(57)【要約】【課題】より簡易な機構によって廃液を処理する。【解決手段】廃液槽１２には廃液２２が収容される。コンプレッサー１６から蒸留部１４の冷却コンデンサー４４に冷気が供給され、これにより、冷却コンデンサー４４が冷却される。排熱としての暖気がコンプレッサー１６から廃液槽１２に供給され、これにより、廃液槽１２内の廃液２２が加熱される。廃液２２から蒸発した水蒸気は、蒸留部１４内の空間４６に上昇し、ファン５２によって流路４２に送られる。流路４２にて、水蒸気が冷却コンデンサー４４によって冷却されて凝集され、水分が生成される。その水分は、排水口５８から排出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃液を収容する廃液槽と、
前記廃液槽内の廃液を加熱する加熱部と、
前記加熱部による加熱によって蒸発した水蒸気を冷却することにより水蒸気を凝集する蒸留部と、
前記蒸留部による凝集によって生成された水分を排水する排水部と、
を含むことを特徴とする減溶化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の減溶化装置において、
前記加熱部は、暖気によって前記廃液槽内の廃液を加熱し、
前記蒸留部は、冷気によって前記水蒸気を冷却する、
ことを特徴とする減溶化装置。
【請求項３】
請求項２に記載の減溶化装置において、
前記暖気を生成して前記加熱部に供給するとともに、前記冷気を生成して前記蒸留部に供給するコンプレッサーを更に含む、
ことを特徴とする減溶化装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の減溶化装置において、
前記暖気の温度は、前記廃液槽内の廃液を沸騰させない程度の温度である、
ことを特徴とする減溶化装置。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の減溶化装置において、
前記蒸留部は、前記冷気によって冷却される冷却コンデンサーを含み、冷却された前記冷却コンデンサーによって水蒸気を冷却することにより水蒸気を凝集する、
ことを特徴とする減溶化装置。
【請求項６】
請求項５に記載の減溶化装置において、
前記蒸留部は、前記廃液槽から蒸発した水蒸気を前記冷却コンデンサーに送るファンを含む、
ことを特徴とする減溶化装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の減溶化装置において、
前記冷却コンデンサーによって水蒸気が凝集されることにより乾燥空気が生成され、前記乾燥空気は、前記蒸留部内を循環する、
ことを特徴とする減溶化装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の減溶化装置において、
前記廃液槽と前記蒸留部は着脱可能に設けられている、
ことを特徴とする減溶化装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の減溶化装置において、
前記廃液槽と前記蒸留部は密閉型の容器である、
ことを特徴とする減溶化装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の減溶化装置において、
前記廃液槽は、
前記廃液槽内の廃液の量の下限レベルを検出する下限センサーと、
前記廃液槽内の廃液の量の上限レベルを検出する上限センサーと、
を含み、
前記下限センサーが廃液の量の下限レベルを検出した場合、前記廃液槽に廃液が供給され、前記上限センサーが廃液の量の上限レベルを検出した場合、前記廃液槽への廃液の供給が停止される、
ことを特徴とする減溶化装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の減溶化装置において、
前記下限センサーは、前記廃液槽内の廃液の液面の下限レベルを検出するセンサーであり、
前記上限センサーは、前記廃液槽内の廃液の液面の上限レベルを検出するセンサーであり、
前記下限センサーが廃液の液面を検出した場合、前記廃液槽に廃液が供給され、前記上限センサーが廃液の液面を検出した場合、前記廃液槽への廃液の供給が停止される、
ことを特徴とする減溶化装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の減溶化装置において、
前記廃液槽には、残留物回収用の樹脂製袋を固定するための固定具が設けられており、
廃液は、前記廃液槽内において前記樹脂製袋内に収容される、
ことを特徴とする減溶化装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の減溶化装置において、
廃液処理が完了した後、前記加熱部は廃液の加熱を中止して前記廃液槽内を冷却する、
ことを特徴とする減溶化装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の減溶化装置において、
前記加熱部による冷却は、コンプレッサーから供給される冷気によって行われる、
ことを特徴とする減溶化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃液を処理する減溶化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃液を処理する場合、通常、廃液処理設備が用いられる。例えば、廃液処理設備を用いて、界面活性剤等の溶液や食品等を対象として廃液処理が行われている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−５２１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、廃液処理設備は、一般的に大規模なプラント等によって構成されているため、建設コストやランニングコストが膨大になるという問題が生じる。
【０００５】
本発明の目的は、より簡易な機構によって廃液を処理することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る減溶化装置は、廃液を収容する廃液槽と、前記廃液槽内の廃液を加熱する加熱部と、前記加熱部による加熱によって蒸発した水蒸気を冷却することにより水蒸気を凝集する蒸留部と、前記蒸留部による凝集によって生成された水分を排水する排水部と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
上記の構成においては、加熱部によって廃液が加熱されることにより水蒸気が生成され、その水蒸気が蒸留部によって冷却されることにより凝集される。その凝集によって水分が生成され、その水分は外部に排出される。廃液を加熱することにより、蒸発が促進される。この構成によると、廃液の加熱と水蒸気の凝集とを組み合わせることにより、簡便な機構によって廃液が処理される。廃液は、例えば、産業廃液や食品生産ラインから排出された廃液等である。
【０００８】
前記加熱部は、暖気によって前記廃液槽内の廃液を加熱し、前記蒸留部は、冷気によって前記水蒸気を冷却してもよい。別の例として、温水によって廃液を加熱し、冷水によって水蒸気を冷却してもよい。
【０００９】
本発明に係る減溶化装置は、前記暖気を生成して前記加熱部に供給するとともに、前記冷気を生成して前記蒸留部に供給するコンプレッサーを更に含んでもよい。
【００１０】
上記の構成においては、コンプレッサーによって冷気が生成されて蒸留部に供給されるとともに、排気熱としての暖気が生成されて加熱部に供給される。これにより、例えばヒーターを用いて廃液を加熱する場合と比べて、エネルギー効率が向上し、より低電力で廃液を処理することが可能となる。
【００１１】
前記暖気の温度は、前記廃液槽内の廃液を沸騰させない程度の温度であってもよい。
【００１２】
上記の構成によると、廃液を沸騰させる温度の暖気を用いる場合と比べて、低電力で廃液を処理することが可能となる。また、廃液を沸騰させる温度よりも低い温度（低温）で廃液を蒸発させることにより、廃液処理後の残留物の温度が低くなるため、残留物の取り扱いが容易となる。例えば、プラスチック袋等の樹脂袋を使用して残留物を回収することができる。なお、廃液を沸騰させなくても、廃液を加熱することにより廃液は蒸発し、これにより、水蒸気が生成される。
【００１３】
前記蒸留部は、前記冷気によって冷却される冷却コンデンサーを含み、冷却された前記冷却コンデンサーによって水蒸気を冷却することにより水蒸気を凝集してもよい。
【００１４】
前記蒸留部は、前記廃液槽から蒸発した水蒸気を前記冷却コンデンサーに送るファンを含んでもよい。
【００１５】
上記の構成によると、ファンによって水蒸気が強制的に冷却コンデンサーに送られ、これにより、効率的に水蒸気を凝集させることが可能となる。
【００１６】
前記冷却コンデンサーによって水蒸気が凝集されることにより乾燥空気が生成され、前記乾燥空気は、前記蒸留部内を循環してもよい。
【００１７】
前記廃液槽と前記蒸留部は着脱可能に設けられていてもよい。
【００１８】
上記の構成によると、作業効率が向上する。例えば、廃液槽から蒸留部を取り外して、廃液槽から残留物を取り除いたり、廃液槽を清掃したりすることが可能となる。また、廃液量に応じて廃液槽が交換されてもよい。例えば、廃液量に応じた容量を有する廃液槽が蒸留部に取り付けられてもよい。
【００１９】
前記廃液槽と前記蒸留部は密閉型の容器であってもよい。
【００２０】
上述したように、廃液を蒸発させることで生成された水蒸気は、冷却されて水分として排出される。それ故、水蒸気がそのまま周囲環境に排出されないので、周囲環境への臭気漏れが防止される。これに加えて、廃液槽と蒸留部は密閉型の容器であるため、臭気漏れを更に防止することが可能となる。
【００２１】
前記廃液槽は、前記廃液槽内の廃液の量の下限レベルを検出する下限センサーと、前記廃液槽内の廃液の量の上限レベルを検出する上限センサーと、を含み、前記下限センサーが廃液の量の下限レベルを検出した場合、前記廃液槽に廃液が供給され、前記上限センサーが廃液の量の上限レベルを検出した場合、前記廃液槽への廃液の供給が停止されてもよい。
【００２２】
上記の構成によると、廃液処理によって廃液の量が下限レベルに達すると、廃液槽に廃液が供給され、廃液の量が上限レベルに達すると、廃液の供給が停止される。これにより、減溶化装置を連続稼働させることが可能となる。例えば、減溶化装置を自動で連続稼働させることが可能となる。上記の構成においては、例えば、廃液量が下限レベルに達すると、廃液バルブが開操作されて、廃液槽に廃液が供給され、廃液量が上限レベルに達すると、廃液バルブが閉操作されて、廃液の供給が停止される。廃液バルブの開操作及び閉操作は、例えば自動で行われる。もちろん、廃液バルブの開操作及び閉操作は、作業者によるマニュアル操作によって行われてもよい。この場合、例えば、廃液量が下限レベルに達すると、その旨を示す情報が出力され（例えば、下限レベルを示すランプを点灯させ、又は、下限レベルを示す音を発生させ）、廃液量が上限レベルに達すると、その旨を示す情報が出力されてもよい（例えば、上限レベルを示すランプを点灯させてもよいし、上限レベルを示す音を発生させてもよい）。このようにして、作業者に廃液バルブの操作を促してもよい。なお、作業者が減溶化装置をマニュアル操作で運転又は停止させてもよい。例えば、運転ボタンが減溶化装置に設けられており、その運転ボタンが作業者によって押されると、廃液処理が始まる。また、停止ボタンが減溶化装置に設けられており、その停止ボタンが作業者によって押されると、廃液処理が停止される。
【００２３】
前記下限センサーは、前記廃液槽内の廃液の液面の下限レベルを検出するセンサーであり、前記上限センサーは、前記廃液槽内の廃液の液面の上限レベルを検出するセンサーであり、前記下限センサーが廃液の液面を検出した場合、前記廃液槽に廃液が供給され、前記上限センサーが廃液の液面を検出した場合、前記廃液槽への廃液の供給が停止されてもよい。
【００２４】
前記廃液槽には、残留物回収用の樹脂製袋を固定するための固定具が設けられており、廃液は、前記廃液槽内において前記樹脂製袋内に収容されてもよい。
【００２５】
樹脂製袋は、例えばプラスチック製袋である。例えば、耐熱性プラスチック製袋が樹脂製袋として用いられてもよい。廃液処理が進むと、樹脂製袋内に残留物が残る。上記の構成によると、樹脂製袋内に残留物が残るので、樹脂製袋を回収することにより、簡単に残留物を廃液槽から取り除くことが可能となる。なお、タイマーによって時間を計測し、廃液処理開始時点から所定時間が経過した後に、樹脂製袋の交換を促すための情報を出力してもよい。例えば、樹脂製袋の交換を促すためのランプを点灯させてもよいし、樹脂製袋の交換を促すための音を発生させてもよい。所定時間は、例えば一定時間であってもよいし、樹脂製袋の容量に応じて設定されてもよいし、作業者によって設定されてもよい。例えば、所定時間は、樹脂製袋から残留物が溢れ出ない程度の処理時間に設定される。
【００２６】
廃液処理が完了した後、前記加熱部は廃液の加熱を中止して前記廃液槽内を冷却してもよい。前記加熱部による冷却は、コンプレッサーから供給される冷気によって行われてもよい。
【００２７】
上記の構成によると、廃液槽内の残留物が冷却され、残留物の回収が容易となる。例えば、食品に関する廃液が処理される場合、残留物を冷却することにより、臭気の発生を防止又は抑制することが可能となる。また、残留物を冷却するほど、残留物の殺菌が可能となる。例えば、残留物を０°付近まで冷却することにより、殺菌が可能となる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によると、より簡易な機構によって廃液を処理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態に係る減溶化装置を示す図である。
【図２】本実施形態に係る減溶化装置の側面図である。
【図３】本実施形態に係る減溶化装置の上面図である。
【図４】本実施形態に係る廃液システムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態に係る減溶化装置について説明する。図１には、本実施形態に係る減溶化装置の一例が示されている。この減溶化装置１０は、例えば、産業廃液や食品生産ラインから排出された廃液等に対して廃液処理を適用することにより、廃液から水分を取り除くための装置である。もちろん、処理対象の廃液は、産業廃液や食品関連の廃液に限られず、他の種類の廃液を対象として廃液処理が行われてもよい。
【００３１】
減溶化装置１０は、大別して、廃液槽１２と蒸留部１４とコンプレッサー１６とを含む。廃液槽１２内に廃液が収容される。コンプレッサー１６はヒートポンプであり、冷気を生成して蒸留部１４に供給するとともに、排熱としての暖気を廃液槽１２に供給する。これにより、廃液槽１２が加熱され、蒸留部１４が冷却される。なお、コンプレッサー１６による冷気及び暖気の供給の代わりに、温水を廃液槽１２に供給することにより廃液槽１２を加熱し、冷水を蒸留部１４に供給することにより蒸留部１４を冷却してもよい。更に別の例として、冷気の代わりに冷媒を供給してもよい。コンプレッサー１６からの暖気によって廃液槽１２内の廃液が加熱され、その加熱によって廃液の蒸発が促される。廃液から発生した水蒸気は蒸留部１４に送られる。コンプレッサー１６からの冷気によって蒸留部１４が冷却され、その冷却によって水蒸気が凝集される。その凝集によって生成された水分は、減溶化装置１０から排出される。これにより、廃液から水分が取り除かれ、廃液槽１２内には残留物が残ることになる。その残留物が例えば作業者によって回収される。以下、減溶化装置１０について詳しく説明する。
【００３２】
廃液槽１２は、例えば円筒状や矩形の箱状等の形状を有する廃液容器（廃液タンク）であり、内部に廃液が収容される空間１８を有している。廃液槽１２は、例えばステンレス等の金属製の容器であってもよいし、樹脂製の容器であってもよい。
【００３３】
廃液槽１２と蒸留部１４は着脱可能に設けられている。廃液槽１２において蒸留部１４と結合する部分（例えば廃液槽１２の上面）には開口部２０が形成されている。後述するように、廃液から発生した水蒸気が、開口部２０を通って蒸留部１４へ送られる。なお、廃液２２の量に応じた容量を有する廃液槽１２を蒸留部１４に取り付けてもよい。つまり、廃液２２の量に応じて廃液槽１２を取り換えてもよい。
【００３４】
廃液槽１２内には廃液２２が収容される。その廃液２２の液面２４が破線で示されている。廃液槽１２には廃液管２６が接続されており、廃液管２６には廃液バルブ２８が設けられている。廃液バルブ２８が開操作されると、廃液管２６を介して廃液が廃液槽１２内に供給される。廃液バルブ２８が閉操作されると、廃液の供給が停止される。廃液バルブ２８の開操作及び閉操作は、自動操作によって行われてもよいし、作業者によるマニュアル操作によって行われてもよい。
【００３５】
廃液槽１２内には、下限センサー３０と上限センサー３２が設けられている。下限センサー３０は、廃液槽１２内における廃液２２の量の下限レベルを検出するセンサーの一例であり、上限センサー３２は、廃液槽１２内における廃液２２の量の上限レベルを検出するセンサーの一例である。具体的には、下限センサー３０及び上限センサー３２は、廃液２２の液面２４を検出するセンサーである。下限センサー３０は、廃液槽１２内において上限センサー３２よりも底部側（下面側）に配置されており、廃液２２の液面２４の下限レベルを検出する。上限センサー３２は、廃液槽１２内において下限センサー３０よりも上部側（開口部２０が形成されている上面側）に配置されており、廃液２２の液面２４の上限レベルを検出する。なお、下限センサー３０及び上限センサー３２は設けられていなくてもよい。もちろん、廃液２２の量を検出するセンサーとして、下限センサー３０及び上限センサー３２以外のセンサーが用いられてもよい。例えば、廃液槽１２内における廃液２２の重さを検出するセンサーが設けられており、そのセンサーによって、廃液２２の下限レベル及び上限レベルが検出されてもよい。なお、廃液２２の量が下限レベルに達すると、その旨を示す情報が出力されてもよい。例えば、減溶化装置１０にランプやスピーカーが設置されており、下限レベルが検出されると、ランプが点灯したり、スピーカーから音が発生したりしてもよい。また、廃液２２の量が上限レベルに達すると、その旨を示す情報が出力されてもよい。例えば、ランプが点灯したり、スピーカーから音が発生してもよい。例えば、下限レベルが検出された場合と上限レベルが検出された場合とで、異なる色のランプが点灯したり、異なる音がスピーカーから発生してもよい。
【００３６】
また、廃液槽１２内の内側側面には固定具３４が設けられており、その固定具３４には、回収袋３６が固定される。回収袋３６は、例えばプラスチック製袋等の樹脂製袋である。例えば、耐熱プラスチック製袋が回収袋３６として用いられてもよい。回収袋３６内に廃液２２が収容されるように、回収袋３６が廃液槽１２内に配置されている。廃液管２６の排水口は回収袋３６内に向けて配置されており、廃液管２６を介して廃液２２が回収袋３６に排出される。これにより、回収袋３６内に廃液２２が収容される。
【００３７】
蒸留部１４は、例えば円筒状や矩形の箱状等の形状を有する容器であり、廃液槽１２から送られてきた水蒸気を冷却することにより水蒸気を凝集する。その凝集によって生成された水分は、蒸留部１４の外部に排出される。蒸留部１４は、例えば金属製の容器であってもよいし、樹脂製の容器であってもよい。
【００３８】
蒸留部１４は、大別して、内側容器３８と、内側容器３８を覆うようにして設けられた外側容器４０と、内側容器３８と外側容器４０との間に形成された流路４２と、その流路４２に配置された冷却コンデンサー４４と、を含む。
【００３９】
内側容器３８は、上下が開口した筒状の部材（例えば、上下が開口した円筒状の部材や矩形の筒状の部材等）であり、内部に空間４６が形成されている。内側容器３８において廃液槽１２と結合する部分（例えば内側容器３８の下部）に下側開口部４８が形成されており、内側容器３８において廃液槽１２と結合する部分の反対側の部分（例えば内側容器３８の上部）に上側開口部５０が形成されている。内側容器３８の下側開口部４８は、廃液槽１２の開口部２０に連通しており、廃液２２から発生した水蒸気が、開口部２０及び下側開口部４８を介して内側容器３８内の空間４６へ送られる。
【００４０】
内側容器３８の空間４６には、ファン５２が設けられている。ファン５２は、例えば、内側容器３８の上側開口部５０の近傍、つまり、蒸留部１４の上側に配置されている。図１に示す例では、廃液槽１２の上部に蒸留部１４が設けられており、廃液槽１２内の廃液２２から蒸発した水蒸気は、開口部２０及び下側開口部４８を介して、廃液槽１２の上部に設けられた蒸留部１４へ送られる。このとき、蒸留部１４の上側に配置されているファン５２が水蒸気を吸引し、水蒸気を流路４２へ強制的に送る。なお、ファン５２として、例えば防水ファンを用いてもよい。
【００４１】
また、内側容器３８の側面には、１又は複数の開口部５４が離散的に形成されている。一例として、開口部５４は、内側容器３８において廃液槽１２側（例えば内側容器３８の下側）に形成されている。後述するように、流路４２を通る空気が、開口部５４を介して、内側容器３８の空間４６に送られる。
【００４２】
外側容器４０は、内側容器３８を覆う筒状の部材（例えば、下部が開口した円筒状の部材や矩形の筒状の部材等）である。外側容器４０の下部（廃液槽１２に対向する部分）には、流路４２に連通する排水管５６が設けられている。水蒸気を凝集することによって生成された水分は、排水管５６を通って排水口５８から外部に排出される。
【００４３】
内側容器３８と外側容器４０は、例えばステンレス等の金属製の容器であってもよいし、樹脂製の容器であってもよい。
【００４４】
流路４２は、内側容器３８と外側容器４０との間において、内側容器３８の外側側面と外側容器４０の内側側面とに沿って形成された空間である。図１に示す例では、蒸留部１４の上部（廃液槽１２とは反対側の部分）から下部（廃液槽１２側の部分）にかけて流路４２が形成されている。内側容器３８の上側開口部５０よりも上側に空間が形成されており、その空間を介して、内側容器３８内の空間４６と流路４２とが連通している。内側容器３８まで上昇してきた水蒸気は、ファン５２によって吸引されて、流路４２へ強制的に送られる。もちろん、ファン５２が設けられていなくてもよい。この場合、自然対流によって水蒸気が流路４２へ送られることになる。
【００４５】
流路４２内には、流路４２に沿って冷却コンデンサー４４が配置されている。冷却コンデンサー４４は、例えば銅やアルミニウム等の金属によって構成された板状や棒状の部材である。冷却コンデンサー４４として、熱伝導率が高い部材が用いられることが好ましい。後述するように、冷却コンデンサー４４は、コンプレッサー１６からの冷気によって冷却される。
【００４６】
内側容器３８内の空間４６から流路４２内に水蒸気が送られると、冷却コンデンサー４４によって水蒸気が冷却されて凝集される。これにより、水分が生成される。なお、冷却コンデンサー４４は、内側容器３８の側面に沿って全周（３６０°）の範囲にわたって設けられていてもよいし、一部の範囲に設けられていてもよい。冷却コンデンサー４４の設置範囲が広くなるほど、水蒸気に対する冷却能力が高くなる。また、全周にわたって冷却コンデンサー４４を設けることにより、その設置作業が容易となる。
【００４７】
廃液槽１２と蒸留部１４は密閉型の容器であり、減溶化装置１０は全体として密閉構造を有している。これにより、水蒸気が外部に漏れることを防止又は抑制して、外部への臭気漏れを防止又は抑制することが可能となる。
【００４８】
コンプレッサー１６によって生成された冷気は、冷媒管６０を介して冷却コンデンサー４４に供給される。これにより、冷却コンデンサー４４が冷却される。コンプレッサー１６によって生成された暖気（例えば排熱としての暖気）は、暖気経路６２を介して加熱ヒーター６４に供給される。加熱ヒーター６４は廃液槽１２の下面に設けられており、暖気によって加熱ヒーター６４が加熱されることにより、廃液槽１２内の廃液２２が加熱される。
【００４９】
コンプレッサー１６によって生成される冷気の温度は、例えば凍結点以上の温度であり、一例として３〜５℃である。もちろん、この温度は一例に過ぎず、冷気の温度は、冷却コンデンサー４４を冷却させることによって水蒸気が凝集する温度であればよい。暖気の温度は、例えば沸点以下の温度であり、一例として４０〜１００℃である。もちろん、この温度は一例に過ぎず、暖気の温度は、廃液槽１２内の廃液２２を蒸発させる温度であればよい。
【００５０】
コンプレッサー１６から供給される冷気及び暖気の温度は、時間に対して一定であってもよいし、時間に応じて変更されてもよい。
【００５１】
なお、暖気の温度を高くするほど、廃液２２の蒸発を促すことができるため、その点においては、暖気の温度は高い方が望ましい。廃液２２の蒸発を促すという点においては、例えば１００℃の暖気を供給して廃液２２を沸騰させることが望ましい。しかし、暖気の供給能力を高めると、コンプレッサー１６による冷気生成能力が低下することがある。それ故、その点を考慮すると、コンプレッサー１６による冷気生成能力を維持しつつ、廃液２２の蒸発を促すことができる温度の暖気が生成されることが望ましい。例えば、４０〜５０℃の暖気を供給することが望ましい。もちろん、この温度は一例に過ぎず、減溶化装置１０の使用環境や、処理対象の廃液２２の種類等に応じて、冷気及び暖気の温度を変更してもよい。
【００５２】
減溶化装置１０は、減溶化装置１０の全体を制御する制御部６６を有する。制御部６６は、例えば、下限センサー３０と上限センサー３２からの検出信号（液面２４の下限レベルを示す検出信号や上限レベルを示す検出信号）を受け、その検出結果に従って、廃液バルブ２８の開操作及び閉操作を制御する。例えば、下限センサー３０によって液面２４が検出された場合、つまり、液面２４の下限レベルが検出された場合、制御部６６は、廃液バルブ２８を開操作する。これにより、廃液が廃液バルブ２８を介して廃液管２６に流入し、廃液管２６を介して廃液槽１２内に流入する。一方、上限センサー３２によって液面２４が検出された場合、つまり、液面２４の上限レベルが検出された場合、制御部６６は、廃液バルブ２８を閉操作する。これにより、廃液槽１２への廃液の供給が停止される。また、制御部６６は、コンプレッサー１６の動作を制御することにより、コンプレッサー１６によって生成される冷気及び暖気の温度を制御する。また、制御部６６は、ファン５２の動作を制御する。
【００５３】
以下、上記の構成を有する減溶化装置１０の動作について説明する。
【００５４】
まず、廃液バルブ２８が開状態となり、廃液槽１２内に設置された回収袋３６内に廃液２２が流入する。上限センサー３２によって液面２４が検出されると、廃液バルブ２８が閉状態となる。
【００５５】
次に、コンプレッサー１６が動作することにより冷気が生成され、その冷気は冷媒管６０を介して冷却コンデンサー４４に供給される。これにより、冷却コンデンサー４４が冷却される。また、排熱としての暖気が生成され、その暖気は暖気経路６２を介して加熱ヒーター６４に供給される。これにより加熱ヒーター６４が加熱されて廃液槽１２内の廃液２２が加熱される。また、ファン５２が動作する。
【００５６】
廃液２２が加熱されると、水蒸気が生成される。その水蒸気は、矢印６８で示すように、廃液槽１２内を上昇する。廃液槽１２の上方には蒸留部１４が設けられており、上昇した水蒸気は、開口部２０，４８を介して廃液槽１２から蒸留部１４へ送られる。これにより、内側容器３８内の空間４６に水蒸気が送られる。空間４６においては、矢印７０で示すように、水蒸気は上昇する。このとき、ファン５２によって水蒸気が吸引されることにより、水蒸気の上昇が促される。
【００５７】
ファン５２によって吸引された水蒸気は、矢印７２で示すように、ファン５２から排出されて流路４２に強制的に送られる。流路４２内に送られた水蒸気は、ファン５２による送風作用によって流路４２内を下降する。このとき、冷却コンデンサー４４による冷却作用によって水蒸気が冷却されて凝集し、これにより、水分が生成される。その水分は、矢印７６で示すように、流路４２の下側において流路４２に連通する排水管５６内を通り、矢印７８で示すように、排水口５８から外部に排出される。一方、水分が取り除かれた乾燥した冷気は、矢印８０で示すように、下側開口部４８を介して流路４２から内側容器３８内の空間４６に戻る。この乾燥した冷気も、ファン５２の吸引作用によって上昇する。このように、冷気が蒸留部１４内を循環する。
【００５８】
上記の処理を繰り返すことにより、廃液２２中の水分が排出される。廃液処理が進み、下限センサー３０によって液面２４が検出されると、廃液バルブ２８が開状態になって廃液が廃液槽１２内に供給され、上限センサー３２によって液面２４が検出されると、廃液バルブ２８が閉状態になって廃液槽１２への廃液の供給が停止される。
【００５９】
以上の処理を繰り返すことにより、廃液２２に含まれる残留物が濃縮されて回収袋３６内に残ることになる。
【００６０】
例えば、所定量の廃液２２を処理した後や、廃液処理を開始してから所定時間が経過した後、蒸留部１４を廃液槽１２から分離し、回収袋３６を廃液槽１２から取り出し、空の回収袋３６を廃液槽１２内に設置する。この動作を繰り返すことにより、蓄積された廃液２２を処理する。
【００６１】
以上のように、本実施形態に係る減溶化装置１０によると、廃液２２を加熱することにより水蒸気が生成され、その水蒸気を冷却することにより水蒸気が凝集されて水分が生成され、その水分が外部に排出される。これにより、簡便な機構によって廃液２２を処理することが可能となる。つまり、簡便な機構によって、廃液２２から水分を除去することが可能となる。
【００６２】
また、冷却及び加熱のためにコンプレッサー１６を用いることにより、エネルギー効率が向上し、より低電力で廃液を処理することが可能となる。つまり、コンプレッサー１６で冷気を生成し、排熱としての暖気を廃液２２の加熱に用いており、また、暖気の温度も４０〜５０℃程度の温度で済むため、エネルギー効率が高くなる。比較例として、大型のヒーターによって廃液２２の温度を沸点まで上昇させて、廃液２２を蒸発させる場合、一般的に、６〜８ｋＷの電力が必要となる。これに対して、本実施形態では、３ｋＷ程度の電力で、廃液２２を蒸発させて水蒸気を凝集させることが可能となる。また、比較例として、廃液の沸点を下げるために減圧機構を設けることも考えられるが、その機構そのものが複雑になる。これに対して本実施形態によると、簡易な機構を採用しつつ、エネルギー効率を向上させることが可能となる。
【００６３】
廃液槽１２と蒸留部１４は密閉型の容器であるため、蒸発した水蒸気は減溶化装置１０の外部に漏れにくくなる。つまり、減溶化装置１０は、臭気が外部に漏れにくい構造を有している。これにより、周辺環境への悪影響を防止又は軽減することが可能となる。比較例として、開放型の装置を用いて廃液２２を蒸発させた場合、周辺環境へ臭気が漏れてしまい、周辺環境に対して悪影響を与える。これに対して、本実施形態によると、減溶化装置１０が密閉構造を有しているため、そのような悪影響を防止又は軽減することが可能となる。
【００６４】
廃液２２から水分を除去した後は、残留物を回収すれば作業が完了する。本実施形態では、回収袋３６内に残留物が残るため、回収袋３６を回収すれば残留物を回収することができ、その作業も簡単である。さらに、廃液２２の加熱温度を低温（例えば４０〜５０℃）に設定することにより、プラスチック製袋等を回収袋３６として用いることができ、作業が簡単になる。なお、残留物は廃棄処理される。もちろん、残留物は再利用されてもよい。例えば、食品生産ラインから排出された廃液２２を減溶化装置１０によって処理することにより、その廃液２２から水分を取り除き、残留部分（食品部分）を家畜のえさ等に再利用してもよい。
【００６５】
また、ファン５２によって水蒸気を強制的に冷却コンデンサー４４に送ることにより、効率的に凝集が行われ、より短い時間で廃液２２を処理することが可能となる。
【００６６】
また、下限センサー３０と上限センサー３２によって液面２４を検出し、その検出結果に応じて、廃液２２の供給を制御することにより、減溶化装置１０の継続及び自動運転が可能となる。もちろん、下限センサー３０と上限センサー３２を用いずに、廃液２２の供給を作業者のマニュアル操作によって制御してもよい。
【００６７】
また、廃液槽１２と蒸留部１４が着脱可能に設けられているため、蒸留部１４を廃液槽１２から取り外して、廃液槽１２内に対する作業を簡単に行うことが可能となる。例えば、回収袋３６を容易に回収することが可能となる。
【００６８】
なお、廃液２２から水分が取り除かれた後、つまり、廃液処理が完了した後、コンプレッサー１６から冷気を加熱ヒーター６４に供給してもよい。例えば、０〜５℃程度の冷気を供給してもよい。これにより、回収袋３６内の残留物が冷却されて殺菌等が行われる。その結果、臭気の発生等を防止又は抑制することが可能となる。また、食品関連の廃液２２を処理した場合、残留物の腐敗を防止又は抑制することが可能となる。
【００６９】
以下、図２及び図３を参照して、廃液槽１２と蒸留部１４との着脱の様子について説明する。図２は、減溶化装置１０を模式的に示す側面図である。図３は、減溶化装置１０を模式的に示す上面図、つまり、減溶化装置１０を蒸留部１４側から見たときの図である。図２及び図３に示すように、蒸留部１４は、矢印８２で示す方向に、スライド移動や回転移動させることが可能な構成を有している。移動後の蒸留部１４は破線で示されている。このように蒸留部１４を移動させて廃液槽１２から蒸留部１４を分離することが可能となる。これにより、回収袋３６の取り付け及び取り外しが容易となる。なお、廃液槽１２の近傍には保持台８４が設けられており、その保持台８４上に蒸留部１４が載置される。蒸留部１４を移動させることにより、例えば、廃液槽１２内の全体を見渡すことが可能となり、便利である。
【００７０】
以下、変形例について説明する。
【００７１】
変形例においては、廃液処理開始時点（廃液２２を加熱し始める時点）から所定時間が経過するまで、制御部６６の制御の下、コンプレッサー１６の暖気生成能力を高める。例えば、１００℃程度の高温の暖気をコンプレッサー１６から加熱ヒーター６４に供給することにより、高温で廃液２２を加熱する。廃液２２を加熱する初期段階においては、廃液２２の温度が室温程度（例えば２７℃程度）の場合がある。この場合において、４０〜５０℃の温度で廃液２２を加熱すると、廃液２２が蒸発し始めるまでの時間が長くなる可能性がある。そこで、上記のように、廃液処理の初期期間（廃液処理開始時点から所定時間が経過するまでの期間）では、コンプレッサー１６の暖気生成能力を高めて、高温（例えば７０〜１００℃）の暖気で廃液２２を加熱する。これにより、廃液２２の蒸発が促進され、水蒸気が発生し始めるまでの時間が短くなるため、廃液処理に要する時間を短縮することが可能となる。もちろん、高温（７０〜１００℃）の例は一例に過ぎず、使用環境や処理対象の廃液２２の種類や量に応じて、その高温の具体的な値を設定してもよい。
【００７２】
一方、コンプレッサー１６の暖気生成能力を高めると、コンプレッサー１６の冷気生成能力が低下し、より低い温度で冷却コンデンサー４４を冷却することができない。そこで、廃液処理開始時点から所定時間が経過した後、つまり、初期期間の後においては、制御部６６の制御の下、コンプレッサー１６の暖気生成能力を低下させて、４０〜５０℃程度の暖気を加熱ヒーター６４に供給する。また、コンプレッサー１６の冷気生成能力を高めて、３〜５℃程度の冷気をコンプレッサー１６から冷却コンデンサー４４に供給する。これにより、冷却コンデンサー４４が冷気によって冷却され、水蒸気が凝集されて水分が生成される。なお、初期期間においては、廃液２２は蒸発していないか、蒸発していてもその量は少ないため、冷却コンデンサー４４を低温に冷却しておく必要性は高くない。それ故、初期期間においては、より低い温度の冷気を冷却コンデンサー４４に供給しなくても、減溶化装置１０の廃液能力に与える影響は僅かである、又は、その影響はない。
【００７３】
上記の所定時間は、例えば、廃液２２が蒸発し始めるまでの時間や、廃液２２が沸騰するまでの時間や、沸騰直前までの時間、等である。
【００７４】
以上のように、初期期間では、相対的に高い温度で廃液２２を加熱することにより、廃液２２の蒸発が促進されて、廃液処理に要する時間が短くなる。また、初期期間以降においては、廃液２２が蒸発して水蒸気が生成される。そのタイミングで、冷却コンデンサー４４が相対的に低い温度で冷却されるので、その冷却によって、水蒸気が凝集されて水分が生成される。これにより、コンプレッサー１６を効率的に運転させることが可能となり、その結果、廃液２２を効率的に加熱するとともに、水蒸気を効率的に凝集させて水分を生成することが可能となる。
【００７５】
別の例として、温度センサーによって廃液２２の温度を測定し、その測定結果に応じて、コンプレッサー１６から供給される暖気と冷気の温度を制御してもよい。例えば、廃液処理開始時点以降、制御部６６の制御の下、コンプレッサー１６の暖気生成能力を高めて、高温の暖気を廃液槽１２に供給する。廃液２２の温度が予め設定された閾値（例えば５０℃や８０℃等）以上になった場合、制御部６６の制御の下、コンプレッサー１６の暖気生成能力を低下させ、冷気生成能力を高める。このような制御を行った場合も、廃液２２を効率的に加熱することが可能となり、また、廃液２２が蒸発するタイミングに合わせて冷却コンデンサー４４を冷却させて、効率的に水蒸気を凝集させることが可能となる。
【００７６】
なお、元々温度が高い廃液２２が廃液槽１２に供給される場合も想定される。この場合も、変形例に係る制御を適用してもよいし、その制御を適用しなくてもよい。
【００７７】
一例として、食品関連の廃液２２を処理する場合、初期期間では７０℃の高温の暖気を加熱ヒーター６４に供給することにより、廃液２２を比較的短時間で高温に加熱する。その初期期間が経過した後、４０℃の暖気を加熱ヒーター６４に供給することにより、廃液２２を加熱し続ける。７０℃の高温で廃液２２を加熱することにより、廃液２２の蒸発が促進され、比較的短時間で廃液２２が蒸発し始める。その後、４０℃という相対的に低い温度で廃液２２を加熱することにより、廃液２２が継続して蒸発する。廃液処理が進み、廃液２２から水分が取り除かれた後、０〜５℃程度の冷気をコンプレッサー１６から加熱ヒーター６４に供給する。これにより、回収袋３６内の残留物が冷却されて殺菌等が行われる。その結果、臭気の発生等を防止又は抑制することが可能となる。
【００７８】
以下、図４を参照して、上述した減溶化装置１０を含む廃液処理システムについて説明する。図４には、その廃液処理システムの一例が示されている。本実施形態に係る廃液処理システムは、一例として、複数の減溶化装置１０と、排水部８５と、複数の保管槽８６と、を含む。もちろん、１つの減溶化装置１０が廃液処理システムに含まれていてもよいし、１つの保管槽８６が廃液処理システムに含まれていてもよい。減溶化装置１０、排水部８５及び保管槽８６は、互いに配管によって接続されている。
【００７９】
排水部８５から排出された廃液は、１又は複数の保管槽８６に貯蔵される。保管槽８６に貯蔵されている廃液が、１又は複数の減溶化装置１０に供給され、１又は複数の減溶化装置１０によって廃液が処理される。なお、複数の減溶化装置１０の中の一部又は全部の減溶化装置１０が同時に稼働してもよいし、一部又は全部の減溶化装置１０が順番に稼働してもよい。
【００８０】
上記の廃液処理システムにより、保管槽８６に貯蔵された大量の廃液を処理することが可能となる。また、減溶化装置１０の台数を増やすことにより、廃液処理システムによる廃液処理の能力が更に向上する。
【００８１】
以下、減溶化装置１０の性能について具体的な実施例について説明する。
【００８２】
実施例では、コンプレッサー１６として出力が１ｋＷのコンプレッサーを用いた。減溶化装置１０から水分として排出される量（排水量）、つまり凝集量は、平均で０．９８７５Ｌ／ｈであった。つまり、廃液から蒸発した水蒸気を冷却することにより、１時間あたり０．９８７５リットルの水分が凝集して排出された。３ｋＷのコンプレッサーを用いた場合、少なくとも２．５倍（２．４６９リットル以上）の処理能力が得られると期待される。
【００８３】
比較例では、電熱ヒーターを用いた。この電熱ヒーターを用いて２５℃の水１リットル（１ｋｇ）を蒸発させるための熱量は以下のように計算される。
【００８４】
まず、２５℃の水１リットル（１ｋｇ）を１００℃に加熱するために必要な熱量は、以下に示す式で与えられる。
４．１８４［ｋＪ／ｋｇ℃］×１［ｋｇ］×（１００−２５）［℃］
＝３１３．８［ｋＪ］
＝３．１４×１０２［ｋＪ］
【００８５】
また、１００℃の水１リットル（１ｋｇ）を蒸発させるために要する熱量は、以下に示す式で与えられる。
２．２５９×１０３［ｋＪ／ｋｇ］×１［ｋｇ］＝２．２５９×１０３［ｋＪ］
【００８６】
上記の熱量（３．１４×１０２［ｋＪ］、２．２５９×１０３［ｋＪ］）を合算すると、その合算値は、２．５７３×１０３［ｋＪ］となる。つまり、２５℃の水１リットルを蒸発させるために必要な熱量は、２．５７３×１０３［ｋＪ］である。
【００８７】
ここで、１ｋＷの電熱ヒーターの１時間の発熱量は、３．６［ｋＪ］である。
【００８８】
上記のように、２５℃の水１リットル（１ｋｇ）を蒸発させるために必要な熱量は、２．５７３×１０３［ｋＪ］である。従って、１ｋＷの電熱ヒーターを使用して理想的に加熱できたと仮定しても、水１リットルを蒸発させるために要する時間は、以下に示す式で与えられる。
２．５７３×１０３÷３．６＝７．１４７時間
【００８９】
１時間あたりの水の蒸発量は、上記時間の逆数であるため、０．１４０１リットルとなる。
【００９０】
以上のように、本実施例では、１時間あたりの排水量（凝集量）は０．９８７５リットルであるのに対して、比較例では、１時間あたりの蒸発量は０．１４０１リットルである。本実施例によると、７倍以上の水を排水することが可能となる。
【００９１】
なお、廃液槽１２に圧力弁を設け、その圧力弁によって廃液槽１２内の圧力を調整してもよい。例えば、減溶化装置１０を長時間稼働させると、廃液槽１２の内圧が下がって循環が悪化することが想定される。この場合においても、圧力弁によって圧力を調整することにより、循環回数を確保することが可能となる。
【符号の説明】
【００９２】
１０  減溶化装置、１２  廃液槽、１４  蒸留部、１６  コンプレッサー、２６  廃液管、２８  廃液バルブ、３６  回収袋、３８  内側容器、４０  外側容器、４２  流路、４４  冷却コンデンサー、５２  ファン。
【図１】
2019147069.tif 000003
【図２】
2019147069.tif 000004
【図３】
2019147069.tif 000005
【図４】
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