JP2007263419A - Exhaust heat recovering system from industrial waste water - Google Patents

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Isato Nakagawa
勇人 中川
Hiroya Yamamoto
浩也 山本
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Sanki Engineering Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust heat recovering system capable of recovering the heat supplied from the waste water with a simple system, and easily utilizing the same. <P>SOLUTION: In the system 1 for recovering exhaust heat from the waste water, comprising a first heat exchanger 2 exchanging heat between the waste water of high temperature H1 and circulated water W(c) of a temperature lower than the waste water, a second heat exchanger 5 to which the heated circulated water W(h) discharged from the first heat exchanger 2 passes, and a heat utilizing means 6 utilizing the heat obtained from the second heat exchanger 5, the cooled circulated water W(c) discharged from the second heat exchanger is distributed to the first heat exchanger 2. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は生産排水の排熱を回収するシステムに関する、さらに詳しくは、公共下水に放流する前の生産排水から排熱を回収して有効に用いる排水からの排熱回収システムに関する。   The present invention relates to a system for recovering waste heat from production wastewater, and more particularly to a waste heat recovery system from wastewater that is effectively used by recovering waste heat from production wastewater before being discharged into public sewage.

工場、特に飲食品を製造する工場からは、原料や容器の洗浄水などの高温の有機性の排水が大量に発生する。その排水は、井戸水などで温度希釈された後に、生物排水処理が施され、公共下水に放流されている。以下に、このような排水を公共下水に放流するための従来技術について、ビール工場を例にして説明する。   A large amount of high temperature organic wastewater such as raw materials and container washing water is generated from factories, particularly factories that produce food and drink. The waste water is diluted with well water and the like, then subjected to biological waste water treatment and discharged into public sewage. Below, the beer factory will be described as an example of the prior art for discharging such waste water into public sewage.

従来のビール工場における生産排水の処理の概略配管図を図7aに示す。図7aに示すように、ビール工場の生産工程101より排出される生産排水Hは、有機物・リンおよび窒素を除去する排水処理施設102を経て公共下水に放流される。前記排水処理施設102に流入する生産排水Hは流量約6,000m/日で、夏期において温度約40〜43℃である。その排水Hは、排水処理施設102に流入する前に、井戸水Jが加えられ排水の温度が40℃以下になるように温度希釈されている。 A schematic piping diagram for the treatment of production wastewater in a conventional beer factory is shown in FIG. 7a. As shown in FIG. 7a, the production wastewater H discharged from the production process 101 of the beer factory is discharged into public sewage through a wastewater treatment facility 102 that removes organic matter / phosphorus and nitrogen. The production wastewater H flowing into the wastewater treatment facility 102 has a flow rate of about 6,000 m 3 / day and a temperature of about 40 to 43 ° C. in the summer. Before the waste water H flows into the waste water treatment facility 102, the well water J is added and the temperature of the waste water is diluted so that the temperature of the waste water becomes 40 ° C. or less.

また、図7bには従来のビール工場の製造工程における熱を利用する手段の概略配管図を示す。図7bには、缶ウォーマ103と、ボイラー設備104と、洗浄水加熱設備105とが示されている。缶ウォーマ103は、内容物が充填された缶製品に、水蒸気を熱源とする温水を散水し、箱詰めする前に缶表面が結露しないようにする装置である。   FIG. 7b shows a schematic piping diagram of means for utilizing heat in the manufacturing process of a conventional beer factory. FIG. 7 b shows a can warmer 103, a boiler facility 104, and a washing water heating facility 105. The can warmer 103 is a device that sprays hot water using water vapor as a heat source to a can product filled with the contents so that the surface of the can does not condense before being packed in a box.

前記缶ウォーマ103に用いられる水蒸気は、前記ボイラー設備104より得られる。その水蒸気は、純水タンク106に蓄えられた純水が、ボイラー給水タンク107を介してボイラー108で加熱されることにより生成される。生成された水蒸気は、缶ウォーマ103の散水用の水を蓄えた温水槽に投入され、その水温を上昇させる。このようにして得られた缶ウォーマ用の温水が缶製品に散水される。前記缶ウォーマ103用の温水を生成するために用いられる熱量は約23,600GJ/年である。   Water vapor used for the can warmer 103 is obtained from the boiler equipment 104. The water vapor is generated when pure water stored in the pure water tank 106 is heated by the boiler 108 via the boiler water supply tank 107. The generated water vapor is put into a hot water tank in which water for watering the can warmer 103 is stored, and the water temperature is raised. The warm water for the can warmer thus obtained is sprinkled on the can product. The amount of heat used to generate hot water for the can warmer 103 is about 23,600 GJ / year.

また、ボイラー108により生成された水蒸気は、他の熱を必要とする工程109あるいは洗浄水加熱設備105に用いられる。その洗浄水加熱設備105は、洗浄水タンク110に蓄えた洗浄水を前記ボイラー108により生成した水蒸気と熱交換器111で熱交換し、洗浄温水タンク112に貯留している。   Further, the water vapor generated by the boiler 108 is used for the process 109 or the cleaning water heating equipment 105 that requires other heat. The cleaning water heating facility 105 exchanges heat between the cleaning water stored in the cleaning water tank 110 with the water vapor generated by the boiler 108 using the heat exchanger 111 and stores the heat in the cleaning hot water tank 112.

排熱を利用する技術としては、特許文献1に、炭焼き窯、食品加熱用石窯などの商用窯の炉体の基礎中に通水可能な管を配設し、炉体からの伝熱により温水を得ること、得られた温水は入浴、サウナ浴あるいは温砂浴などの温熱治療に利用されることが開示されている。また、特許文献2に、家庭用風呂の温排水から熱を回収し給湯装置に利用することが提案されている。   As a technique for utilizing exhaust heat, in Patent Document 1, a water-permeable pipe is arranged in the foundation of a commercial kiln furnace body such as a charcoal kiln or a food heating stone kiln, and hot water is transferred by heat transfer from the furnace body. It is disclosed that the obtained hot water is used for thermal treatment such as bathing, sauna bath or hot sand bath. Patent Document 2 proposes recovering heat from hot waste water of a domestic bath and using it in a hot water supply device.

特開2005−55099JP-A-2005-55099 特開昭57−55332JP-A-57-55332

工場、特に飲食品を製造する工場では大量に高温の生産排水が排出される。その生産排水は生物排水処理施設により浄化され、公共下水に放流される。夏季になると、その処理施設に流入する生産排水の温度が40℃を超える場合がある。前記処理施設に流入する排水の温度変化が大きいと安定した生物処理の能力が維持できない。また、極端に高温の排水が流入すると、生物の活性が低下する恐れがある。そのため、生物処理が施される前に、井戸水により排水の温度を40℃以下にするように温度希釈される。   High-temperature production wastewater is discharged in large quantities in factories, particularly in factories that produce food and drink. The production wastewater is purified by a biological wastewater treatment facility and discharged into public sewage. In the summer, the temperature of production wastewater flowing into the treatment facility may exceed 40 ° C. If the temperature change of the wastewater flowing into the treatment facility is large, stable biological treatment ability cannot be maintained. In addition, when extremely high temperature wastewater flows in, there is a risk that the activity of the organisms may be reduced. Therefore, before biological treatment is performed, the temperature of the waste water is diluted with well water so that the temperature of the waste water is 40 ° C. or less.

一方、工場の生産工程では、缶ウォーマ・瓶ウォーマ・洗浄水加熱設備・ボイラー設備・炭酸ガス蒸発器及び窒素ガス蒸発器のように熱源を必要とする工程がある。近年、工場等における消費エネルギーの節約が重要視されている。前記の大量に排出される生産排水(温水)の熱エネルギーを回収し、熱源を必要とする工程のために用いることができれば省エネとなる。しかし、排水から得られる熱の供給と生産工程に必要な熱の需要とは、必ずしも需要と供給のバランスが取れていないので、効率よく熱を回収するのが困難である。また、生産排水の温度が約60℃程度のようにあまり高くない場合には、その熱を用いる用途が限られる。   On the other hand, factory production processes include processes that require a heat source, such as can warmers, bottle warmers, washing water heating equipment, boiler equipment, carbon dioxide vaporizers, and nitrogen gas evaporators. In recent years, saving energy in factories and the like has been emphasized. If the thermal energy of the production wastewater (warm water) discharged in large quantities is recovered and can be used for a process that requires a heat source, the energy is saved. However, since the supply of heat obtained from the waste water and the demand for heat necessary for the production process are not always balanced between the demand and the supply, it is difficult to efficiently recover the heat. Moreover, when the temperature of production waste water is not so high as about 60 degreeC, the use using the heat is limited.

そこで、本発明では排水が保有する熱量を簡易なシステムで回収し、かつ、有効に利用することができる排熱回収システムを提供することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an exhaust heat recovery system that can recover the amount of heat held by the waste water with a simple system and that can be used effectively.

本発明の排熱回収システム(請求項1)は、排水と該排水よりも低温である循環水との熱交換を行う第1熱交換器と、その第1熱交換器から排出される加温された循環水が通水される第2熱交換器と、その第2熱交換器から得られる温熱を利用する熱利用手段とを備えた排水からの排熱回収システムであって、前記第2熱交換器から排出される冷却された循環水が前記第1熱交換器に通水されることを特徴としている。   The exhaust heat recovery system of the present invention (Claim 1) includes a first heat exchanger that performs heat exchange between waste water and circulating water having a temperature lower than that of the waste water, and heating that is discharged from the first heat exchanger. An exhaust heat recovery system from waste water, comprising: a second heat exchanger through which the circulated water is passed, and a heat utilization means utilizing the heat obtained from the second heat exchanger. Cooled circulating water discharged from the heat exchanger is passed through the first heat exchanger.

このような排熱回収システムは、第1熱交換器から排出される加温された循環水を貯留する高温タンクと、第2熱交換器から排出される冷却された循環水を貯留する低温タンクとを備えていることが好ましい(請求項2)。また、排水を貯留する排水タンクを備えていることが好ましく(請求項3)、その排水タンクを複数個有する場合には、排水タンク毎に第1熱交換器が配置されていることが好ましい(請求項4)。これは、例えばビール工場の場合に、排水がビール製造プロセスにおける種々の高温排水であり、それら排水がそれぞれ別個の貯槽・タンクに貯留され、それら貯槽・タンク毎に第1熱交換器が配置されていることを意味するものである。
また、前記熱利用手段が缶ウォーマ、瓶ウォーマ、洗浄水加熱設備、ボイラー設備、炭酸ガス蒸発器及び窒素ガス蒸発器から選択される少なくとも1以上の手段であるものが好ましい(請求項5)。
さらに、第1熱交換器から排出される冷却された排水を処理する排水処理手段を備えたものが好ましい(請求項6)。
Such an exhaust heat recovery system includes a high-temperature tank that stores heated circulating water discharged from the first heat exchanger, and a low-temperature tank that stores cooled circulating water discharged from the second heat exchanger. (Claim 2). Moreover, it is preferable to provide the drainage tank which stores wastewater (Claim 3), and when it has two or more drainage tanks, it is preferable that the 1st heat exchanger is arrange | positioned for every drainage tank ( Claim 4). This is because, for example, in the case of a beer factory, the waste water is various high temperature waste water in the beer manufacturing process, and the waste water is stored in separate storage tanks / tanks, and a first heat exchanger is arranged for each storage tank / tank. It means that
Further, it is preferable that the heat utilization means is at least one means selected from a can warmer, a bottle warmer, a washing water heating facility, a boiler facility, a carbon dioxide evaporator and a nitrogen gas evaporator.
Furthermore, the thing provided with the waste water treatment means which processes the cooled waste_water | drain discharged | emitted from a 1st heat exchanger is preferable (Claim 6).

本発明の排熱回収システム(請求項1)は、循環水を2つの熱交換器(第1熱交換器、第2熱交換器)に通水して循環させるという簡易なシステムで、生産排水の排熱を回収して熱エネルギーとして有効に利用することができるばかりか、生産工程から発生する冷熱をも回収して排水等を冷却することに役立てることができるものである。すなわち、循環水を熱媒体として工場内の各設備(各工程)に接触させることにより、生産過程で発生する温熱および冷熱を熱エネルギーとして総合的に有効利用できるものである。
また、本発明の排熱回収システム(請求項2)は、第1熱交換器から排出される加温された循環水を貯留する高温タンクと、第2熱交換器から排出される冷却された循環水を貯留する低温タンクとを備えている。高温の排水と熱交換されて温度が上昇した循環水が高温タンクに貯留されるので、熱利用手段の停止時には、循環水を高温タンクに貯留することで、排熱を蓄熱させておくことができる。また、第2熱交換器では循環水と熱利用手段との間で熱交換される。その熱交換により温度が降下した循環水は低温タンクに貯留される。そのため、高温の排水が排出されない時には、高温の排水の冷却用の循環水として低温タンクに貯留される。
このように、熱利用手段と排水とに必要とされる熱を、循環水を熱媒体として高温および低温のタンクに蓄熱することができるので、無駄に熱を捨てることがなく、省エネである。さらに、排水による熱の供給と熱利用手段による熱の需要とが同時に行われなくても、必要な時に蓄熱された熱を循環水としてタンクより取り出して用いることができる。
The exhaust heat recovery system of the present invention (Claim 1) is a simple system in which circulating water is passed through two heat exchangers (first heat exchanger and second heat exchanger) and circulated. In addition to being able to recover the exhaust heat and effectively use it as thermal energy, it can also recover the cool heat generated from the production process and cool the drainage and the like. That is, by bringing circulating water as a heat medium into contact with each facility (each process) in the factory, warm and cold generated in the production process can be comprehensively effectively used as heat energy.
Further, the exhaust heat recovery system of the present invention (Claim 2) includes a high-temperature tank for storing heated circulating water discharged from the first heat exchanger, and a cooled exhaust discharged from the second heat exchanger. And a low-temperature tank for storing circulating water. Circulating water whose temperature has been increased by heat exchange with high temperature wastewater is stored in the high temperature tank, so when the heat utilization means is stopped, the waste heat can be stored by storing the circulating water in the high temperature tank. it can. In the second heat exchanger, heat is exchanged between the circulating water and the heat utilization means. Circulating water whose temperature has dropped due to the heat exchange is stored in a low temperature tank. Therefore, when high temperature waste water is not discharged, it is stored in the low temperature tank as circulating water for cooling high temperature waste water.
In this way, the heat required for the heat utilization means and the drainage can be stored in the high and low temperature tanks using the circulating water as a heat medium, so that heat is not wasted and energy is saved. Furthermore, even if the heat supply by the waste water and the heat demand by the heat utilization means are not performed at the same time, the stored heat can be taken out from the tank and used as circulating water when necessary.

排水を連続的に第1熱交換器に通水して熱交換を行ってもよいが、排水タンクを設けて排水を一時的に貯水した後に熱交換を行う、すなわちバッチ式に第1熱交換器に通水するシステムが、安定性および効率面から有用である(請求項3)。排水タンクを設置すると、高温の排水が短時間に集中して排出されても、排水タンクに一時溜めておいて必要に応じて取り出すことができ、確実に温度を下げてから排水を生物処理施設に通水する等の処理を行うことができるためである。
排水タンクを複数個備える場合には、それらタンク毎に第1熱交換器を配置する(請求項4)。例えば、前記排水がビール製造プロセスにおける種々の高温排水であり、それら排水がそれぞれ別個のタンクに貯留され、それらタンク毎に第1熱交換器が配置される場合は、同じ性質の排水を1つのタンクに貯留するので、浮遊しているスラッジが少ない排水の場合には、熱交換器内での圧損が少ないので、熱交換器において熱交換するための流路断面積を小さくできる。反対に、スラッジ等を多く含む排水の場合は熱交換器内の圧損が大きくなりやすいので、圧損を小さくするなどの対策を講じることができる。そのため、排水毎に効率よく排熱を回収することができる。
また、前記熱利用手段が、缶ウォーマ、瓶ウォーマ、洗浄水加熱設備、ボイラー設備、炭酸ガス蒸発器及び窒素ガス蒸発器から選択される少なくとも1以上の手段である場合は(請求項5)、排水と共に排出される、使い道の乏しい60℃程度の熱を有効に活用することができ、かつ、排水の温度を下げることができる。また、排熱を有効に活用することで、例えば、従来の缶ウォーマ用の温水を生成するために使用される水蒸気を大幅に削減できる。
さらに、第1熱交換器から排出される冷却された排水を処理する排水処理手段を備えた場合には(請求項6)、排水処理施設に流入する排水の温度を大量の温度希釈水などを用いて調整をしなくても、安定させることができる。そのため、温度希釈水の工程を省くことができ、施設の排水処理能力が向上・安定するばかりか、排水を冷却するために使用される温度希釈水(井戸水)の使用をなくすもしくは大幅に削減できる。
Heat exchange may be performed by continuously passing wastewater through the first heat exchanger, but heat exchange is performed after the wastewater is temporarily stored by providing a drainage tank, that is, the first heat exchange in a batch type. A system for passing water through the vessel is useful in terms of stability and efficiency (Claim 3). If a drainage tank is installed, even if hot wastewater is concentrated and discharged in a short time, it can be temporarily stored in the drainage tank and taken out as needed. This is because processing such as passing water through can be performed.
In the case where a plurality of drainage tanks are provided, a first heat exchanger is arranged for each tank. For example, when the waste water is various high temperature waste water in the beer manufacturing process, the waste water is stored in separate tanks, and the first heat exchanger is arranged for each tank, one waste water of the same property is used. Since it is stored in the tank, in the case of wastewater with a small amount of floating sludge, there is little pressure loss in the heat exchanger, so that the cross-sectional area of the flow path for heat exchange in the heat exchanger can be reduced. On the other hand, in the case of wastewater containing a lot of sludge and the like, the pressure loss in the heat exchanger is likely to increase, so measures such as reducing the pressure loss can be taken. Therefore, exhaust heat can be efficiently recovered for each drainage.
When the heat utilization means is at least one means selected from a can warmer, a bottle warmer, a washing water heating facility, a boiler facility, a carbon dioxide evaporator and a nitrogen gas evaporator (Claim 5), The heat of about 60 ° C., which is exhausted together with the waste water, can be effectively utilized, and the temperature of the waste water can be lowered. Further, by effectively utilizing the exhaust heat, for example, water vapor used for generating hot water for conventional can warmers can be significantly reduced.
Furthermore, when the waste water treatment means for treating the cooled waste water discharged from the first heat exchanger is provided (Claim 6), the temperature of the waste water flowing into the waste water treatment facility is changed to a large amount of temperature-diluted water or the like. Even if it is not used and adjusted, it can be stabilized. Therefore, the process of temperature dilution water can be omitted, the wastewater treatment capacity of the facility is improved and stabilized, and the use of temperature dilution water (well water) used to cool the wastewater can be eliminated or greatly reduced. .

つぎに図面を参照しながら本発明の排熱回収システムを説明する。図1および図2は本発明の排熱回収システムを示す概略配管図、図3は本発明に関わる排水処理手段の実施例を示す概略配管図、図4は本発明に関わる熱利用手段の実施例を示す概略配管図、図5は本発明の排熱回収システムの他の実施例を示す配管図、図6は本発明の排水回収システムのさらに他の実施例を示す配管図である。   Next, the exhaust heat recovery system of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are schematic piping diagrams showing an exhaust heat recovery system of the present invention, FIG. 3 is a schematic piping diagram showing an embodiment of waste water treatment means related to the present invention, and FIG. 4 is an implementation of heat utilization means related to the present invention. FIG. 5 is a piping diagram showing another embodiment of the exhaust heat recovery system of the present invention, and FIG. 6 is a piping diagram showing still another embodiment of the waste water recovery system of the present invention.

図1に、本発明の請求項1に係る排水からの排熱回収システム1の概略図を示す。排熱回収システム1は、高温の排水H1とその排水よりも低温である循環水W(c)との間で熱交換を行う第1熱交換器2と、その第1熱交換器2から排出される加温された循環水W(h)が通水される第2熱交換器5と、その第2熱交換器5により得られた温熱E´を利用する熱利用手段6とからなり、前記第2熱交換器5により冷却された循環水W(c)が、前記第1熱交換器2に通水されるシステムである。
本発明では、前記第2熱交換器5により冷却された循環水W(c)を、高温の排水H1を冷却させるための冷却媒体として再利用することができる。第2熱交換器5により冷却された循環水W(c)は、そのままの状態で第1熱交換器2に供給してもよいし、一旦タンクに貯蓄させてから第1熱交換器2に供給してもよい(図2参照)。いずれにせよ、循環水Wが循環しているので、循環水W(c)を別途用意する必要はなく、極めて簡便にかつ経済的に生産過程に発生する温熱および冷熱を回収して熱エネルギーとして有効に利用できるシステムである。
In FIG. 1, the schematic of the waste heat recovery system 1 from the waste_water | drain based on Claim 1 of this invention is shown. The exhaust heat recovery system 1 includes a first heat exchanger 2 that performs heat exchange between the high temperature waste water H1 and the circulating water W (c) that is cooler than the waste water, and the first heat exchanger 2 that discharges heat. A second heat exchanger 5 through which the heated circulating water W (h) to be passed is passed, and heat utilization means 6 that uses the heat E ′ obtained by the second heat exchanger 5. In this system, the circulating water W (c) cooled by the second heat exchanger 5 is passed through the first heat exchanger 2.
In the present invention, the circulating water W (c) cooled by the second heat exchanger 5 can be reused as a cooling medium for cooling the high temperature waste water H1. The circulating water W (c) cooled by the second heat exchanger 5 may be supplied to the first heat exchanger 2 as it is, or once stored in a tank and then supplied to the first heat exchanger 2. You may supply (refer FIG. 2). In any case, since the circulating water W is circulated, there is no need to prepare the circulating water W (c) separately, and the heat and cold generated in the production process are recovered very easily and economically as heat energy. It is a system that can be used effectively.

前記排水H1は、ビール工場、食品工場などの排水であり、有機物、リンあるいは窒素などを含んでいてもよい。排水のH1の液温は特に限定されないが、本発明は、排水と該排水よりも低温である循環水との熱交換を行うことによって、排水から排熱を回収するものであるから、ある程度高温であることが好ましく、具体的には50℃以上、より好ましくは60℃以上がよい。また、液温の上限は特に限定されないが、安全性の観点から、95℃以下、好ましくは90℃以下がよい。
前記循環水W(W(c)、W(h))は、熱媒体として利用可能であれば水に限定されるものではなく、不凍液なども用いることができるが、安全性の観点から水が好適に用いられる。循環水W(c)の液温は、排水H1よりも低温であれば特に限定されないが、排水処理の観点から、前記排水H1が第1熱交換器2によって40℃以下まで冷却されることが好ましい。したがって、循環水W(c)の液温は、40℃以下、好ましくは30℃以下、より好ましくは20℃程度がよい。
The drainage H1 is drainage from a beer factory, a food factory, or the like, and may contain organic matter, phosphorus, nitrogen, or the like. Although the liquid temperature of H1 of waste water is not particularly limited, the present invention recovers waste heat from waste water by performing heat exchange between the waste water and circulating water having a temperature lower than that of the waste water. More specifically, it is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher. The upper limit of the liquid temperature is not particularly limited, but is 95 ° C. or less, preferably 90 ° C. or less from the viewpoint of safety.
The circulating water W (W (c), W (h)) is not limited to water as long as it can be used as a heat medium, and an antifreeze can also be used. Preferably used. The liquid temperature of the circulating water W (c) is not particularly limited as long as it is lower than the waste water H1, but from the viewpoint of waste water treatment, the waste water H1 may be cooled to 40 ° C. or less by the first heat exchanger 2. preferable. Therefore, the liquid temperature of the circulating water W (c) is 40 ° C. or less, preferably 30 ° C. or less, more preferably about 20 ° C.

前記第1熱交換器2には、スラッジを多く含む排水の場合、スラリーの熱交換に適したスパイラル熱交換器などが用いられる。そのスパイラル熱交換器としては、2枚の金属板をスパイラル状に巻き付け2つの流路を形成したものがある。なお、スパイラル熱交換器の他に、多管式等単一流路の熱交換器を用いてもよい。スラッジを含まない排水の場合はプレート式熱交換器等を用いてもよい。前記第2熱交換器5はプレート式熱交換器であるが、第1熱交換器2と同様にスパイラル熱交換器あるいは多管式等の熱交換器を用いることができる。   As the first heat exchanger 2, a spiral heat exchanger suitable for heat exchange of slurry is used in the case of waste water containing a large amount of sludge. As the spiral heat exchanger, there is one in which two metal plates are wound in a spiral shape to form two flow paths. In addition to the spiral heat exchanger, a single-channel heat exchanger such as a multi-tube type may be used. In the case of drainage that does not contain sludge, a plate heat exchanger or the like may be used. Although the second heat exchanger 5 is a plate heat exchanger, a spiral heat exchanger or a multi-tube heat exchanger can be used in the same manner as the first heat exchanger 2.

前記熱利用手段6は、第2熱交換器5により循環水W(h)と熱交換することにより温熱E´を得て工場の生産工程に利用する手段である。すなわち、熱利用手段6は、前記第2熱交換器5により得られる温熱E´を熱源として利用する手段である。熱源を必要とする手段であれば特に制限されず、具体的には、缶ウォーマ、瓶ウォーマ、洗浄水加熱設備、ボイラー設備、炭酸ガス蒸発器及び窒素ガス蒸発器等を例示することができる。また、第2熱交換器へ供給される前記熱利用手段6の熱媒体Eの態様は、熱利用手段6の熱源の好ましい態様により液体、気体等、その状態を問うものではないが、伝熱効率の観点から液体を好適に用いることができる。上記の缶ウォーマ、瓶ウォーマでは、シャワー用水E1を加温して温水E1´を得、また上記のボイラー設備では純水E2を加温してボイラー用温水E2´を得、洗浄水加熱設備では、洗浄水E3を加温して洗浄用温水E3´を得ている(図4参照)。   The heat utilization means 6 is means for obtaining heat E ′ by exchanging heat with the circulating water W (h) by the second heat exchanger 5 and using it for the production process of the factory. That is, the heat utilization means 6 is a means for utilizing the heat E ′ obtained by the second heat exchanger 5 as a heat source. Any means that requires a heat source is not particularly limited, and specific examples include can warmers, bottle warmers, washing water heating equipment, boiler equipment, carbon dioxide gas evaporators, nitrogen gas evaporators, and the like. In addition, the mode of the heat medium E of the heat utilization means 6 supplied to the second heat exchanger is not limited to the state of liquid, gas, etc. depending on the preferred mode of the heat source of the heat utilization means 6, but the heat transfer efficiency From the viewpoint of the above, a liquid can be preferably used. In the above can warmer and bottle warmer, the shower water E1 is heated to obtain hot water E1 ′. In the above boiler equipment, the pure water E2 is heated to obtain boiler hot water E2 ′. In the washing water heating equipment, The washing water E3 is heated to obtain a washing warm water E3 ′ (see FIG. 4).

また、図2に、本発明の請求項2に係る排水からの排熱回収システム1の概略図を示す。排熱回収システム1は、高温の排水H1と循環水W(c)との間で熱交換を行う第1熱交換器2と、前記第1熱交換器2により熱交換された循環水W(h)を貯留する高温タンク4と、その高温タンク4に蓄えられる循環水W(h)が熱交換される第2熱交換器5と、その第2熱交換器5により得られた温熱を利用する熱利用手段6と、前記第2熱交換器5により熱交換された循環水W(c)を貯留する低温タンク7とからなる。なお、図2には、本発明の請求項6に係る第1熱交換器2により熱交換された排水H1’を処理する排水処理手段3も図示されている。   FIG. 2 shows a schematic diagram of a waste heat recovery system 1 from waste water according to claim 2 of the present invention. The exhaust heat recovery system 1 includes a first heat exchanger 2 that exchanges heat between the high temperature waste water H1 and the circulating water W (c), and the circulating water W ( The high-temperature tank 4 storing h), the second heat exchanger 5 in which the circulating water W (h) stored in the high-temperature tank 4 is heat-exchanged, and the heat obtained by the second heat exchanger 5 are used. And a low-temperature tank 7 for storing the circulating water W (c) heat-exchanged by the second heat exchanger 5. FIG. 2 also shows waste water treatment means 3 for treating the waste water H1 'heat-exchanged by the first heat exchanger 2 according to claim 6 of the present invention.

前記高温タンク4および低温タンク7は断熱材により保温されている。また、高温タンク4および低温タンク7のそれぞれの容量は、容量が大きいほど蓄えられる熱量を多くすることができるが、排水H1からの排熱の供給量および熱利用手段6が利用する熱の需要量に応じて設計されるのが好ましい。   The high temperature tank 4 and the low temperature tank 7 are kept warm by a heat insulating material. The capacity of each of the high temperature tank 4 and the low temperature tank 7 can increase the amount of heat stored as the capacity increases, but the amount of heat supplied from the waste water H1 and the demand for heat used by the heat utilization means 6 can be increased. It is preferably designed according to the quantity.

このように形成される排熱回収システム1が稼動する状態を、図2を用いて説明する。工場等から排出される高温の排水H1は排水ポンプP1により第1熱交換器2に通水される。一方、低温タンク7に貯留された循環水W(c)は第1ポンプP2により第1熱交換器2に通水される。前記排熱H1と循環水W(c)とは第1熱交換器2で熱交換され、排水H1の温度は下降し、循環水W(c)の温度は上昇する。温度が上昇した循環水W(h)は高温タンク4に貯留される。その高温タンク4に貯留された循環水W(h)は第2ポンプP3により第2熱交換器5に通水される。その第2熱交換器5では循環水W(h)と熱利用手段6とが熱交換を行い、循環水W(h)の温度が下降する。温度が下降した循環水W(c)は低温タンク7に送られ、貯留される。   A state in which the exhaust heat recovery system 1 thus formed operates will be described with reference to FIG. High temperature waste water H1 discharged from a factory or the like is passed through the first heat exchanger 2 by a drain pump P1. On the other hand, the circulating water W (c) stored in the low temperature tank 7 is passed through the first heat exchanger 2 by the first pump P2. The exhaust heat H1 and the circulating water W (c) are heat-exchanged by the first heat exchanger 2, the temperature of the waste water H1 is lowered, and the temperature of the circulating water W (c) is raised. The circulating water W (h) whose temperature has risen is stored in the high temperature tank 4. The circulating water W (h) stored in the high temperature tank 4 is passed through the second heat exchanger 5 by the second pump P3. In the second heat exchanger 5, the circulating water W (h) and the heat utilization means 6 exchange heat, and the temperature of the circulating water W (h) decreases. The circulating water W (c) whose temperature has dropped is sent to the low temperature tank 7 and stored.

このように図1の排熱回収システム1は、排水H1側と熱利用手段6側とで、それぞれ別個に蓄熱することができる。すなわち、熱利用手段6の停止時には、第1熱交換器2で高温の排水H1と熱交換された循環水W(h)を高温タンク4に貯留することで、排熱を蓄熱させておくことができる。また、高温の排水H1が排出されない時は、第2熱交換器5で温度が下降した循環水W(c)は、高温の排水H1の冷却用として低温タンク7に貯留される。そのため、熱を無駄に排出することがないので省エネである。また、排水を冷却するための井戸水等の温度希釈水を無駄に使用しないので、環境保護になる。
さらに、排水H1による熱の供給量と熱利用手段6での熱の需要量とが一致しなくても、必要な時に蓄熱された熱をタンクから取り出して用いることができる。
なお、排水ポンプP1と第1ポンプP2とが協同して動作するように制御しておくこともできる。例えば、排水の温度(または排水H1を貯留する貯槽8に貯蓄された排水の温度)が高温であること、具体的には60℃を超える温度であること、かつ低温タンクに貯蓄された循環水W(c)の液量が一定レベル以上である場合に、排水ポンプP1および第1ポンプP2を協同して運転可とするような制御を挙げることができる。
As described above, the exhaust heat recovery system 1 of FIG. 1 can store heat separately on the drain H1 side and the heat utilization means 6 side. That is, when the heat utilization means 6 is stopped, the waste water is stored in the high-temperature tank 4 by storing the circulating water W (h) heat-exchanged with the high-temperature waste water H1 in the first heat exchanger 2. Can do. When the high temperature waste water H1 is not discharged, the circulating water W (c) whose temperature has been lowered by the second heat exchanger 5 is stored in the low temperature tank 7 for cooling the high temperature waste water H1. Therefore, energy is saved because heat is not exhausted wastefully. Moreover, since temperature dilution water, such as well water for cooling waste water, is not used wastefully, it becomes environmental protection.
Furthermore, even if the amount of heat supplied by the waste water H1 and the amount of heat demanded by the heat utilization means 6 do not match, the stored heat can be taken out from the tank and used when necessary.
The drain pump P1 and the first pump P2 can be controlled so as to operate in cooperation. For example, the temperature of the waste water (or the temperature of the waste water stored in the storage tank 8 storing the waste water H1) is high, specifically, the temperature exceeds 60 ° C., and the circulating water stored in the low temperature tank A control that enables the drainage pump P1 and the first pump P2 to operate together when the amount of W (c) is equal to or higher than a certain level can be exemplified.

排水処理手段3は、排水H1を公共下水に放流できるように、pHを調節したり、有機物、リンおよび窒素を除去するものである。図3を用いて排水処理手段3の実施の形態を説明する。排水処理手段3は、排水H1を貯留する貯槽8と、第1熱交換器2で冷却された排水H1’を生物処理するための排水処理施設9とからなる。
また、前記排水処理施設9では、排水H1’は生物処理により浄化され、公共下水に放流される。
The wastewater treatment means 3 adjusts the pH and removes organic substances, phosphorus and nitrogen so that the wastewater H1 can be discharged into public sewage. An embodiment of the waste water treatment means 3 will be described with reference to FIG. The wastewater treatment means 3 includes a storage tank 8 that stores the wastewater H1 and a wastewater treatment facility 9 for biologically treating the wastewater H1 ′ cooled by the first heat exchanger 2.
In the wastewater treatment facility 9, the wastewater H1 ′ is purified by biological treatment and discharged into public sewage.

前記第1熱交換器2で高温の排水H1が熱交換され、温度が下げられると、その後に続く排水の生物処理の工程において流入する排水の温度も安定する。特に夏場において、過度に温度が上昇した排水の流入を防ぐことができるので、微生物を用いた排水処理施設9の処理能力が安定する。   When the high-temperature waste water H1 is heat-exchanged in the first heat exchanger 2 and the temperature is lowered, the temperature of the waste water flowing in the subsequent biological treatment process of the waste water is also stabilized. Especially in summer, since the inflow of waste water whose temperature has risen excessively can be prevented, the treatment capacity of the waste water treatment facility 9 using microorganisms is stabilized.

図4を用いて熱利用手段6の実施の形態を説明する。熱利用手段6は、缶ウォーマ10と、ボイラー設備11と、洗浄水加熱設備12とからなる。前記缶ウォーマ10は、内容物が充填された缶製品に約25〜40℃の温水を散水することで、箱詰めする前に缶表面が結露しないように防止する装置である。その缶ウォーマ10では、シャワー用水E1が、シャワー用ポンプP4により第2熱交換器5に送られ循環水W(h)と熱交換されて温められ(E1´)、缶製品に散水される。そして、缶製品を約20℃に昇温し、缶表面の結露を防止している。   An embodiment of the heat utilization means 6 will be described with reference to FIG. The heat utilization means 6 includes a can warmer 10, a boiler facility 11, and a washing water heating facility 12. The can warmer 10 is a device that prevents the surface of the can from condensing before being boxed by sprinkling warm water of about 25 to 40 ° C. to the can product filled with the contents. In the can warmer 10, the shower water E1 is sent to the second heat exchanger 5 by the shower pump P4, is heat-exchanged with the circulating water W (h) and warmed (E1 '), and is sprayed onto the can product. The can product is heated to about 20 ° C. to prevent condensation on the can surface.

前記ボイラー設備11は、純水E2が蓄えられた純水タンク13と、その純水タンク13の純水E2を第2熱交換器5に送るボイラー水補給ポンプP5と、第2熱交換器5で循環水W(h)と熱交換され予備加熱された純水E2´を貯留するボイラー給水タンク14と、そのボイラー給水タンク14の純水を加熱し水蒸気を生成するボイラー15とからなる。そのボイラー15により生成された水蒸気は、他の生産工程21などに送られる。このボイラー設備11では、循環水W(h)により純水Eが、30〜60℃に予備加熱されて貯蓄されている。
前記洗浄水加熱設備12は、洗浄水E3が蓄えられた洗浄水タンク16と、その洗浄水タンク16の洗浄水E3を第2熱交換器5に送る洗浄水ポンプP6と、第2熱交換器5で循環水W(h)と熱交換され予備加熱された洗浄水E3´を貯留する洗浄温水タンク17とからなる。この洗浄水加熱設備12では、洗浄水E3が上記のボイラー設備11の純水E2と同様に予備加熱され、貯蓄されている。
The boiler facility 11 includes a pure water tank 13 in which pure water E2 is stored, a boiler water supply pump P5 that sends the pure water E2 of the pure water tank 13 to the second heat exchanger 5, and a second heat exchanger 5. The boiler feed water tank 14 stores the pure water E2 ′ heat-exchanged with the circulating water W (h) and preheated, and the boiler 15 that heats the pure water in the boiler feed water tank 14 to generate water vapor. The steam generated by the boiler 15 is sent to another production process 21 or the like. In the boiler plant 11, pure water E 2 by circulating water W (h), are savings is preheated to 30 to 60 ° C..
The washing water heating equipment 12 includes a washing water tank 16 in which washing water E3 is stored, a washing water pump P6 that sends the washing water E3 of the washing water tank 16 to the second heat exchanger 5, and a second heat exchanger. 5 includes a washing hot water tank 17 for storing washing water E3 ′ heat-exchanged with circulating water W (h) and preheated. In the washing water heating equipment 12, the washing water E3 is preheated and stored in the same manner as the pure water E2 in the boiler equipment 11 described above.

このように、缶ウォーマ10では、シャワー用水E1を第2熱交換器5により加温してそのまま散水することができるので、従来必要であったシャワー用水の加熱設備をなくすことができ、加熱設備に要していたエネルギーを削減することができるので、省エネである。また、ボイラー設備11あるいは洗浄水加熱設備12は、純水あるいは洗浄水などを予備的に加温して貯留させておくので、その後のボイラー15による加熱工程等のエネルギーや設備等を削減することができ、省エネである。   In this way, in the can warmer 10, the shower water E1 can be heated by the second heat exchanger 5 and sprinkled as it is, so that it is possible to eliminate the conventionally required shower water heating equipment, and the heating equipment It can save energy because it can reduce the energy required for. Moreover, since the boiler equipment 11 or the washing water heating equipment 12 preliminarily warms and stores pure water, washing water, or the like, energy, equipment, etc. in the subsequent heating process by the boiler 15 can be reduced. Can save energy.

図5は、排熱回収システム1をビール工場に用いた実施の形態を示す配管図である。図5に示す排熱回収システム20は、前記排熱回収システム1の排水処理手段3としての貯槽8および排水処理施設9と、熱利用手段6としての缶ウォーマ10、ボイラー設備11および洗浄水加熱設備12とを備えている。なお、前述の説明と重複する箇所には同じ符号を付してその説明を省略する。   FIG. 5 is a piping diagram showing an embodiment in which the exhaust heat recovery system 1 is used in a beer factory. The exhaust heat recovery system 20 shown in FIG. 5 includes a storage tank 8 and a waste water treatment facility 9 as the waste water treatment means 3 of the exhaust heat recovery system 1, a can warmer 10 as a heat utilization means 6, boiler equipment 11, and washing water heating. Equipment 12. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location which overlaps with the above-mentioned description, and the description is abbreviate | omitted.

前記排熱回収システム20を、生産排水の流れる経路を中心にして説明する。仕込工程からの生産排水H1は、貯槽8に流入する。このときの排水H1は約1,000m/日の流量であり、その温度は約65℃である。前記貯槽8に貯留されている排水H1の温度も約65℃である。その貯槽8より生産排水H1は、排水ポンプP1によって第1熱交換器2に通水される。その排水ポンプP1の流量は約50m/hである。 The exhaust heat recovery system 20 will be described focusing on the route through which the production wastewater flows. Production wastewater H1 from the preparation process flows into the storage tank 8. The waste water H1 at this time has a flow rate of about 1,000 m 3 / day, and its temperature is about 65 ° C. The temperature of the waste water H1 stored in the storage tank 8 is also about 65 ° C. From the storage tank 8, the production wastewater H1 is passed through the first heat exchanger 2 by the drainage pump P1. The flow rate of the drain pump P1 is about 50 m 3 / h.

前記生産排水H1は、第1熱交換器2で循環水W(c)と熱交換され、約43℃に冷却される。その冷却された生産排水H1´は、排水処理施設9に向かう経路の途中で、他の工程からの排水H2と混合される。その排水H2の流量は約5,000m/日で、温度は約35〜45℃である。混合された排水H(H1+H2)は、流量が約6,000m/日で、夏場において温度が約36〜40℃であり、排水処理施設9に流入する。 The production wastewater H1 is heat-exchanged with the circulating water W (c) in the first heat exchanger 2 and cooled to about 43 ° C. The cooled production wastewater H1 ′ is mixed with the wastewater H2 from another process in the middle of the route toward the wastewater treatment facility 9. The flow rate of the waste water H2 is about 5,000 m 3 / day, and the temperature is about 35 to 45 ° C. The mixed waste water H (H1 + H2) has a flow rate of about 6,000 m 3 / day and a temperature of about 36 to 40 ° C. in the summer, and flows into the waste water treatment facility 9.

前記排水処理施設9では、嫌気的な排水処理および好気的な排水処理が行なわれ、排水を浄化した後、公共下水に放流する。その放流量は約6,000m/日で、温度は40℃以下である。 In the wastewater treatment facility 9, anaerobic wastewater treatment and aerobic wastewater treatment are performed, and after the wastewater is purified, it is discharged into public sewage. The discharge flow rate is about 6,000 m 3 / day, and the temperature is 40 ° C. or less.

このように、排熱回収システム20において、排水処理施設9に流入する排水温度が約36〜40℃であるので、従来技術のように温度希釈水として、井戸水J(図7参照)を加えなくてもよい。特に夏場においては、過度に高い温度の排水Hが排水処理施設9に流入しないので、安定した生物を用いた排水処理を行うことができる。   Thus, in the waste heat recovery system 20, since the waste water temperature flowing into the waste water treatment facility 9 is about 36 to 40 ° C., well water J (see FIG. 7) is not added as temperature dilution water as in the prior art. May be. In particular, in summer, the waste water H having an excessively high temperature does not flow into the waste water treatment facility 9, so that waste water treatment using stable organisms can be performed.

次に、排熱回収システム20を循環水の流れる経路を中心にして説明する。前記低温タンク7には循環水W(c)が貯留されている。その低温タンク7の容積は約100mで、貯留されている循環水W(c)の温度は約37℃である。低温タンク7に貯留されている循環水W(c)は、第1ポンプP2により第1熱交換器2へ通水される。その第1ポンプP2の流量は約45m/hである。なお、第1熱交換器2の入口側には第1熱交換器バルブ26が設けられ、第1熱交換器2に流入する循環水W(c)の流れを調整することができる(図6参照)。前記第1熱交換器2において循環水W(c)は排水H1と熱交換されて温度が約60℃に温められ(W(h))、高温タンク4に貯留される。その高温タンク4の容積は約100mである。 Next, the exhaust heat recovery system 20 will be described focusing on the route through which the circulating water flows. Circulating water W (c) is stored in the low temperature tank 7. The volume of the low temperature tank 7 is about 100 m 3 , and the temperature of the stored circulating water W (c) is about 37 ° C. The circulating water W (c) stored in the low temperature tank 7 is passed through the first heat exchanger 2 by the first pump P2. The flow rate of the first pump P2 is about 45 m 3 / h. In addition, the 1st heat exchanger valve | bulb 26 is provided in the inlet side of the 1st heat exchanger 2, and the flow of the circulating water W (c) which flows into the 1st heat exchanger 2 can be adjusted (FIG. 6). reference). In the first heat exchanger 2, the circulating water W (c) is heat-exchanged with the waste water H 1, warmed to about 60 ° C. (W (h)), and stored in the high-temperature tank 4. The volume of the high temperature tank 4 is about 100 m 3 .

前記高温タンク4に貯留された循環水W(h)は、第2ポンプP3により流量約80m/hで第2熱交換器5に通水される。第2熱交換器5は缶ウォーマ10、ボイラー設備11および洗浄水加熱設備12等のための複数個の熱交換器により構成されている。前記循環水W(h)は第2熱交換器5で熱利用手段6に熱を奪われ温度が約37℃とされ、再び低温タンク7に戻される。なお、第2熱交換器5の入口側には第2熱交換器バルブ18が設けられ、第2熱交換器5に流入する循環水W(h)の流れを調整することができる。また、高温タンク7と低温タンク4の間にはバイパスが設けられており、そのバイパスを開けたり、閉じたりするバイパスバルブ19が設けられている。 The circulating water W (h) stored in the high temperature tank 4 is passed through the second heat exchanger 5 by the second pump P3 at a flow rate of about 80 m 3 / h. The second heat exchanger 5 is composed of a plurality of heat exchangers for the can warmer 10, the boiler equipment 11, the washing water heating equipment 12, and the like. The circulating water W (h) is deprived of heat by the heat utilization means 6 in the second heat exchanger 5 to a temperature of about 37 ° C. and returned to the low temperature tank 7 again. A second heat exchanger valve 18 is provided on the inlet side of the second heat exchanger 5 so that the flow of the circulating water W (h) flowing into the second heat exchanger 5 can be adjusted. Further, a bypass is provided between the high-temperature tank 7 and the low-temperature tank 4, and a bypass valve 19 for opening and closing the bypass is provided.

前記缶ウォーマ10では4つの第2熱交換器5、5、5、5により温度約34℃の温水が得られ、その温水がシャワー用のポンプP4により缶製品に散水される。また、ボイラー設備11は、純水タンク13に蓄えられた温度約20℃の純水がボイラー水補給用ポンプP5により第2熱交換器5に通水され、温度約55℃の温水としてボイラー給水タンク14に貯留されている。また、洗浄水タンク16に蓄えられた温度約20℃の洗浄水は、洗浄水ポンプP6により第2熱交換器5に通水され、温度約59℃の温水として、洗浄温水タンク17に貯留される。
なお、第2ポンプP3は、高温タンク4の液温が一定温度以上(具体的には50℃以上、好ましくは55℃以上)、液量が一定レベル以上である場合に運転可となるように制御しておくことが好ましい。前記シャワー用のポンプP4は缶ウォーマ10が稼動している場合にONとなる。また、前記ボイラー水補給用ポンプP5はボイラー設備11のボイラー給水タンク14が一定の液量以下となった場合、および洗浄水ポンプP6は洗浄水加熱設備12の洗浄温水タンク17が一定の液量以下となった場合に稼動する。したがって、前記シャワー用のポンプP4、前記ボイラー水補給用ポンプP5または洗浄水ポンプP6のいずれか運転時に、第2ポンプP3が動作するように制御しておくことが好ましい。
In the can warmer 10, hot water having a temperature of about 34 ° C. is obtained by the four second heat exchangers 5, 5, 5, 5, and the hot water is sprinkled on the can product by the shower pump P 4. In the boiler facility 11, pure water having a temperature of about 20 ° C. stored in the pure water tank 13 is passed through the second heat exchanger 5 by a boiler water replenishing pump P5, and boiler water is supplied as hot water having a temperature of about 55 ° C. It is stored in the tank 14. Further, the wash water having a temperature of about 20 ° C. stored in the wash water tank 16 is passed through the second heat exchanger 5 by the wash water pump P6 and stored in the wash hot water tank 17 as hot water having a temperature of about 59 ° C. The
The second pump P3 is operable when the liquid temperature in the high temperature tank 4 is equal to or higher than a certain temperature (specifically, 50 ° C. or higher, preferably 55 ° C. or higher) and the liquid amount is equal to or higher than a certain level. It is preferable to control. The shower pump P4 is turned on when the can warmer 10 is operating. In the boiler water supply pump P5, when the boiler feed water tank 14 of the boiler facility 11 is less than a certain amount of liquid, and the wash water pump P6, the wash warm water tank 17 of the wash water heating facility 12 is at a certain amount of liquid. Operates when: Therefore, it is preferable to control so that the second pump P3 operates when any of the shower pump P4, the boiler water supply pump P5, or the washing water pump P6 is operated.

このように、排熱回収システム20によれば、排水H1の熱を回収して公共下水への放流温度を40℃以下にすることができる。そして、回収した熱により缶ウォーマ10、ボイラー設備11および洗浄水加熱設備12に用いる温水あるいはボイラーの予備加熱用の温水を得ることができるので、省エネである。この排熱回収システム20により、従来の缶ウォーマ用の温水を生成するために使用される水蒸気の量を約7000t/年削減することができた。   Thus, according to the waste heat recovery system 20, the heat of the waste water H1 can be recovered and the discharge temperature to the public sewage can be 40 ° C. or lower. And since the warm water used for the can warmer 10, the boiler equipment 11, and the washing water heating equipment 12 or the warm water for the preheating of a boiler can be obtained with the collect | recovered heat, it is energy-saving. With this exhaust heat recovery system 20, the amount of water vapor used to generate hot water for conventional can warmers could be reduced by about 7000 t / year.

図6は、本発明の排熱回収システムのさらに他の実施例を示す配管図である。図6に示す排熱回収システム22は、前述した排熱回収システム20とほぼ同じであるので、同じ部分には同じ符号を付してその説明を省略する。排熱回収システム22の熱利用手段6は、缶ウォーマ10の他に、瓶ウォーマ10a、炭酸ガス・窒素ガス蒸発器10bおよびその他設備10c等がある。瓶ウォーマ10aは缶ウォーマ10と同様に内容物が充填された瓶製品に温水を散水し、ラベルを貼る際に瓶表面が結露しないようにする装置である。炭酸ガス・窒素ガス蒸発器10bはビール製造プロセスに炭酸ガス・窒素ガスを供給する為、液化炭酸ガス及び液化窒素を蒸発させる装置である。
その他設備10cとしては、糖化スターチ貯留タンクの温度保持設備、ビール製造プロセスタンク洗浄設備、暖房用空調機、床暖房装置あるいは除湿機の再生ヒータなどである。
FIG. 6 is a piping diagram showing still another embodiment of the exhaust heat recovery system of the present invention. Since the exhaust heat recovery system 22 shown in FIG. 6 is substantially the same as the exhaust heat recovery system 20 described above, the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The heat utilization means 6 of the exhaust heat recovery system 22 includes, in addition to the can warmer 10, a bottle warmer 10a, a carbon dioxide / nitrogen gas evaporator 10b, and other equipment 10c. Similar to the can warmer 10, the bottle warmer 10a is a device that sprays warm water on the bottle product filled with the contents and prevents condensation on the surface of the bottle when a label is applied. The carbon dioxide / nitrogen gas evaporator 10b is an apparatus for evaporating liquefied carbon dioxide and liquefied nitrogen in order to supply carbon dioxide / nitrogen gas to the beer production process.
The other equipment 10c includes a saccharification starch storage tank temperature holding equipment, a beer production process tank cleaning equipment, a heating air conditioner, a floor heating device, or a dehumidifier regenerative heater.

ビール工場でビール・発泡酒等が約280,000KL/年生産される場合、前記缶ウォーマ10で必要とされる熱量は約23,600GJ/年である。瓶ウォーマ10aでは約1,600GJ/年であり、炭酸ガス・窒素ガス蒸発器10bでは約4,800GJ/年であり、ボイラー設備11では約3,800GJ/年であり、洗浄水加熱設備12では約7,300GJ/年である。これらの使用熱量の総和は約41,100GJ/年である。   When beer, sparkling liquor, etc. are produced at a beer factory at about 280,000 KL / year, the amount of heat required for the can warmer 10 is about 23,600 GJ / year. The bottle warmer 10a is about 1,600 GJ / year, the carbon dioxide / nitrogen gas evaporator 10b is about 4,800 GJ / year, the boiler equipment 11 is about 3,800 GJ / year, and the washing water heating equipment 12 is about About 7,300 GJ / year. The total amount of heat used is about 41,100 GJ / year.

また、熱回収システム22の排水処理施設3には、仕込排水貯槽8の他に、醗酵排温水回収タンク23、ろ過排温水回収タンク24および樽詰排温水回収タンク25がある。前記仕込排水貯槽8は容積が40mで、平均65℃の排水が年間約200,000m排水される。醗酵排温水回収タンク23は容積が50mで、平均75℃程度の排水が年間約25,000m排水される。ろ過排温水回収タンク24は容積が50mで、平均75℃程度の排水が年間約40,000m排水される。樽詰排温水回収タンク25は容積が10mで、平均80℃程度の排水が年間約27,000m排水される。また、仕込排水貯槽8、発酵排温水回収タンク23およびろ過排温水回収タンク24に接続された排水ポンプP1の流量はそれぞれ50m/hであり、樽詰排温水回収タンク25の排水ポンプP1の流量は7m/hである。 In addition, the waste water treatment facility 3 of the heat recovery system 22 includes a fermentation waste water recovery tank 23, a filtered waste water recovery tank 24, and a barrel waste water recovery tank 25 in addition to the charged waste water storage tank 8. The charged waste water reservoir 8 volume at 40 m 3, the drainage of the average 65 ° C. is about 200,000M 3 wastewater per year. Fermentation waste water recovery tank 23 has a volume of 50 m 3 , and an average of about 25,000 m 3 of waste water with an average temperature of about 75 ° C. is drained. The filtered waste water collection tank 24 has a volume of 50 m 3 , and about 40,000 m 3 of waste water with an average of about 75 ° C. is drained annually. The barreled waste warm water recovery tank 25 has a volume of 10 m 3 , and drainage at an average of about 80 ° C. is drained by about 27,000 m 3 per year. Further, charged drainage tank 8, the flow rate of the fermentation waste hot water recovery tank 23 and is connected to a filtered exhaust hot water recovery tank 24 drainage pump P1 are each 50 m 3 / h, the drainage pump P1 of Tarutsume waste hot water recovery tank 25 The flow rate is 7 m 3 / h.

このように、排水は、その工程により排水量、温度あるいはその性質も異なる。同じ性質の排水を1つのタンクに貯留するので、浮遊しているスラッジが少ない排水の場合には、熱交換器内での圧損が少ないので、熱交換器において熱交換するための流路断面積を小さくできる。反対に、スラッジ等を多く含む排水の場合は熱交換器内の圧損が大きくなりやすいので、圧損を小さくするなどの対策を講じることができる。そのため、排水毎に効率よく排熱を回収することができる。さらに、排水は一旦貯槽・タンクに貯留されるので、高温の排水が集中しても、貯槽・タンクに溜めておいて、必要に応じて取り出すことができる。この場合、タンクを断熱する効果が高い。確実に排水の温度を低下させた後に、排水を生物処理施設に通水することができるため、安定したシステムである。   Thus, the amount of drainage, temperature, or nature of the drainage varies depending on the process. Since wastewater of the same nature is stored in one tank, if there is little sludge floating, there is little pressure loss in the heat exchanger, so the cross-sectional area of the channel for heat exchange in the heat exchanger Can be reduced. On the other hand, in the case of wastewater containing a lot of sludge and the like, the pressure loss in the heat exchanger is likely to increase, so measures such as reducing the pressure loss can be taken. Therefore, exhaust heat can be efficiently recovered for each drainage. Further, since the wastewater is once stored in the storage tank / tank, even if high temperature wastewater is concentrated, it can be stored in the storage tank / tank and taken out as necessary. In this case, the effect of insulating the tank is high. Since the waste water can be passed through the biological treatment facility after the temperature of the waste water is reliably lowered, the system is stable.

前記4つのタンクに貯留された排水は、それぞれ第1熱交換器5、5、5、5により水温43℃となり、排水処理施設9(図5参照)に流れる。その際に回収される熱量は、仕込排水貯槽8では約18,400GJ/年であり、醗酵排温水回収タンク23では約3,400GJ/年であり、ろ過排温水回収タンク24では約5,400GJ/年であり、樽詰排温水回収タンク25では約4,200GJ/年である。そして回収熱量の総和は約31,400GJ/年である。前述した使用熱量の総和が約41,100GJ/年であるので、排水は確実に冷却され使用熱量の76%を削減できる。   The wastewater stored in the four tanks reaches a water temperature of 43 ° C. by the first heat exchangers 5, 5, 5, 5 and flows to the wastewater treatment facility 9 (see FIG. 5). The amount of heat recovered at that time is about 18,400 GJ / year in the charged waste water storage tank 8, about 3,400 GJ / year in the fermentation waste water recovery tank 23, and about 5,400 GJ in the filtered waste water recovery tank 24. / Year, about 4,200 GJ / year in the barreled waste water recovery tank 25. The total amount of recovered heat is about 31,400 GJ / year. Since the total amount of heat used is about 41,100 GJ / year, the waste water is reliably cooled and 76% of the heat used can be reduced.

なお、この排熱回収システム22では、高温タンク4から熱利用手段6に供給される循環水Wと低温タンク7から排熱処理手段3に供給される循環水Wが、それぞれのタンクにより系統分離されている。
このような場合、高温タンク4の循環水Wを他の熱利用手段に供給する、あるいは低温タンク7の循環水Wを他の排熱処理手段に供給する事が容易になり、スケールアップを簡単に行うことができる。
In this exhaust heat recovery system 22, the circulating water W supplied from the high temperature tank 4 to the heat utilization means 6 and the circulating water W supplied from the low temperature tank 7 to the exhaust heat treatment means 3 are system-separated by the respective tanks. ing.
In such a case, it becomes easy to supply the circulating water W of the high-temperature tank 4 to other heat utilization means, or to supply the circulating water W of the low-temperature tank 7 to other waste heat treatment means, thereby simplifying the scale-up. It can be carried out.

図1は本発明の排熱回収システムを示す概略配管図である。FIG. 1 is a schematic piping diagram showing an exhaust heat recovery system of the present invention. 図2は本発明の排熱回収システムを示す概略配管図である。FIG. 2 is a schematic piping diagram showing the exhaust heat recovery system of the present invention. 図4は本発明に関わる排水処理手段を示す概略配管図である。FIG. 4 is a schematic piping diagram showing the waste water treatment means according to the present invention. 図4は本発明に関わる熱利用手段を示す概略配管図である。FIG. 4 is a schematic piping diagram showing heat utilization means according to the present invention. 図5は本発明の排熱回収システムの他の実施例を示す配管図である。FIG. 5 is a piping diagram showing another embodiment of the exhaust heat recovery system of the present invention. 図6は本発明の排水回収システムのさらに他の実施例を示す配管図である。FIG. 6 is a piping diagram showing still another embodiment of the wastewater recovery system of the present invention. 図7aは従来のビール工場における生産排水の処理の概略配管図、図7bは従来のビール工場の製造工程における缶ウォーマの概略配管図である。FIG. 7a is a schematic piping diagram of the treatment of production wastewater in a conventional beer factory, and FIG. 7b is a schematic piping diagram of a can warmer in the manufacturing process of a conventional beer factory.

符号の説明Explanation of symbols

1 排水からの排熱回収システム
2 第1熱交換器
3 排水処理手段
4 高温タンク
5 第2熱交換器
6 熱利用手段
7 低温タンク
8 貯槽
9 排水処理施設
10 缶ウォーマ
10a 瓶ウォーマ
10b 炭酸ガス・窒素ガス蒸発器
10c その他設備
11 ボイラー設備
12 洗浄水加熱設備
13 純水タンク
14 ボイラー給水タンク
15 ボイラー
16 洗浄水タンク
17 洗浄温水タンク
18 第2熱交換器バルブ
19 バイパスバルブ
20 排熱回収システム
21 他の生産工程
22 排熱回収システム
23 醗酵排温水タンク
24 ろ過排温水回収タンク
25 樽詰排温水回収タンク
26 第1熱交換器バルブ
P1 排水ポンプ
P2 第1ポンプ
P3 第2ポンプ
P4 シャワー用ポンプ
P5 ボイラー水補給ポンプ
P6 洗浄水ポンプ
H 生産排水
E 第2熱交換器に供給される熱利用手段の水(シャワー用水、ボイラー用水、洗浄水用水、等)
W 循環水
J 井戸水
1 Waste heat recovery system from waste water 2 First heat exchanger 3 Waste water treatment means 4 High temperature tank 5 Second heat exchanger 6 Heat utilization means 7 Low temperature tank 8 Storage tank 10 Waste water treatment facility 10 Can warmer 10a Bottle warmer 10b Carbon dioxide gas Nitrogen gas evaporator 10c Other equipment 11 Boiler equipment 12 Washing water heating equipment 13 Pure water tank 14 Boiler feed water tank 15 Boiler 16 Washing water tank 17 Washing hot water tank 18 Second heat exchanger valve 19 Bypass valve 20 Waste heat recovery system 21 etc. Production process 22 Waste heat recovery system 23 Fermentation waste water tank 24 Filtration waste water recovery tank 25 Barrel waste water recovery tank 26 First heat exchanger valve P1 Drain pump P2 First pump P3 Second pump P4 Shower pump P5 Boiler Water supply pump P6 Wash water pump H Production waste water
E Heat utilization means water supplied to the second heat exchanger (shower water, boiler water, washing water, etc.)
W Circulating water J Well water

Claims (6)

排水と該排水よりも低温である循環水との熱交換を行う第1熱交換器と、その第1熱交換器から排出される加温された循環水が通水される第2熱交換器と、その第2熱交換器から得られる温熱を利用する熱利用手段とを備えた排水からの排熱回収システムであって、前記第2熱交換器から排出される冷却された循環水が、前記第1熱交換器に通水されることを特徴とする排熱回収システム。   A first heat exchanger that performs heat exchange between the waste water and circulating water having a temperature lower than that of the waste water, and a second heat exchanger through which the heated circulating water discharged from the first heat exchanger is passed. And a waste heat recovery system from waste water comprising heat utilization means for utilizing the heat obtained from the second heat exchanger, wherein the cooled circulating water discharged from the second heat exchanger is An exhaust heat recovery system wherein water is passed through the first heat exchanger. 第1熱交換器から排出される加温された循環水を貯留する高温タンクと、第2熱交換器から排出される冷却された循環水を貯留する低温タンクとを備え、前記低温タンクに蓄えられた循環水が、前記第1熱交換器に通水されることを特徴とする請求項1に記載の排熱回収システム。   A high-temperature tank for storing the heated circulating water discharged from the first heat exchanger; and a low-temperature tank for storing the cooled circulating water discharged from the second heat exchanger; The exhaust heat recovery system according to claim 1, wherein the circulated water is passed through the first heat exchanger. 排水を貯留する排水タンクを備え、前記排水タンクに蓄えられた排水が、前記第1熱交換器に通水されることを特徴とする請求項1または2に記載の排熱回収システム。   3. The exhaust heat recovery system according to claim 1, further comprising a drainage tank for storing drainage, wherein the wastewater stored in the drainage tank is passed through the first heat exchanger. 排水タンクを複数有し、それらタンク毎に第1熱交換器が配置される請求項3記載の排熱回収システム。   The exhaust heat recovery system according to claim 3, wherein a plurality of drain tanks are provided, and a first heat exchanger is arranged for each of the tanks. 熱利用手段が、缶ウォーマ、瓶ウォーマ、洗浄水加熱設備、ボイラー設備、炭酸ガス蒸発器及び窒素ガス蒸発器から選択される少なくとも1以上の手段である請求項1〜4のいずれか記載の排熱回収システム。   The exhaust according to any one of claims 1 to 4, wherein the heat utilization means is at least one means selected from a can warmer, a bottle warmer, a washing water heating facility, a boiler facility, a carbon dioxide evaporator and a nitrogen gas evaporator. Heat recovery system. さらに、第1熱交換器から排出される冷却された排水を処理する排水処理手段を備えた請求項1〜5のいずれか記載の排熱回収システム。   The waste heat recovery system according to any one of claims 1 to 5, further comprising waste water treatment means for treating the cooled waste water discharged from the first heat exchanger.
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