JPS6093952A - Ｂｏｄ連続測定方法 - Google Patents

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】 この発明はＢＯＤ連続測定方法に関する。さらに詳しく
は、隔膜式酸素電極と微生物膜とを組合せてなる微生物
電極を用いてＥＯＤを連続的にしかも長期間に亘って測
定する方法に関する。

従来から微生物電極を用いてＢＯＤを測定する方法が種
々提案されている。これらの一つとして微生物電極を備
えたフローセル中に、中性緩衝液を流しておいて中性条
件に保つと共に空気を吹き込んで実質的に空気飽和の条
件に保ち、この条件下で被測定液を供給して該被測定液
中のＢＯＤ成分に対応する七μ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を隔膜
式酸素電極の出力として検出して測定する方法が行なわ
れている。そしてかような測定は上記被測定液の代りに
、ＢＯＤ既知の有機物含有標準液を供給した際の出力を
基準とし°て行われており、すなわち所定の測定数経過
毎に出力とＢＯＤと検量ｍ管較正することにより行われ
ている。

そして、上記有機物含有標準液として、従来、Ｊ工Ｓ　
ＫＯｌｏｇ　−２１０ＢＯＤ測定の際の標準液として用
いられている中性のグμコースーグμタミン酸混合標準
液が適用されている。

しかし、かような従来の有機物含有標準液を用いてＢＯ
Ｄの連続測定管行う際に種々の問題があった。その一つ
は、長時間の連続測定用として所定量貯留しである有機
物含有標準液のＢＯＤが時間経過と共に徐々に低下して
測定値に大きな誤差を与えるという問題である。この原
因は明らかではないが、徐々に標準液中のＢＯＤ成分が
分解消費されていくためと考えられる。そのため、貯留
した各標準液を短期間で新たな標準液と取り換える必要
があった。一方、かような標準液は管路を通じて前記フ
ローセル中に所定周期で導びかれるが、長時間の連続測
定においてはこの管路内に微生物が標準液を基質として
摂取することにより増殖し多量のスライムが発生し、配
管系を徐々に閉塞し流量を減少させたシ完全な閉塞を招
き、又はスライムによって被検液のＢＯＤ成分が消費さ
れるという問題もあった。

この発明は、かような従来の問題点を解消すべくなされ
たものであシ、長時間の連続測定においても標準液の変
化による測定誤差を生じず、しかも標準液の管路内のス
ライムの発生を抑制しつつＢＯＤを連続的に測定できる
方法を提供することを目的とするものである。

この発明の発明者らは、種々検討を行った結果、従来の
中性で用いられていた有機物含有標準液のｐＨを約２〜
３に調整する仁とによシ、長時間使用による標準液自体
のＢＯＤ低下を招くことなく測定を行うことができ、し
かもか＼る標準液を用いることにより管路のスライム障
害をも減少するξとができる事実を見出しこの発明に到
達した。

かくしてこの発明によれば、隔膜式酸素電極と微生物膜
からなる微生物電極を備えた測定用フローセル中に、中
性緩衝液の存在下でかつＳ気処理下、被測定液を管路を
通じて供給して微生物電極　３− の出力を検知し、この出力と、所定の測定数経過毎に測
定されるＢＯＤ既知の有機物含有標準液供給時の基準出
力、とを比較して被測定液のＢＯＤを連続的に測定する
ことからなシ、上記有機物含有標準液としてｐＨＦＪ２
〜３にａｉｌ整された有機物水溶液を用いたことを特徴
とするＢＯＤ連続測定方法が提供される。

この発明に用いる有機物水溶液としては膨水化物及び／
又はアミノ酸の水溶液が好適であシ、具体的にはグμコ
ース、フラクトース、サッカロース、２クトース、可溶
性澱粉、グリシン、グルタミン酸、ヒスチジン等が挙げ
られる。これらのうち代表的なものとして、グμコース
ーグＩタミン酸混合水溶液が挙げられる。ただしこれ以
外の脂肪酸、アｙコーμ類等の有機化合物も場合によっ
ては使用可能である。これらの濃度は供給量や微生物活
性等に応じて適宜決定される。

この発明において、上記有機物水溶液のｐＨは約２〜３
に調整される。ｐＨの調整は通常、上記有機物を水に溶
解すると共に、塩酸、硫酸、硝酸４− 等の鉱酸を少量添加することにより簡便に行われる。な
お、ｐＨを約２未満（例えばｐＨユ）とすると酸性が強
すぎて、フローセル中に導びかれた際に通常用いられる
中性緩衝液の存在下においても系が酸性となって正常な
微生物の活性が抑制される惧れがあシ、従って中性緩衝
液中の塩の量を増加させる必要があ夛不適当である。ま
た、ｐＥ（を約３を越える（例えばＩ）Ｈ４）とＢＯＤ
低下やスライムの発生の防止又は抑制効果は期待できな
い。

通常、ｐＨを約３に調整するのが好ましい。

この発明に用いる微生物電極としては、特開昭５４−４
Ｔ１６９９８公報や特開昭５６−１０８９５１号公報な
どで用いられる所謂微生物電極を適用することができる
。

また、中性緩衝液としては、ｐＨ１のリン酸塩緩衝液が
適当であＪ）、０．０ＩＭ程度の濃度のものが好適であ
る。

なお、測定毎に測定管路にｐＨ３程度の洗浄液を供給す
ることが、スライム発生防止の点でより好ましい。

以下、この発明の方法を添付図面に従ってさらに詳説す
る。

第１図に示す（１）は、ＢＯＤ連続測定装置であシ、こ
の発明の方法を実施する測定装置の一実施例でおる。

（２）は微生物電極で、隔膜式酸素電ｍ　（３）と微生
物膜（４）とを組合せてなる公知の構成である。

微生物電極（２）の下部には測定セ／Ｌ／（５）が取り
付けられておシ、測定セル（５）の液入口（５ａ）から
流入して液出口（５ｂ）へ流出する液が微生物膜（４）
と接しうるようになっている。液が微生物Ａ１１（４）
Ｋ効果的に接するように１液入口（δａ）ｐよ液出口（
５ｂ）よシ下の段ちがいの位置に設けである。

これら微生物電極（２）および測定セ／Ｌ／（５）は、
恒温水槽（６）中で所定温度（九とえば３０℃）に保た
れている。（′１）は、コイμ状の流路で、この中を通
過する間に液がほぼ所定温度となるよう長さが定められ
ている。

（８）はマイクロコンピュータのごとき制御回路で、予
め設定された手順に従ってＨ街液（Ｂ）、試料液（Ｓ）
、標準液（Ｃ１）〜ＣＣ５）、洗浄液（Ｎ）および空気
を測定セル（５）に供給すべく、ポンプ（９）（１０）
　、エアポンプ（１２）および切換パルプ（１３）をル
リ御する。また微生物電極（２）の出力電流に基いてＢ
ＯＤ値の算出を行う。

そして標準液ＣＣ１）〜（Ｃａ）は塩酸でｐｆ（３にそ
れぞれ調整され貯留されたグμコースーグｐタミン酸混
合水溶液であり、ＢＯＤはそれぞれ２５ダ／１．５ｏ１
ａｇ／、ｇ及び１ｏｏｑ／／？に調整された標準液を示
す０ なお、洗浄液（Ｎ）は上水道水に塩酸を加えてｐＨ３に
調整されたものである。

次に動作を説明すると、まずリン酸緩衝液（０，０１Ｍ
、ｐＨ７）のごとき中性緩衝液（Ｂ）がローラーポンプ
（９）によって測定セＡ／（５）に供給されてセル内は
中性条件とされ、かつ洗浄液（Ｎ）が切換バルブ（１３
）およびローラーポンプ（９〕を介して測定セル（５）
に供給される。また常時エアポンプ（１２）から空気が
供給されこれによってセ／ｌ／（５）内は曝−７＝ 気処理下となる。緩衝液（Ｅ）の流量はたとえば１．０
ｄ／分、洗浄液（Ｎ）の流量はたとえばｌｎｗｌ１分、
空気流量はたとえば１０００１１４／分である。

試料測定時には、切換バルブ（１３）が切換えられて、
洗浄液（Ｎ）の代りに工場廃水のごとき試料液（Ｓ）が
採取ポンプ（Ｎｏ）およびフイルタ（１８）を介して供
給される。緩衝液（Ｂ）の供給などは前と同様である。

黴佑物電極（２）の出力電流は、試料液（Ｓ）のＢＯＤ
に比例した減少値を示す。

上記のように測定セル（５）に試料液ＣＦ３）を供給す
るのはたとえば３０分毎に５分間くらい行われ゛、他の
時間は洗浄液（Ｎ）が供給される。

所定の較正設定時刻Ｋｆｋると、切換パルプ（１３）が
切換えられて、洗浄液（Ｎ）の代シに標準液（Ｃｔ）。

（Ｏｘ）　、　（Ｏｓ）が測定セｔｖ（りにそれぞれ供
給され、各々について測定が行われる。各標準液（Ｃ１
）、（Ｏｓ）。

（Ｃ３）のＢＯＤ値は既知であるから、これらに対する
微生物電極（２）の出力値に′１＆き、制御回路（８）
は検量線を較正する。この較正は所定の測定数経過毎に
、たとえば１日数回行われる。

８− 上記較正に基いて各試料液のＢＯＤが連続的に測定され
ることとなる。そして標準液（Ｃｔ）〜（Ｃ３）はｐＨ
３に調整されているため、長時間の連続測定においても
それぞれのＢＯＤは低下することなく、正確な測定を行
うことができる。また、ことに標準液の供給管路におい
てスライムの発生が抑制されており長時間の測定時に有
利である。

実施例１ グμコースーグμタミン酸混合水溶液からなる従来の２
種の濃度の中性水溶液を作製し、１ｍ間室内で放置し、
この間のＢＯＤの変化をＪＩＳ法に準じて測定した。こ
の結果は第１表の通りであった。

第１表（比較例〕 このように１週間の放置においてＢＯＤは減少しておシ
、ＢＯＤの連続測定用に貯留する標準液としては不適当
であることが判る。

これに対し、ＢＯＤ調製濃度１５０　ｗ／４３　（ＢＯ
Ｄ夾測値１２１．’？　）に調製しかつ塩酸を添加して
ｐＨを３に調整したグμコースーグμタンン酸混合水溶
液について同様な測定を行ったところ、１週間後のＢＯ
Ｄ値は１２１１と実質的に変らず、ＢＯＤの連続測定用
の標準液として適していることが判明し友。

実施例２ 第１図に示した装置でＢＯＤの連続測定上行った結果、
１週間後に初めて標準液供給管内にスライムが発生する
のが認められたが、その後の増殖も遅く１４日程度の連
続測定に支障がないことが判明した。

辷れに対し、ｐＨ１の標準液を用いる以外同様に連続測
定を行ったところ、３日日でスライムが発生し１週間で
測定困難な状助となった。

実施例３ 実施例２の効果をより定量的に確劇する丸めに第２図の
ごときサイホン滴下系を設定し「つまシ度」を測定した
。

ここで（２１）は連続測定用に用いた内径１關のビニー
ルチューブでありＡ−Ｂ間の長さは２ｍであり％　（２
０）は上水道水であシ、（２３）はメスシリンダーであ
る。ここにおいて「つまシ度」Ｘは：連続測定前の滴下
量（ｗｌ／ｍｊ−ｎ）×１００ の式によシ算出した。

この結果を第２表に示す。

第２表 −このようにこの発明の方法によればスライム障害も抑
制され有利であることが判る。

実施例４ 第１図の装置を用いて某下水処理場初沈流出水のＥＯＤ
を測定した。ここで中性緩衝液は０．ＯＩＭ。

　１ｌ− ｐＨマのリン酸塩Ｍ衡液を用い、ポンプ（９）による流
量は標準液側、緩衝液側共に１．６６　ｄ／ｍｉｎとし
た。

この測定で得られたＢＯＤ値とＪＩＳ法によるＢＯＤ値
とは測定数２６点において相関係数０．８８と良好でお
った。このことから、標準液のｐＨを２〜３程度に下け
ても微生物電極自体への悪影響は生じないことが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のＢＯＤ連続測定方法の実施に適し
た測定装置を例示する構成説明図、第２図は実施例３に
おける「つまシ度」を測定する器具を説明する概略図で
ある。 （１）・・・ＢＯＤ連続測定装置、 （２）・・・微生物電極、（３）・・・隔膜式酸素電極
、（４）・・・微生物層、　（５）・・・測定上ｐ、（
５ａ）・・・液入口、　（５ｂ）・・・液出口、（９）
・・・ローラーポンプ、（１０）・・・採取ポンプ、（
１２）・・・エアポンプ、（１３）・・・切換パルプ、
　１２− （Ｂ）・・・中性緩衝液、（Ｓ）・・・試料液、（Ｎ）
　・・・洗浄液、　（Ｃｔ）（Ｃｚ）（Ｃｍ）　・・・
４１早液。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）隔膜式酸素電極と微生物膜からなる微生物電極を
   備えた測定用７０−セル中に、中性緩衝液の存在下でか
   つ曝気処理下、被測定液を管路を通じて供給して微生物
   電極の出力を検知し、この出力と、所定の測定数経過値
   に測定されるＢＯＤ既知の有機物含有標準液供給時の基
   準出力、とを比較して被測定液のＢＯＤを連続的に測定
   することからなシ、上記有機物含有標準液としてｐＨ約
   ２〜３に調整された有機物水溶液を用いたことを％徴と
   するＢＯＤ連続測定方法。
2. （２）有機物水溶液が、戻水化物、及び／又はアミノ酸
   の水溶液である特許請求の範囲第１項記載の測定方法。
3. （３）有機物水溶液が、グルコース−グルタミン酸混合
   水溶液である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の測
   定方法。