(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低濃度液体燃料含有の処理液から、超音波霧化で発生させた高濃度液体燃料成分含有ミストを燃料利用設備に利用する熱利用システムであって、
前記低濃度液体燃料含有の処理液を貯留する処理液タンクと、
前記処理液を霧化処理する複数の霧化装置と、
前記複数の霧化装置で発生した高濃度液体燃料成分含有ミストを搬送させるためのキャリアガスを、複数の霧化装置へ供給する供給装置と、
前記複数の霧化装置から前記キャリアガスで搬送された高濃度液体燃料成分含有ミストを合流させるミスト合流部と、
前記ミスト合流部の下流に配置され、高濃度液体燃料含有ミストを燃料として利用する燃料利用設備と、を備え、
前記複数の霧化装置は、複数系列の霧化装置として構成され、前記複数系列の霧化装置における霧化開始タイミングを一定間隔でずらすように霧化制御を行う制御装置を備え、
前記複数系列の霧化装置のそれぞれは、前記処理液タンクから処理液が送給される循環タンクと、処理液を霧化するための超音波装置を設置してある霧化槽と、当該循環タンクと当該霧化槽との間で処理液を循環させるための循環部と、処理液を当該循環タンクから当該霧化槽へ送給するためのポンプと、を有する熱利用システム。
【請求項２】
低濃度液体燃料含有の処理液から、超音波霧化で発生させた高濃度液体燃料成分含有ミストを燃料利用設備に利用する熱利用システムであって、
前記低濃度液体燃料含有の処理液を貯留する処理液タンクと、
前記処理液を霧化処理する複数の霧化装置と、
前記複数の霧化装置で発生した高濃度液体燃料成分含有ミストを搬送させるためのキャリアガスを、複数の霧化装置へ供給する供給装置と、
前記複数の霧化装置から前記キャリアガスで搬送された高濃度液体燃料成分含有ミストを合流させるミスト合流部と、
前記ミスト合流部の下流に配置され、高濃度液体燃料含有ミストを燃料として利用する燃料利用設備と、を備え、
前記複数の霧化装置のそれぞれは、処理液を霧化するための超音波装置を設置してある霧化槽を有して、直列に接続されており、前段の霧化装置で霧化処理済みの処理液が次段の霧化装置に送られて霧化処理される構成であって、
前記霧化装置は、霧化処理によって減少した処理液の量に応じて、後段になるほど霧化処理量が小さい、熱利用システム。
【請求項３】
最後段の前記霧化装置で霧化処理した処理液は、放流可能な濃度以下である、請求項２に記載の熱利用システム。
【請求項４】
低濃度液体燃料含有の処理液から、超音波霧化で発生させた高濃度液体燃料含有ミストを燃料利用設備に利用する熱利用方法であって、
前記低濃度液体燃料含有の処理液を霧化処理する複数の霧化工程と、
前記複数の霧化工程で発生した高濃度液体燃料成分含有ミストをキャリアガスで搬送して高濃度液体燃料成分含有ミストを合流させるミスト合流工程と、
前記ミスト合流工程の後に、高濃度液体燃料含有ミストを燃料として利用する燃料利用工程と、を含み、前記複数の霧化工程のそれぞれが、霧化開始タイミングが一定間隔でずれている、熱利用方法。
【請求項５】
低濃度液体燃料含有の処理液から、超音波霧化で発生させた高濃度液体燃料含有ミストを燃料利用設備に利用する熱利用方法であって、
前記低濃度液体燃料含有の処理液を霧化処理する複数の霧化工程と、
前記複数の霧化工程で発生した高濃度液体燃料成分含有ミストをキャリアガスで搬送して高濃度液体燃料成分含有ミストを合流させるミスト合流工程と、
前記ミスト合流工程の後に、高濃度液体燃料含有ミストを燃料として利用する燃料利用工程と、を含み、前記複数の霧化工程において、前段の霧化工程で霧化処理済みの処理液が次段の霧化工程で霧化処理され、前記霧化工程は、霧化処理によって減少した処理液の量に応じて、後段になるほど霧化処理量が小さい、熱利用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低濃度液体燃料含有の液体燃料から、超音波霧化で発生させた高濃度液体燃料成分含有ミストを燃料利用設備に利用する熱利用システムおよびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体燃料を超音波振動によって霧化して燃焼させる技術が知られている（特許文献１参照）。また、液体燃料と水とを混合した処理液を超音波振動によって霧化した場合、液体燃料成分の方が優先的に霧化する現象が起こる（特許文献２参照）。
【０００３】
例えば、図４に１系列の霧化槽での処理について説明する。低濃度液体燃料含有の液体燃料を処理液タンク１０１から循環タンク１０２へ送給し、ポンプＰで霧化槽１０３に送られ、霧化槽１０３内の複数の超音波振動子１０５によって霧化処理され、高濃度液体燃料成分を含むミストＭが抽出されて、ボイラ等の燃料利用設備１０４にキャリアガスで送られる。処理液は、霧化槽１０３と循環タンク１０２との間を循環しながら霧化処理が行われ、ミストＭ中の液体燃料成分濃度が、燃料として利用できる下限の濃度になるまで霧化処理が行われる。そして残液は、産業廃棄物として廃棄処理されるか、さらに他の処理を行うことで下水道などへの放流が可能な状態にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３８２２０
【特許文献２】特開２００８−３０９３５９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上の記載にから、廃液などの処理液中に含まれる液体燃料を超音波振動によって霧化して燃料として有効利用すると同時に、超音波霧化の残液側の液体燃料成分濃度を低減する廃液処理システムが考えられる。しかし、このようなシステムの場合、残液側の液体燃料成分の濃度は、霧化を続けるに従って低下するが、霧化により発生したミスト中の液体燃料成分の濃度もそれにともない低下する。処理液が液体燃料と水との混合液体である場合には、ミスト中の液体燃料成分の濃度が低下するということは、水分濃度が増加するということであり、水分の割合が多くなるとミストを燃料として使用するときに、水の蒸発潜熱分のエネルギーをロスすることになる。また、霧化処理を続けていくと、ミスト中の液体燃料成分の濃度が変動するため、燃焼の制御が複雑になる問題もある。霧化処理によるミストは発生後、滞留時間が長くなると、ミスト同士や容器や配管の壁面に衝突することで凝集し液体になるため、ガスのようにサービスタンクなどで撹拌して濃度を均一化することは不可能である。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の現状に鑑みてなされたものであって、処理液中の液体燃料成分濃度を低減して廃水処理すると同時に、霧化により得られたミスト中の液体燃料成分の濃度を所定範囲内に維持して、液体燃料成分の濃度変動を抑制できる、低濃度液体燃料含有の液体燃料から、超音波霧化で発生させた高濃度液体燃料成分含有ミストを燃料利用設備に利用する熱利用システムおよびその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、低濃度液体燃料含有の処理液から、超音波霧化で発生させた高濃度液体燃料成分含有ミストを燃料利用設備に利用する熱利用システムであって、
前記低濃度液体燃料含有の処理液を貯留する処理液タンクと、
前記処理液を霧化処理する複数の霧化装置と、
前記複数の霧化装置で発生した高濃度液体燃料成分含有ミストを搬送させるためのキャリアガスを、複数の霧化装置へ供給する供給装置と、
前記複数の霧化装置から前記キャリアガスで搬送された高濃度液体燃料成分含有ミストを合流させるミスト合流部と、
前記ミスト合流部の下流に配置され、高濃度液体燃料含有ミストを燃料として利用する燃料利用設備と、を備える。
【０００８】
この構成により、各霧化装置（霧化槽）で異なる液体燃料成分濃度のミストが発生し、それらを集合することで、液体燃料成分の濃度変動が少ないミストを熱利用設備に供給できる。また、所定の霧化装置において、処理液中の液体燃焼性物質の成分濃度を低減して、放流可能な濃度にまで霧化処理をすることで、廃水処理も同時に可能となる。
【０００９】
上記発明の一実施形態として、前記複数の霧化装置は、複数系列の霧化装置として構成され、
前記複数系列の霧化装置における霧化開始タイミングを一定間隔でずらすように霧化制御を行う制御装置を備え、
前記複数系列の霧化装置のそれぞれは、前記処理液タンクから処理液が送給される循環タンクと、処理液を霧化するための超音波装置を設置してある霧化槽と、当該循環タンクと当該霧化槽との間で処理液を循環させるための循環部と、処理液を当該循環タンクから当該霧化槽へ送給するためのポンプと、を有する。
【００１０】
この構成により、霧化処理の開始タイミングをずらすことで、各霧化装置（霧化槽）で異なる液体燃料成分濃度のミストを発生させ、それらミストを集合することで、濃度変動が少なくかつ高濃度液体燃料成分含有のミストを燃料利用設備に供給できる。
【００１１】
上記発明の一実施形態として、前記複数の霧化装置のそれぞれは、処理液を霧化するための超音波装置を設置してある霧化槽を有して、直列に接続されており、
前段の霧化装置で霧化処理済みの処理液が次段の霧化装置に送られて霧化処理される構成であって、
前記霧化装置は、霧化処理によって減少した処理液の量に応じて、後段になるほど霧化処理量が小さい。
【００１２】
この構成により、処理液を第１段目の霧化装置で一定期間霧化し、その残液を第２段目の霧化装置に送って、一定期間霧化し、その残液を第３段目の霧化装置に送って一定期間霧化するというように、このフローを最終段目の霧化装置まで繰り返す。すべての霧化装置からのミストを集合するが、上流側の霧化装置（第１段、第２段等）から発生するミストほど、液体燃料成分濃度が高濃度であり、発生量も多いため、濃度変動が少なくかつ液体燃料成分濃度の高いミストを燃料利用設備に供給できる。
【００１３】
上記一実施形態において、最後段の前記霧化装置で霧化処理した処理液は、放流可能な濃度以下である。最終段の霧化装置で処理した後は、そのまま放流できるため好ましい。
【００１４】
また、他の本発明は、低濃度液体燃料含有の処理液から、超音波霧化で発生させた高濃度液体燃料含有ミストを燃料利用設備に利用する熱利用方法であって、
前記低濃度液体燃料含有の処理液を霧化処理する複数の霧化工程と、
前記複数の霧化工程で発生した高濃度液体燃料成分含有ミストをキャリアガスで搬送して高濃度液体燃料成分含有ミストを合流させるミスト合流工程と、
前記ミスト合流工程の後に、高濃度液体燃料含有ミストを燃料として利用する燃料利用工程と、を含む。
【００１５】
この構成により、各霧化装置（霧化槽）で異なる液体燃料成分濃度のミストが発生し、それらを集合することで、液体燃料成分の濃度変動が少ないミストを熱利用設備に供給できる。また、所定の霧化装置において、処理液中の液体燃焼性物質の成分濃度を低減して、放流可能な濃度にまで霧化処理をすることで、廃水処理も同時に可能となる。
【００１６】
上記発明の一実施形態として、前記複数の霧化工程のそれぞれが、霧化開始タイミングが一定間隔でずれている。
【００１７】
この構成により、霧化処理の開始タイミングをずらすことで、各霧化工程（霧化槽）で異なる液体燃料成分濃度のミストを発生させ、それらミストを集合することで、濃度変動が少なくかつ高濃度液体燃料成分含有のミストを燃料利用設備に供給できる。
【００１８】
上記発明の一実施形態として、前記複数の霧化工程において、前段の霧化工程で霧化処理済みの処理液が次段の霧化工程で霧化処理され、前記霧化工程は、霧化処理によって減少した処理液の量に応じて、後段になるほど霧化処理量が小さい。
【００１９】
この構成により、処理液を第１段目の霧化工程で一定期間霧化し、その残液を第２段目の霧化工程に送って、一定期間霧化し、その残液を第３段目の霧化工程に送って一定期間霧化するというように、このフローを最終段目の霧化工程まで繰り返す。すべての霧化工程から得られたミストを集合するが、上流側の霧化工程（第１段、第２段等）から発生するミストほど、液体燃料成分濃度が高濃度であり、発生量も多いため、濃度変動が少なくかつ液体燃料成分濃度の高いミストを燃料利用設備に供給できる。
【００２０】
「液体燃料」は、例えば、アルコール類であり、メタノール、エタノール、ブタノール等が例示される。「低濃度」は、液体燃料含有の処理液が、室温（例えば、平均温度６〜２８℃）において自然発火、着火手段による着火・燃焼しない範囲の濃度であって、液体燃料によって異なるが、液体燃料が、アルコール類であれば、例えば、２０％以下、１５％以下等である。「高濃度」は、上記「低濃度」よりも高い濃度であればよく、例えば、２５％以上、３０％以上、３５％以上等である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態１に係る熱利用システムを説明するための図である。
【図２】実施形態２に係る熱利用システムを説明するための図である。
【図３Ａ】実施例１におけるミスト中エタノール濃度の変位グラフを示すである。
【図３Ｂ】実施例２における第１〜第９霧化槽での霧化開始時の処理液中のエタノール濃度を示す図である。
【図３Ｃ】実施例２における第１〜第９霧化槽におけるミスト発生量を棒グラフで示し、第１〜第９霧化槽から排出したミスト中のアルコール濃度の平均値を折れ線グラフで示す図である。
【図３Ｄ】比較例１におけるミスト中エタノール濃度の変位グラフである。
【図４】従来のシステムを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（実施形態１）
本発明に係る実施形態１の熱利用システム構成を図１を参照しながら詳細に説明する。図１に示す熱利用システムは、低濃度液体燃料含有の処理液を貯留する処理液タンク１と、処理液を霧化処理する４系列の複数の霧化装置１０、２０、３０、４０と、４系列の霧化装置１０、２０、３０、４０で発生した高濃度液体燃料成分含有ミストＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４を搬送させるためのキャリアガス（不図示）を、４系列の霧化装置１０、２０、３０、４０へ供給する供給装置４と、４系列の霧化装置１０、２０、３０、４０からキャリアガスで搬送された高濃度液体燃料成分含有ミストＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４を合流させるミスト合流部２と、ミスト合流部２の下流に配置され、高濃度液体燃料成分含有ミストＭ５を燃料として利用するボイラ３と、４系列の霧化装置１０、２０、３０、４０における霧化開始タイミングを一定間隔でずらすように霧化制御を行う制御装置５を備える。そして、霧化装置１０、２０のそれぞれは、処理液タンク１から処理液が送給される循環タンク１１、２１と、処理液を霧化するための複数の超音波装置１５、２５を設置してある霧化槽１３、２３と、当該循環タンク１１、２１と当該霧化槽１３、２３との間で処理液を循環させるための循環部１６、２６と、処理液を当該循環タンク１１、２１から当該霧化槽１３、２３へ送給するためのポンプＰ１、Ｐ２とを有する。霧化装置３０、４０も図示していないが同様の構成要素を有している。
【００２３】
超音波装置１５、２６（他も同様である）は、超音波振動子を備え、この超音波振動子は、霧化槽１３、２３の底部に設置されるが、底部と平行に設置してもよく、斜めに設置してもよい。斜めに設置したほうが、霧化体を良好に生成できる。超音波振動子は、霧化槽のサイズに応じて複数設置してある。超音波振動力は、不図示の制御部によって制御されている。超音波振動子を斜めに複数設置する場合、お互いの液柱が干渉しないように設置するほうが好ましい。超音波振動子の発振周波数は、例えば、１．６〜３ＭＨｚの範囲が挙げられる。
【００２４】
循環部１６、２６は、配管等で構成され、処理液を常に循環するようにしていてもよく、ポンプＰ１、Ｐ２や例えば流量制御手段（弁、オリフィス）で流量を制御しながら循環するようにしてもよい。
【００２５】
各霧化装置１０〜４０から発生（排出）したミストＭ１〜Ｍ４はそれぞれ、各配管（不図示）を通じて、ミスト合流部２で合流される。ミスト合流部２は、例えば、各配管を合流させるチャンバーで構成される。
【００２６】
処理液は、処理液タンク１からポンプ（不図示）によって循環タンク１１、２１へ送られる。霧化槽１３、２３には、循環ポンプＰ１、Ｐ２によって循環タンク１１、２１から処理液が供給される。また、霧化槽１３、２３には、供給装置４からキャリアガスが供給され、このキャリアガスによって、生成されたミストＭ１，Ｍ２がミスト合流部２に送られて合流され、合流ミストＭ５としてボイラ３に供給される。ミストＭ３，Ｍ４も同様にミスト合流部２送られ、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４が合流され、合流ミストＭ５がボイラ３に供給される。なお、処理液がアルコール含有液体である場合、室温において着火手段により着火・燃焼可能なミスト中のアルコール濃度は６０％以上である。一方、ミスト中のアルコール濃度が１０％未満になると、ミスト中のアルコールの発熱量よりも水分の蒸発潜熱のほうが上回り、都市ガスなどの外部燃料により熱量を補充しなければならない。ミスト中のアルコール濃度が１０％以上であれば、都市ガスなどの既存燃料の代替として用いることで既存燃料の使用量を低減することができる。
【００２７】
処理液中の液体燃料は、水などの不活性で無害な液体と混合した混合状態において、液体燃料がそれ以外の処理液を成分（水等）よりも超音波霧化によりミストになりやすいものであることが好ましく、例えば、アルコール類（メタノール、エタノール、ブタノールなど）、灯油、軽油、廃食油が挙げられる。
【００２８】
また、処理液（液体燃料）は、超音波処理するに際し、例えば、５〜５０℃の範囲に温度調整されることが好ましい。上限の５０℃は超音波振動子の耐熱温度に依存しており、高耐熱性の超音波振動子を用いれば、５０℃以上でも可能である。また、大気圧下で用いる場合には、アルコールの沸点（メタノール６４℃、エタノール７８℃）まで使用可能である。アルコールの沸点を超えて、水などの溶媒の沸点に近づくと、それらが蒸発するため、超音波霧化による選択的霧化の効果が薄れるため、溶媒の沸点より低い温度が好ましい。また、霧化槽１３、２３（他も同様）には、加温装置が備えてあり、これにより処理液（液体燃料）を、例えば４０℃〜６０℃の範囲に温度調整し、霧化効率を向上させることができる。
【００２９】
また、処理液中の液体燃料成分濃度は、処理液が上記温度において自然発火または引火（着火）、燃焼しない濃度が好ましい。これを超える濃度の場合には、安全上、キャリアガスに窒素などの不活性ガスを用いて実施することが好ましい。燃料利用設備における燃焼用の空気としてキャリアガスを利用する場合には、上記自然発火等しない濃度範囲（例えば、２０％以下）が好ましい。
【００３０】
また、キャリアガスを供給する供給装置４は、キャリアガスを貯留するボンベ、搬送圧力源のコンプレッサー、キャリアガスの流量制御機構（オリフィス、流量制御弁等）、温度調節機構（熱交換器等）等を備えている。キャリアガスとしては、例えば燃焼用空気、気体燃料、酸素、不活性ガス等が例示できる。また、この供給装置４は、キャリアガスの温度を所定温度範囲（例えば１０〜２０℃の範囲、または２０℃以上）に制御して供給する加温手段も備える。処理液の温度を４０℃〜６０℃にし、キャリアガスの温度を４０℃以上、好ましくは４０℃〜６０℃にして、それらの相乗効果により、ミストＭ１〜Ｍ４の生成量を増加することができる。また、キャリアガスは、超音波振動子１個あたり、０．１〜１００ＬＮ／ｍｉｎの範囲であり、好ましくは０．５〜５０ＬＮ／ｍｉｎの範囲である。液体燃料成分の濃度が高いミストを発生させたい場合には、キャリアガス量を少なくすることで制御可能である。この場合、キャリアガス量を少なくすると霧化量が減少するため処理液量あたりの処理時間が長くなる。
【００３１】
制御装置５は、処理液タンク１から循環タンク１1、２１（他循環タンク）への処理液の送り込み制御を、ポンプ、流量調節弁、開閉弁等によって行う。また、制御装置５は、循環タンク１１から霧化槽１３への処理液の送り込みおよび処理液の循環系を、ポンプＰ１を駆動させることで制御する（他の霧化装置へも同様に制御する）。また、制御装置５は、各霧化装置１０、２０、３０、４０の超音波素子の駆動制御（駆動タイミングと駆動時間等の設定）を行う。具体的には、霧化装置１０、２０、３０、４０における霧化開始タイミングを一定間隔でずらすように霧化制御を行う。これによって、霧化装置１０から発生するミストＭ１の濃度変位と霧化装置２０から発生するミストＭ２の濃度変位が重ならず、すなわち４系統の霧化装置から発生するミストの濃度がすべて重ならないため、合流したミストを平均化した場合に、濃度変動が少なく、かつ高濃度の液体燃料成分含有のミスト（合流ミストＭ５）をボイラ３に供給できることになる。
【００３２】
（実施形態１の別例）
上記実施形態では、４系列の霧化装置で構成したが、本発明はこれに制限されず、３系列、５系列以上でも構成できる。系列を増やすほど、変動が少なく高濃度の液体燃料成分含有のミストを供給することができる。
【００３３】
（実施形態１の方法）
低濃度液体燃料含有の処理液から、超音波霧化で発生させた高濃度液体燃料成分含有ミストを燃料利用設備に利用する熱利用方法であって、低濃度液体燃料含有の処理液を霧化処理する複数の霧化工程と、複数の霧化工程で発生した高濃度液体燃料成分含有ミストをキャリアガスで搬送して高濃度液体燃料成分含有ミストを合流させるミスト合流工程と、ミスト合流工程の後に、高濃度液体燃料成分含有ミストを燃料として利用する燃料利用工程とを含む。そして、各霧化工程の霧化開始タイミングがそれぞれ一定間隔でずれている。
【００３４】
（実施形態２）
本発明に係る実施形態２の熱利用システム構成を図２を参照しながら説明する。図２に示す熱利用システムは、低濃度液体燃料含有の処理液を貯留する処理液タンク１と、処理液を霧化処理する複数の霧化装置１０〜９０と、複数の霧化装置１０〜９０で発生した高濃度液体燃料成分含有ミストＭ１〜Ｍ９を搬送させるためのキャリアガス（不図示）を、複数の霧化装置１０〜９０へ供給する供給装置４と、複数の霧化装置１０〜９０からキャリアガスで搬送された高濃度液体燃料成分含有ミストＭ１〜Ｍ９を合流させるミスト合流部２と、ミスト合流部２の下流に配置され、高濃度液体燃料成分含有ミストＭ１０を燃料として利用するボイラ３とを備える。複数の霧化装置１０〜９０のそれぞれは、処理液を霧化するための超音波装置１５〜９５を設置してある霧化槽１３〜９３を有して、それらが直列に接続されている。そして、前段の霧化装置（ｎ−１）で霧化処理済みの処理液が次段の霧化装置（ｎ）に送られて霧化処理される。ここで、ｎは２，３，４、・・、９である。
【００３５】
それぞれの霧化装置１０〜９０は、霧化処理によって減少した処理液の量に応じて、後段になるほど霧化処理量が小さい。例えば、霧化槽のサイズを小さくし、超音波装置の設置個数を少なくする。そして、各霧化槽の処理液の液深さが一定になるように設定することが好ましい。
【００３６】
また、最後段の霧化装置９０で霧化処理した処理液は、放流可能な濃度以下である。また、次の霧化装置へ処理液を送給するための開閉弁、配管およびポンプが霧化装置間に配置されていてもよく、ポンプを省略して高低差を利用しての液送で供給してもよい。
【００３７】
処理液が処理液タンク１から第１霧化槽１３に送られ、一定時間超音波処理する。制御装置５は、超音波装置１５の動作を制御する。キャリアガスによって、ミストＭ１はミスト合流部２に送られ、ボイラ３に供給される。上記一定時間超音波処理経過後に、第１霧化槽１３の残液（第１回処理済液）を第２霧化槽２３に供給する。第１回処理済液を第２霧化槽２３に送った後で、第１霧化槽１３に新たな処理液を処理液タンクから送る。第１、第２霧化槽１３、２３の処理液に対し、同時に一定時間超音波処理する。キャリアガスによって、ミストＭ１とミストＭ２は、ミスト合流部２に送られて合流し、合流ミストＭ１０がボイラ３に供給される。このステップでは、ミストＭ１とＭ２の平均化された濃度の液体燃料成分含有ミストＭ１０が供給される。
【００３８】
次に、第２霧化槽２３の残液（第２回処理済液）を第３霧化槽３３に送り、その後第霧化槽の残液を第２霧化槽２３に送り、その後、処理液タンク１から処理液を第１霧化槽１３に送る。そして第１、第２、第３霧化槽１３、２３、３３の処理液に対し、同時に一定時間超音波処理する。キャリアガスによって、ミストＭ１、Ｍ２、Ｍ３は、ミスト合流部２に送られ合流し、合流ミストＭ１０がボイラ３に供給される。このステップでは、ミストＭ１、Ｍ２、Ｍ３の平均化された濃度の液体燃料成分含有ミストが供給される。このように、第４霧化槽４３〜第９霧化槽９４に対しても同様の操作を繰り返す。第９霧化槽９３に第８処理済液が供給され、一定時間超音波処理された後の第９処理済液は、放流可能なレベルの濃度となっており、そのまま廃液として処理される。
【００３９】
（実施形態２の別例）
上記実施形態では、９つの霧化装置１０〜９０が直列配置されている構成であったが、本発明はこれに制限されず、８以下でもよく、１０以上でもよい。霧化装置を増やすほど、変動が少なく高濃度の液体燃料成分含有のミストを生成できる。
【００４０】
（実施形態２の方法）
低濃度液体燃料含有の処理液から、超音波霧化で発生させた高濃度液体燃料成分含有ミストを燃料利用設備に利用する熱利用方法であって、低濃度液体燃料含有の処理液を霧化処理する複数の霧化工程と、複数の霧化工程で発生した高濃度液体燃料成分含有ミストをキャリアガスで搬送して高濃度液体燃料成分含有ミストを合流させるミスト合流工程と、ミスト合流工程の後に、高濃度液体燃料成分含有ミストを燃料として利用する燃料利用工程とを含む。そして、複数の霧化工程において、前段の霧化工程で霧化処理済みの処理液が次段の霧化工程で霧化処理される。各霧化工程は、霧化処理によって減少した処理液の量に応じて、後段になるほど霧化処理量が小さい。
【実施例】
【００４１】
処理液として、１３％エタノール含有廃液（主成分水）を用い、超音波処理後の残液中エタノール濃度を１％になるように超音波振動子を設定し、キャリアガスに空気を用いた。燃料利用設備として、都市ガス燃料用ボイラの助燃料に利用した。
【００４２】
＜実施例１＞
実施例１では、図１に示す装置を用いた。４系列の霧化槽に、後述する比較例１の霧化槽を４分割したサイズのものを用いた。超音波振動子数、処理液供給量をそれぞれ比較例１の１／４とした。処理時間は１バッチ８０分とした。各霧化槽での霧化処理開始を２０分ずつずらして行った。（０分目に第１霧化槽での霧化を開始し、２０分目に第２霧化槽での霧化を開始し、４０分目に第３霧化槽での霧化を開始し、６０分目に第４霧化槽での霧化を開始し、８０分目で第１霧化槽の霧化を終了し、処理液を入れ換えて、２バッチ目の霧化を開始する。）各霧化槽において、８０分の処理が終了した時点で、残液を霧化槽および循環タンクから抜き出し、処理液タンクから新しい処理液（１３％濃度）を供給し、再度霧化処理を開始するものとした。
【００４３】
図３Ａに霧化時間に対するミスト中エタノール濃度の変位グラフを示す。この結果より、発生したミスト中エタノール濃度（４つの霧化槽から発生したミストを合流した全ミスト中エタノール濃度）は、３３％〜４７％の範囲内で変動していたが、安定した濃度でエタノールを供給することが可能であることが確かめられた。霧化槽の分割数（霧化槽の総数）を増加することで、更に狭い変動範囲かつ高いエタノール濃度のミストを得ることができ、ボイラに供給することが可能になる。
【００４４】
＜実施例２＞
実施例２では、図２に示す装置を用いた。霧化槽は直列に９つ繋いだ９槽構成とした。各霧化槽は、前段の霧化槽でミストとして排出されているため、処理液が減少しており、この減少した処理液量を考慮したサイズとし、霧化に用いる超音波振動子の数もそれに比例して減少して設置した。
【００４５】
図３Ｂに各霧化槽での霧化開始時の処理液中のエタノール濃度を示す。連続した９つの霧化槽による処理で、処理液中エタノール濃度を１３％から１％まで減少していることが分かる。図３Ｃに各霧化槽におけるミスト発生量を棒グラフで示す。それとともに、各霧化槽から排出したミスト中のアルコール濃度の平均値を折れ線グラフで示す。このとき、各霧化槽から排出（発生）したミストをすべて合流した後の合流ミスト中のエタノール濃度は３９％であった。この平均値は、各霧化槽でのミスト発生量とミスト濃度の積の合計を全ミスト発生量で割って算出した。
【００４６】
＜比較例１＞
図４に示す１系列の霧化槽を用い、１バッチあたり８０分間で、処理液中のエタノール濃度を１３％から１％に低減するように超音波霧化処理を行った。霧化で得られたミスト中のエタノール濃度の変位を測定した。図３Ｄに霧化時間に対するミスト中エタノール濃度および残液中エタノール濃度の変位グラフを示す。この結果より、ミスト中エタノール濃度は、霧化開始直後６０％から霧化処理終了時に５％に変化した。処理液中のエタノール濃度の低下（１３％→１％）にともない、ミスト中のエタノール濃度も同様に低下（６０％→５％）していった。
【符号の説明】
【００４７】
１      処理液タンク
２      ミスト合流部
３      燃料利用設備（ボイラ）
４      供給装置
５      制御装置
１０、２０、３０、４０    霧化装置
１１、１２    循環タンク
１３、２３    霧化槽
１５、２５    超音波装置
１６、２６    循環部
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５    ミスト
Ｐ１、Ｐ２    ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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