JP2941451B2 - 水溶液の蒸発濃縮装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は水溶液、例えばハロゲ
ン化銀写真感光材料の写真処理廃液の蒸発濃縮装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ハロゲン化銀写真感光材料の写
真処理は、黒白感光材料の場合には現像、定着及び水洗
等、カラー感光材料の場合には発色現像、漂白定着（ま
たは漂白、定着）、水洗、安定化等の機能の１つ又は２
つ以上を有する処理液を用いた行程を組合わせて行われ
ている。そして、多量の感光材料を処理する写真処理に
おいては、処理によって消費された成分を補充し、一
方、処理によって処理液中に溶出或は蒸発によって濃化
する成分（例えば、現像液における臭化物イオン、定着
液における銀錯塩のような）を除去して処理液成分を一
定に保つことによって処理液の性能を一定に維持する手
段が採られており、上記補充のために補充液が処理液に
補充され、写真処理における濃厚化成分の除去のために
処理液の一部が廃棄されている。

【０００３】近年、補充液は水洗の補充液である水洗水
を含めて公害上や経済的理由から補充の量を大幅に減少
させたシステムに変わりつつあるが、写真処理廃液は自
動現像機の処理槽から廃液管によって導かれ、水洗水の
廃液や自動現像機の冷却水等で稀釈されて下水道等に廃
棄されていたが、これら以外の写真処理液〔例えば現像
液、定着液、発色現像液、漂白定着液（又は漂白液、定
着液）、安定液等〕の廃棄は、近年の公害規制の強化に
より実質的に不可能となっている。このため、各写真処
理業者は廃液を専門の廃液処理業者に回収料金を払って
回収してもらったり、公害処理設備を設置したりしてい
る。この廃液処理業者に委託するには、廃液を貯留して
おかなければならず、かなりのスペースが必要となる
し、またコスト的にも極めて高価である。かと言って公
害処理設備は初期投資（イニシャルコスト）が極めて大
きく、整備するのにかなり広大な場所を必要とする等の
欠点を有している。

【０００４】写真処理廃液の公害負荷を低減させる公害
処理方法として具体的には、活性汚泥法（例えば特公
昭５１−１２９４３号、同５１−７９５２号等）、蒸
発法（例えば特開昭４９−８９４３７号、同５６−３３
９９６号等）、電解酸化法（例えば特開昭４８−８４
４６２号、同４９−１１９４５７号、同４９−１１９４
５８号、特公昭５３−４３４７８号等）、イオン交換
法（例えば特公昭５１−３７７０４号、同５３−４３２
７１号、特開昭５３−３８３号等）、逆浸透法（例え
ば特開昭５０−２２４６３号等）、化学的処理法（例
えば特開昭４９−６４２５７号、同５３−１２１５２
号、同４９−５８８３３号、同５３−６３７６３号、特
公昭５７−３７３９５号、同５７−３７３９６号等）等
が知られているが、これらは未だ充分ではない。

【０００５】一方、水資源面からの制約、給排水コスト
の上昇、自動現像機設備における簡易さと、自動現像機
周辺の作業環境上の点等から、近年、水洗に変わる安定
化処理を用い、自動現像機外に水洗の給排水のための配
管を要しない自動現像機（いわゆる無水洗自動現像機）
による写真処理が普及しつつある。この処理には処理液
の温度をコントロールするための冷却水も省略されたも
のが望まれている。

【０００６】このような実質的に水洗水や冷却水を用い
ない写真処理は廃液量が少ないことから、給廃液用の機
外の配管を省略でき、それにより従来の自動現像機の欠
点と考えられる配管を設置するために設置後は移動が困
難であり、足下スペースが狭く、設置時の配管工事に多
大の費用を要し、温水供給圧のエネルギー費を要する等
の欠点が解消され、オフィスマシンとして使用できるま
でコンパクト化、簡易化が達成されるという極めて大き
い利点が発揮される。

【０００７】反面、その廃液は水によって稀釈されない
ため、極めて高い公害負荷を有しており、河川はもとよ
り下水道にさえ、公害規制に照らして破棄することは不
可能となってきている。さらにこのような写真処理（多
量の流水を用いて、水洗を行わない処理）の廃液量は、
少ないとは言え、比較的小規模なカラー処理ラボ店でも
１日に１０リットル程度ある。

【０００８】このカラー処理ラボ店から出る廃液は、一
般には廃液回収業者によって回収され、二次及び三次処
理され無害化されているが、回収費の高騰により廃液引
き取り価格は年々高くなるばかりでなく、回収効率が悪
いため、なかなか回収に来てもらうことができず、廃液
が店に充満する等の問題を生じている。この問題を解決
するために写真処理廃液の処理を小規模なカラー処理ラ
ボ店でも容易に行えるようにするために廃液を加熱して
水分を蒸発乾固ないし固化することが研究されている
（例えば実開昭６０−７０８４１号等）。これらの装置
には水溶液を蒸発濃縮せしめる蒸発釜の加熱手段及び蒸
気を冷却し凝縮し液化する冷却釜の冷却手段としてヒー
トポンプ回路の放熱部及び吸熱部を用い、該蒸発釜と冷
却釜とを連通状態として全体を減圧する減圧手段を備え
て減圧蒸留するものもある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、減圧蒸
留は一般には一定量を濃縮して行き、途中では補給しな
い所謂バッチ処理であったため、濃縮の進行に伴い、熱
バランスが崩れ、処理能力が低下する。また、水溶液は
蒸発させて行くと濃縮成分が変化し、蒸留液成分が変化
する。例えば、写真処理廃液はアンモニアが蒸発し、Ｐ
Ｈが低下し、亜硫酸が発生するという問題があった。

【００１０】この発明は上記の問題を解消するためのも
ので、蒸発処理能力を高くし、蒸留液成分を安定化する
とともに、好ましくない成分の蒸発を抑えることのでき
る水溶液の蒸発濃縮装置を提供することを目的としてい
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は水溶液を蒸発濃縮せしめる蒸発釜の加熱
手段及び蒸気を冷却し凝縮し液化する冷却釜の冷却手段
としてヒートポンプ回路の放熱部及び吸熱部を用い、該
蒸発釜と冷却釜とを連通状態として全体を減圧する減圧
手段を備えた蒸発濃縮装置において、前記水溶液を貯槽
から汲み上げて蒸発釜内に給送する汲上手段と、蒸発釜
内の液面を検出し、液面が一定量降下したときに前記汲
上手段を作動させる液面検出器と、前記汲上手段による
１回の供給量を蒸発釜内の液量の１／１０以下に抑える
規制手段とを備え、液面の下降に伴い蒸留液成分を安定
化と、好ましくない成分の蒸発を抑えるために必要量な
量の補給ができるように構成したものである。

【００１２】

【実施例】次に、この発明を添付図面に示す実施例に基
づいて説明する。図において、１は減圧に耐える蒸発釜
で、該蒸発釜１内には水溶液（具体的には写真処理廃
液）が注入貯留される。２は蒸発釜１の外側に同心状に
設けた冷却釜で、該冷却釜２の上部は蒸発釜１と連通
し、減圧手段（エジェクターを使用したものでも真空ポ
ンプを使用したものその他でもよい）３に接続されて減
圧される。蒸発釜２内を大気圧より低い減圧下にする
と、そのものの沸騰点以下で沸騰が起こることは知られ
ており、この実施例ではガス発生の起こりにくい低温で
の蒸発をこの減圧下で行なうものである。

【００１３】４は前記蒸発釜内に三次元配置した加熱手
段で、該加熱手段４はヒートポンプ回路５の放熱部を用
い、その表面温度は減圧蒸発下では１００℃以下、特
に、臭気ガスの発生を防止するには２０〜６０℃に管理
することが最も好ましい。この加熱手段４は下部を写真
処理廃液Ｗに浸し、上部を液面上から突出して空中に露
出している。ここに加熱手段４を液中と空中とにまたが
るように三次元配置とした理由は、液中と液面を同時に
効率良く加熱できるようにするためである。

【００１４】６はカラー処理ラボ店から出る写真処理廃
液Ｗを溜めた貯槽（容器）、７は該貯槽６から廃液を汲
み上げ、蒸発釜１内に給送する汲上手段（電磁弁）であ
る。汲上手段７は蒸発釜１内で加熱蒸発により液面が一
定量降下したときに作動するようになっている。この汲
上手段７により汲み上げられた廃液は、蒸発釜１内で空
中の加熱手段に直接散布させるように供給するか、図示
の如く適当な邪魔板８を介して水面を波立たせないよう
に供給する。なお、加熱手段４の液中部分と空中にある
部分とは通常同じ温度で管理されるが、その場合は電熱
効果の相違により空中にある部分の方が実質的に表面温
度は高くなる。このため、これに直接供給廃液を散布す
ると、急加熱による不快ガスの発生もあり得る。その対
策として供給量を加減するか、空中にある加熱手段の温
度をガス発生温度以下に抑えることが必要となる。又は
液中、液外で加熱手段を分けて別々に適温に制御しても
よい。

【００１５】９は前記冷却釜２内に設置した冷却手段
で、該冷却手段９はヒートポンプ回路５の吸熱部を使用
し、蒸発釜１内で蒸発し、上部空間を通して冷却釜２内
に進入してきた水蒸気を捕らえて冷却凝縮させる。その
凝縮水は冷却釜２の底部２ａに溜められ、釜外に設置し
た回収容器１０に回収される。この回収は本実施例では
エジェクター３ａを使用した減圧手段３により行われ
る。即ち、凝縮水回収容器１０内の水をポンプ３ｂにて
汲み上げ、エジェクター３ａの垂直管部を通して該容器
１０内に戻すと、垂直管部と水平管部との直交部に真空
域が生じるから水平管部に連通した冷却釜２の底部２ａ
に溜まった液、及び冷却釜２並びにこれに連通している
蒸発釜１内の空気が吸引され、両釜内の減圧安定化に寄
与する。ここに凝縮と凝縮水の回収を連続して行うこと
は、発生蒸気によって蒸発釜１内の圧力が上昇すると減
圧バランスが崩れるが、これをすぐさま冷却凝縮して圧
力上昇を抑制するのに効果的に作用する。なお、１０ａ
は回収容器１０をオーバーフローした水の貯留容器であ
り、この容器１０ａ内に溜められた水はそのまま下水道
に流して問題ない。

【００１６】１１は前記ヒートポンプ回路５の冷媒圧縮
用のコンプレッサー、１２はコンプレッサーと蒸発釜１
の加熱手段４を構成する放熱部との間に設けた冷媒空冷
手段であり、強制空冷するファン１３を備える。１４は
膨張弁の役目をなすキャピラリーチューブで、該キャピ
ラリーチューブ１４の下流側の吸熱部は前記凝縮水の回
収容器１０内の水の冷却手段９ａ及び冷却釜２内の冷却
手段９として利用される。即ち、キャピラリーチューブ
１４を挟んで上流側が加熱域、下流側が冷却域となる。
しかして、冷却釜２の冷却手段９を通過した冷媒はコン
プレッサー１１に還流する。

【００１７】１５は蒸発濃縮を繰り返して高濃度に固形
化した成分（スラリー）を溜めるスラリー溜部で、該ス
ラリー溜部１５は蒸発釜１の底部に設けられている。１
６はスラリー溜部１５の底面と同一レベルの側壁外面に
突設したスラリー取出口で、該取出口１６は栓手段１７
により密栓されている。この栓手段１７はボールバル
ブ、バタフライバルブ、スライドバルブで構成しても良
いが、図示の場合は蒸発釜１内の減圧状態を維持させる
ためにパッキング材により構成され、把手１８を引いた
り押したりすることによりスラリー取出口１６を開閉で
きるようになっている。１９はスラリー回収容器であ
る。

【００１８】２０はスラリー溜部１５に設けた回転羽根
で、該回転羽根２０は蒸発釜１の頂面に設置した駆動源
２１から垂下した出力軸２２の下端に固着されている。
この回転羽根２０はスラリー溜部１５の内底面を全面的
に攪拌でき、かつ、スラリーをその取出口１６へ向けて
掃き出し易い形態になっている。勿論、ハンドル操作に
より手動回転させ得るように構成してもよい。

【００１９】２３は前記蒸発釜１の濃縮液の液面を検出
する液面検出器で、液温検出器２３は浮き部材２３ａが
基準位置から一定量下降すると、汲上手段７に駆動又は
停止（オンオフ）信号を出力する。この汲上手段７は１
回の汲上量（供給量）が規制する規制手段２４を備え
る。この規制手段２４としてはタイマーによる汲上時間
の管理又は電磁弁の開時間の管理をするものである。勿
論、汲上量即ち供給量が規制できる他の手段があればそ
れによることも可能である。この供給量は具体的には蒸
発釜１内の液量の１／１０以下とする。即ち、蒸発釜１
内の液は突沸しているため、これより多い量を一気に供
給すると、液温が急冷してヒートポンプ回路の熱バラン
スを崩す結果となってしまい処理能力を低下させる不都
合があるからであり、また、供給量が上記数値を越える
と、蒸留液成分を安定化させず、好ましくない成分の蒸
発を促してしまうからである。従って、１回の供給量が
蒸発釜１内の液量の１／２０〜１／１０００であって、
しかも１回の供給から次の供給まで少なくとも２０秒間
ぐらい（好ましくは２分間ぐらい）とれれば更に好まし
い。

【００２０】前記液面検出器２３としては、図２の如く
液面Ｗの上限と下限の２点ａ、ｂを２つのセンサーにて
検出し、下限を検出したときは汲上手段７にオン信号を
出力し、上限を検出したときは汲上手段７にオフ信号を
出力するようにしてもよい。この場合は液面検出器２３
自信が供給量を規制する規制手段を兼ねる働きをするこ
ととなる。従って、２点間の液量は蒸発釜１内の液量の
１／１０以下であることはいうまでもない。これによ
り、常に、蒸発釜内の濃縮液量及び蒸発釜内の液温を一
定の適切な温度に保つことが可能となる。

【００２１】上記実施例において、汲上手段７を作動さ
せて蒸発釜１内に廃液Ｗを必要水位まで注入し、凝縮水
回収容器１０内にも水道水を注入貯留する。しかる後、
コンプレッサー１１及び減圧手段３のポンプ３ｂを作動
させる。このコンプレッサー１１の作動により流動する
冷媒の作用により蒸発釜１内の加熱手段４が所定の温度
まで加熱され、冷却釜２内の冷却手段９が冷却される。
一方、ポンプ３ｂの作動によりエジェクター３ａを通し
て冷却釜２及び蒸発釜１が減圧されるから、廃液はその
沸騰点以下の温度、例えば３５°Ｃで沸騰し、蒸発する
こととなる。

【００２２】蒸発釜１内で蒸発した水蒸気は上部空間を
通して冷却釜２内に進入し、ここで冷却凝縮されて水滴
となって、冷却釜２の底部２ａに溜められ、真空吸引に
より釜外に設置した回収容器１０に回収される。蒸発に
より釜１内に予め注入した廃液の減少を、液面検出器２
３が検出すると、汲上手段７を作動させて貯槽より新た
な廃液を所定量補給する。このようにして蒸発釜１内で
蒸発補給が繰り返し行われ、廃液を徐々に濃縮させるか
ら、蒸発処理能力が高くなる。この場合、１回の供給量
を規制手段２４により蒸発釜１内の液量の１／１０以下
に抑えれば、熱バランスを崩さないので蒸留液成分が安
定化するとともに、好ましくない成分、例えば写真処理
廃液ではアンモニアなどの蒸発を抑えることができる。
しかして高濃度に固形化した成分はスラリーとなって底
部に設けたスラリー溜部１５に溜められる。

【００２３】かくして、廃液の濃縮処理が終了したなら
ば、密栓されていたスラリー取出口１６を開放させ、蒸
発釜１の底部に溜まったスラリーをスラリー回収容器１
９に取り出す。この取出し時には駆動源２２により回転
羽根２０が回転し、スラリーの取出作業を効率よく行う
こととなる。

【００２４】

【発明の効果】以上の如く、この発明は水溶液を蒸発濃
縮せしめる蒸発釜の加熱手段及び蒸気を冷却し凝縮し液
化する冷却釜の冷却手段としてヒートポンプ回路の放熱
部及び吸熱部を用い、該蒸発釜と冷却釜とを連通状態と
して全体を減圧する減圧手段を備えた蒸発濃縮装置にお
いて、前記水溶液を貯槽から汲み上げて蒸発釜内に給送
する汲上手段と、蒸発釜内の液面を検出し、液面が一定
量降下したときに前記汲上手段を作動させる液面検出器
と、前記汲上手段による１回の供給量を蒸発釜内の液量
の１／１０以下に抑える規制手段とを備えてなるから、
液面の下降に伴い必要量の補給が連続してでき、処理能
力を向上させる。また、１回の供給量が規制されるの
で、ヒートポンプ回路の熱バランスが崩されず、蒸留液
成分が安定化するとともに、好ましくない成分の蒸発を
抑えることができるなど、各種の優れた効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願蒸発濃縮装置の概略図である。

【図２】本願蒸発濃縮装置の作用を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 蒸発釜 ２ 冷却釜 ３ 減圧手段 ３ａ エジェクター ３ｂ ポンプ ４ 加熱手段 ５ ヒートポンプ ６ 貯槽（容器） ７ 汲上手段 ８ 邪魔板 ９ 冷却手段 １０ 凝縮水回収容器 １０ａ オーバーフロー水の貯留容器 １１ コンプレッサー １２ 空冷手段 １３ ファン １４ キャピラリーチューブ １５ スラリー溜部 １６ スラリー取出口 １７ 栓手段 １８ 把手 １９ スラリー回収容器 ２０ 回転羽根 ２１ 駆動源 ２２ 出力軸 ２３ 液面検出器 ２４ １回の供給量の規制手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 章一 東京都千代田区内幸町１−１−３ 東京 電力株式会社内 (72)発明者 嶋村 典行 東京都千代田区内幸町１−１−３ 東京 電力株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−172584（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−151301（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03D 3/00 B01D 1/00 C02F 1/04 G03D 13/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水溶液を蒸発濃縮せしめる蒸発釜の加熱
   手段及び蒸気を冷却し凝縮し液化する冷却釜の冷却手段
   としてヒートポンプ回路の放熱部及び吸熱部を用い、該
   蒸発釜と冷却釜とを連通状態として全体を減圧する減圧
   手段を備えた蒸発濃縮装置において、前記水溶液を貯槽
   から汲み上げて蒸発釜内に給送する汲上手段と、蒸発釜
   内の液面を検出し、液面が一定量降下したときに前記汲
   上手段を作動させる液面検出器と、前記汲上手段による
   １回の供給量を蒸発釜内の液量の１／１０以下に抑える
   規制手段とを備えてなることを特徴とする水溶液の蒸発
   濃縮装置。
2. 【請求項２】 前記規制手段が、タイマーによる汲上時
   間の管理又は電磁弁の開時間の管理により行われる請求
   項１に記載の水溶液の蒸発濃縮装置。
3. 【請求項３】 前記濃縮せしめる水溶液が、写真処理廃
   液である請求項１〜３のうちの１に記載の水溶液の蒸発
   濃縮装置。