JPH0691101A - 熱媒体を使用する溶液濃縮方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 写真処理廃液等溶液の濃縮方法及び装置は減
圧手段によりかなり良好な状態にはなっているが、十分
でなく、濃縮カラムも加熱気味で臭気発生が多目であり
装置内部の汚れやそれによる耐久性の低下があり、回収
される蒸留水もそのまま再利用しにくい状態であり、こ
れらの問題を解決することが目的である。 【構成】 熱媒体を使用して溶液の加熱蒸発と該蒸気の
冷却凝縮を行い該溶液を濃縮するヒートポンプ方式の蒸
発濃縮装置を使用する方法において、該溶液を事前に水
で希釈して、含有成分濃度を低下させながら、運転する
ことにより、加熱部熱交換器の伝熱効率を高め、ヒート
ポンプの熱効率を向上させるようにしたことを特徴とす
る熱媒体を使用する溶液濃縮方法及び装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水溶液、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。更に詳しくは、蒸発濃縮して蒸留水を分
離除去する際に蒸発濃縮を効率よく促進し、かつ蒸留水
の含有成分を減少させる方法および装置に関する。

【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、水洗
等、カラー感光材料の場合には発色現像、漂白定着（又
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。

【０００３】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。

【０００４】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希釈されて下水道等に廃
棄されていた。

【０００５】しかしながら、近年の公害規制の強化によ
り、水洗水や冷却水の下水道や河川への廃棄は可能であ
るが、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、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。しかしながら、廃液処理業者に委託
する方法は、廃液を貯留しておくのにかなりのスペース
が必要となるし、またコスト的にも極めて高価であり、
さらに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。

【０００６】さらに、具体的には、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は、活性汚泥法
（例えば、特公昭51-12943号及び同昭51-7952号等）、
蒸発法（特開昭49-89437号及び同56-33996号等）、電解
酸化法（特開昭48-84462号、同49-119458号、特公昭53-
43478号、特開昭49-119457号等）、イオン交換法（特公
昭51-37704号、特開昭53-383号、特公昭53-43271号
等）、逆浸透法(特開昭50-22463号等)化学的処理法(特
開昭49-64257号、特公昭57-37396号、特開昭53-12152
号、同49-58833号、同53-63763号、特公昭57-37395号
等)等が知られているが、これらは未だ充分ではない。

【０００７】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。このような処理では
処理液の温度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。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では自動現像機からの水洗水や
冷却水を伴う写真処理廃液がある場合と比べて水によっ
て希釈されないためその公害負荷が極めて大きいが一方
において廃液量が少ない特徴がある。

【０００８】従って、この廃液量が少ないことにより、
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るとか、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するとか温水供給圧のエ
ネルギー費を要するとかいったような欠点が解消され、
オフィスマシンとして使用できるぐらいコンパクト化、
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。

【０００９】しかしながら、この反面、その廃液は極め
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、その公害規制に照らしてその廃液を流すことは全
く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
は少ないとはいえ、例えば比較的小規模なカラー処理ラ
ボでも、１日に10ｌ程度となる。

【００１０】従って、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、ミニラボ等では回収効率は悪いため、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。

【００１１】一方、これらの問題を解決するために写真
処理廃液の処理をミニラボ等でも容易に行えることを目
的として、写真処理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おり、例えば、実開昭60-7
0841号等に示されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本出願人等によって開
発されたこのような蒸発濃縮方法及び装置によりかなり
効率の良い蒸発濃縮が達成されているが、まだ十分では
なく、濃縮カラムも加熱気味になり、臭気発生が多めに
なったり、装置内部の汚れも甚だしく耐久性も悪い。更
に、蒸発して回収される蒸留水もそのまま再利用しにく
い場合があるというような問題があった。

【００１３】本発明はこのような問題点を更に掘り下げ
て解決した溶液濃縮方法及び装置を提供することを課題
目的にする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的は次の技術手段
ａ，ｂのいずれかによって達成される。

【００１５】（ａ）熱媒体を使用して溶液の加熱蒸発と
該蒸発蒸気の冷却凝縮を行い該溶液を濃縮するヒートポ
ンプ方式の蒸発濃縮装置を使用する方法において、該溶
液を濃縮までのプロセス中に水で希釈して、含有成分濃
度を低下させながら、運転することにより、加熱部熱交
換器の伝熱効率を高め、ヒートポンプの熱効率を向上さ
せるようにしたことを特徴とする熱媒体を使用する溶液
濃縮方法。

【００１６】（ｂ）熱媒体を使用して溶液の加熱蒸発と
該蒸発蒸気の冷却凝縮を行い該溶液を濃縮するヒートポ
ンプ方式の蒸発濃縮装置であって、該溶液を濃縮までの
プロセス中に水で希釈する給水手段と該溶液に対する時
系列的給水可変制御手段とを有することを特徴とする熱
媒体を使用する溶液濃縮装置。

【００１７】

【実施例】本発明の溶液濃縮方法及び装置の実施例を図
１の概要図を用いて説明する。溶液としては写真処理廃
液を用いた。

【００１８】減圧に耐える蒸発濃縮カラム１内に、写真
処理廃液を注入貯留し、該カラム１とほぼ同心の外側に
冷却凝縮カラム１Ａを設け、両カラムを上部で連通して
おき、両カラム共通に減圧手段７Ｂを接続して、減圧す
る如くした。大気圧より低い減圧下では、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。次に該カラム１内には、３次
元配置とした加熱手段２を設け、この加熱手段２は、そ
の下部を上記写真処理廃液の貯留部４に浸し、該写真処
理廃液を加熱する如くし、その上部は、該写真処理廃液
の貯留部から突出して空中にあり、この部分に、該写真
処理廃液を、廃液貯槽（容器）31から電磁バルブ６Ａ及
び送液ポンプ７からなる溶液給送手段３をもって、上方
のノズル７Ａから散布し、カラム内に給送し、減圧下で
の加熱蒸発に加え、散布滴下過程での加熱蒸発を繰り返
し、効率よく急速に濃縮化を行なうものである。

【００１９】この際溶液の濃度が高いと該溶液の散布滴
下過程での加熱蒸発が早くなりカラムの昇温が大きくな
り臭気等の発生や突沸現象が伴うようになる。また、濃
度が高いと溶液に含有する水分と他の成分との分離が悪
くなり熱交換器との伝熱効率が低下する。この分離を良
くし伝熱効率を向上するための手段として水道水を濃縮
濃度に応じて注入希釈させることが望ましいと考えるよ
うになった。

【００２０】その注入希釈手段として図１に示すような
注入装置及びその制御装置を付加した。水道水は水槽72
に溜められ電磁バルブ73を経てパイプ74で連結されたノ
ズル75より蒸発カラム１の中に上方から散布注入され
る。

【００２１】そして電磁バルブ73と６Ａとポンプ７の駆
動回路及び蒸発濃縮カラム１のレベル検知器64の検出値
は制御器76に結線されている。溶液の貯槽31からの供給
量に対して水槽72から水道水の供給量が適切になるよう
に制御している。

【００２２】その制御では溶液の希釈率が１倍より大き
く10倍より小さい範囲にコントロールされるようにして
ある。

【００２３】尚、水槽72内の水位は機械的なレベル検出
器71によって検知され水道水は機械的バルブによって自
動的に水位を保つようにしてある。本実施例では水道水
等の注入を蒸発カラムの中で加熱されている溶液中に直
接散布するようにしているが、注入後撹拌するようにし
てもよく、この他、溶液貯槽31中に水道水を注入して希
釈状態にしてから蒸発濃縮カラム１に希釈溶液を注入し
てもよい。

【００２４】その注入量のコントロールは、本実施例の
手段とほぼ同様にすればよい。

【００２５】また、これによって蒸留水全量に対する水
以外の成分の含有率が低下し、再利用に際し特別の処理
を必要としないという利点が生まれる。

【００２６】そして、突沸現象のような不安定現象もな
くなり、蒸発カラム等の内部の汚れもなくなり装置の耐
久性も向上するようになる。

【００２７】このようにして蒸発した水分は、この蒸発
濃縮カラム１内の上部に設けられた連通部に通じている
冷却凝縮カラム１Ａ内の凝縮水の案内部をも形成してい
る螺旋パイプ状の冷却手段８Ａと該カラム１Ａの底部の
水受け８Ｃを設けることによって、コンパクト化と、両
カラム内の減圧安定化のために寄与する如くした。一
方、上記の蒸発濃縮を繰り返して、高濃度に固形化した
成分はこの蒸発濃縮カラム１の底部の撹拌羽根によって
周辺の排出口に集められ、下部に連結した容器12で受け
取り回収される。この発明において加熱手段２を液中と
空中とにまたがる３次元配置とした理由は液中部分はお
もに写真処理廃液の予熱に当たり空中の部分はこれに散
布滴下する写真処理廃液や水道水との接触面積を大きく
する効果があり、上述のような適度の希釈状態にある溶
液に対してガス発生の無い低温蒸発を均一に効率よく行
なうのに効果がある。さらにこの蒸発濃縮カラム１と同
心的に外側に設けられた冷却凝縮カラム１Ａには冷却手
段８Ａを設けて、連通部を通じて入って来る水蒸気を捕
らえて冷却凝縮して、水滴として回収する如くした。こ
れは発生蒸気によって、この両カラム内の減圧バランス
が崩れ、減圧装置７（本実施例ではエジェクターを使
用）で規定の減圧状態を維持するために多大の負荷がか
かるのを軽減する効果がある。即ち発生蒸気により両カ
ラム内の圧力が上昇するところをすぐさま冷却凝縮して
圧力上昇を抑制するのである。

【００２８】この構成において、加熱手段２の上記液中
部分を当該減圧蒸発に最適な温度とすると、この加熱手
段２と一体で上記空中にある部分も同じ温度で管理さ
れ、電熱効果の相違で、空中にある部分の実質的な表面
温度は高くなり、これに、写真処理廃液が触れると急加
熱による不快ガスの発生もあるので、上方から供給散布
する写真処理廃液について上述のように希釈度の管理と
その量を加減することが好ましい。

【００２９】さらに前述のように上記加熱手段２および
冷却手段８Ａは本発明ではヒートポンプを使用した。そ
してこの冷却手段の表面に水蒸気が触れて凝縮し、水滴
となって、この冷却手段８Ａを伝わって水回収容器９に
集められる。加熱手段２の表面温度は好ましくは100℃
以下で、臭気ガス発生を防止するには特に、20℃〜60℃
が最も好ましい。

【００３０】上記加熱手段２にヒートポンプの放熱部を
用い、上記冷却手段８Ａおよび水回収容器９内に設けた
冷却手段８Ｂにヒートポンプの吸熱部を使用してある。

【００３１】そして加熱手段２を構成するヒートポンプ
の凝縮器をチャージさせるチャージパイプ25および該加
熱手段２の後に配管した膨張弁の役目をするキャピラリ
ーチューブ26や、冷却手段８Ａのアウト側に配設される
冷媒圧縮用のコンプレッサー21およびその加圧圧縮され
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
に空冷凝縮させる空冷凝縮器22、およびそのファン24と
ファンモータ23は冷却凝縮カラム１Ａの更に外に置かれ
ている。

【００３２】しかしこれ等外置き部材の占めるスペース
はそれ程大きくはなく、設置面積の大半は両カラムによ
って占められる。

【００３３】前述の適切な設定温度は臭気ガスの発生が
抑えられしかも蒸発濃縮効率が著しく低下しないための
温度であり、これが前述のように60℃以下20℃以上にし
ておくことが効果的であることを本出願人は実験的に確
認した。

【００３４】さて、冷媒は、加熱手段２の凝縮器を通り
キャピラリーチューブ26から、水回収容器９内の冷却手
段８Ｂに接続され更にその延長が冷却手段８Ａ即ち冷却
凝縮カラム１Ａ内の冷媒蒸発器に接続されたパイプ内を
通り両カラム外のコンプレッサー21に還るようにしてあ
る。

【００３５】そして、水回収容器９内の冷水は水循環ポ
ンプ（Ｐ−２）33によって減圧手段（エジェクター）７
Ｂにつなげられ、冷却凝縮カラム１Ａの凝縮液回収口８
Ｃからパイプ34で引かれた水を水回収容器９に入れると
共に同時に両カラム内の減圧を行うようにしてある。

【００３６】また、水回収容器９からオーバーフローし
た水はパイプ36によって水槽35に送られて再利用に待機
する。そして勿論、この回収された水は蒸発に寄与した
水分が多く占めており、必然的に希釈度が高く、公害負
荷が激減しているので再利用が可能であると共に下水に
排水させることも可能である。

【００３７】このようにしてかなり単純なヒートポンプ
により蒸発蒸気は多くが液化され、わずかが排気口36Ａ
から排気されるので、臭気も完全に防止されるようにな
る。

【００３８】なお、写真処理廃液の蒸発濃縮カラム１内
への補給の量と時期は前述のようにレベルセンサー（Ｌ
Ｃ）64の検知情報によって行われるようにしてある。

【００３９】本実施例では蒸発濃縮カラム１と冷却凝縮
カラム１Ａを別々に離して設けることなくほぼ同心に重
ねて２重にしたので場所を大きく占有することがなくな
り装置をかなり小型にしてしまうことが可能になった。
これにより小規模ラボにおいてもオンラインで廃液処理
を行うことがそれ程スペースの増設を求めることなく実
現可能になった。

【００４０】なお、本実施例では内側が蒸発濃縮カラム
であり外側を冷却凝縮カラムとしたが、外側を蒸発濃縮
カラム、内側を冷却凝縮カラムとすることも可能であ
る。

【００４１】

【発明の効果】本発明により溶液、特に写真処理廃液の
蒸発濃縮を行って得られる凝縮蒸溜水の臭気ガス濃度を
低下させ該蒸留水の再利用が可能になると共に水分の多
い溶液として該廃液を蒸発カラム内に入れるので該カラ
ム内の汚れがなくなり耐久性が増すようになり、また、
蒸発濃縮装置そのものが小型化されるので、小規模のラ
ボにおいても設置スペースの増加による障害も避けられ
るようになり、オンラインでの写真処理廃液の濃縮を容
易で安定確実なものにすることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶液濃縮方法及び装置の１実施例の概
略図。

【符号の説明】

１ 蒸発濃縮カラム １Ａ 冷却凝縮カラム ２ 加熱手段 ３ 溶液給送手段 ４ 貯留部 ６Ａ，73 電磁バルブ ７ 送液ポンプ ７Ａ ノズル ７Ｂ 減圧手段 ８Ａ，８Ｂ 冷却手段 31 溶液槽（写真処理廃液槽） 64，71 レベル検出器 72 水槽 75 ノズル 76 制御器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱媒体を使用して溶液の加熱蒸発と該蒸
   発蒸気の冷却凝縮を行い該溶液を濃縮するヒートポンプ
   方式の蒸発濃縮装置を使用する方法において、該溶液を
   濃縮までのプロセス中に水で希釈して、含有成分濃度を
   低下させながら、運転することにより、加熱部熱交換器
   の伝熱効率を高め、ヒートポンプの熱効率を向上させる
   ようにしたことを特徴とする熱媒体を使用する溶液濃縮
   方法。
2. 【請求項２】 熱媒体を使用して溶液の加熱蒸発と該蒸
   発蒸気の冷却凝縮を行い該溶液を濃縮するヒートポンプ
   方式の蒸発濃縮装置であって、該溶液を濃縮までのプロ
   セス中に水で希釈する給水手段と該溶液に対する時系列
   的給水可変制御手段とを有することを特徴とする熱媒体
   を使用する溶液濃縮装置。