JPH10227781A - メタン生成活性測定装置 - Google Patents

メタン生成活性測定装置

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JPH10227781A
JPH10227781A JP23116297A JP23116297A JPH10227781A JP H10227781 A JPH10227781 A JP H10227781A JP 23116297 A JP23116297 A JP 23116297A JP 23116297 A JP23116297 A JP 23116297A JP H10227781 A JPH10227781 A JP H10227781A
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誠二 今林
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泰 北川
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  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の嫌気性を高めるための時間が短くて済
んで、汚泥の採取から短時間で測定の全工程を終了し、
装置自体が自動的に測定結果を記録することが可能とな
って、測定者は測定装置の傍らにいて計器を監視する必
要がなくて、測定者に負担をかけないですむのに加え
て、正確な測定結果をうることができるメタン生成活性
測定装置を提供する。 【解決手段】 蓋が着脱可能に装着される圧力容器内
に、炭酸ガス吸収容器が着脱可能に収容され、圧力容器
が恒温水槽に着脱可能に収容され、蓋には記録計に接続
された圧力電気変換式の圧力センサが取付けられ、炭酸
ガス吸収容器の外部底面と内部底面には、それぞれ炭酸
ガス吸収容器支持部材と発生ガス管とが取付けられ、圧
力容器の蓋には気相置換用バルブ付きの通気管が取付け
られている。

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、嫌気性排水処理
法に利用される粒状汚泥のメタン生成活性の測定装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来公知となっている汚泥のメタン生成
活性の測定装置としては、刊行物「用水と排水 Vol.37
No.7(1995)」に掲載されている「水上置換法」と呼
ばれる方法に使用されるものがあり、それは図12,13に
示すようなものであって、これを説明することとする。
ガス導管61が着脱可能に装着される複数の細口びん62
が、恒温水槽63内の水中に静置されており、恒温水槽63
には撹拌部材66とヒータ67とが装着され、ガス導管61の
先端は1N,NaOHを満たした洗気びん68内に挿入さ
れ、この洗気びん68と、ガスホルダ69とがガス導管61に
よって連結され、ガスホルダ69にはスケール72が取付け
られている。
【0003】このような測定装置によって、汚泥のメタ
ン生成活性の測定を行う際の作動手順が、図13の作動フ
ロー図に時間とともに示されており、(1)測定すべき
汚泥を採取し、(2)採取した汚泥と、反応液とを恒温
水槽63内に静置された細口びん62に入れ、装置の嫌気性
を高めるために撹拌部材66とヒータ67との作動によって
12時間35℃で静置し、(3)その後細口びん62から発生
したガスをガス導管61を介して、1N,NaOHを満た
した洗気びん68内に導入してCO2を除去し、(4)こ
のガスをガスホルダ69に6〜8時間貯留し、この間ガス
ホルダ69の上下動をスケール72を目視により1時間毎に
読み取ってメタン生成活性(傾き)〔gCOD〕を判断し、
(5)汚泥のgVSSを24時間測定する。そしてこれらのメ
タン生成活性(傾き)と、汚泥量〔gVSS〕とに基づいて
後記のこの発明と同様の手順によって、1日当たりのメ
タンガス量〔gCOD/gVSS/d〕を算定することになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところでこの測定装置
によると、前記のように汚泥のメタン生成活性の測定に
は、気相置換についての配慮がなく、装置の嫌気性を高
めるための時間が長く必要で、全体として汚泥の採取か
ら合計44時間の長時間を要し、この間測定者は、測定装
置の傍らにいて計器を連続して監視しなければならない
ため大変な労力が必要であり、またスケールの測定値は
測定者の目視によることから、その読取数値は不正確な
ものになりがちであり、また反応用の細口びんを静置さ
せておくのに考慮を払わなければならず、またメタン生
成活性の低い汚泥を測定する場合、NaOH水溶液がガ
スホルダから細口びんに逆流するというようなことがあ
り、またメタン生成活性を操作者の手計算によって計算
する必要があって、計算が煩雑であって迅速に計算する
ことができず、またメタン生成活性値の良否を判定する
ことができない等の各種の問題がある。
【0005】そこでこの発明の目的は、前記のような従
来のメタン生成活性測定装置のもつ問題を解消し、装置
の嫌気性を高めるための時間が短くて済んで、汚泥の採
取から短時間で測定の全工程を終了し、しかも装置自体
が自動的に測定結果を記録することが可能となって、こ
の間測定者は、測定装置の傍らにいて計器を連続して監
視する必要がなくて、測定者に負担をかけないですむの
に加えて、正確な測定結果をうることができ、また反応
用容器を静置させておくのに考慮を払う必要がなく、ま
たメタン生成活性の低い汚泥を測定する場合、NaOH
水溶液が反応用容器に逆流するというようなことがな
く、またメタン生成活性を操作者の手計算によって計算
する必要がなくて、計算が容易であって迅速に計算する
ことができ、さらにメタン生成活性値の良否を判定する
ことができるメタン生成活性測定装置を提供するにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は前記のような
目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、嫌気
性排水処理における汚泥又は土壌のメタン生成活性を測
定するための測定手段と記録手段とを備えるメタン生成
活性測定装置において、前記測定手段として、蓋が着脱
可能に装着される圧力容器と、この圧力容器内に着脱可
能に収容される炭酸ガス吸収容器と、圧力容器が着脱可
能に収容される恒温水槽とを有し、蓋には記録計に接続
された圧力電気変換式の圧力センサが取付けられ、炭酸
ガス吸収容器の外部底面には、炭酸ガス吸収容器支持用
の支持部材が、また内部底面には内部底面を貫通した通
気用の発生ガス管が、さらに圧力容器の蓋には気相置換
用バルブ付きの通気管がそれぞれ取付けられていること
を特徴とするものである。
【0007】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、圧力容器の内部底面には磁気撹拌器が
取付けられていることを特徴とするものである。
【0008】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、記録手段として、測定手段における圧
力電気変換式の圧力センサで検知した圧力情報から1日
当たりのメタン生成活性量〔gCOD/gVSS/d〕を自動算出
する算出処理部と、算出処理部が処理した算出値を表示
する表示部とを具えていることを特徴とするものであ
る。
【0009】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
の発明において、算出処理部が、測定手段における圧力
センサからの圧力信号に基づいて所定の判定時間の圧力
変化を測定して、圧力変化の傾きをガス発生量の時間変
化に換算するとともに、1時間当たりのメタンガス量x
〔ml〕に対応する負荷として表せる単位〔gCOD/h〕に
換算し、換算したメタンガス量x〔gCOD/h〕を、測定
に使用した全汚泥量〔gVSS〕で除算して1単位当たりの
汚泥量における1日当たりのメタンガス量を算定して、
1日当たりのメタン生成活性量〔gCOD/gVSS/d〕を算定
することを特徴とするものである。
【0010】請求項5に記載の発明は、請求項3に記載
の発明において、算出処理部として、測定手段における
圧力センサからの圧力信号をデジタル信号に変換するA
/D変換器と、判定時間を手動設定して、判定時間を計
時するとともに、判定時間の数字表示を行う判定時間カ
ウンタと、汚泥のgVSS量を手動設定して、汚泥のgVSS量
を数字表示するgVSSカウンタと、前記A/D変換器から
の圧力信号及び判定時間カウンタからの判定時間及びgV
SSカウンタからの汚泥のgVSS量のそれぞれデータに基づ
いて1日当たりのメタン生成活性量〔gCOD/gVSS/d〕を
算出する制御を行う制御部とを具えていることを特徴と
するものである。
【0011】請求項6に記載の発明は、請求項3に記載
の発明において、判定時間カウンタ及びgVSSカウンタに
代えて、判定時間及び汚泥のgVSS量を入力設定するため
のキーボードと、前記キーボードから入力された判定時
間及び汚泥のgVSS量を画面表示する画面表示器と、キー
ボードから入力された判定時間を計時するタイマと、判
定時間、汚泥のgVSS量を記憶し、かつ、この記憶データ
を制御部が読み出して取り込むためのメモリとを具えて
いることを特徴とするものである。
【0012】請求項7に記載の発明は、請求項3に記載
の発明において、表示部が、算出処理部が算定したメタ
ン生成活性量〔gCOD/gVSS/d〕の値を判断基準と比較
し、この比較の良否を段階的に点灯して表示する複数の
ランプであることを特徴とするものである。
【0013】請求項8に記載の発明は、請求項3に記載
の発明において、表示部が、算出処理部が算定したメタ
ン生成活性量〔gCOD/gVSS/d〕の値を判断基準と比較
し、この良否を画面表示する画面表示装置であることを
特徴とするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】図1,2に示すこの発明の第1実
施形態は、測定手段1と記録手段2とを有し、測定手段
1は蓋3が着脱可能に装着される圧力容器4と、この圧
力容器4内に着脱可能に収容される炭酸ガス吸収容器6
と、圧力容器4が着脱可能に収容されるスターラ付の恒
温水槽7とを有し、蓋3には記録手段2に接続された圧
力電気変換式の圧力センサ8と、1対の気相置換用バル
ブ9,10付きの通気管11,12とが連結されており、圧力
容器4の内部底面には、磁気撹拌器13が取付けられてい
る。
【0015】炭酸ガス吸収容器6の外部底面には、炭酸
ガス吸収容器6支持用の複数の支持管14が、また内部底
面の中央には内部底面を貫通した通気用の発生ガス管16
がそれぞれ取付けられている。恒温水槽7には磁気撹拌
器13を作動させる図示しない作動機を作動させる撹拌器
スイッチ17が設けられている。
【0016】このような測定装置によって、汚泥のメタ
ン生成活性の測定を行う際の作動手順が、図3の作動フ
ロー図に時間とともに示されており、(1)操作者が測
定手段1の恒温水槽7に水を張り、加温スイッチ18をオ
ンして恒温水槽7内の水の温度を35℃とし、(2)つい
で圧力容器4の蓋3を取外して、圧力容器4の内部に3
分かけて計量した所定量の汚泥及び反応液(汚泥50ml
分、反応液450mlで総量500ml)を1分間をかけて入れ、
(3)ついで圧力容器4内に炭酸ガス吸収容器6を収容
し、炭酸ガス吸収容器6内に20%200mlの水酸化ナトリ
ウム水溶液を満たしてCO2を除去し、以後メタンガス
だけが測定の対象となり(時間0)、(4)ついで圧力
容器4に蓋3をして、装置の嫌気性を高めるために、両
気相置換用バルブ9,10を開放し、一方の通気管11から
窒素ガスを圧力容器4内に送入し、他方の通気管12から
排気して圧力容器4内の空寸部分を約0.5分かけて窒素
ガスに置換し、(5)ついで両気相置換用バルブ9,10
を閉鎖し、圧力容器4を35℃の恒温水槽7内に浸し、撹
拌器スイッチ17をオンして磁気撹拌器13を作動し、圧力
容器4の内部の汚泥及び反応液を撹拌し、約3分で圧力
容器4の内部は恒温となり、(6)そこで測定者が記録
手段2のスイッチをオンし、圧力電気変換式の圧力セン
サ8で例えば4時間かけて検知された圧力を記録計5に
入力して測定を終了し、(7)以後下記に1例として示
す実施例のようにして、24時間かけて1日当たりのメタ
ン生成活性量〔gCOD/gVSS/d〕を算定して全測定工程を
終了し、これらの測定工程全体に要する時間は、約28時
間34分となる。
【0017】前記のようにして、メタン生成活性量を測
定するに際しては、圧力容器4と記録手段2との間に配
置された圧力電気変換式の圧力センサ8で検知された圧
力情報を、記録手段2に入力して測定を行うようになっ
ているので、この情報は測定者のなんらの操作も要しな
いで、自動的に採取することができ、しかもその測定結
果は良好なものがえられ、このようにして測定者の労力
を大幅に減少することができるのに加えて、正確な測定
情報がえられることになる。
【0018】
【実施例1】前記のような粒状汚泥のメタン生成活性の
測定を行う際の作動手順(2)のうちの〔汚泥の計量方
法〕及び〔反応液の調整方法〕における具体的操作手順
例を示せばつぎのようである。 〔汚泥の計量方法〕 1)嫌気処理反応槽(UASB槽)から粒状汚泥を含む
嫌気性排水を採取し、図4に示すように、2L程度の広
口ビーカBに受ける、 2)前記嫌気性排水を図5に示すように、濾器Sに注い
で、ある程度の排水及び細かい懸濁物を除去してする、 3)このようにしてえられた粒状汚泥を、図6に示す底
部に金網が張られた容積が50mlのひしゃくLですくっ
て、すりきり1杯計かりとる、 4)前記のようにして計かりとった粒状汚泥を、下記の
ようにして調整した反応液450mlとともに、圧力容器4
内に投入する。
【0019】〔反応液の調整方法〕 反応液の組成液 A液‥通常使用時の100倍濃縮の緩衝薬(pH=7.0)、指
示薬、ビタミン及び微量金属が含まれる液、 B液‥2.5%硫化ナトリウム水溶液であって、反応液を
嫌気状態にするために用いる液、 C液‥2.5%ステイン塩酸塩水溶液であって、反応液を
嫌気状態にするために用いる液、 D液‥128/L酢酸ナトリウム水溶液(pH=7.0)であっ
て、mlで1gCODに相当する量の液、 を蒸留水で希釈し、以下の調整手順で混合する。 調整手順 1)空のねじ口びんに、フインピペットマンでA液5ml
を分注する、 2)2500mlメスシリンダで、水道水425mlを正確に採取
して前記ねじ口びんに入れる、 3)つぎにフインピペットマンでD液(5mlの分注操作
2回)計10mlを前記ねじ口びんに入れる、 4)つぎにフインピペットマンでB液を5ml分注して、
手早く前記ねじ口びんに入れる、 5)つぎにフインピペットマンでC液を5ml分注して、
手早く入れる、 6)手順4),5)の完了後、前記ねじ口びんのキャッ
プを固く閉める。 (注1)手順6)後の溶液の色は、溶酸素が現象するに
従って、青→ピンク→透明と変化する。 (注2)調整手順時間の合計は約15〜30分である。 (注3)溶液の総量は450mlである。
【0020】
【実施例2】 〔計算手順〕前記の際におけるメタン生成活性量〔gCOD
/gVSS/d〕の計算手順はつぎのようである。 1)測定開始0時から4時間の圧力変化を測定する。 2)このようにしてえられた圧力変化の傾きを、次の式
(1)に従ってガス発生量の時間変化に換算する。 x=圧力容器4の空寸×y……………………(1) この式で、x〔ml/h〕:メタンガス発生速度 y〔kgf/cm2/h〕:圧力変化の傾き 3)このようにしてえられた1時間当たりのメタンガス
量x〔ml〕を対応する負荷として表わせる単位〔gCOD/
h〕に換算する。メタンの場合、1〔gCOD〕=350〔m
l〕に相当する。 4)前記のメタンガス量x〔gCOD/h〕をこの測定に使
用した全汚泥量〔gVSS〕で除して、1単位当たりの汚泥
量における1日当たりのメタンガス量を算定する。 5)最後に1日当たりのメタンガス量〔gCOD/gVSS/d〕
を算定する。
【0021】〔計算例〕つぎに前記の計算手順によっ
て、実際に計算した例について説明する。 a)前記の計算手順1)により、記録手段2によって測
定開始0時から4時間の圧力変化が、0.3〔kgf/cm2〕と
測定された場合の、メタン生成活性(傾き)は、0.3÷4
=0.075〔kgf/cm2/h〕となる。 b)つぎに、前記の圧力変化の傾きを、圧力容器4の空
寸が341〔cm3〕のときにおいて、計算手順2)における
式(1)に従ってガス発生量の時間変化に換算すると、ガ
ス発生量x=341×0.075 すなわちx=25.58〔ml/h〕
となる。 c)ここで手順3)により1時間当たりのメタンガス量
x〔ml〕を対応する負荷を表わす単位〔gCOD/h〕に換
算することとすると、この際のメタン生成活性(傾き)
は、25.58÷350=0.073〔gCOD/h〕となる。 d)ついで計算手順4)により、1単位当たりの汚泥量
における1日当たりのメタンガス量を算定することと
し、使用した全汚泥量を4.22〔gVSS〕とすると、1単位
当たりの汚泥量におけるメタンガス量は、0.073÷4.22
=0.0173〔gCOD/gVSS/h〕となる。 e)ついで計算手順5)により、1日当たりのメタンガ
ス量〔gCOD/gVSS/d〕を算定することとし、それは0.01
73×24=0.415〔gCOD/gVSS/d〕となる。これが求めら
れるメタン生成活性量ということになる。
【0022】図7〜9に示すこの発明の第2実施形態
は、第1実施形態における記録手段2に代えて自動判定
手段20を設けたものであり、測定手段1には加温スイッ
チ18が設けられている。この自動判定手段20は判定手段
本体21を有し、この判定手段本体21には、図8に示すよ
うに圧力センサ8が出力する圧力信号を増幅する増幅器
22、この増幅器22からの増幅圧力信号をデジタル信号に
変換するA/D変換器23、各部を制御し、特にメタン生
成活性を自動測定する際の制御を行う制御部26が設けら
れている。制御部26は判定時間及びgVSSカウンタからの
汚泥のgVSS量のそれぞれのデータに基づいて1日当たり
のメタン生成活性量〔gCOD/gVSS/d〕を算出する制御を
行う。
【0023】更に、判定手段本体21には、制御部26から
のデータを記録計5へアナログ信号に変換して送出する
D/A変換器27、判定時間を手動で制御部26に設定し、
かつ、判定時間を計時するとともに、判定時間の数字表
示を行う判定時間カウンタ33、汚泥のgVSS量を手動で制
御部26に設定し、かつ、汚泥のgVSS量を数字表示するgV
SSカウンタ34が設けられている。
【0024】また、判定手段本体21には、測定したメタ
ン生成活性値などを表示するDPM(デジタルパネルメ
ータ、デジタル表示器、請求項の画面表示装置に対応す
る)43、測定の動作状態を点灯して表示するための5個
のランプ30a〜30e、メタン生成活性値の判定内容を点
灯して段階的に表示するための5個のランプ40a〜40
e、電源31の通電(オン・オフ)する電源スイッチ32、
判定手段本体21の各部に直流を供給する電源部45が設け
られている。なお、この他にも図示しない各種の指示ス
イッチが設けられている。この指示スイッチは、例え
ば、ランプテストを指示するためのスイッチや測定完了
を指示して次の測定を行うリセットスイッチなどであ
る。
【0025】ランプ30a〜30eは図9に示すように動作
状態を示すものであり、電源オン時に点灯する電源ラン
プ30a、故障を点灯して表示する故障表示ランプ30b、
測定中(判定手段本体21)動作中を点灯して表示する測
定中表示ランプ30c、測定完了を点灯して表示する完了
表示ランプ30d、及び、各ランプが正常か否かを点灯し
て表示するランプテスト表示ランプ30eからなってい
る。
【0026】ランプ40a〜40eは、図9に示すように測
定したメタン生成活性値の判定内容を予め制御部26に設
定しておいた判定基準と比較し、その良否の内容を5段
階で点灯して表示する。この5段階表示のランプは「H
H:極めて良」を点灯表示するHH表示ランプ40a、
「MH:やや良」を点灯表示するMH表示ランプ40b、
「ML:やや不良」を点灯表示するML表示ランプ40
c、「L:不良」を点灯表示するL表示ランプ40d、
「LL:極めて不良」を点灯表示するLL表示ランプ40
eで構成されている。
【0027】なお、判定時間カウンタ33、gVSSカウンタ
34は、パネル面から回転設定を行うカウンタを用いてい
るが、他の構成でも良い。例えば、判定時間及び汚泥の
gVSS量を入力設定するためのキーボードと、このキーボ
ードから入力された判定時間及び汚泥のgVSS量を画面表
示する画面表示器と、キーボードから入力された判定時
間を計時するタイマと、判定時間及び汚泥のgVSS量を記
憶し、かつ、この記憶データを制御部が読み出して取り
込むためのメモリなどで構成しても良い。
【0028】次に、この構成の判定手段本体21の全体動
作について説明し、次に、汚泥のメタン生成活性の測定
の作動手順について説明する。判定手段本体21では、電
源スイッチ32のオンによって、電源部45から各部に通電
され、汚泥のメタン生成活性の自動測定を開始する。圧
力センサ8からの圧力信号を増幅器22で増幅し、この増
幅圧力信号をA/D変換器23でデジタル信号に変換して
制御部26に送出する。判定時間カウンタ33の手動操作に
よって判定時間を制御部26に設定し、かつ、判定時間を
計時するとともに、判定時間の数字表示を行う。また、
gVSSカウンタ34の手動操作によって、汚泥のgVSS量を制
御部26に設定し、かつ、汚泥のgVSS量を数字表示する。
この判定時間カウンタ33及びgVSSカウンタ34の判定時間
及び汚泥のgVSS量の設定値に基づいて制御部26が、以降
の図6、図7に示すフロー及び動作タイミングによっ
て、1日当たりのメタン生成活性量〔gCOD/gVSS/d〕を
算出する制御を行う。
【0029】この算出したメタン生成活性量〔gCOD/gVS
S/d〕をD/A変換器27でアナログ信号に変換して記録
計5に送出し、ここで記録紙にペンなどによる書き込み
記録を行う。また、制御部26は、以降の汚泥のメタン生
成活性の測定の作動手順で詳細に説明するように、動作
状態に対応してランプ30(電源ランプ30a、故障表示ラ
ンプ30b、測定中表示ランプ30c、完了表示ランプ30
d、ランプテスト表示ランプ30e)を個別的に点灯させ
る制御を行う。更に、制御部26は、測定したメタン生成
活性値をDPM43で表示する制御と、測定したメタン生
成活性値の判定内容を予め制御部26に設定しておいた判
定基準と比較し、その良否の内容を、以降の汚泥のメタ
ン生成活性の測定の作動手順で詳細に説明するようにラ
ンプ40によって5段階(HH表示ランプ40a,MH表示
ランプ40b,ML表示ランプ40c,L表示ランプ40d,
LL表示ランプ40e)の点灯表示を行う。
【0030】このような測定装置によって、汚泥のメタ
ン生成活性の測定を行う際の作動手順を、図10の作動フ
ローを参照して説明することとする。 (A)操作者が測定手段1の恒温水槽7に水を張り、加
温スイッチ18をオンして恒温水槽7内の水の温度を35℃
とし、 (B)ついで圧力容器4の蓋3を取外して、圧力容器4
の内部に所定量の汚泥及び反応液(汚泥50ml分、反応液
450mlで総量500ml)を1時間をかけて入れ、 (C)ついで圧力容器4内に炭酸ガス吸収容器6を収容
し、炭酸ガス吸収容器6内に20%水酸化ナトリウム水溶
液200mlを満たしてCO2を除去し、以後メタンガスだけ
が測定の対象となり(時間0)、 (D)ついで圧力容器4に蓋3をして、装置の嫌気性を
高めるために、両気相置換用バルブ9,10を開放し、一
方の通気管11から窒素ガスを圧力容器4内に送入し、他
方の通気管12から排気して圧力容器4内の空寸部分を約
10分かけて窒素ガスに置換し、 (E)ついで両気相置換用バルブ9,10を閉鎖し、圧力
容器4を35℃の恒温水槽7内に浸し、撹拌器スイッチ17
をオンして磁気撹拌器13を作動し、圧力容器4の内部の
汚泥及び反応液を撹拌し、約10分で圧力容器4の内部は
恒温となり、図8(a)に示すように、圧力センサ8から
圧入情報(0〜5kg/cm2)が出力される。 (F)そこで測定者が電源スイッチ32をオンして電源ラ
ンプ30aが点灯する。 (G)ついで測定者が判定時間カウンタ33を操作して、
図11(b)に示すように、制御部26に判定時間(ここで4
時間)を設定し、この時間が判定時間カウンタ33に表示
される。 (H)ついで測定者がgVSSカウンタ34を操作して、汚泥
のgVSS量を入力し、この量がgVSSカウンタ34に表示され
る。 (J)ついで測定者が測定中ランプ30cを点灯させる
と、撹拌器スイッチ17がオンして磁気撹拌器13の撹拌作
動を開始するとともに、制御部26の制御によって図11
(h)に示すように、記録計5の記録が開始される。 (K)このようにして、前記判定時間に到達すると、判
定時間カウンタ33の動作が終了し、制御部26において図
11(d)に示すように、下記の演算式(1)によって計算さ
れたメタン生成活性値X1がDMP43に表示される。
【数1】 この式(1)において、ΔP2は演算無視時間経過後から
判定時間までに変化した圧力、Vは空寸量、T2は1日
当たりの判定時間(24時間)、T1は実際の判定時間
(4時間)、T4は演算無視時間(1時間)、gCODはメ
タン生成活性(傾き)、gVSSは汚泥量である。 (L)図11(i)に示すように、DPM43に表示されたメ
タン生成活性値X1によって、図11(e)に示すように、
予め制御部26に設定しておいた判断基準に従って、メタ
ン生成活性値の良悪を判定し、つぎに図11(f)に示すよ
うに、これを判定ランプ40(40a,40b,40c,40d,
40e)に表示値HH(High High:極良),MH(Middl
e High:やや良),ML(Middle Low:やや不良),L
(Low:不良),LL(Low Low:極不良)のいずれかが
点灯する。 (M)ついで前記のようにして、演算式によって計算さ
れたメタン生成活性値X1が、図11(h)に示すように、
制御部26の制御によって記録計5に12分毎に記録される
とともにスターラ19が作動し、このメタン生成活性値X
1が、2回続けて01以下を記録すると測定中ランプ30
cが消灯し、図11(k)に示すように、代わりに完了ラン
プ30dが点灯し、撹拌器スイッチ17がオフとなって磁気
撹拌器13の撹拌作動を停止する。 (N)ここで測定者が電源スイッチ32をオフとすると、
完了ランプ30dが消灯して、DPM43の表示値がクリア
されて初期状態に戻って測定が完了する。 (O)なおこの測定の際、図11(j)に示すように、演算
無視時間(T4)、例えば1時間を設定する。また図11
(c)に示すように、制御部26の演算時間(T3)は、こ
こでは0.2時間(12分間)間隔としている。
【0031】
【発明の効果】この発明は前記のようであって、メタン
生成活性測定装置であって、請求項1,2に記載の発明
は、蓋が着脱可能に装着される圧力容器と、この圧力容
器内に着脱可能に収容される炭酸ガス吸収容器と、圧力
容器が着脱可能に収容される恒温水槽とを有し、蓋には
記録計に接続された圧力電気変換式の圧力センサが取付
けられ、炭酸ガス吸収容器の外部底面には、炭酸ガス吸
収容器支持用の支持部材が、また内部底面の中央には内
部底面を貫通した通気用の発生ガス管が、さらに圧力容
器の蓋には気相置換用バルブ付きの通気管がそれぞれ取
付けられており、圧力容器の内部底面には磁気撹拌器が
取付けられ、恒温水槽には磁気撹拌器を作動させる撹拌
器スイッチが設けられているので、装置の嫌気性を高め
るための時間が短くて済んで、汚泥の採取から短時間で
測定の全工程を終了し、しかも装置自体が自動的に測定
結果を記録することが可能となって、この間測定者は、
測定装置の傍らにいて計器を連続して監視する必要がな
くて、測定者に負担をかけないですむのに加えて、正確
な測定結果をうることができ、また反応用容器を静置さ
せておくのに考慮を払う必要がなく、またメタン生成活
性の低い汚泥を測定する場合、NaOH水溶液が反応用
容器に逆流するというようなことがないという効果があ
る。
【0032】請求項3〜8に記載の発明は、メタン生成
活性測定装置における判定手段では、測定手段における
圧力電気変換式の圧力センサで検知した圧力情報から1
日当たりのメタン生成活性量〔gCOD/gVSS/d〕を自動算
出し、この算出量を表示している。すなわち、圧力セン
サからの圧力信号に基づいて所定の判定時間の圧力変化
を測定し、圧力変化の傾きをガス発生量の時間変化に換
算する。そして、1時間当たりのメタンガス量x〔ml〕
に対応する負荷として表せる単位〔gCOD/h〕に換算す
る。この換算したメタンガス量x〔gCOD/h〕を、測定
に使用した全汚泥量〔gVSS〕で除算して1単位当たりの
汚泥量における1日当たりのメタンガス量を算定して、
1日当たりのメタン生成活性量〔gCOD/gVSS/d〕を算定
するので、メタン生成活性を操作者の手計算によって計
算する必要がなくて容易かつ迅速に計算することがで
き、またメタン生成活性値の良否を判定することができ
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施形態の一部切欠正面図であ
る。
【図2】同上の炭酸ガス吸収容器の縦断正面図である。
【図3】同上の作動フロー図である。
【図4】同上の汚泥の計量方法の実施例の初期の状態を
示す説明図である。
【図5】同汚泥の計量方法の実施例の中期の状態を示す
説明図である。
【図6】同汚泥の計量方法の実施例の終期の状態を示す
説明図である。
【図7】この発明の第2実施形態の正面図である。
【図8】同上の自動判定手段の構成ブロック図である。
【図9】同上の外観正面図である。
【図10】同上の作動フロー図である。
【図11】同上の作動タイミング図である。
【図12】この発明と同種の従来例の斜面図である。
【図13】同上の作動フロー図である。
【符号の説明】
1 測定手段 2 記録手段 3 蓋 4 圧力容器 5 記録計 6 炭酸ガス吸収容
器 7 恒温水槽 8 圧力センサ 9 気相置換用バルブ 10 気相置換用バル
ブ 11 通気管 12 通気管 13 磁気撹拌器 14 支持管 16 発生ガス管 17 撹拌器スイッチ 18 加温スイッチ 19 スターラ 20 自動判定手段 21 判定手段本体 22 増幅器 23 A/D変換器 26 制御部 27 D/A変換器 30 ランプ 30a 電源ランプ 30b 故障表示ランプ 30c 測定中表示ラ
ンプ 30d 完了表示ランプ 30e ランプテスト
表示ランプ 31 電源 32 電源スイッチ 33 判定時間カウンタ 34 gVSSカウンタ 40 ランプ 40a HH表示ラン
プ 40b MH表示ランプ 40c ML表示ラン
プ 40d L表示ランプ 40e LL表示ラン
プ 43 DPM 45 電源部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G01N 33/24 G01N 33/24 B (72)発明者 原田 吉光 東京都大田区大森北2丁目13−1 アサヒ ビール株式会社生産技術研究所内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 嫌気性排水処理における汚泥又は土壌の
    メタン生成活性を測定するための測定手段と記録手段と
    を備えるメタン生成活性測定装置において、前記測定手
    段として、蓋が着脱可能に装着される圧力容器と、この
    圧力容器内に着脱可能に収容される炭酸ガス吸収容器
    と、圧力容器が着脱可能に収容される恒温水槽とを有
    し、蓋には記録計に接続された圧力電気変換式の圧力セ
    ンサが取付けられ、炭酸ガス吸収容器の外部底面には、
    炭酸ガス吸収容器支持用の支持部材が、また内部底面に
    は内部底面を貫通した発生ガス管が、さらに圧力容器の
    蓋には気相置換用バルブ付きの通気管がそれぞれ取付け
    られていることを特徴とするメタン生成活性測定装置。
  2. 【請求項2】 圧力容器の内部底面には磁気撹拌器が取
    付けられていることを特徴とする請求項1に記載のメタ
    ン生成活性測定装置。
  3. 【請求項3】 記録手段は、測定手段における圧力電気
    変換式の圧力センサで検知した圧力情報から1日当たり
    のメタン生成活性量〔gCOD/gVSS/d〕を自動算出する算
    出処理部と、算出処理部が処理した算出値を表示する表
    示部とを具えていることを特徴とする請求項1に記載の
    メタン生成活性測定装置。
  4. 【請求項4】 算出処理部が、測定手段における圧力セ
    ンサからの圧力信号に基づいて所定の判定時間の圧力変
    化を測定して、圧力変化の傾きをガス発生量の時間変化
    に換算するとともに、1時間当たりのメタンガス量x
    〔ml〕に対応する負荷として表せる単位〔gCOD/h〕に
    換算し、換算したメタンガス量x〔gCOD/h〕を、測定
    に使用した全汚泥量〔gVSS〕で除算して1単位当たりの
    汚泥量における1日当たりのメタンガス量を算定して、
    1日当たりのメタン生成活性量〔gCOD/gVSS/d〕を算定
    することを特徴とする請求項3に記載のメタン生成活性
    測定装置。
  5. 【請求項5】 算出処理部として、測定手段における圧
    力センサからの圧力信号をデジタル信号に変換するA/
    D変換器と、判定時間を手動設定して、判定時間を計時
    するとともに、判定時間の数字表示を行う判定時間カウ
    ンタと、汚泥のgVSS量を手動設定して、汚泥のgVSS量を
    数字表示するgVSSカウンタと、前記A/D変換器からの
    圧力信号及び判定時間カウンタからの判定時間及びgVSS
    カウンタからの汚泥のgVSS量のそれぞれデータに基づい
    て1日当たりのメタン生成活性量〔gCOD/gVSS/d〕を算
    出する制御を行う制御部とを具えていることを特徴とす
    る請求項3に記載のメタン生成活性測定装置。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の判定時間カウンタ及びgV
    SSカウンタに代えて、判定時間及び汚泥のgVSS量を入力
    設定するためのキーボードと、前記キーボードから入力
    された判定時間及び汚泥のgVSS量を画面表示する画面表
    示器と、キーボードから入力された判定時間を計時する
    タイマと、判定時間、汚泥のgVSS量を記憶し、この記憶
    データを制御部が読み出して取り込むためのメモリとを
    具えていることを特徴とする請求項3に記載のメタン生
    成活性測定装置。
  7. 【請求項7】 表示部が、算出処理部が算定したメタン
    生成活性量〔gCOD/gVSS/d〕の値を判断基準と比較し、
    この比較の良否を段階的に点灯して表示する複数のラン
    プであることを特徴とする請求項3に記載のメタン生成
    活性測定装置。
  8. 【請求項8】 表示部が、算出処理部が算定したメタン
    生成活性量〔gCOD/gVSS/d〕の値を、判断基準と比較
    し、この良否を画面表示する画面表示装置であることを
    特徴とする請求項3に記載のメタン生成活性測定装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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