JPH04338948A - 水溶液の蒸発濃縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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）。また、廃液を蒸
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た装置も開発されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、写真処
理廃液等の水溶液はその水分量や非蒸発成分量が異なる
ため、蒸発濃縮時間も一定ではない。従って、濃縮運転
終了をタイマー等によって時間的に決定すると操作ミス
が生ずる虞れがあった。即ち、タイマー等で運転時間を
一定にすると、非蒸発成分濃度の薄い液では効率が悪く
なり、濃い液では時間が無駄になるばかりでなく、装置
を酷使する結果、その耐用年数を短縮させるという問題
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、濃縮運転時間が比較的長く必要な非蒸発成分濃度
の薄い液でも、この逆に濃縮運転時間が比較的短くて済
む非蒸発成分濃度の濃い液でも効率よく蒸発濃縮処理し
、常に、一定の濃度で濃縮運転を停止できるようにした
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、前記ヒートポンプ回
路の加熱域の適所の冷媒温度を検出する冷媒温度検出器
と、該冷媒温度検出器が設定温度に達したときに、濃縮
運転を停止させる濃縮運転制御手段とを備え、非蒸発成
分濃度の薄い液でも濃い液でも効率よく最小限の時間で
濃縮処理ができるように構成したものである。この場合
、冷媒温度検出器の設置個所は、ヒートポンプ回路のコ
ンプレッサーと放熱部との間でも、ヒートポンプ回路の
放熱部と膨張弁或いはキャピタリチューブとの間でもよ
い。勿論、それぞれの設置個所により設定温度は異なる
。

【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内に給送する電磁弁を備えた汲上手段
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、その場合は伝
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５の冷媒圧縮用の
コンプレッサー、１２は前記蒸発釜１の加熱手段４の上
流側に設けた冷媒空冷手段である。冷媒空冷手段１２は
前記コンプレッサー１１に加圧圧縮されて高温にされた
冷媒を適切な設定温度にまで下げるためのものであり、
空冷ファン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あり、該キャピラリーチューブ１
４の下流側の吸熱部は前記凝縮水回収容器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】前記ヒートポンプ回路５の加熱域（コンプ
レッサー１１からキャピラリーチューブ１４までの間）
の適所Ａ、Ｂには冷媒温度検出器２３が設けられている
。該冷媒温度検出器２３は冷媒導通パイプの表面温度か
ら冷媒温度を検出するものである。また、冷媒温度検出
器２３は温度設定器、比較器を備え、その検出温度が温
度設定器にて設定した設定温度と比較し、その温度に達
しているときは、非蒸発成分濃度の薄い液でも濃い液で
も一定の濃度で濃縮処理が終了したと判断して図２に示
す如く濃縮運転制御手段２４に停止信号を出力する。 この信号を受領した濃縮運転制御手段２４はコンプレッ
サー１１、冷媒空冷手段１２の空冷ファン１３及び減圧
手段３のポンプ３ｂの作動を停止させるとともに、図示
しない表示窓に作業終了表示を行うか、或いは音声発生
手段にて作業終了を告知するようになっている。なお、
前記減圧手段３のポンプ３ｂのみは蒸発釜乃至冷却釜内
が大気圧に戻った後に遅れて停止させることが好ましい
。なぜならば、蒸発釜乃至冷却釜内への凝縮水の逆流を
防止するためである。

【００２０】前記冷媒温度検出器２３の設置個所Ａ、即
ち、ヒートポンプ回路５のコンプレッサー１１と冷媒空
冷手段１２との間では、コンプレッサー１１にて加圧圧
縮されて高温にされた直後の冷媒を検温するから、その
設定温度は８０〜１３０℃の範囲で決定され、設置個所
Ｂ、即ち、蒸発釜１の加熱手段４を構成する放熱部と膨
張弁又はキャピラリーチューブ１４との間では、蒸発釜
１内で熱を奪われた後であるから、その設定温度は４５
〜８０℃の範囲で決定されることとなる。

【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が減少するに伴い、汲上
手段７が作動し補給するから蒸発釜１内では蒸発補給が
繰り返し行われ、廃液を徐々に濃縮する。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】しかして、蒸発釜１内の廃液濃度が向上す
ると、その液に対して冷媒の熱が伝わり難くなる。即ち
、放熱部の周囲が断熱されたと同じ状態になるからであ
る。換言すれば、放熱部を流動する冷媒は、廃液濃度が
低いときは液に熱を奪われ、廃液濃度が高くなるに従っ
て液に熱が奪われ難くなるから、冷媒の温度は廃液の濃
度が低いときより濃くなったときの方が高温になる。 つまり、蒸発濃縮処理する水溶液毎に、前記Ａ及びＢ個
所における冷媒温度と蒸発釜１内の液の濃度との関係を
データ化しておけば、その点での冷媒温度を冷媒温度検
出器２３にて検出することにより、廃液濃度、即ち、濃
縮処理の終了を知ることができる。つまり冷媒温度検出
器２３にて冷媒温度を検出し、それを設定温度に照らし
て濃縮運転を停止させれば、濃縮運転時間が比較的長く
必要な非蒸発成分濃度の薄い液でもこの逆に濃縮運転時
間が比較的短くて済む非蒸発成分濃度の濃い液でも、常
に、一定の廃液濃度で処理終了ができる

【００２４】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１９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。

【００２５】

【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、前記ヒートポンプ回路の加熱域の適所の冷媒温度
を検出する冷媒温度検出器と、該冷媒温度検出器が設定
温度に達したときに、濃縮運転を停止させる濃縮運転制
御手段とを備えたから、濃縮運転時間が比較的長く必要
な非蒸発成分濃度の薄い液でも、この逆に、濃縮運転時
間が比較的短くて済む非蒸発成分濃度の濃い液でも効率
よく蒸発濃縮処理し、常に、一定の濃度で濃縮運転を停
止でき、処理の効率化が図れるとともに、運転時間に無
駄がないなど、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　　空冷凝縮器 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　　冷媒温度検出器 ２４　　濃縮運転制御手段 Ａ、Ｂ　　冷媒温度検出器の設置個所

Claims (4)

【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、前記ヒートポン
   プ回路の加熱域の適所の冷媒温度を検出する冷媒温度検
   出器と、該冷媒温度検出器が設定温度に達したときに、
   濃縮運転を停止させる濃縮運転制御手段とを備えたこと
   を特徴とする水溶液の蒸発濃縮装置。
2. 【請求項２】　　前記空冷手段の設置が、ヒートポンプ
   回路のコンプレッサーと蒸発釜の加熱手段を構成する放
   熱部との間である請求項１に記載の水溶液の蒸発濃縮装
   置。
3. 【請求項３】　　前記冷媒温度検出器の設置が、蒸発釜
   の加熱手段を構成する放熱部と膨張弁又はキャピラリー
   チューブとの間である請求項１又は２に記載の水溶液の
   蒸発濃縮装置。
4. 【請求項４】　　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。