JPH10153593A - Ｂｏｄ計測器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流路の汚れ除去の省力化を図り、その目詰ま
りを防止して測定変動が抑制されたＢＯＤ計測器を提供
する。 【解決手段】 ＢＯＤ計測器１０は、微生物電極２と、
液入口３１及び液出口３２を有しかつそれらの間を通過
する液体が微生物電極２に接するよう配置されたフロー
セル３と、このフローセル３の液入口３１に接続され標
準液、検水及び洗浄水をフローセル３に選択導入する液
体導入部７、８、９とを備え、これら液体導入部７、
８、９の流路の全部または一部、例えばサンプラー８５
の流路が、銀または銅の管路で構成されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は微生物電極法によ
るＢＯＤ計測器に関し、さらに詳しくは、検水等の液体
を微生物電極に導入する流路の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】微生物電極による生物化学的酸素消費量
（ＢＯＤ）計測器においては、通常、微生物電極部と、
液入口及び液出口を有しかつそれらの間を通過する液体
が前記微生物電極部に接するよう配置されたフローセル
部と、このフローセル部の液入口に接続され標準液、検
水及び洗浄水をフローセル部に選択導入する液体導入部
とを備え、検水中の微生物の代謝によって消費される溶
存酸素量を電極の出力として検出して測定する。

【０００３】検水のＢＯＤ値は、洗浄液（通常、水）を
供給した際の出力をベース出力とし、これに対してＢＯ
Ｄ既知の有機物含有液からなる１または２以上の標準液
を供給した際の出力から出力−濃度変換の校正をおこな
い、この後検水を供給することにより行われている。そ
してこれら標準液や検水の供給は、必ず微生物電極を備
えたフローセルに至るこれら各液体導入部の管路に洗浄
液を供給する洗浄工程を介して行われている。上記管路
は通常、シリコンチューブあるいはビニールチューブが
多用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したＢＯＤ計測器
では、管路への汚れの進入を防止するために、検水採取
口のみならず検水導入経路にストレーナが配設される
が、バクテリア、カビ等の微細な汚れ成分の除去は不可
能であり、さらにスライムが付着したストレーナの洗浄
は困難であり、交換せざるを得ない。しかし、その交換
も手間がかかる。また、管路の目詰まりを防止するた
め、通常、洗浄液には次亜塩素酸等のスライム防止剤を
添加するが、微生物電極部が塩素成分の影響を受けやす
くその濃度調製に手間がかかる。すなわち、高濃度では
電極部の微生物が不活性化し、低濃度では抗菌効果が期
待できない。さらに、夏期等の高温時には塩素成分が飛
散し易く濃度管理が煩雑になる。一方、汚れた時点で管
路は交換されるが、検水源の水質は一般的に不安定であ
るため定期的な交換は望めない。そのため、常時、管路
の汚れや目詰まりの兆候を監視せねばならないが、監視
を怠ると計測そのものが難しくなったり、ＢＯＤ計測結
果の信頼性が確保できない状態となる。また、流路の配
管は複雑であり、管路の頻繁な交換は時間及びコストの
点から好ましいことではない。

【０００５】かくしてこの発明の発明者が鋭意研究を重
ねて液体導入部の管路を特定の材質にすることにより、
意外にも上記した課題が大幅に解決できることを見出し
た。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、微生
物電極部と、液入口及び液出口を有しかつそれらの間を
通過する液体が前記微生物電極部に接するよう配置され
たフローセル部と、このフローセル部の液入口に接続さ
れ標準液、検水及び洗浄水をフローセル部に選択導入す
る液体導入部とを備え、これら液体導入部の流路の全部
または一部が、銀または銅の管路で構成されてなるＢＯ
Ｄ計測器が提供される。

【０００７】この発明におけるＢＯＤ計測器は、例え
ば、JIS K 3602に準拠した計測器であって、微生物電極
部を備えたフローセル中に、中性緩衝液を流しておいて
中性条件に保つとともに空気を吹き込んで実質的に空気
飽和の条件に保ち、この条件下で検水を導入して検水中
のＢＯＤ成分に対応するセル中の溶存酸素低下量すなわ
ち微生物の代謝によって消費される溶存酸素量（ＢＯ
Ｄ）を隔膜式酸素電極の出力として検出して測定する計
測器である。ＢＯＤ計測器の計測対象としては、下水処
理場、食品工場、薬品工場等の原水、中間処理水、放流
水が挙げられる。

【０００８】さてこのＢＯＤ計測器では、まず、洗浄水
導入部から洗浄水をフローセル部に導入し通過する洗浄
水が微生物電極部に接する際の出力をベース出力とす
る。次に、ＢＯＤ既知の有機物含有液からなる１または
２以上の標準液を標準液導入部からフローセル部に導入
し通過する標準液が微生物電極部に接する際の出力から
出力−ＢＯＤ濃度変換の校正をおこなう。次に、検水導
入部から検水をフローセル部に導入し通過する検水が微
生物電極部に接する際の出力をＢＯＤ濃度として検出し
て測定する。

【０００９】これら液体導入部の流路の全部または一部
が、銀または銅の管路で構成されると、意外にも管路の
汚れが少なくなり面倒な汚れの除去作業が軽減できると
共にストレーナなどの汚れ防止手段を簡略化できる。銀
または銅の管路は、管路全体を銀または銅で形成された
管路か、管路内面に銀メッキまたは銅メッキを施した管
路であってもよい。銀メッキとしては、陽極は純銀また
は不溶性炭素を用い、メッキ液は遊離シアン化カリウム
を含むＫＡｇ（ＣＮ）2 またはＮａＡｇ（ＣＮ）2 で、
鋼管を陰極として直流でこれに銀でメッキする方法が挙
げられる。銅メッキとしては、シアン化銅浴によるスト
ライクメッキを行った後、硫酸銅浴で所定の膜厚にメッ
キする方法が挙げられる。

【００１０】この発明のＢＯＤ計測器では、液体導入部
のうちでも、特に検水導入部の流路の全部または一部
が、銀または銅の管路で構成されておれば、汚れが顕著
であった検水の汚れを少なくできる点でより好ましい。
特に、洗浄水と検水槽の検水とを選択分取するため、検
水槽内に挿入される分取管が、銀または銅の管路で構成
されておれば、洗浄水のコンタミネーションを抑えるこ
とができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の一つの実施形
態によるＢＯＤ計測器を示す。ＢＯＤ計測器１０は、基
本的に、微生物電極２と、液入口３１と液出口３２とを
有するフローセル３と、液入口３１に接続された集合管
４と、集合管４の各入口４１、４２、４３にそれぞれ接
続された曝気用空気供給部５、緩衝液供給部６、標準液
供給部７と、標準液供給部７の流路７３に接続された検
水供給部８及び洗浄水供給部９とからなる。

【００１２】微生物電極２、フローセル３及び集合管４
は、恒温ユニット４４とともに恒温室１１に収納されて
いる。曝気用空気供給部５は、エアポンプ５１と、エア
ポンプ５１から恒温ユニット４４を経て集合管４まで空
気を供給する空気流路５２とからなる。緩衝液供給部６
は、緩衝液タンク６１と、ローラーポンプ６２と、これ
らに接続され恒温ユニット４４を経て集合管４まで緩衝
液を供給する緩衝液流路６３とからなる。標準液供給部
７は、ＢＯＤ既知の有機物含有液からなる３つの標準液
を収容する標準液タンク７１と、ローラーポンプ７２
と、これらを接続し恒温ユニット４４を経て集合管４ま
でそれぞれの標準液を選択供給する標準液流路７３とか
らなる。

【００１３】検水供給部８は、検水容器８１、ポンプ８
２、検水槽８３及びこれらを接続する検水一次流路８４
で構成された一次供給部８ａと、検水槽８３の上方に配
置されたサンプラー８５及びこのサンプラー８５から標
準液流路７３までを接続する検水二次流路８６で構成さ
れた二次供給部８ｂとからなる。一次供給部８ａには、
さらに多数の検水源からの検水を検水一次流路８４に選
択導入するための切り換え管路８４ｒを具備する。

【００１４】洗浄水供給部９は、洗浄水（水）タンク９
１、洗剤タンク９２、ポンプ９３、洗浄槽９４及びこれ
らを接続する洗浄水流路９５からなる。さらに、洗浄水
（水）タンク９１からは、ベースライン作成用の洗浄水
を供給する洗浄水流路９６が検水二次流路８６に接続さ
れている。洗浄水タンク９１には水道水が入れ換え可能
に供給される。分取機構としてのサンプラー８５は、検
水槽８３の検水及び洗浄槽９４の洗浄水を切り換え可能
に採取して検水二次流路８６に送出する。このため、検
水二次流路８６は洗剤が混入された洗浄水で洗浄可能で
ある。

【００１５】さらにＢＯＤ計測器１０は、廃液タンク１
２を備え、検水槽８３及び洗浄槽９４からの廃液が廃液
流路１３で、フローセル３の液出口３２からの廃液が廃
液流路１４で、恒温室１１からの廃液が廃液流路１５で
それぞれ廃液タンク１２に排出される。なお、上記した
流路には、電磁バルブＶ１〜Ｖ１６が配設されており、
図示しない制御部によりそれぞれの開閉動作が制御され
る。図２に検水槽８３及びサンプラー８５の構成の一例
を示す。

【００１６】検水槽８３は、スクリーン１０１で区画さ
れた一次槽１１０及び二次槽１２０からなる。一次槽１
１０は検水一次流路８４の流入ポート１１１及び底部の
排出ポート１１２を備え、二次槽１２０は底部の排出ポ
ート１２１及び側面上部のオーバーフローポート１２３
を備えている。スクリーン１０１は流入ポート１１１か
ら一次槽１１０に流入した検水中のスラッジが二次槽１
２０に流入するのを防止する。さらに、検水槽８３には
隔壁１２２を介在して二次槽１２０に隣接する洗浄槽９
４が一体に形成されている。洗浄槽９４は洗浄水流路９
５の流入ポート９６及び底部の排出ポート９７を備え、
５〜６回／分の洗浄水の入れ換えが可能である。検水槽
８３の上方には、サンプラー８５が配置されている。

【００１７】サンプラー８５は、基台１３０に取り付け
られた上下一対のプーリ１３１と、このプーリ１３１に
掛け渡されたベルト１３２と、各プーリ１３１の主面に
形成されたピボット軸１３３と、それぞれのピボット軸
１３３により上下両端が支持された移動子１３４と、移
動子１３４に固着された分取管１３５と、上側の主動プ
ーリ１３１を回転駆動するステップモータ１３６とから
なる。ピボット軸１３３は図示しないローラベアリング
を介して枢支され、移動子１３４を相対回動可能に支持
する。図示しないフォトスイッチによりステップモータ
１３６を制御して主動プーリ１３１が図中矢印の角度範
囲を双方向に回転するとき、移動子１３４を、その長手
方向の軸を鉛直方向に保持した状態で、二次槽１２０の
上方（図中実線）から隔壁１２２の上方（図中破線）を
経て洗浄槽９４の上方（図中一点鎖線）までの間を往復
できるよう位置決めされている。

【００１８】分取管１３５は軸線が鉛直方向にあって下
部先端１３５ａが移動子１３４の下端１３４ａより下方
に延出して配置され、移動子１３４が上記した往復動作
を行うとき、分取管１３５の先端１３５ａが二次槽１２
０の内部と洗浄槽９４の内部との間で半円を軌跡とする
円運動をおこなう。分取管１３５の上部先端１３５ｂは
検水二次流路８６に接続され電磁バルブＶ１、ローラー
ポンプ７２及びステップモータ１３６の駆動制御により
二次槽１２０と洗浄槽９４の液体を選択的に恒温室１１
まで導入できる。また、検水及び標準液が流通する標準
液流路７３を洗浄槽９４の液体で洗浄できる。

【００１９】さらに、分取管１３５は、内径１ｍｍの銅
のパイプで形成されている。かくして分取管１３５の流
路における汚れが抑制され、それによって洗浄液に対す
る次亜塩素酸等の抗菌剤の添加量の調製が容易となり、
管路の交換頻度を低減でき、操作性及び管理を大幅に改
善できる。ＢＯＤ計測器１０を構成する上記した各管路
には、可撓管の利便性及び低コストの観点から従来、シ
リコンチューブ、ビニルチューブが多用され、腐食性の
小さいステンレス管の使用も考えられるが、それらの管
路では得られない効果がもたらされるわけである。バク
テリアやカビの繁殖が最も著しい検水の管路、すなわ
ち、検水一次流路８４、検水二次流路８６、標準液流路
７３についても銀または銅を使用するのが好ましい。ま
た、銀管あるいは銅管は、導入される検水成分との反応
によって腐食性を発現する場合もあり得るが、そのよう
な場合には銀あるいは銅を適材適所で使用するのが好ま
しい。

【００２０】以下に実験例を示す。実験方法は、流路用
の銅管、銀管及びステンレス管（SUS304) を平行に配置
し、それぞれにポリペプトン100mg/l の水溶液を空気で
曝気しながら連続的に通過させた。各管は内径２mm、外
径３mm、長さ１５cmであり、目開き１mmのステンレス網
をストレーナとして前置した。各管には流量計を取り付
け、初期流量に対する流量の経時変化を測定した。目視
による管表面の観察結果及び各管の流量変化（百分率で
表している）を表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】リファレンスとして用いたステンレス管は
材質としてのステンレス鋼の腐食性が少ないにもかかわ
らず、銅管や銀管よりも目詰まりの進行が著しいことが
明らかである。

【００２３】

【発明の効果】この発明にかかるＢＯＤ計測器によれ
ば、銀または銅の抗菌作用によりＢＯＤ計測器の液体導
入部の流路における汚れが抑制される。このため、洗浄
液に対する次亜塩素酸等の抗菌剤の添加量の調製が容易
となり、管路の交換頻度を低減でき、操作性及び管理を
大幅に改善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一つの実施形態によるＢＯＤ計測器
の概略構成図。

【図２】図１の検水槽及びサンプラーの正面図。

【符号の説明】

２ 微生物電極 ３ フローセル ７ 標準液導入部 ８ 検水導入部 ９ 洗浄水導入部 ３１ 液入口 ３２ 液出口 ７３ 標準液流路 ８３ 検水槽 ８４ 検水一次流路 ８５ サンプラー ８６ 検水二次流路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微生物電極部と、液入口及び液出口を有
   しかつそれらの間を通過する液体が前記微生物電極部に
   接するよう配置されたフローセル部と、このフローセル
   部の液入口に接続され標準液、検水及び洗浄水をフロー
   セル部に選択導入する液体導入部とを備え、 これら液体導入部の流路の全部または一部が、銀または
   銅の管路で構成されてなるＢＯＤ計測器。
2. 【請求項２】 銀または銅の管路が、管路全体を銀また
   は銅で形成された管路か、管路内面に銀メッキまたは銅
   メッキを施した管路である請求項１に記載したＢＯＤ計
   測器。
3. 【請求項３】 液体導入部が、標準液導入部、検水導入
   部及び洗浄水導入部からなり、前記検水導入部の流路の
   全部または一部が、銀または銅の管路で構成されてなる
   請求項１または２に記載したＢＯＤ計測器。
4. 【請求項４】 検水導入部が、検水を貯留する検水槽
   と、外部の洗浄水とこの検水槽の検水とを選択分取しフ
   ローセル部の液入口に導入可能な分取機構と、この分取
   機構の先端にあって前記検水槽内に挿入可能な分取管と
   からなり、この分取管が、銀または銅の管路で構成され
   てなる請求項３に記載したＢＯＤ計測器。