KR101478222B1 - 1종 이상의 시료를 분석하기 위한 다채널 밸브를 구비한 생물학적 산소요구량 측정 장치 및 측정 방법 - Google Patents
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Abstract
1종 이상의 시료를 공급하는 다채널 밸브를 구비한 시료 공급부; 상기 시료의 산소 농도를 감소시키는 전처리부; 상기 전처리부로 치환가스를 공급하는 치환가스 공급부; 상기 시료가 전기화학적 활성을 가지는 미생물에 의해 산화되어 발생하는 전류값을 측정하는 센서부; 및 상기 측정된 전류값을 분석하고 측정장치를 제어하는 제어부;를 포함하는 생물학적 산소요구량(BOD) 측정 장치가 개시된다.
또한 1종 이상의 시료가 다채널 밸브를 통하여 시료 공급부에서 전처리부로 이동하는 단계; 상기 전처리부로 치환가스를 공급하는 단계; 상기 전처리부로 이동한 시료가 상기 치환가스와 접촉하여 시료 내 산소 농도가 감소하는 단계; 상기 산소 농도가 감소한 시료가 센서부로 이동하는 단계; 상기 센서부에서 상기 시료가 전기화학적 활성을 가지는 미생물에 의해 분해되어 발생하는 전류값을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 전류값을 분석하는 단계;를 포함하는 생물학적 산소요구량 측정 방법이 개시된다.
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Description
본 발명은 생물전기화학적 방법으로 생물학적 산소요구량을 측정하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다채널의 밸브를 구비하여 1종 이상 시료의 생물학적 산소요구량(BOD)을 동시에 측정할 수 있으며, 시료의 전처리를 통하여 용존 산소 농도를 감소시킴으로써 측정의 정확도가 향상된 생물학적 산소요구량 측정 장치에 관한 것이다.
인구증가와 산업발전이 가속화됨에 따라 대기 및 수질환경이 급속도로 열악해지고 있으며, 그에 따라 수질 오염에 대한 감시와 조사가 활발히 이루어지고 있다.
BOD 농도를 측정하는 측정기로는 용존 산소 전극을 사용하는 방법과 미생물연료전지 센서를 사용하는 방법이 있으나, 용존 산소 전극을 이용하여 생물학적 산소 요구량을 측정하는 방법은 측정값의 오차범위가 넓어 데이터 신뢰성에 한계가 있으며, 용존 산소 전극의 주기적인 세척 및 교체가 필요하여 유지관리가 불편하고 유지비용이 높은 문제점이 있다.
전술한 수질오염에 대한 효과적인 감시를 위해서는 정확하고 빠른 수질 측정이 가능해야 하므로, 이에 대한 지속적인 연구와 개발이 이루어지고 있다.
전술한 용존산소 전극을 이용한 BOD 측정방법은 효과적이지 못하므로, 전기화학적 활성미생물이 유기물을 산화시키면서 발생하는 전류값이 유기물의 농도와 비례한다는 연구결과를 이용하여 생물학적 산소요구량을 측정하는 방식으로 미생물연료전지 센서를 사용하는 방법이 개발되었다.
다만, 상기의 미생물연료전지 센서의 경우 음극부에 산소가 존재할 때, 산소가 전자수용체로 작용하여 전기발생량을 감소시키게 된다. 따라서 음극부 산소를 줄임으로써 미생물 연료전지 센서의 효율을 증대시킬 수 있다.
또한 상기의 미생물연료전지 센서를 이용하는 BOD 측정 장치의 경우에도, 1종 이상의 시료를 한꺼번에 측정하는 경우 측정의 효율이 극대화되므로 이에 관한 해결 방법이 제시된다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 1종 이상의 시료를 공급하는 다채널 밸브를 구비한 시료 공급부; 상기 시료의 산소 농도를 감소시키는 전처리부; 상기 전처리부로 치환가스를 공급하는 치환가스 공급부; 상기 시료가 전기화학적 활성을 가지는 미생물에 의해 산화되어 발생하는 전류값을 측정하기 위한 미생물 연료전지 센서를 구비한 센서부; 및 상기 측정된 전류값을 분석하고 본 측정장치를 제어하는 제어부;를 포함하는 생물학적 산소요구량(BOD) 측정 장치가 개시된다.
상기의 전기화학적 활성을 가지는 미생물은 전기화학적으로 활성을 나타내는 한 종의 단일 미생물 또는 한 종 이상의 복합 미생물 일 수 있다.
경우에 따라 상기 시료 공급부를 세정하기 위해 증류수를 공급하는 세정부를 더 포함 할 수 있다.
상기 미생물에 의해 산화되어 발생하는 전류값을 측정하는 방법은 전류측정법 또는 순환전압전류법일 수 있다.
상기 생물학적 산소요구량 측정 장치의 온도를 일정하게 유지시키는 항온부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 1종 이상의 시료가 다채널 밸브를 통하여 시료 공급부에서 전처리부로 이동하는 단계; 상기 전처리부로 치환가스를 공급하는 단계; 상기 전처리부로 이동한 시료가 상기 치환가스와 접촉하여 시료 내 산소 농도가 감소하는 단계; 상기 산소 농도가 감소한 시료가 센서부로 이동하는 단계; 상기 센서부에서 상기 시료가 전기화학적 활성을 가지는 미생물에 의해 분해되어 발생하는 전류값을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 전류값을 분석하는 단계;를 포함하는 생물학적 산소요구량 측정 방법이 개시된다.
상기와 같이 BOD 측정장치에 다채널 밸브를 도입함으로써 여러 농도의 시료를 측정할 수 있게 하여, 측정시간이 단축되고 편리성이 극대화 될 수 있다.
또한, 가스전처리장치를 도입하여 검사하려는 시료 중의 산소농도를 감소 시킴으로서 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생물학적 산소요구량 측정 장치의 개략도 이다.
도 2는 BOD센서에 있어서 Shewanella oneidensis에 의한 전기 발생을 나타내는 그래프이다.
도 3은 활성슬러지를 접종원으로 하여 농화배양된 혼합균에 의한 전기 발생을 나타내는 그래프이다.
도 4는 BOD 농도에 따른 전류값의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 BOD 농도에 따른 전류값의 변화를 순환 전압 전류법에 의해 나타낸 그래프이다.
도 6은 BOD 농도와 전류값간의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
도 7은 질소에 의한 전처리에 따른 전류값의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 8은 질소에 의한 전처리 유무에 따른 전류값의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
도 2는 BOD센서에 있어서 Shewanella oneidensis에 의한 전기 발생을 나타내는 그래프이다.
도 3은 활성슬러지를 접종원으로 하여 농화배양된 혼합균에 의한 전기 발생을 나타내는 그래프이다.
도 4는 BOD 농도에 따른 전류값의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 BOD 농도에 따른 전류값의 변화를 순환 전압 전류법에 의해 나타낸 그래프이다.
도 6은 BOD 농도와 전류값간의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
도 7은 질소에 의한 전처리에 따른 전류값의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 8은 질소에 의한 전처리 유무에 따른 전류값의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
생물학적 산소요구량 측정 장치
본 발명의 일 측면에 따르면, 1종 이상의 시료를 공급하는 다채널 밸브를 구비한 시료 공급부; 상기 공급된 시료의 용존 산소 농도를 감소시키는 전처리부; 상기 전처리부로 치환가스를 공급하는 치환가스 공급부; 상기 시료가 전기화학적 활성을 가지는 미생물에 의해 산화되어 발생하는 전류값을 측정하는 센서부; 및 상기 측정된 전류값을 분석하고 본 측정장치를 제어하는 제어부;를 포함하는 생물학적 산소요구량(BOD) 측정 장치가 개시된다.
이하에서는 도 1을 참고하여 상기의 다채널 밸브를 구비한 생물학적 산소요구량 측정 장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생물학적 산소요구량 측정 장치의 개략도 이다
상기의 시료 공급부는 하나 이상의 시료 탱크(101 내지 104) 및 각각의 시료 탱크에 연결된 밸브(106 내지 109)를 포함할 수 있다. 상기의 탱크와 밸브로 이어지는 각각의 시료공급라인을 통하여 상기 시료 탱크(101 내지 104)에서 공급 되는 시료가 이동 할 수 있다. 시료 탱크와 밸브의 개수는 필요에 따라 조정될 수 있으며 도면에서 보는 바와 같이 4개로 한정되는 것은 아니다.
그리고 상기의 전처리부는 전처리조(119)를 포함하고, 치환가스 공급부, 시료 공급부 및 센서부와 각 공급라인을 통해 연결되어 있으며, 상기 공급라인을 통하여 구성부간에 시료나 가스등 각종 물질들이 이동할 수 있다.
다음으로 상기 치환가스 공급부는 치환가스 공급탱크(111), 가스밸브(113), 가스조절기(112)를 포함 할 수 있고, 치환가스 공급탱크(111)에서 공급되는 치환가스는 가스밸브(113)를 통하여 상기 전처리부로 이동하고, 상기 가스의 공급은 가스조절기(112)에 의해 조절된다.
시료 공급부로부터 유입된 시료는 전처리조(119)를 거치면서 시료 내의 용존산소의 농도가 감소하게 되고 이후 센서부로 이동한다. 이는 상기 시료에 산소가 존재하는 경우 산소는 전자수용체로 작용하게 되어 센서부에서 유기물이 산화되면서 발생하는 전자를 소비하여 유기물로부터 발생되는 전기적 신호를 감소시키는 문제가 있어 정확한 측정이 이루어지지 못하기 때문이다.
상기와 같은 치환가스 주입에 따른 전류값의 변화를 확인하기 위하여 5 mg/L 이하의 BOD 농도의 인공시료에 불활성 가스인 질소로 전처리를 한 경우와 그렇지 않은 경우, 센서로부터 발생되는 전류값을 비교하였다.
용존산소의 농도가 7.5 mg/L인 시료에 10분 동안 2 kgf/cm2의 압력으로 질소가스로 전처리한 경우, 시료 중 용존산소의 농도가 0.5 mg/L으로 감소하였다. 질소가스 전처리를 한 시료 주입시 전류값이 상승하였으며 이에 대한 결과는 도 7에 나타나 있다. 회귀계수(r2)가 질소가스 전처리를 하지 않은 경우 0.83 에서 질소가스 전처리를 한 경우 0.93으로 증가하였으며 이에 대한 결과는 도 8에 나타난 그래프로부터 확인 가능하다. 따라서 질소가스 전처리를 통해 시료 중의 산소를 제거하여 줌으로써 센서의 BOD 측정 효율과 정확도를 높일 수 있음을 알 수 있다.
상기와 같이 불활성 기체를 퍼지(purge)하여 시료 중에 존재하는 산소를 제거함으로써 측정의 정확도를 향상시킬 수 있으며, 본 발명의 일실시예에서는 치환가스로서 질소를 사용하였으나, 여기에서 사용된 질소 이외에도 다양한 불활성기체를 활용하여 산소를 치환 시킬 수 있다.
상기의 치환가스는 전술한 바와 같이 치환가스 공급탱크(111)로부터 가스 전처리조(119)로 공급되며, 일정 시간동안 시료와 접촉하여 시료 중의 산소와 치환된다. 기체상태의 산소는 상부의 배출구를 통해 외부로 배출되며, 전처리한 시료는 펌프(120)를 통해 BOD 센서(122)의 음극부로 주입된다.
이어서, 상기의 센서부는 BOD를 측정하기 위한 미생물 연료전지 BOD 센서(122)를 포함하며, 상기 센서에는 전기화학적으로 활성을 지니는 미생물이 농화 배양되어 있으며 구성부 상호간에 연결된 밸브를 통하여 유기물이 포함된 시료가 주입된다.
상기의 센서부는 상기 시료의 농도를 측정하기 위하여 유기물을 산화시켜 전자를 발생시키는 단일 또는 혼합미생물을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 활성 슬러지를 접종원으로 하여 일련의 농화배양과정을 거침으로써 전기화학적으로 활성을 나타내는 혼합미생물을 배양할 수 있다.
폐수처리에서 오염수를 충분하게 통기(Aeration)시켜 산소를 공급하면 호기적 미생물이 번식하여 갈색풀 모양의 침전물을 만들게 되는데 이를 활성 슬러지라 한다.
상기 혼합미생물은 전기를 발생시킬 수 있으며, 이에 대한 결과는 도 3에 나타나 있다.
상기의 혼합미생물은 상기 전기화학적 활성 미생물이 유기물을 분해하면서 생성된 전자는 전자전달계를 통하여 이동하게 된다. 상기 전자는 전자전달계의 전자 전달 조효소를 통해 이동하면서 양성자동력(Proton motive force)을 형성하여 미생물 에너지 대사물질인 ATP를 합성하게 된다.
일반 미생물은 전자 전달 조효소가 세포막 내부에 존재하여 세포막 외부 물질을 최종 전자 수용체로 사용할 수 없거나 외부 물질을 세포 내부로 이동시켜 전자 수용체로 사용하는 반면, 상기 전기화학적 활성 미생물은 세포막 외부에 시토크롬 C(Cytochrome C)를 가지고 있어 이를 통해 세포막 외부의 금속염 등을 전자 수용체로 사용할 수 있다.
즉, 전기화학적으로 활성을 나타내는 미생물, 예컨대 쉬와넬라 오네이덴시스( Shewanella oneidensis )는 유기물을 산화시킬 때 발생되는 전자를 매개체 없이 직접 전자를 전극으로 전달함으로써 전기를 발생시킬 수 있으며, 쉬와넬라 오네이덴시스에 의한 전기 발생에 대한 결과는 도 2에 나타나 있다.
따라서, 상기의 전기를 발생시키는 단일 또는 혼합미생물을 이용하면 생물전기화학적 방법으로 BOD를 측정하는데 활용할 수 있다.
상기의 전기화학적 활성을 가지는 미생물은 전기화학적으로 활성을 나타내는 한 종의 단일 미생물 또는 한 종 이상의 복합 미생물이며, 예를 들면 쉬와넬라 오네이덴시스(Shewanella oneidensis ), 지오박터 설퍼리듀센(Geobacter sulfurreducens), 클로스트리듐 뷰티리쿰(Clostridium butyricum), 아에로모나스 하이드로필라(Aeromonas hydrophila), 데설포불버스 프로피오니커스(Desulfobulbus propionicus), 엔테로코커스 갈리나룸(Enterococcus gallinarum), 및 로도퍼렉스 페리리듀센(Rhodoferex ferrireducens)으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 미생물 일 수 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 미생물에 의해 산화되어 발생하는 전류값을 측정하는 방법은 전류측정법 또는 순환전압전류법일 수 있다.
유기물을 포함한 시료를 주입하고 생물전기화학 센서로부터 발생되는 전류값을 측정하였을 때, 시료의 BOD 농도가 증가할수록 전류 발생량이 증가한다.
예를 들면, 멀티미터(multimeter)를 이용하여 센서에서 발생하는 전압, 전류값을 측정할 수 있으며, 상기의 전류값을 분석하여 시료의 BOD농도를 평가하는 것이 가능하다. BOD 농도 값에 따른 전류값의 변화는 도 4에 나타나 있다.
또한 순환전압전류법을 이용하여, 생물전기화학 센서에 전압을 인가한 후 발생되는 산화환원 피크의 전류값이 유기물의 농도에 비례하므로 시료 중 BOD 측정이 가능하다.
작업 전극의 전위를 시간과 함께 일정속도로 천천히 변화시키면, 그때 얻어지는 전류-시간 곡선은 그대로 전류-전위 곡선에 대응하는데, 이와 같은 전류-전위 곡선을 측정하는 방법을 일반적으로 전압전류법이라고 한다. 이 경우 시간에 비례하여 전위를 변화시킬 때에 흐르는 전류를 전위-전류 곡선으로 기록하는 방법을 전위주사법이라고 하는데, 반복해서 전위주사하는 경우를 순환전압전류법이라고 부른다.
상기 순환접압전류법에 따른 전류값을 측정하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 BOD센서의 전극부에는 -1V ~ +1V 범위의 순차적인 전압이 인가된다.
BOD센서의 전극부는 작업전극, 카운터 전극, 보조 전극을 포함하고 있으며, 이때, 작업 전극과 카운터 전극으로 인가되는 전압은 (+) 전압에서 (-) 전압으로 일정 비율로 낮아지며 인가된다.
이와 같이 상기 작업 전극과 카운터 전극에 순차적인 전압이 인가되면 상기 전기화학적 활성 미생물은 산화와 환원이 이루어지는 지점에서 도 5에서 보는 바와 같이 발생되는 전류 피크의 크기가 BOD 농도에 비례한다.
따라서 상기 피크면적을 분석하여, BOD 측정을 위하여 주입된 시료의 BOD 농도를 산출하는 것이 가능하다.
그리고 상기 제어부(도면 미표시)는 상기에서 측정된 전류값을 분석하고 본 측정장치를 제어한다. 상기 제어부는 각 시료에 대한 전기 발생률을 자동으로 계산하고 이를 토대로 BOD값을 산출하게 된다. 또한 각 구성부 간에 각종 물질이나 가스가 이동되거나 교환되는 과정 또는 각종 펌프나 탱크등 본 측정장치를 구성하는 구성부분들을 제어한다.
경우에 따라 상기 시료 공급부를 세정하기 위해 증류수를 공급하는 세정부를 더 포함 할 수 있다.
전술한 바와 같이 다채널 밸브(106 내지 109)를 통해 1종 이상의 시료가 주입될 수 있도록 하나 이상의 시료탱크(101 내지 104)를 포함하는 시료 공급부를 구성할 수 있으며, 상기 시료 공급부를 세정하기 위하여 주기적으로 증류수를 공급하는 증류수 탱크(105)를 구성할 수 있다.
상기의 다채널 밸브(106 내지 109) 및 시료탱크(101 내지 104)를 통하여 농도가 다른 1종 이상의 시료에 대한 동시적인 BOD 측정이 가능하고, 따라서 여러 시료에 대한 측정시간이 매우 단축되며 편리성이 극대화된다. 또한 상기의 증류수 탱크(105)에서 주기적으로 증류수가 공급되어 시료 공급 라인과 밸브를 포함하는 시료 공급부가 세정될 수 있다. 이를 통해 이전 BOD 측정시 잔존하던 성분이 제거되어 시료의 BOD 측정에 있어서의 정확도를 향상시킬 수 있으며, 시료에 의한 시스템의 오염현상을 방지 할 수 있다.
Two chamber형 전류측정법 센서의 경우 에어펌프(115)를 통해 공기로 포화된 증류수가 증류수 탱크(114)로부터 BOD센서(122)의 양극부로 주입되며 재순환된다. 양극부 반응에서 산소는 전자수용체로서 작용하여 환원된다. 경우에 따라 산소 대신에 헥사시아노철산염(hexacyanoferrate)등을 양극부에서 전자수용체로 사용할 수 있으며, 공기음극(air cathode)이 적용된 경우에는 공기로 포화된 증류수 공급장치가 불필요할 수 있다.
경우에 따라 상기 생물학적 산소요구량 측정 장치의 온도를 일정하게 유지시키는 항온부;를 더 포함할 수 있다.
상기의 항온부는 히터(123)와 온도센서(124)를 포함할 수 있으며, 이에 통하여 BOD 센서에서 사용되는 미생물이 가장 활발히 활동할 수 있는 적정 온도를 유지시켜, BOD 측정의 정확도와 효율을 극대화 할 수 있다.
센서부에서 미생물에 의해 유기물이 산화되어 발생되는 전기적 신호는 제어부(미표시)를 통해 분석된다.
효율적인 생물학적 산소요구량 측정 방법
본 발명의 다른 측면에 따르면, 1종 이상의 시료가 다채널 밸브를 통하여 시료 공급부에서 전처리부로 이동하는 단계; 상기 전처리부로 치환가스를 공급하는 단계; 상기 전처리부로 이동한 시료가 상기 치환가스와 접촉하여 용존 산소 농도가 감소하는 단계; 상기 용존 산소 농도가 감소한 시료가 센서부로 이동하는 단계; 상기 센서부에서 상기 시료가 전기화학적 활성을 가지는 미생물에 의해 분해되어 발생하는 전류값을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 전류값을 분석하는 단계;를 포함하는 생물학적 산소요구량 측정 방법이 개시된다.
즉, 1종 이상의 시료의 BOD를 동시에 측정하기 위하여 여러 개의 시료 탱크(101 내지 104)로부터 전처리조(119)로 시료가 공급된다. 상기의 시료는 밸브(106 내지 110)를 통해 전처리조로 이동되며 전처리조(119)에는 치환가스 공급탱크(111)로부터 치환가스가 공급될 수 있다. 상기 치환가스에 의해 상기의 시료 중 용존산소의 농도는 감소하게 되고, 용존산소의 농도가 감소된 시료는 BOD 센서(122)로 이동하게 된다. 상기 BOD 센서(122)에서 상기의 시료는 미생물에 의하여 생물화학적으로 분해되며 전기가 발생하게 되고, 발생된 전류값을 분석하여 이로부터 BOD농도를 측정 할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 생물학적 산소요구량 측정 장치
101 내지 104: 시료 탱크
106 내지 109: 시료 밸브
105: 증류수 탱크
110: 증류수 밸브
111: 치환가스 공급탱크
112: 가스조절기
113: 가스밸브
114: 증류수 탱크
115: 에어펌프
116: 펌프
117: 팬
118: 팬
119: 전처리조
120: 펌프
121: 펌프
122: 미생물 연료전지 BOD센서
123: 히터
124: 온도센서
101 내지 104: 시료 탱크
106 내지 109: 시료 밸브
105: 증류수 탱크
110: 증류수 밸브
111: 치환가스 공급탱크
112: 가스조절기
113: 가스밸브
114: 증류수 탱크
115: 에어펌프
116: 펌프
117: 팬
118: 팬
119: 전처리조
120: 펌프
121: 펌프
122: 미생물 연료전지 BOD센서
123: 히터
124: 온도센서
Claims (6)
- 다채널 밸브를 통해 전처리부와 연결되어 시료를 공급하는 복수의 시료 공급부;
상기 시료의 산소 농도를 감소시켜 센서부에 공급하는 전처리부;
상기 전처리부에 치환가스를 공급하는 치환가스 공급부;
상기 공급된 시료가 전기화학적 활성을 가지는 미생물에 의해 산화되어 발생하는 전류값을 측정하는 센서부;
증류수를 공급하여 상기 시료 공급부를 세정하는 세정부; 및
상기 측정된 전류값을 분석하고 측정장치를 제어하는 제어부;를 포함하는, 생물학적 산소요구량(BOD) 측정 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 전기화학적 활성을 가지는 미생물은 전기화학적으로 활성을 나타내는 한 종의 단일 미생물 또는 한 종 이상의 복합 미생물인 것인, 생물학적 산소요구량 측정 장치. - 삭제
- 제 2항에 있어서,
상기 미생물에 의해 산화되어 발생하는 전류값을 측정하는 방법은 전류측정법 또는 순환전압전류법인 것인, 생물학적 산소요구량 측정 장치. - 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 생물학적 산소요구량 측정 장치의 온도를 일정하게 유지시키는 항온부;를 더 포함하는, 생물학적 산소요구량 측정 장치.
- 삭제
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