特開 2024-79899 水質測定装置、及び水質測定システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024079899

(43)【公開日】2024-06-13

(54)【発明の名称】水質測定装置、及び水質測定システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 33/18 20060101AFI20240606BHJP

   G01N 31/16 20060101ALI20240606BHJP

   C02F 11/04 20060101ALI20240606BHJP

   C02F 1/00 20230101ALI20240606BHJP

【ＦＩ】

G01N33/18 C ZAB

G01N31/16 A

C02F11/04 A

C02F1/00 V

【審査請求】未請求

【請求項の数】29

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022192578

(22)【出願日】2022-12-01

(71)【出願人】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】鵜飼 展行

(72)【発明者】

【氏名】小川 尚樹

(72)【発明者】

【氏名】岡本 真一

(72)【発明者】

【氏名】井上 幸大

(72)【発明者】

【氏名】藤川 圭司

(72)【発明者】

【氏名】池 卓

【テーマコード（参考）】

2G042

4D059

【Ｆターム（参考）】

2G042AA03

2G042CA02

2G042DA02

2G042FA01

2G042FA02

2G042FA17

2G042FB02

4D059AA03

4D059AA07

4D059BA12

4D059EA03

4D059EA06

4D059EA20

(57)【要約】

【課題】滴定によって無濾過の試料の酸消費量又はアルカリ消費量を測定し、測定精度を向上させることができる水質測定装置を提供する。
【解決手段】滴定によって試料の酸消費量又はアルカリ消費量を測定する水質測定装置は、試料を試料の供給源から取得する試料取得装置と、試料取得装置と連通する反応室が形成された反応槽と、反応室に滴定液を滴下するための滴下部と、反応室に消泡剤を供給するための消泡剤供給部と、反応室内に設けられ、試料の水素イオン濃度を計測するｐＨ計測装置と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

滴定によって試料の酸消費量又はアルカリ消費量を測定する水質測定装置であって、
前記試料を前記試料の供給源から取得する試料取得装置と、
前記試料取得装置と連通する反応室が形成された反応槽と、
前記反応室に滴定液を滴下するための滴下部と、
前記反応室に消泡剤を供給するための消泡剤供給部と、
前記反応室内に設けられ、前記試料の水素イオン濃度を計測するｐＨ計測装置と、を備える、
水質測定装置。

【請求項2】

前記反応室内の前記試料にガスを流通させるためのガス供給部をさらに備える、
請求項１に記載の水質測定装置。

【請求項3】

前記ガス供給部は、前記反応室内を通過するとともに、内部を前記ガスが流通する少なくとも１つのガス供給管を含み、
前記少なくとも１つのガス供給管には、前記ガスを前記反応室に流出させる少なくとも１つのガス供給孔が形成されている、
請求項２に記載の水質測定装置。

【請求項4】

前記ガス供給部は、前記反応室内の前記ガスを吸引して再び前記反応室に戻すガス循環ラインを含む、
請求項２又は３に記載の水質測定装置。

【請求項5】

前記ガス供給部は、前記ガス循環ラインを流通する前記ガスを加熱する加熱装置をさらに含む、
請求項４に記載の水質測定装置。

【請求項6】

前記ガス供給部は、前記ガス循環ラインを流通する前記ガスから液相を分離する気液分離装置をさらに含む、
請求項５に記載の水質測定装置。

【請求項7】

前記気液分離装置は、前記ガスを貯留するバッファ槽を含み、
前記加熱装置は、前記バッファ槽に設けられ、前記バッファ槽内の前記ガスを加熱する、
請求項６に記載の水質測定装置。

【請求項8】

前記ガス供給部は、前記ガス循環ラインに設けられ、前記バッファ槽内の前記ガスを前記バッファ槽から前記反応槽に流通させるためのガスポンプをさらに含む、
請求項７に記載の水質測定装置。

【請求項9】

前記反応槽から排出される前記試料を貯留する排水槽と、
前記排水槽と前記バッファ槽とを連通する液相排出ラインと、をさらに備える、
請求項７に記載の水質測定装置。

【請求項10】

前記ガス供給部は、前記ガス循環ラインを流通する前記ガスを保温する保温材をさらに含む、
請求項４に記載の水質測定装置。

【請求項11】

前記反応室を保温する反応室保温材、及び前記反応室を加熱する反応室加熱装置のうちの少なくとも１つをさらに備える、
請求項１から３の何れか一項に記載の水質測定装置。

【請求項12】

前記反応室に希釈水を供給するための希釈部をさらに備える、
請求項１から３の何れか一項に記載の水質測定装置。

【請求項13】

前記消泡剤供給部は、前記反応槽の上部に設けられ、前記反応室内の前記試料の上方から前記消泡剤を噴出する消泡剤ノズルを含む、
請求項１から３の何れか一項に記載の水質測定装置。

【請求項14】

前記消泡剤は、オイル系消泡剤または界面活性剤系消泡剤である、
請求項１から３の何れか一項に記載の水質測定装置。

【請求項15】

前記反応槽に設けられ前記反応槽内の温度を取得する温度計をさらに備える、
請求項１から３の何れか一項に記載の水質測定装置。

【請求項16】

前記反応室内の前記試料の液面の位置を検出するレベル計センサをさらに含む、
請求項１から３の何れか一項に記載の水質測定装置。

【請求項17】

前記反応槽に接続される定量調整ラインをさらに備え、
前記定量調整ラインは、前記反応室内の前記試料の液面が予め定められた高さを超えている場合に前記反応室から前記試料を排出するか否かを切り換え可能に構成されている、
請求項１６に記載の水質測定装置。

【請求項18】

前記反応槽は、側壁に前記ｐＨ計測装置よりも上方に位置する越流口が形成されている、
請求項１から３の何れか一項に記載の水質測定装置。

【請求項19】

前記反応室に濃度が既知の校正液を供給するための校正液供給部と、
前記反応室から前記校正液を排出するための校正液排出部と、をさらに備える、
請求項１から３の何れか一項に記載の水質測定装置。

【請求項20】

前記滴下部は、
前記滴定液が貯留されている滴定液貯留槽と、
前記反応槽に嵌め込まれている滴下ノズルと、
前記滴定液貯留槽と前記滴下ノズルとを接続する滴定液ラインと、
前記滴定液ラインに設けられる滴定液ポンプと、を含む、
請求項１から３の何れか一項に記載の水質測定装置。

【請求項21】

前記滴下部は、前記滴定液貯留槽の重量を測定する重量測定装置をさらに含む、
請求項２０に記載の水質測定装置。

【請求項22】

前記滴下部は、
前記滴定液ポンプの下方に配置され前記滴定液ポンプから漏れ出した前記滴定液を受ける受け皿と、
前記受け皿内の前記滴定液を検知する漏液センサと、をさらに含む、
請求項２０に記載の水質測定装置。

【請求項23】

前記反応槽は、下壁に形成される排出口を含み、
前記下壁の前記反応室に対向する底面は、前記排出口に近づくにつれて下方に向かうように傾斜している、
請求項１から３の何れか一項に記載の水質測定装置。

【請求項24】

請求項１から３の何れか一項に記載の水質測定装置と、
廃棄物を加水分解した改質物を微生物によって低分子化する発酵槽であって、前記供給源である発酵槽と、
前記発酵槽の内容物を外部に取り出して再び前記発酵槽に戻す循環ラインと、を備え、
前記試料取得装置は、前記循環ラインと前記反応槽とを接続し、前記循環ラインを流通する前記発酵槽の内容物が前記反応槽に向かって流通する供給ラインを含む、
水質測定システム。

【請求項25】

請求項１から３の何れか一項に記載の水質測定装置と、
廃棄物を加水分解した改質物を微生物によって低分子化する発酵槽であって、前記供給源である発酵槽と、
前記発酵槽の底部に接続され、前記発酵槽の内容物を引き抜き可能な引き抜きラインと、を備え、
前記試料取得装置は、
前記引き抜きラインと前記反応槽とを接続する供給ラインと、
前記供給ラインに設けられ、前記発酵槽の内容物を前記引き抜きラインから前記反応槽に流通させるためのポンプと、を含む、
水質測定システム。

【請求項26】

前記供給ラインは、孔径が１２．７ｍｍ以上である、
請求項２５に記載の水質測定システム。

【請求項27】

前記水質測定装置は、前記供給ラインを流通する前記試料に前記消泡剤を添加する消泡剤添加装置を含む、
請求項２４に記載の水質測定システム。

【請求項28】

前記反応室に滴下された前記滴定液の量、及び前記ｐＨ計測装置の計測値に基づいて、前記試料の酸消費量又はアルカリ消費量を算出する算出装置をさらに備える、
請求項２４に記載の水質測定システム。

【請求項29】

前記算出装置によって算出された前記試料の酸消費量又はアルカリ消費量を出力する出力装置をさらに備える、
請求項２８に記載の水質測定システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、滴定によって試料の酸消費量又はアルカリ消費量を測定する水質測定装置及び水質測定システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、水中、特に海水中の全アルカリ度及び全炭酸濃度を測定する水質測定方法が開示されている。この水質測定方法では、試料瓶内に被検水（海水）を密閉した状態で所定のｐＨとなるまで酸滴定を行い、この酸滴定の結果から得られる酸滴定量とｐｈ電極の変位から全アルカリ度及び全炭酸濃度を測定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－２６４９１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、試料に滴定（特に酸滴定）を行うと、試料によっては泡が大量に発生し、測定精度が低下してしまう虞がある。

【0005】

本開示は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、滴定によって試料の酸消費量又はアルカリ消費量を測定し、測定精度を向上させることができる水質測定装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本開示に係る水質測定装置は、滴定によって試料の酸消費量又はアルカリ消費量を測定する水質測定装置であって、前記試料を前記試料の供給源から取得する試料取得装置と、前記試料取得装置と連通する反応室が形成された反応槽と、前記反応室に滴定液を滴下するための滴下部と、前記反応室に消泡剤を供給するための消泡剤供給部と、前記反応室内に設けられ、前記試料の水素イオン濃度を計測するｐＨ計測装置と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本開示の水質測定装置によれば、滴定によって試料の酸消費量又はアルカリ消費量を測定し、測定精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態に係る水質測定装置を備える廃棄物処理設備の構成を概略的に示す図である。

【図2】幾つかの実施形態に係るガス供給部のガス供給管の構成を説明するための図である。

【図3】別の一実施形態に係る水質測定システムの構成を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の実施の形態による水質測定装置及び水質測定システムについて、図面に基づいて説明する。かかる実施の形態は、本開示の一態様を示すものであり、この開示を限定するものではなく、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。

【0010】

図１は、一実施形態に係る水質測定装置１を備える廃棄物処理設備１００の構成を概略的に示す図である。図１に例示する形態では、廃棄物処理設備１００は、改質装置１０２と、メタン発酵槽１０４と、循環ライン１０６と、を含む。

【0011】

改質装置１０２は、蒸気によって廃棄物Ｗをバッチ式に加水分解して改質物Ｗｍを生成する。廃棄物Ｗは、例えば都市ごみである。都市ごみには生ごみ、紙ごみ、プラスチックごみを主成分として、少量の金属が含まれる。尚、本開示は、廃棄物Ｗを都市ごみに限定するものではない。廃棄物Ｗは、工場等からの排水を処理することにより生じた汚泥や農業系廃棄物等のように含有水分量が都市ごみよりも多いものであってもよい。

【0012】

改質装置１０２における廃棄物Ｗの加水分解は、蒸気が廃棄物Ｗに接触して廃棄物Ｗを加熱する湿式の加水分解であってもよいし、蒸気が廃棄物Ｗには接触しないで間接的に廃棄物Ｗを加熱する乾式の加水分解であってもよい。

【0013】

メタン発酵槽１０４は、改質装置１０２から改質物Ｗｍが供給されており、この供給された改質物Ｗｍを微生物によって低分子化してメタンガス及びメタン発酵液Ｘを生成する。

【0014】

循環ライン１０６は、メタン発酵槽１０４の内容物を外部に取り出して再びメタン発酵槽１０４に戻す。循環ライン１０６は、メタン発酵槽１０４の下部に形成されるメタン発酵液取出口１０４ａとメタン発酵槽１０４の上部に形成されるメタン発酵液戻し口１０４ｂとを接続している。循環ライン１０６は、メタン発酵液取出口１０４ａを介してメタン発酵槽１０４内のメタン発酵液Ｘをメタン発酵槽１０４の外部に取出し、メタン発酵液戻し口１０４ｂを介してメタン発酵槽１０４の外部に取出したメタン発酵液Ｘをメタン発酵槽１０４に戻している。メタン発酵槽１０４は、循環ライン１０６によってメタン発酵槽１０４内のメタン発酵液Ｘが撹拌されている。

【0015】

＜水質測定装置＞
（構成）
水質測定装置１は、滴定によって試料の酸消費量又はアルカリ消費量を測定する。試料は、溶媒及び溶質を含む溶液であれば特に限定されない。一実施形態では、図１に示すように、水質測定装置１は、試料取得装置２と、反応槽４と、滴下部６と、消泡剤供給部８と、ｐＨ計測装置１０と、を含む。

【0016】

試料取得装置２は、試料（メタン発酵液Ｘ）を試料の供給源（循環ライン１０６）から取得する。一実施形態では、図１に例示するように、試料取得装置２は、循環ライン１０６と反応槽４とを接続する供給ライン１２と、供給ライン１２に設けられる供給バルブ１３と、を含んでいる。供給バルブ１３が開かれると、循環ライン１０６を流通するメタン発酵液Ｘの一部が反応槽４に向かって供給ライン１２を流通する（後述する第２の供給バルブ８２も開いている）。つまり、反応槽４の反応室５にメタン発酵液Ｘが試料として供給される。一方で、供給バルブ１３が閉じられると、反応槽４の反応室５へのメタン発酵液Ｘの供給が停止される。一実施形態では、供給ライン１２には、供給ライン１２を流通するメタン発酵液Ｘを濾過する濾過装置（例えば、ストレーナ）が非設置である。また、循環ライン１０６にも循環ライン１０６を流通するメタン発酵液Ｘを濾過する濾過装置が非設置であり、メタン発酵槽１０４内のメタン発酵液Ｘが無濾過で反応槽４の反応室５に供給されるようになっている。

【0017】

反応槽４は、筒形状を有しており、内部に試料取得装置２と連通する反応室５が形成されている。一実施形態では、反応室５は供給ライン１２と連通しており、上述したように供給ライン１２を介してメタン発酵液Ｘが供給される。

【0018】

一実施形態では、図１に例示するように、水質測定装置１は、反応室５に希釈水Ａを供給するための希釈部１４をさらに含んでいる。希釈水Ａは、特に限定されないが、例えば水であり、メタン発酵液Ｘに混合されることでメタン発酵液Ｘを希釈する。不図示であるが、幾つかの実施形態では、希釈部１４は、供給ライン１２に希釈水Ａを供給する。つまり、希釈部１４は、供給ライン１２を介して希釈水Ａを反応室５に供給する。

【0019】

一実施形態では、図１に例示するように、水質測定装置１は、反応室５内のメタン発酵液Ｘの液面の位置を検出するレベル計センサ１５をさらに含んでいる。このため、反応室５に供給するメタン発酵液Ｘ及び希釈水Ａの量の調整が容易となり、任意の倍率で希釈されたメタン発酵液Ｘの試料、又は任意のｐＨに調整されたメタン発酵液Ｘの試料を容易に準備することができる。幾つかの実施形態では、水質測定装置１は、２倍で希釈されたメタン発酵液Ｘの酸消費量又はアルカリ消費量を測定する。

【0020】

一実施形態では、図１に例示するように、水質測定装置１は、反応槽４に接続される定量調整ライン２１をさらに含んでいる。この定量調整ライン２１は、反応室５内のメタン発酵液Ｘの液面が予め定められた高さを超えている場合に反応室５からメタン発酵液Ｘを排出するか否かを切り換え可能に構成されている。図１に例示する形態では、定量調整ライン２１は、反応槽４と後述する排水槽７０とを接続している。定量調整ライン２１は、反応槽４の側壁に開閉可能に形成される開口４ｈを介して、反応室５と連通している。開口４ｈは、後述する越流口４ｅよりも下方に位置している。

【0021】

このような構成によれば、開口４ｈを開いておくことで、反応室５に供給するメタン発酵液Ｘの量を開口４ｈが位置する高さに対応する定量に調整することができるので、定量のメタン発酵液Ｘを容易に準備することができる。また、定量のメタン発酵液Ｘが準備された後に、希釈水Ａを反応室５に供給することで、任意の倍率で希釈されたメタン発酵液Ｘの試料を容易に準備することができる。

【0022】

一実施形態では、図１に例示するように、水質測定装置１は、反応室５を保温する反応室保温材１７と、反応室５を加熱する反応室加熱装置１９と、をさらに含む。反応室保温材１７（図１において点線で示す）は、反応槽４の外周を取り囲んでおり反応室５（反応槽４の内部）と反応槽４の外部との間の熱の移動を抑制する。反応室保温材１７の材料は、可撓性および断熱性を有しており、例えばグラスウールである。反応室加熱装置１９は、例えば反応槽４に巻き付けられる巻線ヒータである。尚、不図示であるが、幾つかの実施形態では、水質測定装置１は、反応室保温材１７又は反応室加熱装置１９の何れか一方を含む。

【0023】

滴下部６は、反応室５に予め濃度が決められている滴定液Ｙを滴下するように構成されている。一実施形態では、図１に例示するように、滴下部６は、反応室５に滴定液Ｙとして硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）を滴下する第１滴下部６Ａ（６）と、反応室５に滴定液Ｙとして水酸化ナトリウム水溶液（ＮａＯＨ）を滴下する第２滴下部６Ｂ（６）と、を含んでいる。つまり、第１滴下部６Ａによって酸滴定が行われ、メタン発酵液Ｘの酸消費量（アルカリ度）が測定される。同様に、第２滴下部６Ｂによってアルカリ滴定が行われ、メタン発酵液Ｘのアルカリ消費量（酸度）が測定される。

【0024】

第１滴下部６Ａは、硫酸（滴定液Ｙ）が貯留されている滴定液貯留槽１６と、反応槽４の上壁４ａに嵌め込まれている滴下ノズル１８と、滴定液貯留槽１６と滴下ノズル１８とを接続する滴定液ライン２０と、滴定液ライン２０に設けられる滴定液ポンプ２２と、を含んでいる。滴定液ポンプ２２を駆動させることで、硫酸が滴定液貯留槽１６から滴下ノズル１８に向かって滴定液ライン２０を流通する。そして、硫酸は、滴下ノズル１８から反応室５内に滴下される。

【0025】

図１に例示する形態では、第１滴下部６Ａは、滴定液貯留槽１６の重量を測定する第１のロードセル２４をさらに含む。第１のロードセル２４の測定値を取得することで、反応室５に滴下された硫酸（滴定液Ｙ）の量を容易に算出することができる。

【0026】

図１に例示する形態では、第１滴下部６Ａは、滴定液ポンプ２２の下方に配置され滴定液ポンプ２２から漏れ出した硫酸（滴定液Ｙ）を受ける第１の受け皿２６と、第１の受け皿２６内の硫酸を検知する第１の漏液センサ２８と、をさらに含む。滴定液ポンプ２２は、例えば、パッキンの経年劣化によって液漏れを発生させる場合がある。このため、第１の受け皿２６及び第１の漏液センサ２８が設けられることで、滴定液ポンプ２２からの硫酸の液漏れを速やかに知ることができる。

【0027】

第２滴下部６Ｂは、第１滴下部６Ａと同様の構成を有しており、第１滴下部６Ａの構成と同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。第２滴下部６Ｂは、上述した第１滴下部６Ａの説明に登場する「硫酸」を「水酸化ナトリウム水溶液」に置き換えたものである。尚、一実施形態では、水質測定装置１は、２つの滴下部６（第１滴下部６Ａ、第２滴下部６Ｂ）を含み、メタン発酵液Ｘの酸消費量及びアルカリ消費量を測定可能に構成されているが、本開示はこの形態に限定されない。幾つかの実施形態では、水質測定装置１は、酸滴定、又はアルカリ滴定が行われる１つの滴下部６を含む。

【0028】

消泡剤供給部８は、反応室５に消泡剤Ｚを供給するように構成されている。消泡剤Ｚは、メタン発酵液Ｘに滴定液Ｙを滴下する際（特に、酸滴定する際）に発生する泡や、後述するエアレーションによって発生する泡を破泡するものであって、例えば、オイル系消泡剤、又は界面活性剤系消泡剤である。このような消泡剤Ｚは、滴定液Ｙの滴下前やエアレーションの前にメタン発酵液Ｘに予め添加されることで、上述した泡の発生そのものを抑制することも可能である。

【0029】

一実施形態では、図１に例示するように、消泡剤供給部８は、消泡剤Ｚが貯留されている消泡剤貯留槽３０と、反応槽４の上壁４ａに嵌め込まれている消泡剤ノズル３２と、消泡剤貯留槽３０と消泡剤ノズル３２とを接続する消泡剤ライン３４と、消泡剤ライン３４に設けられる消泡剤ポンプ３６と、を含んでいる。消泡剤ポンプ３６を駆動させることで、消泡剤Ｚが消泡剤貯留槽３０から消泡剤ノズル３２に向かって消泡剤ライン３４を流通する。そして、消泡剤Ｚは、消泡剤ノズル３２から反応室５に供給される。つまり、消泡剤ノズル３２は、反応槽４の上部に設けられており、反応室５内のメタン発酵液Ｘ（試料）の上方から消泡剤Ｚを噴出する。

【0030】

図１に例示する形態では、消泡剤供給部８は、消泡剤貯留槽３０の重量を測定する第２のロードセル３８をさらに含む。第２のロードセル３８の測定値を取得することで、反応室５に供給された消泡剤Ｚの量を容易に算出することができる。

【0031】

図１に例示する形態では、消泡剤供給部８は、消泡剤ポンプ３６の下方に配置され消泡剤ポンプ３６から漏れ出した消泡剤Ｚを受ける第２の受け皿４０と、第２の受け皿４０内の消泡剤Ｚを検知する第２の漏液センサ４２と、をさらに含む。消泡剤ポンプ３６は、例えば、パッキンの経年劣化によって液漏れを発生させる場合がある。このため、第２の受け皿４０及び第２の漏液センサ４２が設けられることで、消泡剤ポンプ３６からの消泡剤Ｚの液漏れを速やかに知ることができる。

【0032】

ｐＨ計測装置１０は、反応室５内に設けられ、メタン発酵液Ｘ（試料）の水素イオン濃度を計測する。ｐＨ計測装置１０は、後述する越流口４ｅよりも下方に位置している。

【0033】

一実施形態では、図１に例示するように、水質測定装置１は、反応室５内のメタン発酵液Ｘ（試料）にガスＧを流通させるためのガス供給部５０をさらに含む。ガスＧは、気体状であれば特に限定されず、例えば、空気、二酸化炭素ガス、又は窒素ガスであってもよい。

【0034】

図１に例示する形態では、ガス供給部５０は、ガスＧを貯留するバッファ槽５２と、反応室５内の下部を通過するとともに内部をガスＧが流通するガス供給管５４と、バッファ槽５２とガス供給管５４とを接続するガス供給ライン５６と、を含む。ガス供給管５４には、ガスＧを反応室５に流出させるガス供給孔５５が形成されている。

【0035】

ガス供給ライン５６には、ガスバルブ５８及びガスポンプ６０が設けられており、ガスバルブ５８が開かれるとともにガスポンプ６０を駆動させることで、ガスＧがバッファ槽５２からガス供給管５４に向かってガス供給ライン５６を流通する。そして、ガスＧは、ガス供給孔５５を介して反応室５に流出される。ガス供給孔５５から流出したガスＧは、反応室５内のメタン発酵液Ｘを撹拌する。つまり、ガス供給部５０は、反応室５内のメタン発酵液Ｘをエアレーションする。

【0036】

図２は、幾つかの実施形態に係るガス供給部５０のガス供給管５４の構成を説明するための図であって、反応室５を上方から視ている。図２に例示するように、幾つかの実施形態では、ガス供給部５０は、水平方向の内の一方向Ｄ１に沿って互いに間隔をあけて配置される複数のガス供給管５４を含む。一方向Ｄ１と交差する交差方向Ｄ２において、ガス供給管５４が嵌め込まれる反応槽４の第１側壁４ｃとは反対側を第２側壁４ｄとすると、複数のガス供給管５４のそれぞれは、先端が第２側壁４ｄ付近に位置している。さらに、複数のガス供給管５４のそれぞれには、交差方向Ｄ２に沿って互いに間隔をあけて配置される複数のガス供給孔５５が形成されている。このような構成によれば、ガス供給部５０は、反応室５内のメタン発酵液Ｘを全体的に撹拌する全面エアレーションを実施することができる。

【0037】

図１に例示する形態では、ガス供給部５０は、ガス取出ライン６２と、加熱装置６４と、保温材６６と、をさらに含む。

【0038】

ガス取出ライン６２は、一端が反応槽４の上部に形成されたガス取出口４ｂに接続され、他端がバッファ槽５２に接続されている。ガス取出口４ｂは、後述する越流口４ｅよりも上方に位置している。反応室５の気圧がガス取出ライン６２の気圧よりも高くなると、反応室５内のガスＧがバッファ槽５２に向かってガス取出ライン６２を流通する。このため、ガス供給ライン５６及びガス取出ライン６２は、反応室５内のガスＧを吸引して再び反応室５に戻すガス循環ライン６８を構成している。さらに、バッファ槽５２は、ガス取出ライン６２を流通するガスＧ又はバッファ槽５２内のガスＧの凝縮によって発生する液相Ｂを貯留する。つまり、バッファ槽５２は、反応室５内から吸引したガスＧから液相Ｂを分離するベッセルとして機能している。幾つかの実施形態では、バッファ槽５２は、内部を減圧する減圧部や内部に配置されるデミスタを含んでいる。

【0039】

加熱装置６４は、ガス循環ライン６８を流通するガスＧを加熱する。一実施形態では、図１に例示するように、加熱装置６４は、バッファ槽５２に設けられ、バッファ槽５２内のガスＧを加熱する。このような加熱装置６４は、例えばバッファ槽５２に巻き付けられる巻線ヒータであって、バッファ槽５２に貯留されるガスＧを加熱する。幾つかの実施形態では、加熱装置６４は、ガス供給ライン５６又はガス取出ライン６２に設けられている。

【0040】

保温材６６は、ガス循環ライン６８を流通するガスＧを保温する。一実施形態では、図１に例示するように、保温材６６（図１において一点鎖線で示す）は、ガス供給ライン５６及びガス取出ライン６２の外周を取り囲んでおり、ガス供給ライン５６の内部と外部との間の熱の移動及びガス取出ライン６２の内部と外部との間の熱の移動を抑制する。保温材６６の材料は、可撓性および断熱性を有しており、例えばグラスウールである。幾つかの実施形態では、保温材６６は、ガス供給ライン５６の外周を取り囲んでいる。

【0041】

一実施形態では、図１に例示するように、水質測定装置１は、反応槽４から排出されるメタン発酵液Ｘ（試料）を貯留する排水槽７０と、排水槽７０とバッファ槽５２とを連通する液相排出ライン７２と、をさらに含む。図１に例示する形態では、水質測定装置１は、反応槽４の底部と排水槽７０とを接続し、メタン発酵液Ｘが流通する第１ライン７４を含んでいる。第１ライン７４には、第１バルブ７５が設けられており、第１バルブ７５が開かれることで、メタン発酵液Ｘが反応槽４から排水槽７０に向かって第１ライン７４を流通する。液相排出ライン７２は、バッファ槽５２の底部と排水槽７０とを接続する。液相排出ライン７２には液相排出バルブ７３が設けられており、液相排出バルブ７３が開かれることで、液相Ｂがバッファ槽５２から排水槽７０に向かって液相排出ライン７２を流通する。

【0042】

図１に例示する形態では、水質測定装置１は、反応槽４の側壁に形成された越流口４ｅと排水槽７０とを接続する第２ライン７８を含んでいる。越流口４ｅが形成されることで、反応室５内のメタン発酵液Ｘの液面が予め定められた高さを超えた場合に、メタン発酵液Ｘを反応槽４から排出できる。

【0043】

図１に例示する形態では、水質測定装置１は、一端が供給バルブ１３よりも供給ライン１２の下流側（反応槽４側）に接続され、他端が排水槽７０に接続される第３ライン８０と、第３ライン８０に設けられる第３バルブ８１と、をさらに含む。この場合、供給ライン１２には、第３ライン８０の接続点よりも下流側に第２の供給バルブ８２がさらに設けられる。水質測定装置１を使ってメタン発酵液Ｘを測定する前、供給バルブ１３及び第３バルブ８１が開かれることで、メタン発酵液Ｘが排水槽７０に移送されている。そして、一定量のメタン発酵液Ｘが排水槽７０に移送された後に、第２の供給バルブ８２が開かれるとともに第３バルブ８１が閉じられることで、供給ライン１２に流入したメタン発酵液Ｘの全量が反応槽４に供給される。このため、反応槽４へのメタン発酵液Ｘの供給時間を短くすることができる。

【0044】

図１に例示する形態では、水質測定装置１は、一端８４が大気に開放され、他端が反応槽４に接続されている空気ライン８６と、空気ライン８６に設けられる空気バルブ８８と、をさらに含む。水質測定装置１によるメタン発酵液Ｘの水質測定が終了した後に、空気バルブ８８が開かれることで、反応室５を密閉状態から解放し、反応室５内のメタン発酵液Ｘを排水槽７０に排出させることができる。

【0045】

図１に例示する形態では、反応槽４は、下壁４ｆに形成される排出口４ｇを含む。そして、下壁４ｆの反応室５に対向する底面は、排出口４ｇに近づくにつれて下方に向かうように傾斜している。上述した第１ライン７４は、排出口４ｇを介して反応室５と連通している。このような構成によれば、反応室５からのメタン発酵液Ｘの排出をスムーズにすることができる。尚、図１に例示する形態では、下壁４ｆの底面の全部が傾斜しているが、本開示はこの形態に限定されない。幾つかの実施形態では、下壁４ｆの底面の一部が傾斜している。

【0046】

図１に例示する形態では、水質測定装置１は、反応室５に濃度が既知の校正液Ｃを供給するための校正液供給部８５と、反応室５から校正液Ｃを排出するための校正液排出部８７と、をさらに含む。校正液Ｃは、例えば、既に濃度が測定されている硫酸や水酸化ナトリウム水溶液である。このような構成によれば、水質測定装置１の測定精度が適切に維持されているか否かを任意のタイミングで容易に確認することができる。

【0047】

図１に例示する形態では、水質測定装置１は、供給ライン１２を流通するメタン発酵液Ｘに消泡剤Ｚを添加する消泡剤添加装置９０を含む。消泡剤添加装置９０は、第２の供給バルブ８２よりも供給ライン１２の下流側に消泡剤Ｚを供給する。

【0048】

図１に例示する形態では、水質測定装置１は、反応槽４に設けられ反応槽４内の温度を取得する第１温度計９１、バッファ槽５２に設けられバッファ槽５２内の温度を取得する第２温度計９２、及びガス供給ライン５６に設けられガス供給ライン５６内の温度を取得する第３温度計９３を、さらに含む。

【0049】

図１に例示する形態では、廃棄物処理設備１００は、上述した水質測定装置１と、メタン発酵槽１０４と、循環ライン１０６と、を有する水質測定システム２００を含んでいる。この水質測定システム２００は、算出装置２０３と、出力装置２０４と、をさらに含んでいる。算出装置２０３は、第１のロードセル２４と電気的に接続されており（ｐ１）、第１のロードセル２４の測定値を取得可能となっている。算出装置２０３は、第１のロードセル２４の測定値の変化に基づいて、反応室５に滴下された滴定液Ｙの量を算出する。算出装置２０３は、ｐＨ計測装置１０と電気的に接続されており（ｐ２）、ｐＨ計測装置１０の計測値を取得可能となっている。算出装置２０３は、反応室５に滴下された滴定液Ｙの量、及びｐＨ計測装置の計測値に基づいて、メタン発酵液Ｘの酸消費量又はアルカリ消費量を算出する。出力装置２０４は、例えばディスプレイであって、算出装置２０３と電気的に接続され、算出装置２０３の算出値を取得する。出力装置２０４は、算出装置２０３によって算出されたメタン発酵液Ｘの酸消費量又はアルカリ消費量を出力する。

【0050】

尚、算出装置２０３は、第１温度計９１から反応槽４内の温度を取得し、この温度を加味してメタン発酵液Ｘの酸消費量又はアルカリ消費量を算出してもよい。算出装置２０３は、第２のロードセル３８の測定値を取得し、この第２のロードセル３８の測定値から算出される消泡剤Ｚの量を加味してメタン発酵液Ｘの酸消費量又はアルカリ消費量を算出してもよい。

【0051】

（作用・効果）
一実施形態に係る水質測定装置１の作用・効果について説明する。一実施形態によれば、循環ライン１０６から無濾過で取得したメタン発酵液Ｘが反応室５に供給される。そして、このメタン発酵液Ｘに対して滴定液Ｙ（硫酸及び水酸化ナトリウム水溶液のそれぞれ）を滴下して酸消費量及びアルカリ消費量を測定することができる。さらに、反応室５内のメタン発酵液Ｘに対して消泡剤Ｚを供給することで、滴定液Ｙの滴下やエアレーション中に発生する泡を破泡し、例えば泡の大量発生によるメタン発酵液Ｘの漏れのような泡の影響を抑制することができる。よって、滴定によって無濾過のメタン発酵液Ｘの酸消費量及びアルカリ消費量を測定し、水質測定装置１の測定精度を向上させることができる。

【0052】

一実施形態によれば、ガス供給部５０によってメタン発酵液Ｘがエアレーションされるので、メタン発酵液Ｘに滴定液Ｙを滴下する際に、メタン発酵液Ｘと滴定液Ｙとの反応を促進させ、水質測定装置１の測定精度を向上させることができる。さらに、メタン発酵液Ｘに消泡剤Ｚを供給する際に、メタン発酵液Ｘと消泡剤Ｚとの混合を促進させ、泡の発生を抑制することができる。また、粘性の高いメタン発酵液Ｘを撹拌することができる。尚、本開示は、メタン発酵液Ｘの撹拌方法をエアレーションに限定するものではない。不図示であるが、幾つかの実施形態では、水質測定装置１は、反応室５内に設けられたマグネットスターラのような回転体を備え、この回転体によってメタン発酵液Ｘを撹拌する。

【0053】

一実施形態によれば、ガス供給孔５５からガスＧを反応室５に流出させることでエアレーションが実施されているので、反応室５の任意の位置からガスＧを流出させて、全面エアレーションなど任意のエアレーションを実現することができる。このため、メタン発酵液Ｘと滴定液Ｙとの反応、及びメタン発酵液Ｘと消泡剤Ｚの混合をさらに促進させることができる。

【0054】

一実施形態によれば、バッファ槽５２が設けられることで、エアレーションを実施するためのガスＧの量を確保することができる。また、バッファ槽５２には加熱装置６４が設けられているので、加熱されたガスＧの量を確保することができる。また、ガスＧから分離した液相Ｂをバッファ槽５２内に貯留させることができる。

【0055】

反応室５内から吸引したガスＧの湿度は高くなっており、再び反応室５にガスＧを戻す前にガスＧに含まれる水分が凝縮してしまうことがある。一実施形態によれば、バッファ槽５２が設けられることで、反応室５内から吸引したガスＧから液相Ｂが分離されるので、液相Ｂによるガス供給ライン５６の閉塞、ガスバルブ５８の閉塞、及びガスポンプ６０の故障のようなバッファ槽５２の後流における不具合の発生を抑制することができる。

【0056】

一実施形態によれば、ガス循環ライン６８が設けられることで、ガスＧは閉鎖系を流通することになる。このため、開放系とは異なり、ガスＧの外部流出を抑制し、悪臭などの悪影響を抑制することができる。

【0057】

水質測定装置１の測定値（滴定液Ｙを滴下する量）はメタン発酵液Ｘの温度の影響を受けることがあり、反応室５の温度が低下すると、水質測定装置１の測定精度が低下する虞がある。一実施形態によれば、バッファ槽５２内で加熱されたガスＧを反応室５に供給することができる。また、ガス供給ライン５６及びガス取出ライン６２には保温材６６が設けられているので、ガス供給ライン５６及びガス取出ライン６２のそれぞれを流通するガスＧの温度の変化を抑制する。このため、反応室５の温度を維持させ、水質測定装置１の測定精度の低下を抑制することができる。

【0058】

一実施形態によれば、液相排出ライン７２を介して、バッファ槽５２に貯留される液相Ｂを排水槽７０に排出することができる。このため、メタン発酵液Ｘと液相Ｂとをまとめて処理することができる。不図示であるが、幾つかの実施形態では、水質測定装置１は、排水槽７０内の液体（メタン発酵液Ｘ＋液相Ｂ）の液面の位置を検出するレベル計センサをさらに含んでおり、排水槽７０は、検出された液面の位置が予め定められた高さを超えると、排水槽７０内の液体が排出されるように構成されている。

【0059】

一実施形態によれば、反応室保温材１７及び反応室加熱装置１９が設けられることで、反応室５の温度を滴定に適した温度に維持し、水質測定装置１の測定精度を向上させることができる。また、ガスＧは反応槽４とバッファ槽５２との間を循環しているので、反応室加熱装置１９及び加熱装置６４のそれぞれの出力の変化量を小さくすることができる。具体的には、夏には出力を小さくし、冬には出力を大きくするような出力の調整が不要となる。また、第１温度計９１、第２温度計９２、及び第３温度計９３を確認することで、ガスＧが一定の温度に維持されているか否かを確認し、温度差を確認した場合には反応室加熱装置１９又は加熱装置６４の出力を調整して、ガスＧを一定の温度に維持させることができる。

【0060】

一実施形態によれば、メタン発酵液Ｘが希釈水Ａによって希釈されることで、メタン発酵液Ｘの粘性を低下させ、メタン発酵液Ｘの撹拌を容易化することができる。このため、メタン発酵液Ｘと滴定液Ｙとの反応、及びメタン発酵液Ｘと消泡剤Ｚとの混合をさらに促進させることができる。また、メタン発酵液Ｘが希釈水Ａによって希釈されることで、消泡剤Ｚによる泡の破泡を容易化することができる。

【0061】

一実施形態によれば、消泡剤ノズル３２が反応槽４の上壁４ａに嵌め込まれているので、反応室５内のメタン発酵液Ｘの液面に発生する泡に消泡剤Ｚを直接振りかけて泡を破泡し、泡の影響を効果的に抑制することができる。

【0062】

一実施形態によれば、オイル系消泡剤又は界面活性剤系消泡剤が適用されることで、メタン発酵液Ｘへの滴定液Ｙの滴下やメタン発酵液Ｘのエアレーションによって発生する泡の破泡効果が高い消泡剤Ｚを実現することができる。

【0063】

一実施形態によれば、循環ライン１０６によってメタン発酵槽１０４内のメタン発酵液Ｘが撹拌されている。そして、循環ライン１０６からメタン発酵液Ｘが取得されるので、例えば、メタン発酵槽１０４内のメタン発酵液Ｘの上澄み液やメタン発酵液Ｘに含まれる汚泥に偏って取得されることを抑制し、メタン発酵液Ｘの状態を評価することができる。

【0064】

一実施形態によれば、消泡剤添加装置９０が設けられることで、消泡剤Ｚが滴定液Ｙの滴下前やエアレーションの前にメタン発酵液Ｘに予め添加される。このため、メタン発酵液Ｘへの滴定液Ｙの滴下やメタン発酵液Ｘのエアレーションによる泡の発生そのものを抑制することができる。

【0065】

一実施形態では、水質測定装置１は、メタン発酵槽１０４内のメタン発酵液Ｘについて酸消費量及びアルカリ消費量を測定していたが、本開示はこの形態に限定するものではない。幾つかの実施形態では、水質測定装置１は、改質物Ｗｍを原料として微生物による生物作用を利用してメタン以外のバイオガスを有価物として生成する発酵槽の内容物について、酸消費量又はアルカリ消費量を測定する。

【0066】

一実施形態では、試料取得装置２は、循環ライン１０６からメタン発酵液Ｘを取得していたが、本開示はこの形態に限定されない。図３は、別の一実施形態に係る水質測定システム２００の構成を概略的に示す図である。

【0067】

図３に例示するように、別の一実施形態では、水質測定システム２００は、水質測定装置１と、メタン発酵槽１０４と、引き抜きライン２０２と、を含む。図３に例示する形態では、水質測定装置１は、試料取得装置２以外の構成が図１に例示して説明した水質測定装置１と同様の構成を有しており、図１に示した構成と同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、図３に例示する形態では、メタン発酵槽１０４は、図１に例示して説明したメタン発酵槽１０４と同様の構成を有している。

【0068】

引き抜きライン２０２は、一端がメタン発酵槽１０４の底部に接続され、他端がメタン発酵槽１０４以外の装置（不図示）に接続されている。引き抜きライン２０２は、メタン発酵槽１０４内のメタン発酵液Ｘが引き抜き可能に構成されており、例えば引き抜きライン２０２に設けられている不図示のバルブが開かれることで、メタン発酵槽１０４内のメタン発酵液Ｘが引き抜きされる。メタン発酵槽１０４からのメタン発酵液Ｘの引き抜きは、周期的に行われてもよいし、任意のタイミングで行われてもよい。例えば、メタン発酵槽１０４からのメタン発酵液Ｘの引き抜きは、一日につき一回行われる。

【0069】

別の一実施形態では、図３に例示するように、試料取得装置２は、供給ライン２０６と、ポンプ２０８と、を含んでいる。

【0070】

供給ライン２０６は、引き抜きライン２０２と反応槽４とを接続する。供給ライン２０６は、孔径が１２．７ｍｍ以上である。ポンプ２０８は、供給ライン２０６に設けられている。図３に例示する形態では、試料取得装置２は、供給ライン２０６に設けられる供給バルブ２１０が設けられており、供給バルブ２１０が開かれ、且つポンプ２０８が駆動することで、メタン発酵液Ｘが引き抜きライン２０２から反応槽４に向かって供給ライン２０６を流通する。

【0071】

図３に例示する構成によれば、メタン発酵槽１０４からメタン発酵液Ｘを引き抜く際に、メタン発酵液Ｘの酸消費量及びアルカリ消費量を測定することができる。また、供給ライン２０６の孔径を１２．７ｍｍ以上とすることで、メタン発酵液Ｘに含まれる汚泥による供給ライン２０６の詰まりを抑止することができる。

【0072】

上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。

【0073】

［１］本開示に係る水質測定装置（１）は、
滴定によって試料（メタン発酵液Ｘ）の酸消費量又はアルカリ消費量を測定する水質測定装置であって、
前記試料を前記試料の供給源（循環ライン１０６、引き抜きライン２０２）から取得する試料取得装置（２）と、
前記試料取得装置と連通する反応室（５）が形成された反応槽（４）と、
前記反応室に滴定液（Ｙ）を滴下するための滴下部（６）と、
前記反応室に消泡剤（Ｚ）を供給するための消泡剤供給部（８）と、
前記反応室内に設けられ、前記試料の水素イオン濃度を計測するｐＨ計測装置（１０）と、を備える。

【0074】

上記［１］に記載の構成によれば、試料の供給源から取得した試料を反応室に供給し、この反応室内の試料に対して滴定液を滴下して酸消費量又はアルカリ消費量を測定することができる。さらに、反応室内の試料に対して消泡剤を供給することで、試料への滴定液の滴下中に発生する泡の影響を抑制することができる。よって、滴定によって試料の酸消費量又はアルカリ消費量を測定し、測定精度を向上させることができる。

【0075】

［２］幾つかの実施形態では、上記［１］に記載の構成において、
前記反応室内の前記試料にガス（Ｇ）を流通させるためのガス供給部（５０）をさらに備える。

【0076】

上記［２］に記載の構成によれば、試料が撹拌されるので、試料に滴定液を滴下する際に、試料と滴定液との反応を促進させることができる。さらに、試料に消泡剤を供給する際に、試料と消泡剤との混合を促進させることができる。

【0077】

［３］幾つかの実施形態では、上記［２］に記載の構成において、
前記ガス供給部は、前記反応室内を通過するとともに、内部を前記ガスが流通する少なくとも１つのガス供給管（５４）を含み、
前記少なくとも１つのガス供給管には、前記ガスを前記反応室に流出させる少なくとも１つのガス供給孔（５５）が形成されている。

【0078】

上記［３］に記載の構成によれば、反応室の任意の位置からガスを流出させることが可能となるため、試料と滴定液との反応、及び試料と消泡剤との混合をさらに促進させることができる。

【0079】

［４］幾つかの実施形態では、上記［２］又は［３］に記載の構成において、
前記ガス供給部は、前記反応室内の前記ガスを吸引して再び前記反応室に戻すガス循環ライン（６８）を含む。

【0080】

上記［４］に記載の構成によれば、ガス循環ラインを設けることで、ガスは閉鎖系を流通することになる。このため、開放系とは異なり、ガスの外部流出を抑制し、悪臭などの悪影響を抑制することができる。

【0081】

［５］幾つかの実施形態では、上記［４］に記載の構成において、
前記ガス供給部は、前記ガス循環ラインを流通する前記ガスを加熱する加熱装置（６４）をさらに含む。

【0082】

水質測定装置の測定値は試料の温度の影響を受けることがあり、反応室の温度が低下すると、測定精度が低下する虞がある。上記［５］に記載の構成によれば、加熱装置によって加熱されたガスを反応室内に流通させて、反応室の温度を維持させ、測定精度の低下を抑制することができる。

【0083】

［６］幾つかの実施形態では、上記［５］に記載の構成において、
前記ガス供給部は、前記ガス循環ラインを流通する前記ガスから液相を分離する気液分離装置（バッファ槽５２）をさらに含む。

【0084】

反応室内から吸引したガスの湿度は高くなっている。上記［５］に記載の構成によれば、反応室内から吸引したガスから液相が分離されるので、液相による影響を抑制することができる。

【0085】

［７］幾つかの実施形態では、上記［６］に記載の構成において、
前記気液分離装置は、前記ガスを貯留するバッファ槽（５２）を含み、
前記加熱装置は、前記バッファ槽に設けられ、前記バッファ槽内の前記ガスを加熱する。

【0086】

上記［７］に記載の構成によれば、反応室内に流通させる加熱されたガスの量を確保することができる。また、ガスから分離した液相をバッファ槽に貯留させることができる。

【0087】

［８］幾つかの実施形態では、上記［７］に記載の構成において、
前記ガス供給部は、前記ガス循環ラインに設けられ、前記バッファ槽内の前記ガスを前記バッファ槽から前記反応槽に流通させるためのガスポンプ（６０）をさらに含む。

【0088】

上記［８］に記載の構成によれば、加熱装置によって加熱されたガスを、任意の量、及び任意の期間で反応槽に流通させることができる。

【0089】

［９］幾つかの実施形態では、上記［７］又は［８］に記載の構成において、
前記反応槽から排出される前記試料を貯留する排水槽（７０）と、
前記排水槽と前記バッファ槽とを連通する液相排出ライン（７２）と、をさらに備える。

【0090】

上記［７］に記載の構成によれば、液相排出ラインを介して、バッファ槽に貯留される液相を排水槽に排出することができる。このため、試料と液相とをまとめて処理することができる。

【0091】

［１０］幾つかの実施形態では、上記［４］から［９］の何れか１つに記載の構成において、
前記ガス供給部は、前記ガス循環ラインを流通する前記ガスを保温する保温材（６６）をさらに含む。

【0092】

上記［１０］に記載の構成によれば、保温材がガス循環ラインを流通するガスの温度の変化を抑制する。このため、反応室の温度を維持させ、測定精度の低下を抑制することができる。

【0093】

［１１］幾つかの実施形態では、上記［１］から［１０］の何れか１つに記載の構成において、
前記反応室を保温する反応室保温材（１７）、及び前記反応室を加熱する反応室加熱装置（１９）のうちの少なくとも１つをさらに備える。

【0094】

上記［１１］に記載の構成によれば、反応室の温度を滴定に適した温度に維持し、測定精度を向上させることができる。

【0095】

［１２］幾つかの実施形態では、上記［１］から［１１］の何れか１つに記載の構成において、
前記反応室に希釈水（Ａ）を供給するための希釈部（１４）をさらに備える。

【0096】

上記［１２］に記載の構成によれば、試料の粘性を低下させ、試料の撹拌を容易化することができる。このため、試料と滴定液との反応、及び試料と消泡剤との混合をさらに促進させることができる。

【0097】

［１３］幾つかの実施形態では、上記［１］から［１２］の何れか１つに記載の構成において、
前記消泡剤供給部は、前記反応槽の上部に設けられ、前記反応室内の前記試料の上方から前記消泡剤を噴出する消泡剤ノズル（３２）を含む。

【0098】

上記［１３］に記載の構成によれば、反応室内の試料の上面に発生する泡に消泡剤を直接振りかけて泡を破泡し、泡の影響を効果的に抑制することができる。

【0099】

［１４］幾つかの実施形態では、上記［１］から［１３］の何れか１つに記載の構成において、
前記消泡剤は、オイル系消泡剤または界面活性剤系消泡剤である。

【0100】

上記［１４］に記載の構成によれば、破泡効果が高い消泡剤を実現することができる。

【0101】

［１５］幾つかの実施形態では、上記［１］から［１４］の何れか１つに記載の構成において、
前記反応槽に設けられ前記反応槽内の温度を取得する温度計（９１）をさらに備える。

【0102】

上記［１５］に記載の構成によれば、反応室内の温度が一定の温度に維持されているか否かを確認することができる。そして、反応室内の温度が一定の温度に維持されていない場合には速やかに反応室内を一定の温度に維持させる処理を行い、良好な温度条件を実現することができる。

【0103】

［１６］幾つかの実施形態では、上記［１］から［１５］の何れか１つに記載の構成において、
前記反応室内の前記試料の液面の位置を検出するレベル計センサ（１５）をさらに含む。

【0104】

上記［１６］に記載の構成によれば、反応室内の試料の量の調整が容易となり、任意の量の試料を容易に準備することができる。

【0105】

［１７］幾つかの実施形態では、上記［１６］に記載の構成において、
前記反応槽に接続される定量調整ライン（２１）をさらに備え、
前記定量調整ラインは、前記反応室内の前記試料の液面が予め定められた高さを超えている場合に前記反応室から前記試料を排出するか否かを切り換え可能に構成されている。

【0106】

上記［１７］に記載の構成によれば、定量調整ラインは、反応室内の試料の量を試料の液面が予め定められた高さになる定量に調整することができる。このため、定量の試料を用意に準備することができる。

【0107】

［１８］幾つかの実施形態では、上記［１］から［１７］の何れか１つに記載の構成において、
前記反応槽は、側壁に前記ｐＨ計測装置よりも上方に位置する越流口（４ｅ）が形成されている。

【0108】

上記［１８］に記載の構成によれば、試料が反応槽からあふれる前に、反応室内の試料を、越流口を介して反応槽から排出することができる。

【0109】

［１９］幾つかの実施形態では、上記［１］から［１８］の何れか１つに記載の構成において、
前記反応室に濃度が既知の校正液を供給するための校正液供給部（８５）と、
前記反応室から前記校正液を排出するための校正液排出部（８７）と、をさらに備える。

【0110】

上記［１９］に記載の構成によれば、反応室は校正液が供給・排出されるので、水質測定装置の測定精度が適切に維持されているか否かを任意のタイミングで容易に確認することができる。

【0111】

［２０］幾つかの実施形態では、上記［１］から［１９］の何れか１つに記載の構成において、
前記滴下部は、
前記滴定液が貯留されている滴定液貯留槽（１６）と、
前記反応槽に嵌め込まれている滴下ノズル（１８）と、
前記滴定液貯留槽と前記滴下ノズルとを接続する滴定液ライン（２０）と、
前記滴定液ラインに設けられる滴定液ポンプ（２２）と、を含む。

【0112】

上記［２０］に記載の構成によれば、反応室への滴定液の滴下を実現することができる。

【0113】

［２１］幾つかの実施形態では、上記［２０］に記載の構成において、
前記滴下部は、前記滴定液貯留槽の重量を測定する重量測定装置（２４）をさらに含む。

【0114】

上記［２１］に記載の構成によれば、重量測定装置の測定値を取得することで、反応室に滴下された滴定液Ｙの量を容易に算出することができる。

【0115】

［２２］幾つかの実施形態では、上記［２０］又は［２１］に記載の構成において、
前記滴下部は、
前記滴定液ポンプの下方に配置され前記滴定液ポンプから漏れ出した前記滴定液を受ける受け皿（２６）と、
前記受け皿内の前記滴定液を検知する漏液センサ（２８）と、をさらに含む。

【0116】

上記［２２］に記載の構成によれば、滴定液ポンプからの滴定液の液漏れを速やかに知ることができる。

【0117】

［２３］幾つかの実施形態では、上記［１］から［２２］の何れか１つに記載の構成において、
前記反応槽は、下壁（４ｆ）に形成される排出口（４ｇ）を含み、
前記下壁の前記反応室に対向する底面は、前記排出口に近づくにつれて下方に向かうように傾斜している。

【0118】

上記［２３］に記載の構成によれば、反応室からの試料の排出をスムーズにすることができる。

【0119】

［２４］幾つかの実施形態に係る水質測定システムは、
上記［１］から［２３］の何れか１つに記載の水質測定装置と、
廃棄物（Ｗ）を加水分解した改質物（Ｗｍ）を微生物によって低分子化する発酵槽（メタン発酵槽１０４）であって、前記供給源である発酵槽と、
前記発酵槽の内容物（メタン発酵液Ｘ）を外部に取り出して再び前記発酵槽に戻す循環ライン（１０６）と、を備え、
前記試料取得装置は、前記循環ラインと前記反応槽とを接続し、前記循環ラインを流通する前記発酵槽の内容物が前記反応槽に向かって流通する供給ライン（１２）を含む。

【0120】

上記［２４］に記載の構成によれば、循環ラインから発酵槽の内容物を試料として取得するので、内容物の偏りを抑制し、発酵槽の内容物の状態を評価することができる。

【0121】

［２５］幾つかの実施形態に係る水質測定システムは、
上記［１］から［２３］の何れか１つに記載の水質測定装置と、
廃棄物を加水分解した改質物を微生物によって低分子化する発酵槽であって、前記供給源である発酵槽と、
前記発酵槽の底部に接続され、前記発酵槽の内容物を引き抜き可能な引き抜きライン（２０２）と、を備え、
前記試料取得装置は、
前記引き抜きラインと前記反応槽とを接続する供給ライン（２０６）と、
前記供給ラインに設けられ、前記発酵槽の内容物を前記引き抜きラインから前記反応槽に流通させるためのポンプ（２０８）と、を含む。

【0122】

上記［２５］に記載の構成によれば、発酵槽から発酵槽の内容物を引き抜く際に、この内容物の酸消費量又はアルカリ消費量を測定することができる。

【0123】

［２６］幾つかの実施形態では、上記［２５］に記載の構成において、
前記供給ラインは、孔径が１２．７ｍｍ以上である。

【0124】

上記［２６］に記載の構成によれば、供給ラインの孔径は１２．７ｍｍ以上とすることで、発酵槽の内容物による供給ラインの詰まりを抑止することができる。

【0125】

［２７］幾つかの実施形態では、上記［２４］から［２６］の何れか１つに記載の構成において、
前記水質測定装置は、前記供給ラインを流通する前記試料に前記消泡剤を添加する消泡剤添加装置（９０）を含む。

【0126】

上記［２７］に記載の構成によれば、試料に滴定液を滴下する前に試料に消泡剤を添加しておくことで、滴定中における泡の発生を抑制することができる。

【0127】

［２８］幾つかの実施形態では、上記［２４］から［２７］の何れか１つに記載の構成において、
前記反応室に滴下された前記滴定液の量、及び前記ｐＨ計測装置の計測値に基づいて、前記試料の酸消費量又はアルカリ消費量を算出する算出装置（２０３）をさらに備える。

【0128】

上記［２８］に記載の構成によれば、試料の酸消費量又はアルカリ消費量を自動的に算出することができる。

【0129】

［２９］幾つかの実施形態では、上記［２８］に記載の構成において、
前記算出装置によって算出された前記試料の酸消費量又はアルカリ消費量を出力する出力装置（２０４）をさらに備える。

【0130】

上記［２９］に記載の構成によれば、試料の酸消費量又はアルカリ消費量を速やかに知ることができる。

【符号の説明】

【0131】

１ 水質測定装置
２ 試料取得装置
４ 反応槽
４ａ 壁
４ｂ ガス取出口
４ｃ 第１側壁
４ｄ 第２側壁
４ｅ 越流口
４ｆ 下壁
４ｇ 排出口
５ 反応室
６ 滴下部
６Ａ 第１滴下部
６Ｂ 第２滴下部
８ 消泡剤供給部
１０ ｐＨ計測装置
１２ 供給ライン
１３ 供給バルブ
１４ 希釈部
１５ レベル計センサ
１６ 滴定液貯留槽
１７ 反応室保温材
１８ 滴下ノズル
１９ 反応室加熱装置
２０ 滴定液ライン
２１ 定量調整ライン
２２ 滴定液ポンプ
２４ 第１のロードセル
２６ 第１の受け皿
２８ 第１の漏液センサ
３０ 消泡剤貯留槽
３２ 消泡剤ノズル
３４ 消泡剤ライン
３６ 消泡剤ポンプ
３８ 第２のロードセル
４０ 第２の受け皿
４２ 第２の漏液センサ
５０ ガス供給部
５２ バッファ槽
５４ ガス供給管
５５ ガス供給孔
５６ ガス供給ライン
５８ ガスバルブ
６０ ガスポンプ
６２ ガス取出ライン
６４ 加熱装置
６６ 保温材
６８ ガス循環ライン
７０ 排水槽
７２ 液相排出ライン
７３ 液相排出バルブ
７４ 第１ライン
７５ 第１バルブ
７８ 第２ライン
８０ 第３ライン
８１ 第３バルブ
８２ 第２の供給バルブ
８５ 校正液供給部
８６ 空気ライン
８７ 校正液排出部
８８ 空気バルブ
９０ 消泡剤添加装置
９１ 第１温度計
９２ 第２温度計
９３ 第３温度計
１００ 廃棄物処理設備
１０２ 改質装置
１０４ メタン発酵槽
１０４ａ メタン発酵液取出口
１０４ｂ メタン発酵液戻し口
１０６ 循環ライン
２００ 水質測定システム
２０２ 引き抜きライン
２０３ 算出装置
２０４ 出力装置
２０６ 供給ライン
２０８ ポンプ
２１０ 供給バルブ

Ａ 希釈水
Ｂ 液相
Ｄ１ 一方向
Ｄ２ 交差方向
Ｇ ガス
Ｗ 廃棄物
Ｗｍ 改質物
Ｘ メタン発酵液
Ｙ 滴定液
Ｚ 消泡剤

【図1】

【図2】

【図3】