the enlarged image, and a microbial image measuring unit that measures the microbial concentration in the enlarged image for each type of microorganism by shape recognition. Storage means for pre-storing a target value or numerical range of the predetermined water quality value that is optimized without becoming dense or sparse, a target value or numerical range of the predetermined water quality value and the predetermined water quality measured by the water quality measuring means Determine the concentration rate based on the value, the concentration rate control means for controlling the concentration means, the concentration of the concentration means and the concentration of microorganisms measured by the microorganism image measuring means in the measured water before concentration A microbial concentration measuring device, comprising: a microbial concentration calculating means for calculating a microbial concentration.
【請求項10】 請求項8または9において、 前記記憶装置は、前記水質値の目標値または数値範囲を
天候や水温などの環境条件に対応して記憶し、前記濃縮
率制御手段は、設定または計測される前記環境条件に応
じて適正な値を参照できるように構成されてなることを
特徴とする微生物濃度の計測装置。
10. The storage device according to claim 8, wherein the storage device stores the target value or numerical range of the water quality value in correspondence with environmental conditions such as weather and water temperature, and the concentration rate control means sets or An apparatus for measuring a microorganism concentration, which is configured so that an appropriate value can be referred to according to the environmental condition to be measured.
【請求項11】 請求項8、9または10において、 前記濃縮手段は、濃縮膜により区分された上部チャンバ
と下部チャンバを設け、上部チャンバの上部には被計測
水の供給弁、その下端には濃縮液の抽出弁をそれぞれ設
け、下部チャンバの底部には濃縮膜を通過する被計測水
の排出弁を設け、前記濃縮率制御手段は、前記供給弁を
開放して被計測水を第1の所定量だけ貯流し、次に前記
排出弁を開放して前記上部チャンバ内の貯流水を、前記
第1の所定量と前記濃縮率とから算出される第2の所定
量になるまで排出し、しかる後に前記抽出弁を開放して
前記第2の所定量に濃縮された被計測水を抽出できるよ
うに構成されてなることを特徴とする微生物濃度の計測
装置。
11. The concentrating means according to claim 8, 9 or 10, wherein the concentrating means is provided with an upper chamber and a lower chamber which are divided by a concentrating film, and a measured water supply valve is provided above the upper chamber and a lower end thereof is provided. Concentrated liquid extraction valves are provided respectively, and a measured water discharge valve that passes through the concentrated membrane is provided at the bottom of the lower chamber, and the concentration rate control means opens the supply valve to supply the measured water to the first. Store a predetermined amount, then open the discharge valve and discharge the stored water in the upper chamber until a second predetermined amount calculated from the first predetermined amount and the concentration rate is reached, Thereafter, the extraction valve is opened to extract the measured water concentrated to the second predetermined amount, and the microorganism concentration measuring apparatus is characterized.
【請求項12】 請求項8、9、10または11におい
て、 前記微生物濃度算出手段により算出された微生物濃度
(個数)と、前記水質計測手段によって計測された水質
値及び前記濃縮手段に設定された濃縮率を時系列に記憶
する記憶手段を備えることを特徴とする微生物濃度の計
測装置。
12. The microorganism concentration (number) calculated by the microorganism concentration calculating means, the water quality value measured by the water quality measuring means, and the concentration means according to claim 8, 9, 10 or 11. A microorganism concentration measuring apparatus, comprising: a storage unit that stores concentration rates in time series.
【請求項13】 請求項12において、 前記微生物濃度算出手段により算出された微生物濃度
(個数)及び、前記水質計測手段によって計測された水
質値、前記濃縮手段に設定された濃縮率の1つ以上との
数値および/またはグラフと、前記微生物画像計測手段
によって処理された微生物画像を表示する手段を備える
ことを特徴とする微生物濃度の計測装置。
13. The one or more of claim 12, wherein the microorganism concentration (number) calculated by the microorganism concentration calculating means, the water quality value measured by the water quality measuring means, and the concentration rate set in the concentrating means. And a graph and a means for displaying the microbial image processed by the microbial image measuring means.
JP7168784A 1995-07-04 1995-07-04 Method and system for measuring concentration of microorganism Pending JPH0921738A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7168784A JPH0921738A (en) 1995-07-04 1995-07-04 Method and system for measuring concentration of microorganism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7168784A JPH0921738A (en) 1995-07-04 1995-07-04 Method and system for measuring concentration of microorganism

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0921738A true JPH0921738A (en) 1997-01-21

Family

ID=15874413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7168784A Pending JPH0921738A (en) 1995-07-04 1995-07-04 Method and system for measuring concentration of microorganism

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0921738A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008241584A (en) * 2007-03-28 2008-10-09 Kurita Water Ind Ltd Method and apparatus for measuring number of particulates in ultrapure water
JP2013188157A (en) * 2012-03-13 2013-09-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method for determining concentration of microalgae, and apparatus
KR20150086559A (en) * 2007-11-08 2015-07-28 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 Ship
KR20170112404A (en) * 2016-03-31 2017-10-12 광주과학기술원 Method for predicting concentration of pathogenic microorganism using remote sensing hiperspectral images

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008241584A (en) * 2007-03-28 2008-10-09 Kurita Water Ind Ltd Method and apparatus for measuring number of particulates in ultrapure water
KR20150086559A (en) * 2007-11-08 2015-07-28 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 Ship
KR20160014115A (en) * 2007-11-08 2016-02-05 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 Ship
JP2013188157A (en) * 2012-03-13 2013-09-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method for determining concentration of microalgae, and apparatus
KR20170112404A (en) * 2016-03-31 2017-10-12 광주과학기술원 Method for predicting concentration of pathogenic microorganism using remote sensing hiperspectral images

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101384342B (en) Method and system for monitoring reverse osmosis membranes
CN103534658B (en) Operation monitors the diagnostic equipment
JP4950908B2 (en) Method and apparatus for determining coagulant injection rate in water treatment method for coagulation sedimentation treatment
CN112394152A (en) Water quality real-time intelligent monitoring analysis management system based on big data
JPH0627014A (en) Method and apparatus for monitoring contamination of water
CN1313895C (en) Method and system for controlling coagulant filling rate by on-line measuring flocculate sedimentation speed
CN105261027A (en) Method and system for detecting sludge settlement ratio based on image processing
CN109086517A (en) A kind of exceeded quick emergency calculation method of small watershed Mixing Coefficient in Rectangular Channels maximal workload
CN112229770A (en) Device for automatically collecting, observing and identifying activated sludge sedimentation experiment process
JPH0720119A (en) Method and system for supporting management of water purification plant
CN101786675A (en) Device and method for separating multi-parameter wastewater sources
JP5564356B2 (en) Remote water purification system
JPH0921738A (en) Method and system for measuring concentration of microorganism
US20100066547A1 (en) Method for monitoring water quality
CN100571851C (en) The presuming method of stable membrane filtration flux
JPH0790234B2 (en) Sewage treatment method and device with activated sludge
JP3148314B2 (en) Aquatic observation, monitoring and purification system
JP3475513B2 (en) Intake water quality control device
CN117233340A (en) Method and system for detecting concentration of organic pollutants
JP2001027634A (en) Water quality-monitoring system
CN110565593B (en) Ecological water purification dam
JPH01199608A (en) Controller for injection of flocculant in water purifying plant
FR2619559A1 (en) PROCESS FOR REGULATION OF WATER PURIFICATION FACILITIES
JPH06296958A (en) Device for supporting operation of purification equipment in stored water
JPH06277687A (en) Mlss gauge