JPH0989839A - バイオセンサ応用水質計 - Google Patents
バイオセンサ応用水質計Info
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- JPH0989839A JPH0989839A JP7250290A JP25029095A JPH0989839A JP H0989839 A JPH0989839 A JP H0989839A JP 7250290 A JP7250290 A JP 7250290A JP 25029095 A JP25029095 A JP 25029095A JP H0989839 A JPH0989839 A JP H0989839A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】上下水道の各処理プロセスの水や河川水などの
化学成分分析用バイオセンサ応用水質計測器で、実用上
の問題点である検水中の懸濁物質除去用の採水フィルタ
−の長寿命化と、白金正極、鉛負極とアルカリ性電解液
とから成るバイオセンサ用溶存酸素電極の出力安定化と
低下防止とを図る。 【解決手段】測定試料への空気供給用エア−ポンプを２
流路として、一方を採水フィルタの逆洗用と圧力センサ
を使った流路閉塞の検出用とすることにより、採水フィ
ルタの長寿命化が達成できた。また、溶存酸素電極をカ
−ボンフェルトの正極と鉛負極と酢酸を主成分とする酸
性電解液とすることにより、鉛負極に水酸化物が付着し
なくなり、出力が安定で長寿命とすることができ、電極
の再生頻度を少なくできた。さらに、金網を加えて固定
化微生物膜の装着や交換が容易なフローセルタイプのセ
ンサ構造に改良した。
化学成分分析用バイオセンサ応用水質計測器で、実用上
の問題点である検水中の懸濁物質除去用の採水フィルタ
−の長寿命化と、白金正極、鉛負極とアルカリ性電解液
とから成るバイオセンサ用溶存酸素電極の出力安定化と
低下防止とを図る。 【解決手段】測定試料への空気供給用エア−ポンプを２
流路として、一方を採水フィルタの逆洗用と圧力センサ
を使った流路閉塞の検出用とすることにより、採水フィ
ルタの長寿命化が達成できた。また、溶存酸素電極をカ
−ボンフェルトの正極と鉛負極と酢酸を主成分とする酸
性電解液とすることにより、鉛負極に水酸化物が付着し
なくなり、出力が安定で長寿命とすることができ、電極
の再生頻度を少なくできた。さらに、金網を加えて固定
化微生物膜の装着や交換が容易なフローセルタイプのセ
ンサ構造に改良した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、上下水道の各処理
プロセスの水や河川水・湖沼水などの化学成分をモニタ
リングすることを目的としたバイオセンサ応用水質計測
器に関する。
プロセスの水や河川水・湖沼水などの化学成分をモニタ
リングすることを目的としたバイオセンサ応用水質計測
器に関する。
【０００２】
【従来の技術】バイオセンサは、溶液中の測定対象物質
を認識する分子識別素子（レセプタ）として酵素や微生
物などの生体機能性分子や生体そのものを利用し、これ
らの素子を多孔性膜で包むことにより固定した固定化膜
と電気化学的検出器とを組み合わせて試料液（検水）の
成分測定を行うセンサであり、シアン類など多種類の毒
物や有機汚濁物質（ＢＯＤ）など、他の分析計では総合
的な計測が難しい生態系物質の計測に利用されている。
を認識する分子識別素子（レセプタ）として酵素や微生
物などの生体機能性分子や生体そのものを利用し、これ
らの素子を多孔性膜で包むことにより固定した固定化膜
と電気化学的検出器とを組み合わせて試料液（検水）の
成分測定を行うセンサであり、シアン類など多種類の毒
物や有機汚濁物質（ＢＯＤ）など、他の分析計では総合
的な計測が難しい生態系物質の計測に利用されている。
【０００３】バイオセンサは、検水を固定化膜に接触さ
せ、これによって生ずる生化学的反応による変化を電気
化学的検出器の電極の出力電流として測定し、この測定
値と既知の濃度の被測定物質の校正から得られる検量線
とから検水の濃度を算出するものである。例えば微生物
としてニトロソモナス属またはニトロバクタ−属に属す
る硝化菌類を固定化微生物膜に固定した場合、常時この
微生物は呼吸のために水中の溶存酸素を一定量消費して
いるが、微生物の呼吸活性を脅かすシアン類などの毒性
を持つ物質が水中に存在することにより溶存酸素の消費
量が減るため、固定化微生物膜を通過した検水中の溶存
酸素量を溶存酸素電極で測定すれば、毒物センサとして
利用できる。
せ、これによって生ずる生化学的反応による変化を電気
化学的検出器の電極の出力電流として測定し、この測定
値と既知の濃度の被測定物質の校正から得られる検量線
とから検水の濃度を算出するものである。例えば微生物
としてニトロソモナス属またはニトロバクタ−属に属す
る硝化菌類を固定化微生物膜に固定した場合、常時この
微生物は呼吸のために水中の溶存酸素を一定量消費して
いるが、微生物の呼吸活性を脅かすシアン類などの毒性
を持つ物質が水中に存在することにより溶存酸素の消費
量が減るため、固定化微生物膜を通過した検水中の溶存
酸素量を溶存酸素電極で測定すれば、毒物センサとして
利用できる。
【０００４】バイオセンサの用途は広く、食品の品質管
理、醗酵・食品工業計測や排水処理における水質計測な
どの分野で利用されている。バイオセンサを水質計測に
利用した従来の例として有機汚濁物質（ＢＯＤ）を測定
するバイオセンサを図５に示す。ここではトリコスポロ
ン属の酵母類を使い、この微生物を固定化した固定化微
生物膜を溶存酸素電極に装着したバイオセンサ１ａを恒
温槽２ａに設置する。まず、微生物の基質としての標準
液Ａ１９ａと、微生物のＰＨ調整用のりん酸塩から成る
緩衝液Ｃ６ｃとを、それぞれポンプ８ｃと８ｄとを用い
て送流し、さらに固定化微生物のために必要な酸素を飽
和溶解させるために、エアポンプ１０ａからの空気をニ
ードルバルブ１２ａで流量を調節して常時連続的に供給
し、前記溶液と混合して恒温槽２ａ内に送る。測定は恒
温槽２ａに装着されたバイオセンサ１ａを含む測定部１
７ａで、また記録、表示は記録計１６ａ、表示部１４ａ
でそれぞれ行われる。次にバルブ切換器２０を切り換え
て基質の濃度を変えた標準液Ｂ１９ｂ、標準液Ｃ１９ｃ
で、さらに洗浄水Ａ５ａと検水３で測定が繰り返され
る。標準液Ａ〜Ｃでは基質の濃度を変えた場合のセンサ
の３点校正を、また洗浄水Ａ５ａでは零点校正を行うこ
とになり、この検量線を使って検水３での測定値が確定
できる。これら一連の測定は制御部１５ａに予め設定さ
れたシ−ケンスに従い、繰り返し行われるようになって
いる。
理、醗酵・食品工業計測や排水処理における水質計測な
どの分野で利用されている。バイオセンサを水質計測に
利用した従来の例として有機汚濁物質（ＢＯＤ）を測定
するバイオセンサを図５に示す。ここではトリコスポロ
ン属の酵母類を使い、この微生物を固定化した固定化微
生物膜を溶存酸素電極に装着したバイオセンサ１ａを恒
温槽２ａに設置する。まず、微生物の基質としての標準
液Ａ１９ａと、微生物のＰＨ調整用のりん酸塩から成る
緩衝液Ｃ６ｃとを、それぞれポンプ８ｃと８ｄとを用い
て送流し、さらに固定化微生物のために必要な酸素を飽
和溶解させるために、エアポンプ１０ａからの空気をニ
ードルバルブ１２ａで流量を調節して常時連続的に供給
し、前記溶液と混合して恒温槽２ａ内に送る。測定は恒
温槽２ａに装着されたバイオセンサ１ａを含む測定部１
７ａで、また記録、表示は記録計１６ａ、表示部１４ａ
でそれぞれ行われる。次にバルブ切換器２０を切り換え
て基質の濃度を変えた標準液Ｂ１９ｂ、標準液Ｃ１９ｃ
で、さらに洗浄水Ａ５ａと検水３で測定が繰り返され
る。標準液Ａ〜Ｃでは基質の濃度を変えた場合のセンサ
の３点校正を、また洗浄水Ａ５ａでは零点校正を行うこ
とになり、この検量線を使って検水３での測定値が確定
できる。これら一連の測定は制御部１５ａに予め設定さ
れたシ−ケンスに従い、繰り返し行われるようになって
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な装置構成は、もともと先行開発されていた臨床検査機
器での酵素電極を用いたバイオセンサの構成をそのまま
水質分析用に適用したものであるために、水質計測用と
しての完成度は低く、検水前処理部と電気化学的検出器
については以下のような実用化上の問題点があった。
な装置構成は、もともと先行開発されていた臨床検査機
器での酵素電極を用いたバイオセンサの構成をそのまま
水質分析用に適用したものであるために、水質計測用と
しての完成度は低く、検水前処理部と電気化学的検出器
については以下のような実用化上の問題点があった。
【０００６】すなわち、検水前処理部２３ａについて
は、 １）上下水道の各処理プロセス水などの検水３には、コ
ロイド状の粘土粒子などの濁質成分あるいは有機性懸濁
物質が多く混在するため、配管を閉塞させたりする。こ
のために検水の送液ポンプ８ｅと一次貯留槽２２ａとの
間には、採水フィルタ−として目の荒いスクリーン１８
を入れているが、検水の全量を通すため目が詰まりやす
く、再生に手間がかかる。
は、 １）上下水道の各処理プロセス水などの検水３には、コ
ロイド状の粘土粒子などの濁質成分あるいは有機性懸濁
物質が多く混在するため、配管を閉塞させたりする。こ
のために検水の送液ポンプ８ｅと一次貯留槽２２ａとの
間には、採水フィルタ−として目の荒いスクリーン１８
を入れているが、検水の全量を通すため目が詰まりやす
く、再生に手間がかかる。
【０００７】２）検水３の濁度は降雨などによって大き
く変動するため、高濁度時にトラブルが多く発生するこ
とが予測されるが、配管の閉塞を検出する機能を持たな
いためにオペレ−タの対応処置が遅れる。 などであ
る。また電気化学的検出器としては、ポーラロタイプの
溶存酸素電極や過酸化水素電極や、ガルバニタイプの溶
存酸素電極などがある。この中では、電流発生型で回路
構成が簡単な上、安定な出力を装置始動時より得ること
ができることから、従来、白金の正極と鉛の負極とアル
カリ性電解液の構成のガルバニタイプの溶存酸素電極が
主に用いられてきた。しかしながらこの電極は、 １）鉛が水酸化鉛となって鉛負極表面上に付着し電流出
力が徐々に低下する。
く変動するため、高濁度時にトラブルが多く発生するこ
とが予測されるが、配管の閉塞を検出する機能を持たな
いためにオペレ−タの対応処置が遅れる。 などであ
る。また電気化学的検出器としては、ポーラロタイプの
溶存酸素電極や過酸化水素電極や、ガルバニタイプの溶
存酸素電極などがある。この中では、電流発生型で回路
構成が簡単な上、安定な出力を装置始動時より得ること
ができることから、従来、白金の正極と鉛の負極とアル
カリ性電解液の構成のガルバニタイプの溶存酸素電極が
主に用いられてきた。しかしながらこの電極は、 １）鉛が水酸化鉛となって鉛負極表面上に付着し電流出
力が徐々に低下する。
【０００８】２）このため、電解液の交換と鉛負極の酸
洗浄により再生を頻繁に行う必要がある。 などの問題
点があった。最近、この問題点を解決した酸素電極（例
えば、工藤他、電気化学 Vol.57 No.6 1989）が開発さ
れているが、これらの電極は気相の酸素測定用であり、
バイオセンサにそのまま応用できなかった。
洗浄により再生を頻繁に行う必要がある。 などの問題
点があった。最近、この問題点を解決した酸素電極（例
えば、工藤他、電気化学 Vol.57 No.6 1989）が開発さ
れているが、これらの電極は気相の酸素測定用であり、
バイオセンサにそのまま応用できなかった。
【０００９】本発明は上記の二つの課題を解決するため
になされたものであり、その目的は実用的な完成度の高
いバイオセンサ応用水質計を提供することにある。
になされたものであり、その目的は実用的な完成度の高
いバイオセンサ応用水質計を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】検水前処理部の課題を解
決するために、空気配管系統を改良して、従来は微生物
の呼吸に必要なエア供給用だけの１流路のエア−ポンプ
を、図１、図２に示すように微生物の呼吸に必要なエア
供給用と、検水用採水フィルタの閉塞防止のための逆洗
浄用エア供給用と、を備えている２流路のエア−ポンプ
とし、エアによって採水フィルターや配管の詰まりを逆
洗することにより元に戻すことができるようにした。ま
た採水フィルタ２１は測定用の検水だけを通過させる流
路に改良した。
決するために、空気配管系統を改良して、従来は微生物
の呼吸に必要なエア供給用だけの１流路のエア−ポンプ
を、図１、図２に示すように微生物の呼吸に必要なエア
供給用と、検水用採水フィルタの閉塞防止のための逆洗
浄用エア供給用と、を備えている２流路のエア−ポンプ
とし、エアによって採水フィルターや配管の詰まりを逆
洗することにより元に戻すことができるようにした。ま
た採水フィルタ２１は測定用の検水だけを通過させる流
路に改良した。
【００１１】次に、電気化学的検出器については、図３
に示すようにバイオセンサをフローセルタイプに変更
し、また溶存酸素電極はアルカリ性から有機酸を主成分
とする酸性の電解液に変更し、正電極と固定化微生物膜
が平面的に密着する構成に改良することで、安定性のあ
る実用性の高い装置が実現できた。
に示すようにバイオセンサをフローセルタイプに変更
し、また溶存酸素電極はアルカリ性から有機酸を主成分
とする酸性の電解液に変更し、正電極と固定化微生物膜
が平面的に密着する構成に改良することで、安定性のあ
る実用性の高い装置が実現できた。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の検水測定の前処理部の改
良のために、図２において、空気配管系統は、エア−の
供給口の一方の流路上に圧力センサ１１を備え、流路を
分岐させて一方を電磁弁７ｆを介して採水フィルタ２１
の逆洗用として検水吸入配管側に接続し、他方を電磁弁
７ｇを経て、前記エア−ポンプの他方の流路と合流させ
てニ−ドル弁１２を介して、バイオセンサの酸素供給用
とし、液系配管と接続した。更に、採水フィルタ２１の
配置を変更した。
良のために、図２において、空気配管系統は、エア−の
供給口の一方の流路上に圧力センサ１１を備え、流路を
分岐させて一方を電磁弁７ｆを介して採水フィルタ２１
の逆洗用として検水吸入配管側に接続し、他方を電磁弁
７ｇを経て、前記エア−ポンプの他方の流路と合流させ
てニ−ドル弁１２を介して、バイオセンサの酸素供給用
とし、液系配管と接続した。更に、採水フィルタ２１の
配置を変更した。
【００１３】このような構成にしたことにより、次に述
べる特徴が得られた。 １）検水吸入配管の先端に濁質成分を除去する目的でつ
けた採水フィルタ−２１を前記エアポンプのエアによっ
て逆洗することができる。 ２）配管の閉塞をエアポンプのエアの圧力変化として圧
力センサにより検出することにより上限警報出力として
測定器本体の表示部に表示すると同時にシステムアラ−
ムとして出力することができ、自己診断機能を付加する
ことができる。
べる特徴が得られた。 １）検水吸入配管の先端に濁質成分を除去する目的でつ
けた採水フィルタ−２１を前記エアポンプのエアによっ
て逆洗することができる。 ２）配管の閉塞をエアポンプのエアの圧力変化として圧
力センサにより検出することにより上限警報出力として
測定器本体の表示部に表示すると同時にシステムアラ−
ムとして出力することができ、自己診断機能を付加する
ことができる。
【００１４】３）採水フィルタ２１は配置を変更し、測
定に必要な検水だけを通過させる流路に改良したため、
処理する流量が減りメッシュの細かいものにすることに
より測定系への汚濁物質の侵入を減少させることができ
た。次に、電気化学的検出器については、バイオセンサ
全体として見直し、図３に示すようにバイオセンサを隔
膜３４をもつ溶存酸素電極３７、固定化微生物膜３５、
金網３６とフローセル４１で構成し、溶存酸素電極の隔
膜３４と固定化微生物膜３５とが平面で密着するフロー
セルタイプの構造とした。
定に必要な検水だけを通過させる流路に改良したため、
処理する流量が減りメッシュの細かいものにすることに
より測定系への汚濁物質の侵入を減少させることができ
た。次に、電気化学的検出器については、バイオセンサ
全体として見直し、図３に示すようにバイオセンサを隔
膜３４をもつ溶存酸素電極３７、固定化微生物膜３５、
金網３６とフローセル４１で構成し、溶存酸素電極の隔
膜３４と固定化微生物膜３５とが平面で密着するフロー
セルタイプの構造とした。
【００１５】溶存酸素電極３７は、有機高分子膜の隔膜
３４に密着した金蒸着膜を有するカ−ボンフェルトの正
極３１、鉛負極３２と酢酸を主成分とする酸性電解液３
３とから構成される。正極３１は隔膜３４および微生物
膜３５との密着性と共に、電極内の電解液が流通し易い
ようにポーラスなカーボンフェルトが選定された。金網
３６は、４０〜１００メッシュ、厚さ０．１〜０．２ｍ
ｍの金属製の網で構成される。これはフローセル試料通
路３９中を流れる検水３などの液体の流速による減圧の
ために、機械的には弱い微生物膜３５が流路側に伸びて
変形するのを防ぐ支持物としてと共に、微生物膜３５を
傷めず、また検水３が微生物膜３５をバイパスして溶存
酸素電極３７に流れないような網として目の粗さと厚さ
が選定された。
３４に密着した金蒸着膜を有するカ−ボンフェルトの正
極３１、鉛負極３２と酢酸を主成分とする酸性電解液３
３とから構成される。正極３１は隔膜３４および微生物
膜３５との密着性と共に、電極内の電解液が流通し易い
ようにポーラスなカーボンフェルトが選定された。金網
３６は、４０〜１００メッシュ、厚さ０．１〜０．２ｍ
ｍの金属製の網で構成される。これはフローセル試料通
路３９中を流れる検水３などの液体の流速による減圧の
ために、機械的には弱い微生物膜３５が流路側に伸びて
変形するのを防ぐ支持物としてと共に、微生物膜３５を
傷めず、また検水３が微生物膜３５をバイパスして溶存
酸素電極３７に流れないような網として目の粗さと厚さ
が選定された。
【００１６】微生物膜３５としては、水中のシアンなど
の毒物の測定にはニトロソモナス属またはニトロバクタ
−属に属する硝化菌類が、また水中の有機性汚濁物質す
なわちＢＯＤの測定にはトリコスポロン属に属する酵母
類を使用して、膜内に固定化することにより上下水道用
の水質計として利用できる。隔膜３４は、ＦＥＰ（４フ
ッ化エチレン−６フッ化プロピレンコポリマ）がガス透
過性が良く、酸やアルカリに安定であるために選定され
た。
の毒物の測定にはニトロソモナス属またはニトロバクタ
−属に属する硝化菌類が、また水中の有機性汚濁物質す
なわちＢＯＤの測定にはトリコスポロン属に属する酵母
類を使用して、膜内に固定化することにより上下水道用
の水質計として利用できる。隔膜３４は、ＦＥＰ（４フ
ッ化エチレン−６フッ化プロピレンコポリマ）がガス透
過性が良く、酸やアルカリに安定であるために選定され
た。
【００１７】バイオセンサを上記のような構成にしたこ
とにより、次に述べる特徴が得られた。 １）溶存酸素電極用の電解液として、酸性電解液を使用
するので鉛負極に水酸化物が付着せず出力が安定で長寿
命とすることができる。 ２）フローセルタイプにして構造を簡単にしたことによ
り、固定化微生物膜の装着や交換が容易にできる。
とにより、次に述べる特徴が得られた。 １）溶存酸素電極用の電解液として、酸性電解液を使用
するので鉛負極に水酸化物が付着せず出力が安定で長寿
命とすることができる。 ２）フローセルタイプにして構造を簡単にしたことによ
り、固定化微生物膜の装着や交換が容易にできる。
【００１８】以上、検水測定の前処理と電気化学的検出
器の考案により、実用的な水質計測器が提供することが
できる。
器の考案により、実用的な水質計測器が提供することが
できる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき説明する。図
１は本発明のバイオセンサ応用水質計の構成を示すフロ
−図である。まず図３に示すフロ−セル４１内に金網３
６を入れ、次に硝化菌の１種であるニトロソモナス・ユ
ーロピア（Nitorosomonas europaea）を公知の方法で純
粋培養して固定化した微生物膜３５を、最後に溶存酸素
電極３７を取り付けナットで固定し、毒物検出用微生物
センサ１を構成する。これを３０℃±１℃に設定された
恒温槽２に入れる。
１は本発明のバイオセンサ応用水質計の構成を示すフロ
−図である。まず図３に示すフロ−セル４１内に金網３
６を入れ、次に硝化菌の１種であるニトロソモナス・ユ
ーロピア（Nitorosomonas europaea）を公知の方法で純
粋培養して固定化した微生物膜３５を、最後に溶存酸素
電極３７を取り付けナットで固定し、毒物検出用微生物
センサ１を構成する。これを３０℃±１℃に設定された
恒温槽２に入れる。
【００２０】はじめに零点校正のために緩衝液Ａ６ａと
純水４とを流し、溶存酸素電極３７の安定化した電流値
を記憶する。次に有害物質のない状態のセンサ出力とし
て、バルブ７ｄを閉、バルブ７ｅを開にして、アンモニ
ア態窒素を含む緩衝液Ｂ６ｂと純水４とを流し、センサ
出力の安定化後の電流値を記憶する。検水３の測定はバ
ルブ７ｂを閉、バルブ７ａを開にして行う。本装置は１
日１回程度、前記のようにしてセンサの自動校正を行う
がこのとき、検水３の採水用配管の先端の採水フィルタ
２１を電磁弁７ｆを開いてエア−を送り逆洗する。圧力
センサ１１により圧力が所定の圧力以下になったとき、
逆洗を終了して検水３の測定を再開する。また、検水３
の測定時には電磁弁７ｆを閉じ、電磁弁７ｇが開き、セ
ンサ部へ供給するエア−配管と合流するように配管され
ているので、測定部の流路が閉塞した場合にはこれを圧
力の変化として検出できる。
純水４とを流し、溶存酸素電極３７の安定化した電流値
を記憶する。次に有害物質のない状態のセンサ出力とし
て、バルブ７ｄを閉、バルブ７ｅを開にして、アンモニ
ア態窒素を含む緩衝液Ｂ６ｂと純水４とを流し、センサ
出力の安定化後の電流値を記憶する。検水３の測定はバ
ルブ７ｂを閉、バルブ７ａを開にして行う。本装置は１
日１回程度、前記のようにしてセンサの自動校正を行う
がこのとき、検水３の採水用配管の先端の採水フィルタ
２１を電磁弁７ｆを開いてエア−を送り逆洗する。圧力
センサ１１により圧力が所定の圧力以下になったとき、
逆洗を終了して検水３の測定を再開する。また、検水３
の測定時には電磁弁７ｆを閉じ、電磁弁７ｇが開き、セ
ンサ部へ供給するエア−配管と合流するように配管され
ているので、測定部の流路が閉塞した場合にはこれを圧
力の変化として検出できる。
【００２１】図４は従来のアルカリ性の電解液を用いた
溶存酸素電極の出力の経時変化（図中５２）と本発明の
酸性の電解液を用いた溶存酸素電極の出力の経時変化
（図中５１）とを比較したものである。この図から明ら
かなように本発明の電極は長期に渡って安定な出力が得
られている。図２に示した逆洗機構および流路閉塞検出
機構および図３に示した構造の溶存酸素電極を用いるこ
とにより安定な測定が可能となる。
溶存酸素電極の出力の経時変化（図中５２）と本発明の
酸性の電解液を用いた溶存酸素電極の出力の経時変化
（図中５１）とを比較したものである。この図から明ら
かなように本発明の電極は長期に渡って安定な出力が得
られている。図２に示した逆洗機構および流路閉塞検出
機構および図３に示した構造の溶存酸素電極を用いるこ
とにより安定な測定が可能となる。
【００２２】
【発明の効果】本発明では、従来測定試料への空気供給
用として用いていたエア−ポンプを２流路として、片方
を採水フィルタの逆洗や流路閉塞の検出用に用いたので
より実用的な水質監視用バイオセンサを提供できる。ま
た、溶存酸素電極を長寿命化できたので電極の再生操作
の頻度が少なくなり定期的なメンテナンス項目を少なく
でき、この点からもより実用性の高い装置とすることが
できる。
用として用いていたエア−ポンプを２流路として、片方
を採水フィルタの逆洗や流路閉塞の検出用に用いたので
より実用的な水質監視用バイオセンサを提供できる。ま
た、溶存酸素電極を長寿命化できたので電極の再生操作
の頻度が少なくなり定期的なメンテナンス項目を少なく
でき、この点からもより実用性の高い装置とすることが
できる。
【図１】本発明のバイオセンサ応用水質計の系統構成を
示す模式図
示す模式図
【図２】本発明のバイオセンサ応用水質計の空気配管系
統の詳細を示す模式図
統の詳細を示す模式図
【図３】本発明のバイオセンサとフローセルの構造を示
す模式図
す模式図
【図４】本発明と従来の溶存酸素電極との出力電流の経
時変化の比較
時変化の比較
【図５】従来のバイオセンサ応用水質計の系統構成を示
す模式図
す模式図
１ バイオセンサ １ａ バイオセンサ ２ 恒温槽 ２ａ 恒温槽 ３ 検水 ４ 純水 ５ 酸洗浄水 ５ａ 洗浄水 ６ａ 緩衝液Ａ ６ｂ 緩衝液Ｂ ６ｃ 緩衝液Ｃ ７ａ 電磁弁 ７ｂ 電磁弁 ７ｃ 電磁弁 ７ｄ 電磁弁 ７ｅ 電磁弁 ７ｆ 電磁弁 ７ｇ 電磁弁 ８ａ 送液ポンプ ８ｂ 送液ポンプ ８ｃ 送液ポンプ ８ｄ 送液ポンプ ８ｅ 送液ポンプ ９ 熱交換器 ９ａ 熱交換器 １０ エアポンプ １０ａ エアポンプ １１ 圧力センサ １２ ニードルバルブ １２ａ ニードルバルブ １３ 二方切換三方弁 １４ 表示部 １４ａ 表示部 １５ 制御部 １５ａ 制御部 １６ 記録計 １６ａ 記録計 １７ 測定部 １７ａ 測定部 １８ スクリーン １９ａ 標準液Ａ １９ｂ 標準液Ｂ １９ｃ 標準液Ｃ ２０ バルブ切替器 ２１ 採水フィルタ ２２ 一次貯留槽 ２２ａ 一次貯留槽２３ 検水前処理部２３ａ 検水前処理部 ３１ 正極（金蒸着膜を有するカーボンフェルト） ３２ 負極（鉛） ３３ 電解液（酢酸が主成分） ３４ 隔膜 ３５ 微生物膜 ３６ 金網３７ 溶存酸素電極 ３８ａ リード線（正極） ３８ｂ リード線（負極） ３９ 試料通路 ４０ａ Ｏリング ４０ｂ Ｏリング ４０ｃ Ｏリング ４０ｄ Ｏリング ４０ｅ Ｏリング ４０ｆ Ｏリング４１ フローセル ５１ 本発明の溶存酸素電極の出力電流の経時変化 ５２ 従来の溶存酸素電極の出力電流の経時変化
Claims (4)
- 【請求項１】バイオセンサにより検水の成分分析を行う
装置であって、 エア−ポンプが、微生物の呼吸に必要なエア供給用配管
系と、検水用採水フィルタの閉塞防止のための逆洗浄用
エア供給用配管系と、を備えていることを特徴とするバ
イオセンサ応用水質計。 - 【請求項２】バイオセンサにより検水の成分分析を行う
装置であって、 バイオセンサが、検水の流れるフロ−セルと、固定化微
生物膜と、該固定化微生物膜を支持する金網と、溶存酸
素電極と、該溶存酸素電極を該フロ−セルに固定する取
り付け部品と、で構成され、 該溶存酸素電極がガルバニ電池式であって、隔膜に密着
した金蒸着膜を有するカ−ボンフェルトの正極と鉛負極
と有機酸を主成分とする電解液とから構成され、該隔膜
が固定化微生物膜と平面的に密着し、かつ該フロ−セル
に固定される機構を備えていることを特徴とするバイオ
センサ応用水質計。 - 【請求項３】請求項１記載のバイオセンサ応用水質計に
おいて、 バイオセンサが、検水の流れるフロ−セルと、固定化微
生物膜と、該固定化微生物膜を支持する金網と、溶存酸
素電極と、該溶存酸素電極を該フロ−セルに固定する取
り付け部品と、で構成され、 該溶存酸素電極がガルバニ電池式であって、隔膜に密着
した金蒸着膜を有するカ−ボンフェルトの正極と鉛負極
と有機酸を主成分とする電解液とから構成され、該隔膜
が固定化微生物膜と平面的に密着し、かつ該フロ−セル
に固定される機構を備えていることを特徴とするバイオ
センサ応用水質計。 - 【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載のバイ
オセンサ応用水質計において、 固定化微生物膜に固定化された微生物が、ニトロソモナ
ス属またはニトロバクタ−属に属する硝化菌類、あるい
はトリコスポロン属に属する酵母類であることを特徴と
するバイオセンサ応用水質計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7250290A JPH0989839A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | バイオセンサ応用水質計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7250290A JPH0989839A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | バイオセンサ応用水質計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0989839A true JPH0989839A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17205713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7250290A Pending JPH0989839A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | バイオセンサ応用水質計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0989839A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1995
- 1995-09-28 JP JP7250290A patent/JPH0989839A/ja active Pending
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