JPH04341302A - 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）。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ているものもある
。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、蒸発釜
内に水溶液を入れて所謂バッチ方式で濃縮した場合には
問題はないが、濃縮の進行中に新たな水溶液を供給する
方式では蒸発釜内の濃縮液が冷えて熱バランスが崩れ、
処理能力が低下する。また、蒸発中の液に冷たい新たな
液を直接供給すると、大きな突沸が生じ、その液を冷却
釜へ跳ね上げたり液面を大きく揺らすために液面センサ
ーによる検出に狂いが生じたりするなどの問題があった
。

【００１０】この発明は上記の問題を解消するためのも
ので、蒸発処理速度を速め、かつ安定化させるとともに
、突沸を無くすか、突沸が生じたとしても液面センサー
の周囲は波立たない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、前記水溶液を貯槽か
ら汲み上げて蒸発釜内に供給する汲上手段と、該汲上手
段による汲上液を釜内で接触させる障害物と、蒸発釜内
の液面高さを検出する液面検出器と、液面が一定量降下
したときに汲上手段を作動させる制御手段とを備え、新
たな液を突沸が生じないように供給できるように構成し
た。また、液面検出器の液面センサーを、釜内の隔離室
に設置することにより、新たな液の供給時にたとえ突沸
が生じたとしても液面センサーの周囲を波立たないよう
に構成した。更に、前記汲上液の少なくとも一部で液面
センサーを洗浄するようにし、濃縮物で汚されて感度が
低下しないように構成した。更にまた、ヒートポンプ回
路の放熱部の一部を蒸発釜内の液面から露出させ、該露
出部に汲上液の少なくとも一部を接触させ、蒸発処理速
度を速め、かつ安定化させ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、釜内で障害物に
接触させて液面を波立たせないように供給される。この
障害物とは蒸発釜１内で空中に露出させた加熱手段４で
あるとか、図１の如く適当な傾斜角を有する邪魔板８で
あるとか、蒸発釜１の側壁内面であるとかである。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Ｗをセ
ンサー（浮き部材）２３ａにて検出する液面検出器、２
３ｂは液面が基準位置から一定量降下したときに前記汲
上手段７に駆動信号を出力する制御手段である。この制
御手段２３ｂからの信号を受領した汲上手段７は貯槽６
から新たな廃液を汲上げて蒸発釜１内へ蒸発量に対応し
た量を供給する。新たな廃液の供給時は邪魔板（障害物
）８を介して行われ、沸騰している濃縮液へは直接供給
されないようにしている。即ち、大きな突沸を生じさせ
ないようにすること、及び、蒸発釜１内の液温を急冷さ
せないようにしてヒートポンプ回路の熱バランスを崩さ
せない配慮である。

【００２０】２４は前記液面検出器２３のセンサーを蒸
発釜内で隔離する隔離室で、該隔離室２４は図１、図２
の場合にはパイプにて構成され、特に、図１のパイプは
下端を液面に触れない程度に近接し、図２のパイプは下
端が液中に挿入されている。また、図３の場合には蒸発
釜１の内側面に沿った同心管にて構成されている。この
図２、図３の場合は下端において蒸発釜１内の濃縮液と
導通している。この隔離室２４は蒸発釜１内の濃縮液が
沸騰による波立ち、新たな廃液の供給時に生ずる波立ち
、突沸による波立ち等があっても隔離室２４内を平静に
保てるようにしている。即ち、液面検出器２３のセンサ
ー２３ａの上下動を的確に検出できるようにするためで
ある。

【００２１】２５は前記汲上手段７により汲み上げられ
た汲上液の少なくとも一部を、前記液面センサー２３ａ
に向けて放射させるノズルであり、蒸発釜１内の濃縮液
のドロドロした部分が付着した液面センサー２３ａを汲
上液の一部で洗浄し、感度が低下しないようにしている

【００２２】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。

【００２３】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、液面センサー
２３ａを介して液面検出器２３が検出すると、制御手段
２３ｂを介して汲上手段７が作動し、貯槽６より新たな
所定量の廃液を邪魔板（障害物）を介して供給し、一気
に沸騰液中に供給して突沸が生ずることを避けるように
している。この液面センサー２３ａは突沸を生じさせな
い波静かな状態の液面を監視するか、隔離室２４内にて
液面を監視しているから、液面検出器２３から汲上手段
７へ正確な信号を出力できる。このようにして蒸発釜１
内で蒸発と補給が繰り返し行いつつ廃液の濃縮を図るこ
とから、蒸発処理能力が高くなる上に、熱バランスを崩
さず、蒸発処理速度が安定化する。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】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、この発明の第一は水溶液を
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
に供給する汲上手段と、該汲上手段による汲上液を釜内
で接触させる障害物と、蒸発釜内の液面高さを検出する
液面検出器と、液面が一定量降下したときに汲上手段を
作動させる制御手段とを備えてなるから、障害物を介し
て供給される新たな液により蒸発釜内に突沸を生じさせ
ず、センサーの液面高さの検出能力が高くなり、蒸発処
理を安定化させ得る。また、この発明の第二は水溶液を
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
に供給する汲上手段と、蒸発釜内の液面をセンサーによ
り検出し、該液面が一定量降下したときに汲上手段を作
動させる液面検出器とを設けるとともに、蒸発釜の加熱
手段を構成する放熱部の少なくとも一部を液面上に露出
するように設け、かつ、前記液面検出器のセンサーを釜
内の隔離室にて隔離してなるから、新たな液の供給時に
たとえ突沸が生じたとしても液面センサーの周囲は他の
部分と異なり波立ちがないので、液面の高さを正確な情
報として得ることができる。更に、この発明は汲上液の
少なくとも一部で液面センサーを洗浄するときは、その
性能を長期にわたって維持させることができる。また、
ヒートポンプ回路の放熱部の一部を蒸発釜内の液面から
露出させ、該露出部に汲上液の少なくとも一部を接触さ
せるときは、供給した新たな液の蒸発を速め、処理速度
を迅速かつ安定化させる利点があるなど、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】液面センサーの隔離室の第一例を示し、（ａ）
は略示的正面断面図、（ｂ）は略示的平面図である。

【図３】液面センサーの隔離室の第二例を示し、（ａ）
は略示的正面断面図、（ｂ）は略示的平面図である。

【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 ２３ａ　　液面センサー ２３ｂ　　制御手段 ２４　　隔離室 ２５　　液面センサー洗浄ノズル

Claims (5)

【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供給する汲上手段と、該汲
   上手段による汲上液を釜内で接触させる障害物と、蒸発
   釜内の液面高さを検出する液面検出器と、液面が一定量
   降下したときに汲上手段を作動させる制御手段とを備え
   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】　　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供給する汲上手段と、蒸発
   釜内の液面をセンサーにより検出し、該液面が一定量降
   下したときに汲上手段を作動させる液面検出器とを設け
   るとともに、蒸発釜の加熱手段を構成する放熱部の少な
   くとも一部を液面上に露出するように設け、かつ、前記
   液面検出器のセンサーを釜内の隔離室にて隔離してなる
   水溶液の蒸発濃縮装置。
3. 【請求項３】　　前記汲上液の少なくとも一部で液面セ
   ンサーを洗浄するようにした請求項１又は２に記載の水
   溶液の蒸発濃縮装置。
4. 【請求項４】　　前記ヒートポンプ回路の放熱部の一部
   を蒸発釜内の液面から露出させ、該露出部に汲上液の少
   なくとも一部を接触させるようにした請求項１〜３のう
   ちの１に記載の水溶液の蒸発濃縮装置。
5. 【請求項５】　　前記水溶液が、写真処理廃液である請
   求項１〜４のうちの１に記載の水溶液の蒸発濃縮装置。