JPH0650287B2 - メタン生成菌計測装置 - Google Patents
メタン生成菌計測装置Info
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- JPH0650287B2 JPH0650287B2 JP63076848A JP7684888A JPH0650287B2 JP H0650287 B2 JPH0650287 B2 JP H0650287B2 JP 63076848 A JP63076848 A JP 63076848A JP 7684888 A JP7684888 A JP 7684888A JP H0650287 B2 JPH0650287 B2 JP H0650287B2
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- methanogen
- methanogenic bacterium
- methanogenic
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
- G01N21/6456—Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
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- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6486—Measuring fluorescence of biological material, e.g. DNA, RNA, cells
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は微生物活性測定装置の１つであるメタン生成
菌計測装置に関し、特に醗酵プロセス、下水処理プロセ
ス等におけるメタン生成菌の濃度あるいは活性を計測す
るメタン生成菌計測装置に関するものである。
菌計測装置に関し、特に醗酵プロセス、下水処理プロセ
ス等におけるメタン生成菌の濃度あるいは活性を計測す
るメタン生成菌計測装置に関するものである。
従来のこの種の装置として、第４図に示したものがあ
る。
る。
この装置はメタン生成菌が特有の蛍光物質Ｆ４２０を持
っていることを利用したもので、蛍光画像を撮影し、そ
れを画像処理することにより、メタン生成菌を特定する
ことを原理としている。
っていることを利用したもので、蛍光画像を撮影し、そ
れを画像処理することにより、メタン生成菌を特定する
ことを原理としている。
第４図において、８は微生物を含む被検体、２４は被検
体８を計測器に導く導管、２５は計測時に被検体８を押
さえ付け、固定するためのプランジャー、２６は集光器
１０で集光された励起光を被検体８に照射し、同被検体
の発する蛍光を導管２４の外部へ取り出すためのカバー
グラスである。
体８を計測器に導く導管、２５は計測時に被検体８を押
さえ付け、固定するためのプランジャー、２６は集光器
１０で集光された励起光を被検体８に照射し、同被検体
の発する蛍光を導管２４の外部へ取り出すためのカバー
グラスである。
導管２４を通して送られてきた被検体８はプランジャー
２５によってカバーグラス２６とプランジャー２５の間
に挾みこまれ、固定される。この時、光源２より発し、
光フィルタ１２によって特定波長領域に限定され、集光
器１０によって集光された励起光はカバーグラス２６を
通して、固定されている被検体８に照射される。固定さ
れている被検体８はこの励起光を受けて蛍光を発する。
この蛍光はカバーグラス２６を介して導管２４の外部に
取り出され、光フィルタ１６により蛍光波長領域以外が
除去されて特定波長に限定される。そしてレンズ光学系
２０で拡大され、カメラ２１で蛍光画像が撮影された
後、信号線２３を介して画像処理装置２２へ送られる。
同画像処理装置２２では、画像処理を行って、メタン生
成菌以外の異物に基づく蛍光画像を排除した後、メタン
生成菌に基づく蛍光画像からメタン生成菌の濃度あるい
は活性を計測する。
２５によってカバーグラス２６とプランジャー２５の間
に挾みこまれ、固定される。この時、光源２より発し、
光フィルタ１２によって特定波長領域に限定され、集光
器１０によって集光された励起光はカバーグラス２６を
通して、固定されている被検体８に照射される。固定さ
れている被検体８はこの励起光を受けて蛍光を発する。
この蛍光はカバーグラス２６を介して導管２４の外部に
取り出され、光フィルタ１６により蛍光波長領域以外が
除去されて特定波長に限定される。そしてレンズ光学系
２０で拡大され、カメラ２１で蛍光画像が撮影された
後、信号線２３を介して画像処理装置２２へ送られる。
同画像処理装置２２では、画像処理を行って、メタン生
成菌以外の異物に基づく蛍光画像を排除した後、メタン
生成菌に基づく蛍光画像からメタン生成菌の濃度あるい
は活性を計測する。
従来のメタン生成菌計測装置は以上のように構成されて
いるので、メタン生成菌が培養されている系には種々の
物質が共存しており、その中にはメタン生成菌と区別で
きない蛍光を発するものが含まれている場合がある。ま
た、Ｆ４２０が菌体外に排出されることが知られてい
る。このような状況で蛍光画像を撮影すると、明るいバ
ックグランドが出てしまい、時として画像認識ができな
くなることがあり、蛍光画像の蛍光強度からメタン生成
菌の活性を計測することが不可能になってしまうという
問題点があった。
いるので、メタン生成菌が培養されている系には種々の
物質が共存しており、その中にはメタン生成菌と区別で
きない蛍光を発するものが含まれている場合がある。ま
た、Ｆ４２０が菌体外に排出されることが知られてい
る。このような状況で蛍光画像を撮影すると、明るいバ
ックグランドが出てしまい、時として画像認識ができな
くなることがあり、蛍光画像の蛍光強度からメタン生成
菌の活性を計測することが不可能になってしまうという
問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、メタン生成菌の蛍光画像のバックグランドを
除去し、より鮮明な蛍光画像を得ることによって、画像
認識率を向上させることを目的としている。
たもので、メタン生成菌の蛍光画像のバックグランドを
除去し、より鮮明な蛍光画像を得ることによって、画像
認識率を向上させることを目的としている。
この発明に係るメタン生成菌計測装置は、励起光を照射
する前の段階において、被検体であるメタン生成菌を含
有する懸濁液を所定量濾過し、その後、純水などで培地
を洗浄する洗浄手段を設けたものである。
する前の段階において、被検体であるメタン生成菌を含
有する懸濁液を所定量濾過し、その後、純水などで培地
を洗浄する洗浄手段を設けたものである。
この発明のメタン生成菌計測装置においては、励起光を
照射する前の段階において、被検体であるメタン生成菌
を含有する懸濁液を予め洗浄する手段を設けたので、培
地に含まれるメタン生成菌以外の蛍光物質は除去され、
蛍光画像のバックグランドを除去することができる。
照射する前の段階において、被検体であるメタン生成菌
を含有する懸濁液を予め洗浄する手段を設けたので、培
地に含まれるメタン生成菌以外の蛍光物質は除去され、
蛍光画像のバックグランドを除去することができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図はこの発明のメタン生成菌計測装置の構成を示す
図であり、図において、１は醗酵槽、２は光源、８は微
生物を含む被検体である懸濁液、１２は励起光の波長領
域を限定するための光フィルタ、１０は集光レンズ、１
６は蛍光波長領域を限定するための光フィルタ、２０は
撮影用レンズ、２１はビデオカメラ、２３は信号線、２
２は画像処理装置、２４は醗酵槽１内の被検体８を計測
部に導くための導管、２６はカバーグラス、２５はプラ
ンジャー、３５は濾過用フィルタ、２７は仕切り弁、３
６は固液分離器３１とプランジャー２５を接続するフレ
キシブルホース、３２は吸引ポンプ、３３は排出弁、３
０はプランジャー２５を上下させるためのラック・ピニ
オン機構を持った駆動装置、２８はカバーグラス２６、
フィルタ３５の付着物を除去するための水を噴射するノ
ズル、３７は仕切り弁２７で仕切られた空間部に洗浄液
または空気を導入する開孔部で、洗浄液タンク４０と三
方弁３８を介して流通されている。なお、同三方弁のも
う一方は空気中に開放されている。３４は仕切り弁２
７、吸引ポンプ３２、駆動装置３０、三方弁３８等の動
作を制御する洗浄制御装置である。
図であり、図において、１は醗酵槽、２は光源、８は微
生物を含む被検体である懸濁液、１２は励起光の波長領
域を限定するための光フィルタ、１０は集光レンズ、１
６は蛍光波長領域を限定するための光フィルタ、２０は
撮影用レンズ、２１はビデオカメラ、２３は信号線、２
２は画像処理装置、２４は醗酵槽１内の被検体８を計測
部に導くための導管、２６はカバーグラス、２５はプラ
ンジャー、３５は濾過用フィルタ、２７は仕切り弁、３
６は固液分離器３１とプランジャー２５を接続するフレ
キシブルホース、３２は吸引ポンプ、３３は排出弁、３
０はプランジャー２５を上下させるためのラック・ピニ
オン機構を持った駆動装置、２８はカバーグラス２６、
フィルタ３５の付着物を除去するための水を噴射するノ
ズル、３７は仕切り弁２７で仕切られた空間部に洗浄液
または空気を導入する開孔部で、洗浄液タンク４０と三
方弁３８を介して流通されている。なお、同三方弁のも
う一方は空気中に開放されている。３４は仕切り弁２
７、吸引ポンプ３２、駆動装置３０、三方弁３８等の動
作を制御する洗浄制御装置である。
次に動作について説明する。
洗浄制御装置３４の信号により各機器は次のように初期
設定される。仕切り弁２７は双方とも開き、ポンプ２
９、三方弁３８、排出弁３３、廃液弁３９は閉じ、プラ
ンジャー２５は最下端（フィルタ３５の上面が導管２４
の内面より外あるいは一致）にある状態になっている。
設定される。仕切り弁２７は双方とも開き、ポンプ２
９、三方弁３８、排出弁３３、廃液弁３９は閉じ、プラ
ンジャー２５は最下端（フィルタ３５の上面が導管２４
の内面より外あるいは一致）にある状態になっている。
次に、醗酵槽１より導管２４を通って、メタン生成菌を
含有する懸濁液８が計測部に導入されると、洗浄制御装
置の信号により上流側の仕切り弁２７、次いで下流側の
仕切り弁２７が閉じられる。このようにして、カバーグ
ラス２６、両仕切り弁２７、プランジャー２５で囲まれ
た空間に被検体が閉じ込められる。
含有する懸濁液８が計測部に導入されると、洗浄制御装
置の信号により上流側の仕切り弁２７、次いで下流側の
仕切り弁２７が閉じられる。このようにして、カバーグ
ラス２６、両仕切り弁２７、プランジャー２５で囲まれ
た空間に被検体が閉じ込められる。
次に、洗浄制御装置３４の信号により吸引ポンプ３２が
始動し、開孔部３７が大気と接続されるよう三方弁３８
が動作する。そして、プランジャー２５の上端のフィル
タ３５で被検体が吸引され、濾過液は固液分離器３１に
溜まる。なお、フィルタ３５は代表孔径が0.22ミクロン
のメンブレンフィルタが適当であり、メタン生成菌はこ
のフィルタ３５の上面の固着される。閉じ込められた被
検体の容量とフィルタ３５の面積は菌濃度により決めら
れる。続いて、洗浄制御装置３４の信号により開孔部３
７と洗浄液タンク４０が接続されるよう三方弁３８が動
作する。この場合も吸引ポンプ３２は作動しているの
で、フィルタ３５上の培地が洗浄される。洗浄が終わる
と洗浄制御装置３４の信号により、三方弁３８が閉じら
れて吸引ポンプ３２が停止する。
始動し、開孔部３７が大気と接続されるよう三方弁３８
が動作する。そして、プランジャー２５の上端のフィル
タ３５で被検体が吸引され、濾過液は固液分離器３１に
溜まる。なお、フィルタ３５は代表孔径が0.22ミクロン
のメンブレンフィルタが適当であり、メタン生成菌はこ
のフィルタ３５の上面の固着される。閉じ込められた被
検体の容量とフィルタ３５の面積は菌濃度により決めら
れる。続いて、洗浄制御装置３４の信号により開孔部３
７と洗浄液タンク４０が接続されるよう三方弁３８が動
作する。この場合も吸引ポンプ３２は作動しているの
で、フィルタ３５上の培地が洗浄される。洗浄が終わる
と洗浄制御装置３４の信号により、三方弁３８が閉じら
れて吸引ポンプ３２が停止する。
次に、洗浄制御装置３４の信号により、駆動装置３０が
作動し、フィルタ３５の面がカバーグラス２６の下約１
００ミクロンになるまでプランジャー２５が押上げられ
る。第２図はこの時の可動部分を中心とした構造図を示
している。その後、従来例と同様に画像撮影、画像処理
が行われ、メタン生成菌が計測される。
作動し、フィルタ３５の面がカバーグラス２６の下約１
００ミクロンになるまでプランジャー２５が押上げられ
る。第２図はこの時の可動部分を中心とした構造図を示
している。その後、従来例と同様に画像撮影、画像処理
が行われ、メタン生成菌が計測される。
画像撮影が終わると、最び洗浄制御装置３４の信号が出
て、ポンプ２９が動作してフィルタ３５とカバーグラス
２６の洗浄が行われ、同時に廃液弁３９が開放となり洗
浄液が捨てられる。以上で次の測定準備が完了したの
で、測定開始信号が出ると洗浄制御装置３４が再び初期
状態の制定され、上記の過程が繰り返される。
て、ポンプ２９が動作してフィルタ３５とカバーグラス
２６の洗浄が行われ、同時に廃液弁３９が開放となり洗
浄液が捨てられる。以上で次の測定準備が完了したの
で、測定開始信号が出ると洗浄制御装置３４が再び初期
状態の制定され、上記の過程が繰り返される。
次に効果について説明する。
第３図は本発明のメタン生成菌計測装置で撮影されたメ
タン生成菌の蛍光画像写真、第５図は従来のメタン生成
菌計測装置で撮影されたメタン生成菌の蛍光画像写真で
ある。
タン生成菌の蛍光画像写真、第５図は従来のメタン生成
菌計測装置で撮影されたメタン生成菌の蛍光画像写真で
ある。
第３図、第５図を比較して判るように、本発明では励起
光を照射する前の段階において被検体であるメタン生成
菌を含有する懸濁液を予め洗浄する手段を設けたことに
より、蛍光画像のバックグランドが完全に除去される。
また蛍光画像のコントラストも改善されるので、メタン
生成菌の画像認識率が向上する。
光を照射する前の段階において被検体であるメタン生成
菌を含有する懸濁液を予め洗浄する手段を設けたことに
より、蛍光画像のバックグランドが完全に除去される。
また蛍光画像のコントラストも改善されるので、メタン
生成菌の画像認識率が向上する。
以上のように、この発明によるメタン生成菌計測装置に
よれば、励起光を照射する前の段階において、被検体で
あるメタン生成菌を含有する懸濁液を予め洗浄する手段
を設けたので、蛍光画像のバックグランドが完全に除去
され、メタン生成菌の蛍光画像をより鮮明にすることが
でき、二値化処理などの画像処理も著しく容易になり、
メタン生成菌の画像認識率を向上させる効果がある。
よれば、励起光を照射する前の段階において、被検体で
あるメタン生成菌を含有する懸濁液を予め洗浄する手段
を設けたので、蛍光画像のバックグランドが完全に除去
され、メタン生成菌の蛍光画像をより鮮明にすることが
でき、二値化処理などの画像処理も著しく容易になり、
メタン生成菌の画像認識率を向上させる効果がある。
第１図は本発明の一実施例によるメタン生成菌計測装置
の構成図、第２図は第１図のメタン生成菌計測装置のプ
ランジャーが上昇して蛍光測定を行う段階の可動部分を
中心とした構成図、第３図は本発明のメタン生成菌計測
装置で撮影されたメタン生成菌の螢光画像を示す図、第
４図は従来のメタン生成菌計測装置の構成図、第５図は
従来のメタン生成菌計測装置で撮影されたメタン生成菌
の螢光画像を示す図である。 １は醗酵槽、２は光源、８は懸濁液、１０は集光器、１
２、１６は光フィルタ、２０はレンズ光学系、２１はビ
デオカメラ、２２は画像処理装置、２３は信号線、２４
は導管、２５はプランジャー、２６はカバーグラス、２
７は仕切り弁、２８はノズル、２９はポンプ、３０は駆
動装置、３１は固液分離器、３２は吸引ポンプ、３３は
排出弁、３４は洗浄制御装置、３５はフィルタ、３６は
フレキシブルパイプ、３７は気液流入口、３８は三方
弁、３９は廃液弁、４０は洗浄液タンクである。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
の構成図、第２図は第１図のメタン生成菌計測装置のプ
ランジャーが上昇して蛍光測定を行う段階の可動部分を
中心とした構成図、第３図は本発明のメタン生成菌計測
装置で撮影されたメタン生成菌の螢光画像を示す図、第
４図は従来のメタン生成菌計測装置の構成図、第５図は
従来のメタン生成菌計測装置で撮影されたメタン生成菌
の螢光画像を示す図である。 １は醗酵槽、２は光源、８は懸濁液、１０は集光器、１
２、１６は光フィルタ、２０はレンズ光学系、２１はビ
デオカメラ、２２は画像処理装置、２３は信号線、２４
は導管、２５はプランジャー、２６はカバーグラス、２
７は仕切り弁、２８はノズル、２９はポンプ、３０は駆
動装置、３１は固液分離器、３２は吸引ポンプ、３３は
排出弁、３４は洗浄制御装置、３５はフィルタ、３６は
フレキシブルパイプ、３７は気液流入口、３８は三方
弁、３９は廃液弁、４０は洗浄液タンクである。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小沢 建樹 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社応用機器研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−174636（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−269045（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】メタン生成菌を含有する被検体を流すため
の導管と、 上記被検体に所定の波長範囲の励起光を照射する照射手
段と、 上記メタン生成菌を含有する被検体が上記励起光の照射
を受けて発する蛍光のうち所定の波長範囲の蛍光を蛍光
画像として取得する手段と、 上記蛍光画像を画像処理してメタン生成菌以外の物質に
基づく蛍光を排除する画像処理回路とを備え、メタン生
成菌の濃度または活性を計測するメタン生成菌計測装置
において、 上記励起光を照射する前の段階において、被検体を予め
洗浄する手段を設けたことを特徴とするメタン生成菌計
測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63076848A JPH0650287B2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | メタン生成菌計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63076848A JPH0650287B2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | メタン生成菌計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01250041A JPH01250041A (ja) | 1989-10-05 |
| JPH0650287B2 true JPH0650287B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=13617078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63076848A Expired - Fee Related JPH0650287B2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | メタン生成菌計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650287B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6944282B2 (ja) * | 2017-06-21 | 2021-10-06 | 大和ハウス工業株式会社 | メタン発酵システム及びメタン生成菌のモニタリング方法 |
-
1988
- 1988-03-30 JP JP63076848A patent/JPH0650287B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01250041A (ja) | 1989-10-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
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