JPH0246281A - 微生物自動観察装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、微生物を利用して発酵あるいは排水処理など
を行う設備において、該微生物収納容器中の微生物の状
態を自動的に観察することのできる微生物自動観察装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

微生物を利用して、有用物質の生産および用排水中の汚
濁物質の分解除去等を行う技術は、発酵工業、下水およ
び産業排水処理等の分野で広く行われているが、今まで
の技術では用いられている微生物の働きを効率良く制御
することが困難で、未だ十分な制御方法が確立している
とは言い難い。

とシわけ、時々刻々変化する処理プロセス内の微生物の
状態を正確に把握することが、微生物を用いる処理の進
行状況を判定するのに極めて有用な情報であるにも拘わ
らず、従来このための有効な手段がなかったため、処理
プロセス内の微生物混合液をサンプリングし、乾燥重量
を測定した夛、プレパラートを作成して顕微鏡で観察し
て情報を得、これによシプロセス内の微°生物の状態を
推定するなどの方法がとられてきた。

しかしながら、これらの方法は、情報を得るまでに長時
間１に！！する上、サンプリングによって微生物の集合
状態などが異なってしまうことにもな）、また専門的知
識や技術を要することもあって頻繁には行いにくく、内
部状態をリアルタイムに正確に判定するためには甚だ不
十分なものであった。

このため、最近に至って、処理プロセス内部の微生物の
状態を直接光学的な映像として取シ出すとともに、この
光学的な情報を電気信号に変換して、画像解析処理装置
とコンピュータを使用して処理することにより、必要な
情報を得ようとする技術がみられるようになった。

これらに必要な観察手段としては、既に実公昭６１−５
５２８０を始めとしていくつか見られ始めているが、こ
れらはいずれも、次のような問題点があった。

■　水中浸漬型のものについては、サンプル室が固定の
大きさとなってお夛、かつそのサンプル室内への微生物
の導入および排出を円滑にするために、サンプルの厚み
が数−程度必要とされていて、光学装置を用いて観察す
るには焦点を合わせにくいうえ、解像度も低く、微生物
の状態に関する詳細な情報を得るには、限界があって不
十分なものである（特開昭６２−６１４５、実公昭６１
−３５２８０、実開昭６０−１０８５９４）。

■　微生物観察面を洗浄する機構を持たないため、微生
物や藻類によるスライムの付着によって、短期間に映像
が劣化してしまう（特開昭６２−６１４５）。

■　洗浄機構を有していても、■の理由によって十分な
情報が得られない（実公昭６ｌ−３５２８０）。

■　拡大倍率を高め、解像度の高い情報を得る工夫とし
て、処理プロセス内部から微生物混合液を採取し、その
通液管路の中途に被検液を固定して観察する手段を設け
るとともに、該通液路を薬剤等を含む洗浄液によって洗
浄可能としたシステムも公表されているが（％開昭６Ｏ
−２４４２７９）、管路の中途に組み込まれる構造とな
っているため、設置上の制約を受けるとともに、観察窓
汚損時などに部品交換などを考慮した構造となっておら
ず、倍率を拡大したい要求にも応え得ていない。

また、通常拡大して得た微生物像は被検液の極く一部で
あるため、全体の状態を判定するためには、数多くの被
検液部分を観察する必要があるが、（通常数十部分以上
）、このシステムの方法では、−回ごとにサンプルを微
生物収納タンクから導入してこなければならず、操作の
手間、時間ともに過大なものとなシ、自動観察の実を十
分に上げることができないものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、前記したように、従来技術の有する問題点、
即ち、低倍率、低解像度、スライム付着、設置場所や方
法に制約を受ける、倍率を変更できない、−回のサンプ
リングで多数の微生物像を抱えられない、といった問題
点を解消し、もって精密で鮮明な微生物像を同時に多数
得ることができ、かつ設置や取扱い、保守点検や補修が
容易な微生物自動観察装置を提供することを目的とする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、前記問題点を解決し、本発明の目的を達
成するために鋭意検討の結果、微生物を含む被検液を光
学的に拡大して観察する微生物自動観察装置において、
被検液導入管、洗浄液導入管および排水管を接続した、
水平面上で自動的に移動可能とした観察室内に、微生物
を含む被検液を導入する手段、該観察室に観察室下面を
形成する固定された観察窓と観察室上面を形成する着脱
可能な観察室を設け、該着脱可能な観察窓を観察窓保持
器を介して自動的に釣下げ静置することによ〕、該観察
室内の被検液を両観察窓間に固定する手段、固定された
被検液を光学的に拡大し、撮像する手段、および、該観
察室内の被検液分排出し、該観察室内を洗浄する手段が
具備されていることを特徴とする微生物自動観察装置、
を提供するものである。

本発明を更に具体的に説明すると、微生物収納容器から
被検液を採集し、被検液導入管、洗浄水導入管および排
水管を接続した、水平面上で、自動的に移動可能とした
観察室内に導入する手段を持ち、該観察室上面を形成す
る着脱可能な観察窓を、該観察窓保持器および該保持器
を上下動させる駆動装置を介して、該観察室下面を形成
するもう一つの観察窓に向かって釣下げ静置することに
より、該観察室内の被検液を両観察窓間に固定する手段
、固定された被検液を顕微鏡レンズによυ光学的に拡大
するとともに、工業用テレビカメラによって撮像し、こ
れをモニターテレビおよびまたは画像処理装置、コンピ
ュータ等に送信する手段を持ち、撮偉後は、前記着脱可
能な観察窓を、前記他の観察窓から、前記保持器および
駆動装置を用いて離脱させ、続いて該観察室内に洗浄水
もしくは洗浄剤が噴射されて、該観察室内の被検液を排
出するとともに、該観察室内を洗浄する手段とから成）
、これらの手段がいずれも自動的に制御されることを特
徴とする微生物の自動観察装置である。

〔実施列〕

本発明を実施例を挙げてその作用と共に具体的に説明す
る。

第１図は、本発明の１実施例の主要部の概観図、第２図
（４）の）は、観察室に関わる被検液の固定手段の動作
原理を説明する図である。

第１〜２図を参照して具体的に作用機構を説明すると、
観察すべき被検液は、駆動モータ１８．１９によシ水平
面上で縦横方向に移動可能で、その内部に、被検液導入
管１６、洗浄液導入管１５および排出管１７を接続した
観察室１２へ、微生物収納容器（図示し々い）から自然
流下またはボンダ等の揚液手段を介して、被検液導入管
１６を通って導入される。（第２図Ａ）被検液が導入さ
れると、観察窓保持器９で保持された、観察室上面を形
成する着脱可能な観察窓８が、電磁石２１を介して観察
窓保持器９に、着脱可能ａな形で連結したアーム１０お
よび該アームを動かす図示しない駆動モータによシ、該
観察室の下面を形成するもう一つの観察窓付近にまで釣
υ下げられる。そして、この状態で電磁石の電ＩＷＥｆ
ｅ遮断すると、保持器９はアーム１０から離れて、両観
察窓の間に被検液が固定される。（第２図Ｂ） 両観察窓はガラスなどの光透過性の材質からできていて
、光源６、集光レンズ７を通過した光を透過する。

下面観察窓の下方には、被検液を光学的に拡大する対物
レンズ２、鏡筒３、接眼し／ズ４から成る光学顕微鏡系
が配設されていて、その焦点は、固定された被検液に合
わせられている。

対物レンズ２は交換可能で、その倍率に応じて焦点位置
が調節可能な構造となっている。この構造としては、第
１図に図示する対物レンズ単一のタイプのものの他、一
般の研究室用卓上顕微鏡で採用されている様に、複数個
の対物レンズを１つの回転台にとυ付けておき、必要に
応じ、これを回転、選定固定するりポルパータイプの構
造も任意に採用することができる。

光学顕微鏡系で拡大された被検液の、映像は、工業用テ
レビカメラ５によって撮像され、モニタテレビ、画像解
析処理装置、コンピュータなどに送られ、必要な処理を
受ける。固定された被検液の一部分が、拡大撮像された
後、水平面上で移動可能なステージ１５および１４は、
駆動モーター１８．１９によって縦横方向に水平移動す
、ａｌ、、微生物懸濁液の他の部分を拡大撮像する。こ
の工程をくシ返すことにより、１回の採水によって得ら
れ、固定された微生物懸濁液のほとんどすべての部分を
観察し、拡大撮像することができる。

必要な撮像が終了したら、図示しない駆動モータによっ
て電磁石２１が下降し、電流が光れて観察窓保持器９を
引きつけ、上方に移動させて、固定状態を解放する。続
いて観察室１２内には、洗浄剤導入管１５よ）、図示し
ない洗浄剤を含む液が噴射され、排出管１７を通して排
出されることで、懸濁液の排出、観察室１２の洗浄が行
われる。この洗浄剤としては、清水、塩素水、オゾン水
、洗剤液あるいは、排水処理設備であればその処理水な
ど、設置条件および管理、コストなどを考慮して任意に
選定することができる。また、洗浄剤導入管１５、被検
液導入管１６及び排出管１７の設置位置は観察室内で適
宜設定できる。

以上に述べた工程をくシ返すことによシ、微生物収納容
器内の微生物の状態をモニター観察で観察したシ、ある
いは、画像処理装置によシミ気信号として処理すること
が、自動的に可能となるため、これらの動作を必要に応
じて任意の周期でくシ返すことによシ、液中の微生物の
状態の変化を追跡することができる。

入手した微生物の画像情報は、目的に応じて種々の情報
に加工することができる。飼えば、排水処理設備にあっ
ては、活性汚泥フロックの稠密度の判定、糸状性細菌の
種類や量の同定、原生動物の種類や量の同定などである
。これら加工された情報を、対象とする微生物プロセス
の管理情報として記鎌することは勿論、プロセス制御装
置に送シ、該微生物プロセスの自動制御に利用すること
もできる。

〔発明の効果〕

以上に示した本発明による微生物自動観察装置の特徴と
、その効果は次の通シである。

１）微生物プロセスの運転を停止した）、微生物収納容
器を開放してサンプリングを行うことなく、収納容器中
の微生物懸濁液を自動的に採取することができる。

２）プレパラートの作成というわずられしい作業をする
ことなく、光学顕微鏡と同等に拡大された微生物像を自
動的に得ることができる。

３）微生物観察時には、微生物懸濁液が薄層を作って固
定されるため、高倍率でも解像度の藁い鮮明な微生物像
を得ることができる。

４）観察室を水平面上で自動的に自由移動させることが
できる構造のため、１回のサンプリングで、多数の微生
物画像を短時間に得ることができ、微生物プロセス内の
微生物の状態を全体的に把握することができる。

５）サンプルの導入、排出および観察室、導水路の洗浄
などの全操作？人手き介することなく自動的に行うこと
ができる。

６）観察室の上面観察窓が着脱可能な構造のため、万一
の破損時にも容易に交換が可能である。

７）対象および条件に応じて観察倍率を容易に変更でき
、必要の程度に応じた情報を任意に得ることができる。

８）微生物の映倫を遠隔地にてモニター観察したシ、画
像処理したシすることができる。

９）画像処理などで得られた結果にもとづいて、微生物
プロセスを自動制御したシ、最適な運転管理に役立てる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施列の主要部を示す概観図、第２
図体）＠）は観察室に被検液を固定する手段の動作原理
を説明する概略図である。 １・・・装置本体、２・・・対物レンズ、３・・・鏡筒
、４・・・接眼レンズ、５・・・テレビカメラ、６・・
・照明、７・・・集光レンズ、８・・・観察窓、９・・
・観察窓保持器、１０・・・アーム、１１・・・観察窓
ガラス、１２・・・観察室、１３・・・Ｘステージ、１
４・・・Ｙステージ、１５・・・洗浄剤導入管、１６・
・・被検液導入管、１７・・・排出管、１８・・・Ｘス
テージ駆動そ一タ、１９−・・Ｙステージ駆動モータ、
２０・・・アーム駆動モータ、２１・・・電磁石 出願人　　　荏原インフイルゴ株式会社ｌ　　　　株式
会社荏原総合研究所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）微生物を含む被検液を光学的に拡大して観察する微
   生物自動観察装置において、被検液導入管、洗浄液導入
   管および排水管を接続した、水平面上で自動的に移動可
   能とした観察室内に、微生物を含む被検液を導入する手
   段、該観察室に観察室下面を形成する固定された観察窓
   と観察室上面を形成する着脱可能な観察窓を設け、該着
   脱可能な観察窓を観察窓保持器を介して自動的に釣下げ
   静置することにより、該観察室内の被検液を両観察窓間
   に固定する手段、固定された被検液を光学的に拡大し、
   撮像する手段、および、該観察室内の被検液を排出し、
   該観察室内を洗浄する手段が具備されていることを特徴
   とする微生物自動観察装置。