JPS63186147A - Codの簡易測定方法及びその装置 - Google Patents

Codの簡易測定方法及びその装置

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JPS63186147A
JPS63186147A JP1781387A JP1781387A JPS63186147A JP S63186147 A JPS63186147 A JP S63186147A JP 1781387 A JP1781387 A JP 1781387A JP 1781387 A JP1781387 A JP 1781387A JP S63186147 A JPS63186147 A JP S63186147A
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JP
Japan
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soln
added
cod
measurement
heating
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JP1781387A
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English (en)
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Toru Goto
後藤 亨
Hiromi Wada
和田 博美
Rumi Kawaguchi
川口 るみ
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は水のCOD (化学的酸素消費量、以下本明細
書において同じ)の測定方法及びその装置に関し、更に
詳しくは工場等の排水処理場運転管理、或いは河川水等
の常時監視に適したCODの簡易測定方法及びその装置
に関するものである。
[従来の技術] 従来、例えば工場排水、下水、し尿等の処理場において
は、排水中のBODs(生物化学的酸素消費量、以下本
明細書において同じ)やCODxnの減少手段として、
生物処理膜@(例えば好気性または陽気性処理或は脱窒
処理等を含む活性汚泥処理設備等)や物理化学的処理装
置が設けられている。この処理設備に於る運転管理にお
いては1例えば最終処理水を河川に放流する場合にはB
ol115、海に放流する場合にはGOD N nによ
って主に規制されているために、BOD 5やCOD’
M11の分析が必ず必要となる。なおりOD 5の分析
は最低でも5日かかるので、処理場における運転管理に
おいては、BOD 5とCOD MnやCOD c r
との相関を求め、BOD sの分析の代わりにCODに
口やCO[]crの分析を行っている場合が多い。
従って、処理場における運転管理においては、COD+
、+、、及びCODcrの分析は非常に重要となってお
り、これらの分析方法は1例えばJIS 、に−010
2等で規定されている。
CODMn法は、試料を硫酸酸性とし、酸化剤として過
マンガン酸カリウムを加え、連層水浴中で30分間反応
させ、そのとき消費した過マンガン酸カリウムの量から
相当する酸素の量(a+g#L)を算出しCODの値と
するものである。これに対しGODC,法も基本的には
COD、n法と同じであるが。
酸化剤として重クロム酸カリウムを用いる点、還流冷却
器をフラスコに付けて2時間加熱反応させる点、冷却器
の洗浄操作を要する点等において異なる。
このCODcr法によれば、被酸化物質(有機物質やf
#、機の還元性物質)が最終状態にまで酸化されるので
略々完全な被酸化物質濃度を測定できる利点があるが、
有害なCrやHgの化合物を使用すること及び測定操作
自体がCODM、、法に比較し非常に煩雑であり、特に
測定時間が非常に長くかかる等の欠点かあることから、
このCODC,法の代替法として簡便なC00M、、法
か利用されることか多く、例えば排水の放流規制等はこ
のCOD、n法によって測定された分析値が規準とされ
ている。
このCOD、、の値は、被酸化物質濃度を簡便な方法て
測定するといっても、一定の厳格な条件下て30分間反
応させた時の必要酸素の量を求めるものである。このよ
うに厳格な条件を定めているのは以下の理由による。即
ちCODM、の値は反応時間によって著しく変化し、又
時間を一定にすれば反応速度に支配され、また反応速度
は反応温度、硫酸濃度、過マンガン酸カリウム濃度、被
酸化物質濃度、銀添加量、マトリックスの影響を受ける
ため、測定値に変動が生じ、そのためJIS法では再現
性のよいCODM、、の値を得よう2として加熱時間、
加熱温度、硫酸濃度、初期値マンガン酸カリウム濃度、
硫酸IR濃度等の条件を一定にするほか、被酸化物質濃
度を限定しているのである。
[発明が解決しようとする問題点] しかしこのような簡便なCODMnにおいても。
次のような問題がある。即ち、活性汚泥処理設備におい
ては、処理対象排水の濃度変動によって。
ズーグレア等の微生物活性が急激に衰退し処理効率が低
下して処理水のBOD5. CODMnの値が規制値を
オーバーすることがある。このような場合に運転管理者
及び責任者並びに分析担当者等が集って処理効率の低下
の原因を究明する際、CODムの測定時間が長くかかり
データのフィードバックが遅れると、緊急の対策を立て
ることができずtS態をより悪化させるという問題があ
る。  1またCOD、、法における加熱方法は、湯浴
を用いる方法であるため、入れたとき仲湯温が低下し、
また30分という加熱時間内に湯量が変動し、て加熱条
件が変化し、測定誤差を与える欠点があり、さらに測定
の立上げ時には水を加温して沸騰水にするのに相当の時
間を要し、1日1回程度の測定の場合にはこの立上げ時
の加温に相当時間をとられ、非常に非能率的であるとい
う問題があった。
そこで本発明の目的は、測定時間を大巾に短縮てき、排
水処理場等ての運転管理等においても効果的に採用でき
、かつ測定誤差が少なく、測定の立上げ時の非能率性を
解消できるCODの簡易測定方法及びその装置を提供す
ることにある。
[問題点を解決するための手段] 本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ね
た結果、本発明に至ったものである。
即ち本発明に係るCODの簡易測定方法は、被酸化物質
を含有する試料に酸化剤として過マンガン酸カリウムを
加え、加熱下で反応させ、該過マンガン酸カリウムの消
費量に相当する酸素の量により CODを測定する方法
において、前記加熱手段として高周波誘電加熱法を用い
ることを特徴とする。
また本発明に係るCODの簡易測定装置は、被酸化物質
を含有する試料に酸化剤として過マンガン酸カリウムを
加え、加熱下で反応させ、該過マンガン酸カリウムの消
費量に相当する酸素の量により CODを測定する構成
の装置において、前記加熱手段が高周波誘電加熱装置で
あることを特徴とする。
[作用] 本発明は、高周波誘電加熱手段を用いて加熱耐化反応を
行うことにより、JIS法(JIS K 0102やJ
IS K 0101)の測定値と同等あるいは相関的な
測定値か得られることを見出した点に特徴を有するもの
てあり、その結果JIS法の温浴加熱手段に比較して加
熱時間、即ち測定時間も大巾に短縮でき、また湯温及び
湯量変動によって生じる測定誤差もなく、さらに測定の
立上げ時に長時間かけて加温する必要もないため立上げ
時の非能率性を解消でき、さらにまた測定時間が大巾に
短縮された結果排水処理場等での運転管理等において緊
急時の対応を効果的にできる。
[具体的構成] 以下、本発明について詳説する。
本発明に採用される高周波誘電加熱法とは、高周波発振
装置により発生するマイクロ波を測定試料に照射するこ
とにより、該試料を発熱させ加熱させる方法である。そ
してこの方法を実現する高周波誘電加熱手段としては、
測定試料を効率よく加熱できるものであれば限定されず
、例えば市販の家庭用電子レンジも使用可能である。
この高周波誘電加熱を行うに当り、マイクロ波の出力、
 Jlll定試料の量及び装置の形態を適当に選定する
ことにより加熱時間の短縮が可能となると共にCODの
測定結果もJIS法と同等あるいは相関的な結果が得ら
れる。
本発明°においてマイクロ波の出力は、装置形状、処理
時間等により異なり特定することはできないが、通常家
庭用に用いられる電子レンジ程度である。また好ましい
測定試料の量は、10〜50m1であり、濃度の高い試
料の場合においては少量を上記範囲に希釈して用いる。
本発明においては、塩素イオンの妨害を除くために添加
する硫酸銀粉末の代わりに、硝酸銀の水溶液を用いるこ
とも好ましく、これによりオートビューレットの使用が
可能となり、またJIS法の硫酸銀の粉末添加に比較し
て、個人差等の誤差(gfえば硫酸銀の粉末を試料と蒸
留水の入った三角フラスコに添加した後この三角フラス
コを振って攪拌する際に内部の試料をこぼすことがある
)が少なくなり時間の短縮も可能となる。
[実施例] 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例1 第1図は本発明の一実施例及びJIS法の測定方法を示
すフローチャートである。
(実施例と JIS法の相違点) まず第1図に基づきJIS K 0102に規定するC
OD Mn法による測定法を概説すると、試料(工場排
水)の一定量を300tl三角フラスコに採り、蒸留水
を加えて100m文とし、次いで1+2硫酸(H2SO
4)  10111交を加え、溶液を硫酸酸性にする。
次いで硫酸銀(AgSOa)粉末を添加し攪拌し、白濁
し塩化銀(Agl’Iが沈殿したら、 N/40過マン
ガン酸カリウム(KMnO4)溶液10m1を加えて湯
浴(100℃)で30分加熱する。加熱終了後、N/4
0g酸ナトリウム(Na2C2(la)溶液1hJlを
加え、80℃に保温する。次いでN/40過マンガン酸
カリウム (KMnOa)溶液を用いて逆滴定する。こ
の実験結果を下記の計算式に代入してCOD M n値
を求める。
[計算式コ !000 (a−b)X fX −X O,2 a a:滴定量ff1文 b=ニブランク滴定量1文 f: N/40KMnQaファクター Sa:試料量ff1文 次に本実施例の測定方法を第1図に基づき説明する。
試料(JIS法と同じ工場排水)一定量を正確に採り、
200mJ1三角フラスコに入れる。蒸留水を加えて2
0IIl見定容とする。次いで142硫酸(H2SO4
)5a立を加え、20%硝酸銀(AgN(h) 5a又
を加えてよく攪拌する1次いでN/40過マンガン酸カ
リウム(KMnO4)溶液10m1を加える0次いで電
子レンジの中に入れ、3分加熱する。その30秒後、電
子しンシから取り出す。次いで速やかにN/40fg 
Mナトリウム(Na2C204)溶液を10mJL加え
る。次いて速やかにN/40過マンガン酸カリウム (
KM、、O,)溶液で滴定し、わずかにピンク色になっ
た点を終点とする0滴定に用いたN/40過マンガン酸
カリウムの量を記録する。
本実施例の測定方法は、JIS法と以下の点で相違して
いる。
第1の相違点は本発明の特徴である高周波誘電加熱の採
用で、これにより測定蒔間が大巾に短縮される。なお高
周波誘電加熱には下記仕様の電子レンジを用いた。
[電子レンジ仕様] 型式 東芝電子レンジ ER−511に定格電圧 10
0 V 定格局波数 60 Hz 定格高周波出力 soo w 定格消費電力 0.94 KW 発振周波数 2450 MHz 第2の相違点は、測定試料量を減少でき、試料を200
mJL三角フラスコに採り、蒸留水を加えて20m1と
すればよい。これは試料量を少なくしても再現性ある且
つJISと同−或は相関的な値が得られることか剰っだ
からである。
第3の相違点は、銀として硝酸銀水溶液を採用したこと
である。
本実施例によるCOD値をCODt−□とすると、この
CODE−Mrlは下記の計算式によって求められる。
[本実施例の計算式] %式% bニブランクの滴定量 f : N/40KM1104−ファクターSミニ試料
量tan (実施例とJIS法の相関関係) 次に第1図に示す本実施例の測定方法とJIS法の測定
方法の各々に従い、 CODMne&度範囲O〜90+
ag/fLの試料39個についてそれぞれの方法て測定
した結果を表1及び第2図に示す。
第2図の分散図を見ると、再測定方法は直線関係にある
ことが判り、定量的に表すには、回帰式y=a+bx 
(式中yはJIS法測定値、Xは実施例測定値である。
)を求めればよいことが判る。
再測定法の実測値から回帰式を求めると、下記(1)式
で表わせる。
31   = −5,2+  1.02 x     
(1)この回帰式を用いて実施例や換算値を求めた結−
果を表1及び第3図に示す。
表1 上記の結果から試料相関係数γは0.972となりlに
近いことから高度に相関があることが判る。
(同一試料による日間精度) 次いで7つの試料について、同一試料を24時間後に繰
り返し測定した。結果を表2に示す。
上記結果より再測定法の日間精度の差が無いことが判る
(各操作に要する時間の対比) 本実施例とJIS法についてサンプリング、前処理、加
熱1滴定、後処理に要する時間について対比した。その
結果を表3に示す。
表3から明らかなように、本実施例によれば、大巾に測
定時間が短縮されることが判る。
表2 表3 実施例2 実施例1において下記の点を変えた以外は同様にしてC
ODE−1を求めた。
(1)試料は実施例1て用いた排水と異なる工場排水を
用いた。
(2) 30%AgN0.を用いた。
(3)電子レンジを下記仕様のものに変え、加熱時間を
 1分30秒とした。
[電子レンジ仕様] 型式      東芝電子しンジER−120定格電圧
    100v 定格周波数   501iz 定格高周波出力 500W 定格消費電力  0.92KW 発振周波数   2450MHz (実施例とJIS法の相関関係) 次に第1図に示す本実施例の測定方法とJIS法の測定
方法の各々に従い、COD、、na度範囲0〜90II
1g/iの試料33個についてそれぞれの方法で測定し
た結果を表4及び第4図に示す。
第4図の分散図を見ると、両測定方法は直線関係にある
ことか判り、定量的に表すために再測定法の実測値から
回帰式を求めると、下記(2)式で表せる。
y=−2+1.1X       (2)この回帰式を
用いて実施例の換算値を求めた結果を表4及び第5図に
示す。
表    4 上記の結果から試料相関関係数γは0.977となり、
1に近いことから高度に相関があることが判る。
なお以上の実施例においては、回帰式を求める際に、J
IS法測定値と実施例測定値のデータをもとに最小2乗
法等で計算することができ、その場合にはその計算式を
システム化しておいて、データを入力するだけで回帰式
を求められるようにしておくことも好ましい。またこの
システム化と俟  −まって、分析操作を自動化すれば
自動簡易分析計を得ることもできる。
[発明の効果] 本発明によれば、高周波誘電加熱手段を用いて加熱酸化
反応を行うことにより、 JIS法の湯浴加熱手段に比
較して加熱時間、即、ち測定時間も大巾に短縮でき、ま
たJIS法との高度な相関もあり、測定精度も同等であ
り、さらに沸騰水を用いた加熱手段てないため、湯温及
び湯量変動によって生じる測定誤差もなく、かつ操作上
も安全てあり加熱コストも安価という利点もある。さら
にまた測定の立上げ時に長時間かけて加温する必要もな
いため立上げ時の非能率性を解消でき、また測定時間が
大巾に短縮された結果排水処理場等での運転管理等にお
いて緊急時の対応を効果的にできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は1本発明の実施例及びJIS法の測定方法を示
すフローチャート、第2図及び第4図は、本発明の実施
例とJIS法との実測値による分散図、第3図及び第5
図は、本発明の実施例の換算値とJIS法の実測値によ
る分散図である。 特許出願人    三井東圧化学株式会社代 理 人 
  弁理士 坂口信昭 第  2  図 q 。OD*−Mイい、鯵少lシ@伎り(−ψ)第  3 
 図 マ こ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被酸化物質を含有する試料に酸化剤として過マン
    ガン酸カリウムを加え、加熱下で反応させ、該過マンガ
    ン酸カリウムの消費量に相当する酸素の量によりCOD
    (化学的酸素消費量)を測定する方法において、前記加
    熱手段として高周波誘電加熱法を用いることを特徴とす
    るCODの簡易測定方法。
  2. (2)被酸化物質を含有する試料に酸化剤として過マン
    ガン酸カリウムを加え、加熱下で反応させ、該過マンガ
    ン酸カリウムの消費量に相当する酸素の量によりCOD
    を測定する構成の装置において、前記加熱手段が高周波
    誘電加熱装置であることを特徴とするCODの簡易測定
    装置。
JP1781387A 1987-01-27 1987-01-27 Codの簡易測定方法及びその装置 Pending JPS63186147A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03221864A (ja) * 1990-01-29 1991-09-30 Nippon Parkerizing Co Ltd 脂肪酸濃度測定方法
US5556787A (en) * 1995-06-07 1996-09-17 Hach Company Manganese III method for chemical oxygen demand analysis
CN102323376A (zh) * 2011-08-24 2012-01-18 厦门隆力德环境技术开发有限公司 高锰酸盐指数水质分析仪的计量参数修正方法
JP2012181152A (ja) * 2011-03-02 2012-09-20 Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute 加熱補助器具及び加熱装置並びに化学的酸素消費量の測定方法及び加熱方法

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