廃熱を使用する小型廃水濃縮装置
小型で移送可能な液体濃縮装置は、ガス入口と、ガス出口と、ガス入口およびガス出口を接続する流動通路とを含み、流動通路は、流動通路を通るガスを加速させる狭窄部分を含む。液体入口は、狭窄部分の前の点で液体をガス流に注入し、その結果、気液混合物が流動通路内で完全に混合され、一部の液体を蒸発させる。狭窄部分の下流にあるデミスターまたは流体スクラバーは、ガス流から飛沫同伴した液滴を除去し、再循環回路を通って除去した液体を液体入口へ再循環させる。濃縮される新たな液体もまた、流動通路内で蒸発する液体の量を埋め合わせるために十分な割合で再循環回路へ導入される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、概して、液体濃縮装置に関し、より具体的には、廃熱源に容易に接続することが可能で、廃熱源を使用する、小型で移送可能な安価な廃水濃縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
揮発性物質の濃縮は、幅広い種類の廃水の流れの処理または前処理の効果的な形態である可能性があり、様々な種類の商業用の処理システム内で実行される場合がある。高レベルの濃縮では、多くの廃水の流れは、高レベルの溶解および浮遊固体を含有するスラリーの形状で、残留物質に分解される場合がある。このような濃縮された残留物は、埋め立て地内での廃棄のための従来技術により簡単に固化され得るか、適用可能な場合、最終廃棄の前のさらなる処理のために下流処理へ送られる。廃水を濃縮することにより、運送費および必要とされる収納庫の容量を大きく減少させることが可能であり、原料が廃水から回収される下流処理で有益である場合がある。
【０００３】
工業廃水の流れの特性は、それらを生産する多くの工業処理の結果として、非常に幅広い。工業内の制御された条件下で計画的に生産される廃水に加えて、事故および自然災害から生じる制御されていない事象は頻繁に廃水を生成させる。廃水を管理するための技術は、汚水処理プラントへの直接排出、汚水処理プラントへの排出へと続く前処理、価値のある構成物質を再生するための現地または現地外の処理、および最終的な廃棄のための廃水を単に準備するための現地または現地外の処理を含む。廃水源が、管理されていない事象である場合、効果的な封じ込めおよび回復技術は、これらの選択肢のいずれか１つを含まなければならない。
【０００４】
廃水濃縮処理の効果の重要な評価基準は、処理に入る廃水量に相対する生産される残留物の量である。特に、供給量に対する残留量の割合が低いこと（高レベルの濃縮）が最も望ましい。廃水が、溶解および／または浮遊不揮発性物質を含有する場合、揮発性物質の蒸発に依存する、特定の濃縮処理において達成する場合がある量の減少は、大いに、熱を処理流体へ伝達させるために選択される方法に制限される。
【０００５】
水および他の揮発性物質の蒸発による濃縮に影響を与える従来の処理は、熱を濃縮中の液体（処理流体）に伝達させるために用いられる方法次第で、直接または間接的熱伝達システムに分類される場合がある。間接的熱伝達装置は、一般的に、処理流体を含有するジャケット付きの容器、または処理流体内に浸漬されるプレート、バヨネットチューブもしくはコイル式熱交換器を含む。蒸気または高温油等の媒体は、蒸発に必要とされる熱を伝達するために、ジャケットまたは熱交換器を通過する。直接的熱伝達装置は、加熱媒体が、処理流体に直接接触される際に処理を実行し、例えば、水面下の燃焼ガスシステム内で起こる。
【０００６】
ジャケット、プレート、バヨネットチューブまたはコイル等の熱交換器に依存する間接的熱伝達システムは、一般的に、処理流体に直接接触する熱交換器の表面上の固体の堆積物の蓄積によって制限される。また、このようなシステムの設計は、高温油ヒーター等の他の熱伝達流体を加熱するために使用される蒸気ボイラまたは装置等の熱媒体へ熱エネルギーを伝達するための分離した処理の必要性により、複雑である。この設計は、濃縮処理を支持するために、２つの間接的熱伝達システムに依存状態を生み出す。処理中の熱交換器上で堆積物を生産する供給流は、汚染流体と呼ばれる。供給流が、溶解度が、温度の増加とともに減少する炭酸塩等の特定の化合物を含有する際、ボイラスケールとして一般的に知られている堆積物は、熱交換器の表面の上昇した温度によって、相対的に低い濃度であっても形成する。さらに、塩化ナトリウム等の、上昇した温度で高溶解度を有する化合物が、廃水供給に存在する場合、それらもまた、処理流体が高濃度に達するのにともない、溶液から凝結することにより堆積物を形成する。処理効率を維持するために頻繁な周期の熱交換表面のクリーニングを必要とするこのような堆積物は、廃水供給により処理に持ち込まれる浮遊固体と処理流体から凝結する固体のあらゆる組み合わせでもある場合がある。熱交換表面上の固体の堆積物の悪影響は、間接的熱伝達処理が、定期的なクリーニングのためにこれらの処理が停止せざる終えない前に、動作してもよい時間の長さを制限する。これらの悪影響は、特に廃水の範囲が汚染流体を含む場合、これらによって、効果的に対処し得る廃水の範囲に実際的な制限を課す。故に、間接的熱伝達の機構に依存する処理は、一般的に、廃水流の幅広い種類を濃縮し、供給量に対して低い割合の残留を達成するために不適切である。
【０００７】
参照することにより本明細書に組み込まれる、特許文献１は、水面下でのガス処理の形式である、特別な種類の直接的熱伝達濃縮装置で、燃焼ガスが、発生され、入口配管を通って、処理流体内に沈む分散ユニットへ送られる、直接的熱伝達濃縮装置を開示する。分散ユニットは、入口配管から半径方向外向きに延在するいくつかの離間したガス送出配管を含み、ガス送出配管のそれぞれは、処理容器内に保持される液体の断面積にわたって実用的である限り均一な小泡として、燃焼ガスを分散するためにガス送出配管の表面上の様々な位置に離間する小さな穴を有する。先行技術での現在の理解によると、この設計は、大きな界面領域にわたって液体と高温ガスの間の所望の深い関係を提供する。この処理において、意図は、処理流体内で、気相の分散により形成される動的かつ継続的に再生可能な界面領域で、熱伝達および物質移送の双方が生じることであり、固体粒子の堆積が生じる可能性がある、固体の熱交換表面においてではない。したがって、この水面下のガス濃縮装置処理は、従来の間接的熱伝達処理に著しく勝る。しかしながら、特許文献１の装置内の処理流体へ高温ガスを分配するために使用されるガス送出配管内の小さな穴は、汚染流体から形成される固体の堆積物による閉塞が起こりやすい。したがって、処理流体へ高温ガスを送る入口配管は、固体の堆積物の蓄積が起こりやすい。
【０００８】
さらに、継続的な処理液相にわたって、大量のガスを分散する必要性の結果として、特許文献１内の封じ込め容器は、一般的に、大きな断面領域を必要とする。このような封じ込め容器の内面およびそれらの内部に導入されるあらゆる装備は、総称して、処理の「接液面」と称される。これらの接液面は、システムが動作中の間、熱処理流体の変化する濃度に耐えなければならない。広範囲の廃水流を処理するように設計されるシステムに関して、接液面のための構成の材料は、腐食および耐温度性の双方に関して重要な設計の判断を提示し、これは備品の費用と時間の経過とともにかかる維持／交換費用とに対してバランスがとれたものでなければならない。一般的に言えば、接液面の耐久性および低維持／交換費用は、高級な金属合金、または繊維ガラス容器の製造において使用されるようなもの等の特定のエンジニアドプラスチックのいずれか１つを選択することにより、高められる。しかしながら、間接的または直接的加熱システムのいずれか１つを用いる従来の濃縮処理は、容器内の流体へ熱を伝達するための、蒸気、熱伝達油または熱伝達ガス等の高温媒体のための手段も必要とする。様々な異なる高合金が腐食および耐温度性に関する解決を提案する一方で、それらから作られる容器および装備の費用は一般的に極めて高い。さらに、エンジニアドプラスチックは、封じ込め容器を形成するために直接的に使用されるか、または接液面の塗装として使用されるかのどちらか一方で使用されてもよい一方で、耐温度性は、一般的に多くのエンジニアドプラスチックの制限要素である。例えば、特許文献１で使用される容器内の高温ガスのための入口配管の高い表面温度は、このような制限を課す。このように、これらの処理に使用される容器および他の備品は、典型的に、製造し維持するために非常に高額である。
【０００９】
さらに、これらのシステムの全てにおいて、熱源は、濃縮または蒸発処理を実施するために必要とされる。多数のシステムは、エンジン、燃焼チャンバ、ガス圧縮処理等、様々な熱源で発生される熱を、廃水処理のための熱源として使用するように開発されてきている。このようなシステムの一例は、特許文献２に開示されるように、水面下の燃焼ガス蒸発器内で、埋め立て地ガスを燃焼することにより熱が発生され、これは埋め立て地現場で、浸出液を処理するために使用される。特許文献３は、濃縮または蒸発する液体に使用されるように、廃熱がガス蒸発器の入力部へ提供される、水面下のガス蒸発器を開示する。廃熱が、一般的に、廃水処理操作で効果的に使用されるために、安価なエネルギー源と見なされる一方で、廃熱は、多くの場合、廃熱源から蒸発または濃縮処理が実施される位置まで、著しく離れた距離を輸送されなければならない。例えば、多くの場合、埋め立て操作は、埋め立て地ガスを燃焼燃料として用いて動作する１つ以上の内燃機関を有する。典型的に、マフラーおよび排気筒を通して電力発電機を含有する建物の頂上の大気へ配管を通って送り出される、これらの発電機またはエンジンの排気は、廃熱源である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５３４２４８２号明細書
【特許文献２】米国特許第７２１４２９０号明細書
【特許文献３】米国特許第７４１６１７２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、この廃熱を集積し、使用するためには、処理システムの位置へ廃熱を伝達するために、大量の高価な配管および配管を排気筒に連結されなければならず、多くの場合、処理システムは、発電機を含有するビルから離れて地表面レベルにある。重要なことに、排気筒内で排気ガスの高温（例えば、華氏１８００度）に耐えることができる配管、ダクト材料、および制御装置（例えば、絞りおよび遮断弁）は、非常に高価であり、輸送中、排気ガス内の熱を保持するため保温されなければならない。このような目的において許容される断熱材料は、一般的に、脆弱性、経時的な摩滅の傾向、および熱サイクリングへの感度等の、設計を複雑にする様々な特性により故障する傾向がある。断熱はまた、配管、ダクト、および制御装置の重量を増加させ、これらは構造支持要件への費用を増す。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本明細書に開示される小型液体濃縮装置は、埋め立て地ガスフレアまたは燃焼エンジン排気筒等の廃熱源に容易に接続される場合があり、大きく高価な封じ込め容器の必要性および大量の高価な耐高温材料なしに、直接的熱伝達濃縮処理を行うためにこの廃熱を使用する場合がある。小型の液体濃縮装置は、ガス入口、ガス出口、およびガス出口およびガス入口に接続する混合通路、すなわち流動通路を含み、流動通路は、流動通路を通るガスを加速させる狭窄部分を含む。液体入口は、ガス入口と流動通路の狭窄部分との間に位置し、狭窄部分の前の地点で液体をガス流に注入し、その結果、気液混合物が流動通路内で完全に混合され、一部の液体を蒸発または濃縮させる。狭窄部分の下流にあり、ガス出口に接続されるデミスターまたは流体スクラバーは、ガス流から飛沫同伴した液滴を除去し、再循環回路を通って、除去した液体を液体入口へ再循環させる。濃縮される新たな液体もまた、流動通路内で蒸発される液体と処理から回収されるあらゆる濃縮した液体との合計を埋め合わせるために十分な割合で再循環回路へ導入される。
【００１３】
本明細書に説明される小型液体濃縮装置は、広範囲の特性を有する廃水流を費用効果を高めるように濃縮するために動作する多数の特質を含む。濃縮装置は、供給特性の広範囲にわたって腐食作用に耐性を示し、手頃な製造および動作費用を有し、高レベルの濃縮で継続的に動作することができ、幅広い種類の源から直接的に熱エネルギーを効率的に利用する。さらに濃縮装置は、移送可能とされるために十分小型であり、そのため廃水が制御されていない事象を通して発生し、廃熱源に近接して設置することができる位置へ容易に輸送され得る。したがって、本明細書で開示される濃縮装置は、費用効果が高く、信頼性があり、廃水流の広範囲の異なる種類を継続的に濃縮するように動作する耐久性のある装置であり、目詰まりおよび堆積物の蓄積をもたらす従来の間接的熱伝達システムに見られる従来の固体表面の熱交換器の使用を撤廃する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】小型液体濃縮装置の一般的な概略図である。
【図２】トラックでの容易な輸送のために、パレットまたはスキッド上に装着される、図１の液体濃縮装置の実施形態を表す図である。
【図３】埋め立て地フレアにより生産される廃熱源に接続される、図１の濃縮処理を実行する、小型液体濃縮装置の斜視図である。
【図４】図３の小型液体濃縮装置の熱伝達部分の斜視図である。
【図５】図３の小型液体濃縮装置の蒸発／濃縮装置部分の正面斜視図である。
【図６】図３の小型液体濃縮装置の一部分上の容易に開けられるアクセスドアの斜視図である。
【図７】開口位置にある図６の容易に開けられるアクセスドアの１つの斜視図である。
【図８】図６および図７のアクセスドア上で使用される、容易に開けられるラッチ機構の斜視図である。
【図９】小型液体濃縮装置の様々な構成要素部品の動作を制御するために図３の小型液体濃縮装置で使用されてもよい制御システムの概略図である。
【図１０】廃熱源として、燃焼エンジン排気筒に取り付けられる図３の小型液体濃縮装置の図である。
【図１１】小型液体濃縮装置の第２の実施形態の一般的な概略図である。
【図１２】図１１の小型液体濃縮装置の上面図である。
【図１３】小型液体濃縮装置の第３の実施形態の概略図であり、第３の実施形態は分配した液体濃縮装置である。
【図１４】図１３の分配した液体濃縮装置の液体濃縮部分の側面立面断面である。
【図１５】図１４の液体濃縮部の上面平面図である。
【図１６】図１３の分配した液体濃縮装置のクエンチャおよびベンチュリ部分の拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、ガス入口２０、ガス出口２２、およびガス入口２０をガス出口２２に接続する流動通路２４を含む、液体濃縮装置１０の一般的概略図を表す。流動通路２４は、流動通路２４内の狭窄部分位置またはその近辺で乱流を形成する、流動通路２４を通るガス流を加速させる狭窄部分２６を含む。当実施形態における狭窄部分２６は、ベンチュリ装置により形成されてもよい。液体入口３０は、（蒸発を通して）濃縮される液体を、狭窄部分２６の上流地点にある流動通路２４内の液体濃縮チャンバへ注入し、注入した液体は、流動通路２４内でガス流に合流する。液体入口３０は、流動通路２４へ液体を噴霧するための１つ以上の交換可能なノズル３１を含んでもよい。入口３０は、ノズル３１を装備していても装備していなくても、ガスが流動通路２４を通って移動する際のガス流れと平行な方向に対して垂直な任意の方向で、液体を導入してもよい。バッフル３３もまた、液体入口３０から導入された液体がバッフル上で衝突し、小滴で流動通路内に分散するように、液体入口３０の近辺に位置してもよい。
【００１６】
ガスおよび液体が狭窄部分２６を通って流れる際に、ベンチュリの原理は、入口３０およびその後の位置で、流動通路２４内でガスと液体を完全に混合する、加速した乱流を引き起こす。乱流混合の結果として、液体の一部分は急速に気化し、ガス流の一部になる。気液混合物が狭窄部分２６を通って移動する際、気液混合物の方向および／または速度は、一般的に流動通路２４内で、ベンチュリプレート３２の上流と下流とに大きな圧力差異を引き起こすために使用される、ベンチュリプレート３２等の調整可能な流量制限により変更されてもよい。ベンチュリプレート３２は、狭窄部分２６の大きさおよび／または形状を制御するために調整可能である場合があり、Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ（登録商標）、Ｉｎｃｏｎｅｌ（登録商標）、およびＭｏｎｅｌ（登録商標）の商標名の下で製造されるもののような高合金を含む、耐食性材料から製造されてもよい。
【００１７】
狭窄部分２６を離れた後、気液混合物は、ガス出口２２に連結されるデミスター３４（流体スクラバーとも称される）を通過する。デミスター３４は、ガス流から飛沫同伴した液滴を除去する。デミスター３４は、ガス流路を含む。除去された液体は、ガス流路内の液体コレクタまたは汚水槽３６内に集積され、汚水槽３６は除去された液体を保持するための容器も含んでもよい。汚水槽４０および／または容器に流体的に連結するポンプ４０は、再循環回路４２を通して液体を移動させ、液体入口３０および／または流動通路２４へ戻す。このようにして、液体は、蒸発を通して所望の濃度まで減少される場合がある。濃縮されるための新たなまたは新規の液体は、液体入口４４を通って再循環回路４２へ投入される。この新規の液体は、代替的にベンチュリプレート３２の上流にある流動通路２４へ直接的に注入されてもよい。再循環回路４２へ投入される新たな液体の割合は、気液混合物が、流動通路２４を通して流れる液体の蒸発の割合に、汚水槽４０内の容器またはその近辺に位置する濃縮した流体の抽出ポート４６を通して抽出される液体の割合を加えたものに等しくてもよい。新たな液体に対する再循環した液体の割合は、一般的に約１：１〜約１００：１の範囲内であり、通常、約５：１から約２５：１の範囲内である。例えば、再循環回路４２が約１０ガロン／分で流体を循環させた場合、新しいまたは新規の液体は約１ガロン／分（すなわち、１０：１の割合）で導入されてもよい。一部の液体は、再循環回路４２内の液体が所望の濃度に達した際に、抽出ポート４６を通して出されてもよい。
【００１８】
デミスター３４を通過した後、ガス流は、流動通路２４およびデミスターガス流動通路を通るガスを負圧下で排出する誘引ファン５０を通過する。当然、濃縮装置１０は、液体入口３０の前のブロワーに（図示せず）より生産される正圧下で動作し得る。最終的に、ガスは大気に放出されるか、ガス出口２２を通って更なる処理に方向付けられる。
【００１９】
濃縮装置１０は、濃縮される液体を処理するための前処理システム５２を含んでもよく、前処理システムは廃水供給であってもよい。例えば、空気ストリッパーは、悪臭を発生する場合があるか、または大気汚染物質として規制される場合がある物質を除去するための前処理システム５２として使用されてもよい。この場合、空気ストリッパーは任意の従来型の空気ストリッパーか、本明細書で説明される種類のさらなる濃縮装置であってもよく、これは空気ストリッパーとして直列で使用されてもよい。前処理システム５２は、所望の場合、任意の所望の加熱技術を使用して濃縮される液体を加熱してもよい。加えて、濃縮装置１０を通って循環するガスおよび／または廃水供給は、予熱器５４で予熱されてもよい。予熱は、蒸発の割合、従って液体の濃縮の割合も高めるように使用されてもよい。ガスおよび／または廃水供給は、木材チップ、バイオガス、メタン、もしくは任意の他の種類の再生可能な燃料などの燃焼、または再生可能な燃焼、化石燃料および廃熱の任意の組み合わせを通して予熱されてもよい。さらに、ガスおよび／または廃水は、埋め立て地フレアまたは排気筒で発生される廃熱の使用を通して予熱されてもよい。また、内燃機関等のエンジンからの廃熱は、ガスおよび／または廃水供給を予熱するために使用されてもよい。加えて、濃縮装置１０のガス出口２２から取り出されるガス流はフレア、またはガスを大気へ放出する前にガスを処理する他の後処理装置５６へ移送されてもよい。
【００２０】
本明細書で説明される液体濃縮装置１０は、工業からの廃水、自然災害からの流出水（洪水、ハリケーン）、製油所の苛性液、埋め立て地浸出液等の浸出液等の幅広い種類の廃水流を濃縮するために使用されてもよい。液体濃縮装置１０は実用的で、エネルギー効果があり、信頼性があり、費用効果が高い。当液体濃縮装置の実用性を増加させるため、液体濃縮装置１０は、事故または自然災害の結果として起こる廃水流に効果的に対処するためか、または空間的に離された遠隔の現場で発生される廃水を定期的に処理するため、トレーラーまたは移動可能なスキッド上に装着されるように簡単に適合可能である。本明細書で説明される液体濃縮装置１０は、これらの所望の特性を全て有し、従来の廃水濃縮装置に対して著しい利点を提供し、特に、目的が幅広い種類の廃水流の管理である場合に、著しい利点を提供する。
【００２１】
さらに、濃縮装置１０は、繊維ガラスおよび／または他のエンジニアドプラスチック等の高度に腐食抵抗性であるが、低費用の材料から主に製造されてもよい。これは、一部では、開示される濃縮装置が、最小限の差圧下で動作するように設計されるという事実によるものである。例えば、一般的にわずか１０〜３０インチ水柱の範囲の差圧が必要とされる。また、濃縮処理のガスと液体との接触帯は、狭窄（小型化された）通路内で、流路のベンチュリ部分において、またはそのすぐ後で高乱流を発生するため、全体的な設計は、ガスと液体の接触が、大きな処理容器で起こる従来の濃縮装置と比べて非常に小型である。結果として、濃縮装置１０に必要とされる高合金の量は、極最小限である。また、これらの高合金部品は小さく、簡単に最小限の作業で短い時間で交換できるため、これらの部品のいくつかまたは全てを、定期的な間隔で交換されるようにより低い質の合金から製造される消耗品である設計することにより、製造費用はさらに高度に削減される場合がある。所望であれば、かかる構成要素の耐用年数を延ばすため、これらのより低い質の合金（例えば、炭素鋼）は、弾性重合体を含む、エンジニアドプラスチック等の腐食および／または浸食抵抗性のライナーで被覆されてもよい。同様に、ポンプ４０は、ポンプ４０の寿命を延ばすため、腐食および／または浸食抵抗性ライナーを備えてもよく、故にさらに維持および交換費を減少させる。
【００２２】
理解されるように、液体濃縮装置１０は、濃縮中に、高温ガスと、例えば廃水のような液体との間の高乱流の熱交換および物質移動に高い効果をもたらしながら、濃縮される液体と高温ガスとの直接接触を提供する。さらに、濃縮装置１０は、高度に小型化されたガスと液体との接触帯を用い、既知の濃縮装置と比較して、最小限のサイズにされている。直接接触の熱交換機能は、高いエネルギー効率を促進し、従来の間接的熱伝達濃縮装置で使用されるような固体表面の熱交換器の必要性を撤廃する。さらに、小型のガスと液体との接触帯は、従来の間接および直接的熱交換濃縮装置の双方で使用される大型の処理容器を撤廃する。これらの機能は、濃縮装置１０が、従来の濃縮装置に比較して、比較的低費用の製造技術を用いて製造され、重量が減じられることを可能にする。これらの要因の双方は、移送可能性および費用効果に有利に働く。したがって、液体濃縮装置１０は、従来の濃縮装置よりも小型で軽量であるため、移送可能なユニットとしての使用にふさわしい。加えて、液体濃縮装置１０は、直接接触の熱交換動作および固体の熱交換表面の欠如により、汚染および閉塞の傾向がより少ない。液体濃縮装置１０は、直接接触の熱交換のため、著しい量の浮遊した固体をともなう液体を処理することができる。結果として、高レベルの処理流体の濃縮を、濃縮装置１０の頻繁なクリーニングの必要なしに達成する場合がある。
【００２３】
より具体的には、間接的熱伝達を用いる液体濃縮装置において、熱交換器は、それら（蒸気または他の高温流体）の内部で循環される、高温の熱伝達媒体の通常の動作温度で、汚染の傾向があり、加速した腐食の効果の対象となる。これらの要因のそれぞれは、耐久性および／または従来の間接的な濃縮装置を構築する費用、および熱交換器を運転停止およびクリーニングまたは修理が必要になる前にどのくらいの時間動作できるかもしれないかに著しい制限をかける。大型の処理容器を撤廃することにより、液体濃縮装置の重量、ならびに高合金鋼構成要素の初期費用および交換費用の双方は大きく減じられる。さらに、ガスと液体との温度差、システム内に含有される相対的に少ない量の液体、および液体と混合される前の減じられたガスの相対湿度により、濃縮装置１０は、特定のガス／液体混合物の断熱飽和温度付近で動作し、この断熱飽和温度は一般的に華氏約１５０度〜華氏約２１５度の範囲である（すなわち、この濃縮装置は、「低運動量」濃縮装置である）。
【００２４】
さらに濃縮装置１０は、負圧下で動作するように設計され、機能は、蒸発に影響を与えるようなエネルギー源として、非常に広範囲の燃料または廃熱源を使用する可能性を大きく高める。実際に、これらのシステムの通風の性質によると、加圧されたまたは非加圧のバーナーを、濃縮装置１０内で使用されるガスを熱し、供給するために使用されてもよい。さらに、濃縮装置１０の単純性および信頼性は、必要とされる可動部品および摩耗部品の数が最小限であることにより高められる。一般的に、エンジン（例えば、発電機または車両エンジン）からの煙道ガス、産業用処理排気筒、ガス圧縮器システム、および埋め立て地ガスフレア等のフレア等の廃熱によって動作するように構成される場合に、２つのポンプおよび１つの誘引通風ファンのみが濃縮装置に必要とされる。これらの機能は、多用途性、および濃縮装置１０の購入、動作、ならびに維持費用に有利に反映する著しい利点を提供する。
【００２５】
図２は、パレット、トレーラー、またはスキッド等の移動可能なフレーム６０上に装着される液体濃縮装置１０の側面図を図示する。移動可能なフレームは、トレーラートラック等の輸送車両６２への容易な装填または接続のために寸法決定され、成形される。同様に、かかる装着された濃縮装置は、迅速な遠隔の現場への輸送のため、列車、船舶、または飛行機（図示せず）に容易に装填されてもよい。液体濃縮装置１０は、それ自体のバーナーおよび燃料供給を有することによって、完全な独立含有型のユニットとして動作してもよく、液体濃縮装置１０は、現場のバーナーおよび／または現場の燃料源もしくは廃熱源を使用して動作してもよい。濃縮装置１０のための燃料は、廃棄物（紙、木材チップ等）および埋め立て地ガス等の再生可能な燃料源を含んでもよい。さらに、濃縮装置１０は、石炭もしくは石油、再生可能な燃料および／または廃熱等の従来の化石燃料の任意の組み合わせで動作してもよい。
【００２６】
埋め立て地、汚水処理プラント、または天然ガスもしくは油田等に設置されるものなどのようなより大きい固定ユニットが１日当たり数十万ガロンの廃水を処理し得る一方で、一般的なトレーラー積載型の濃縮装置１０は１日当たり十万ガロン以上ほどの廃水を処理できる場合がある。
【００２７】
図３は、図１に関して上部に説明される原理を使用して動作し、埋め立て地フレアの形状で廃熱源に接続される、小型液体濃縮装置１１０に関する１つの特定の実施形態を図示する。一般的に言えば、図３の小型液体濃縮装置１１０は、米国環境保護庁（ＥＰＡ）により設定される基準に合う方式で、埋め立て地ガスを燃やす埋め立て地フレア内で発生する排気または廃熱を使用して、埋め立て地侵出液等の廃水を濃縮するように動作する。既知のように、埋め立て地の殆どは大気へ放出する前にメタンおよび他のガスを取り除くように、埋め立て地ガスを燃やすために使用されるフレアを含む。典型的に、フレアを出るガスは華氏１０００度と１５００度との間であり、華氏１８００度に達する場合がある。
【００２８】
図３に図示するように、小型液体濃縮装置１１０は、一般的に、フレアアセンブリ１１５を含むか、フレアアセンブリ１１５に接続され、熱伝達アセンブリ１１７（図４に詳細を示す）、空気前処理アセンブリ１１９、濃縮装置アセンブリ１２０（図５に詳細を示す）、流体スクラバー１２２、および排気部１２４を含む。重要なことには、フレアアセンブリ１１５は、任意の既知の原理に従って、その中で埋め立て地ガスを燃やす、フレア１３０およびフレア蓋アセンブリ１３２を含む。フレア蓋アセンブリ１３２は、フレア１３０の上端を覆う移動可能な蓋１３４（例えば、フレア蓋、排気ガス蓋等）、または他の種類の排気筒（例えば、燃焼ガス排気筒）を含み、フレア蓋１３４が閉鎖位置にある際にフレア１３０の上端を密封し、または部分的に閉鎖した位置で一部のフレアガスを迂回し、フレア蓋１３４が開口または部分的な開口位置にある際に、フレア１３０内で生産されたガスが第１のガス出口１４３を形成する開口端を通って大気へ抜けることを可能にする。フレア蓋アセンブリ１３２はまた、完全な開口位置と完全な閉鎖位置との間でフレア蓋１３４を移動させる、モーター（例えば、図４に示される、電気式モーター、水圧式モーター、空気式モーター等）等の蓋作動装置１３５を含む。図４に示されるように、フレア蓋作動装置１３５は、例えば、フレア蓋１３４を開閉するために、枢着部１３６を中心としてフレア蓋１３４を回転させ、移動させてもよい。フレア蓋作動装置１３５は、枢着部１３６を中心としてフレア蓋１３４を移動させるために、チェーン駆動、またはフレア蓋１３４に接続される、任意の他の型の運転機構を利用してもよい。フレア蓋アセンブリ１３２は、枢着部１３６を中心としてフレア蓋１３４を移動させる際に、フレア蓋１３４の重量の一部を釣り合わせるか、埋め合わせるために、フレア蓋１３４から枢着部１３６の反対側に配置される釣り合いおもり１３７をも含んでもよい。釣り合いおもり１３７は、フレア１３０の上端（または主要な燃焼ガス出口１４３）が、大気に対して開口する、開口位置と、フレア蓋１３４がフレア１３０の上端（または主要な燃焼ガス出口１４３）を覆い本質的に密閉する閉鎖位置との間でフレア蓋１３４を移動させるか、回転させることが可能である限り、作動装置１３５の大きさまたは動力を減じることを可能とする。フレア蓋１３４自体は、ステンレス鋼または炭素鋼等の耐高温材料から作製されてもよく、フレア蓋１３４が閉鎖位置にある時に、熱フレアガスと直接接触するその底部分上に、酸化アルミニウムおよび／または酸化ジルコニウムを含む耐火性材料を内張りするか、それらで断熱してもよい。
【００２９】
所望であれば、フレア１３０は、主要な燃焼ガス出口１４３および主要な燃焼ガス出口１４３の上流にある、二次的な燃焼ガス出口１４１を含む、アダプタ部１３８を含んでもよい。フレア蓋１３０が閉鎖位置にある際、燃焼ガスは、二次的な燃焼ガス出口１４１を通って迂回する。アダプタ部１３８は、９０度のエルボまたは曲がりを使用して、フレア１３０（または排気筒）を熱伝達部１１７に接続するコネクタ部１３９を含んでもよい。他のコネクタの配列が可能である。例えば、フレア１３０および熱伝達部１１７は、事実上、０度から１８０度の間のいかなる角度で接続されてもよい。この場合、フレア蓋アセンブリ１３２は、主要な燃焼ガス出口１４３に近接するアダプタ部１３８の上端に装着される。
【００３０】
図３および図４に図示されるように、熱伝達アセンブリ１１７は移送配管１４０を含み、移送配管１４０はフレア１３０への空気前処理アセンブリ１１９の入口に接続し、より具体的には、フレア１３０のアダプタ部１３８に接続する。支持部材１４２は、垂直な棒または柱の形状で、フレア１３０と空気前処理アセンブリ１１９との間の熱伝達配管１４０を、所定のレベルまたは地面より上の高さで支持する。熱伝達配管１４０は、二次的な燃焼ガス出口１４１で、コネクタ部１３９またはアダプタ部１３８に接続され、移送配管は、アダプタ部１３８と流体濃縮処理等の二次的な処理との間の流体通路の一部を形成する。熱伝達配管１４０は、一般的に炭素鋼またはステンレス鋼等の金属から作製され、フレア１３０から空気前処理アセンブリ１１９へ移送されるガスの温度に耐えるため、酸化アルミニウムおよび／または酸化ジルコニウム等の材料で耐火内張りされる場合があるため、支持部材１４２が典型的には必要である。したがって、熱伝達配管１４０は典型的に装置の重い部分である。しかしながら、一方のフレア１３０ならびに他方の空気前処理アセンブリ１１９および濃縮装置アセンブリ１２０は相互にすぐ隣接に配置されるため、熱伝達配管１４０は、一般的に比較的に短い長さしか必要とせず、よって、濃縮装置１１０で使用される材料費を減少させるとともに、地上の濃縮装置１１０の重い部品の重量に耐えるために必要とされる支持構造の量を減少させる。図３に図示されるように、熱伝達配管１４０および空気前処理アセンブリ１１１９は、Ｕ字を上下逆にした型の構造を形成する。
【００３１】
空気前処理アセンブリ１１９は、垂直配管部１５０および垂直配管部１５０の上端部に配置される外気弁（図３および図４に明確に示されず）を含む。外気弁（抽気弁とも称される）は、熱伝達配管１４０（または空気前処理アセンブリ１１９）と大気との間に流体通路を形成する。外気弁は、外気がフレア１３０から来る高温ガスと混合するように、メッシュバードスクリーン１５２（典型的にワイヤまたは金属）を通って空気前処理アセンブリ１１９の内部に流れることを可能にするように動作する。所望であれば、空気前処理アセンブリ１１９は、空気前処理アセンブリ１１９へ常にいくらかの量の抽気が入ることを可能にする、抽気弁に近接する恒久的な開口部を含み、これは必要とされる抽気弁の大きさを減じるため、および安全上の理由で望ましい場合がある。外気または抽気弁の制御は、本明細書で後でより詳細に考察されるが、当弁は一般的にフレア１３０からのガスを、濃縮装置アセンブリ１２０に入る前に、より使用可能な温度に冷やすことを可能にする。空気前処理アセンブリ１１９は、支持部材１４２に接続される交差部材１５４により部分的に支持されてもよい。横ばり部材１５４は、空気前処理アセンブリ１１９を安定させるが、これもまた典型的に、重い炭素鋼またはステンレス鋼もしくは他の金属から作製され、エネルギー効率を向上させるため、および濃縮装置１１０のこの部分内のガスの高温に抵抗するために耐火内張りされてもよい。所望であれば、垂直配管部１５０は、液体濃縮装置１１０が、多くの異なるフレアまたは異なる高さのフレアに容易に適合可能であるように、異なる高さのフレアに適合するために延在可能であるか、異なる高さのフレアを考慮に入れる場合がある。この概念は、図３により詳細に図示される。図３に示されるように、垂直配管部１５０は第２部分１５０Ｂの内側に乗り、それによって垂直配管部１５０が長さ（高さ）において調整可能であることを可能にする、第１の部分１５０Ａ（点線を用いて示す）を含んでもよい。
【００３２】
一般的に言えば、空気前処理アセンブリ１１９は、濃縮装置アセンブリ１２０の入口でガスの所望の温度を作り出すために、スクリーン１５２の真下の外気弁を通って提供される外気と熱伝達配管１４０を通るフレア１３０からの高温ガスを混合するように動作する。
【００３３】
液体濃縮装置アセンブリ１２０は、配管部１５０の底部と濃縮装置アセンブリ１２０のクエンチャ１５９を嵌合させる、その上端部の断面積が減された導入部１５６を含む。濃縮装置アセンブリ１２０はまた第１の流体入口１６０を含み、第１の流体入口１６０は、埋め立て地浸出液等の新規または未処理の濃縮される液体をクエンチャ１５９の内部へ注入する。図３には示していないが、入口１６０は、未処理の液体をクエンチャ１５９へ噴霧するために大きなノズルを用いた粗噴霧器を含んでもよい。システム内のこの地点でクエンチャ１５９へ噴霧される液体は、未だ濃縮されていないため、また、故に、その内に大量の水を有するため、ならびに噴霧器は粗噴霧器であるため、噴霧器のノズルは液体内の小さな粒子による汚染または目詰まりを起こしにくい。理解されるように、入口１６０で注入される液体の高度の蒸発を行う間に、クエンチャ１５９は、ガス流の温度を迅速に減じるように動作する（例えば、華氏約９００度〜華氏２００度未満まで）。所望であれば、図３には具体的に示されないが、温度センサが、配管部１５０の出口近辺に、またはクエンチャ１５９内に位置され、外気弁の位置を制御するために使用されてもよく、それによって濃縮装置アセンブリ１２０の入口に存在するガスの温度を制御するために使用されてもよい。
【００３４】
図３および図５に示されるように、クエンチャ１５９は、狭窄部分に接続される液体注入チャンバまたはクエンチャ１５９に対して狭窄した断面積を有し、その内に配置されるベンチュリプレート１６３（点線で示す）を有するベンチュリ部１６２に接続される。ベンチュリプレート１６３はベンチュリ部１６２を通る狭窄通路を作成し、ベンチュリ部の進入口と出口との間で大きな圧力損失を作り出す。この大きな圧力損失は、クエンチャ１５９内およびベンチュリ部１６２の上端または進入口で乱流のガス流を形成し、ベンチュリ部１６２の外で高速のガス流を形成し、その双方はベンチュリ部１６２内でガスおよび液体の徹底的な混合をもたらす。ベンチュリプレート１６３の位置は、プレート１６３の枢着部に接続される手動制御棒１６５を用いるか（図５に示す）、またはモーター等の電動の制御機構（図５に示さず）を通して制御されてもよい。
【００３５】
再循環配管１６６は、ベンチュリ部１６２の進入口に対向する側面周辺に延在し、さらに濃縮されるように部分的に濃縮された液体（すなわち、再循環された液体）をベンチュリ部１６２に注入し、かつ／または、１つ以上の流動通路の側面に位置される複数の液体進入口を通して濃縮装置アセンブリ１２０内での乾燥粒子の形成を阻むように動作する。図３および図５に明確に示されていないが、例えば、直径１／２インチの３本のパイプ等のいくつかの配管は、ベンチュリ部１６２を部分的に取り囲む配管１６６の対向する脚のそれぞれから延在してもよく、壁を通ってベンチュリ部１６２の内部へ入る。この地点で濃縮装置１１０へ放出される液体は再循環した液体であり、故に、部分的に濃縮されるか、特定の平衡濃度で維持されるかのどちらかであり、入口１６０で注入される濃縮度のより少ない液体よりも、噴霧ノズルを詰まらせる傾向があるため、この液体は目詰まりを阻むように噴霧器なしで直接的に注入されてもよい。しかしながら、所望であれば、バッフルに衝突し、濃縮装置アセンブリ１２０の中へより小滴として分散するように、システム内の、この地点で液体を注入させるように、平板の形状のバッフルを１／２パイプの開口のそれぞれの前面に配置してもよい。いずれの事象においても、当再循環システムの構成は濃縮装置アセンブリ１２０を通るガス流動内で再循環液体をより良く分配するか、または分散する。
【００３６】
組み合わせた高温ガスと液体は、乱流様態で、ベンチュリ部１６２を通って流れる。上記に言及されるように、濃縮装置アセンブリ１２０の幅にわたって配置される移動可能なベンチュリプレート１６３を有する、ベンチュリ部１６２は、ガス内の液体の蒸発を迅速に引き起こしながら乱流を形成し、液体とガスとの混合を完了する。ベンチュリ部１６２により形成された混合作用は高度な蒸発を提供するため、ガスは実質的に濃縮装置アセンブリ１２０内で冷え、高い速度でベンチュリ部１６２を出て冠水エルボ１６４へ入る。実際に、この地点での気液混合物の温度は、華氏約１６０度である場合がある。
【００３７】
典型的であるように、冠水エルボ１６４の底部はその内に配置される液体を有し、ベンチュリ部１６２を高い速度で出る気液混合物は、気液混合物が流体スクラバー１２２へ流れるために９０度に方向転換することを強いられる際に、冠水エルボ１６４の底の液体に衝突する。冠水エルボ１６４内の液体と気液流の相互作用は、気液流からの液滴を除去し、気液流内の浮遊した粒子が高い速度で冠水エルボ１６４の底に衝突することを防ぎ、それによって冠水エルボ１６４の金属壁の浸食を防ぐ。
【００３８】
冠水エルボ１６４を離れた後、蒸発した液体ならびにいくらかの液体および他の粒子が存在したままである気液流は、流体スクラバー１２２を通って流れ、この場合、流体スクラバーは直交流の流体スクラバーである。流体スクラバー１２２は、気液流からの飛沫同伴液体の除去に役立ち、気液流とともに存在する場合がある他の粒子を除去する様々なスクリーンまたはフィルタを含む。１つの特定の実施形態において、直交流スクラバー１２２は、その投入部で最初の粗衝突バッフル１６９を含んでもよく、５０〜１００ミクロンの範囲内の寸法またはそれ以上の液滴を除去するように設計される。その後、山形１７０の形状である２つの取り外し可能なフィルタは、流体スクラバー１２２を通って流路を横切って配置され、山形１７０は、漸進的に寸法決定されるか、２０〜３０ミクロンおよび１０ミクロン未満等、次第により小さい寸法の液滴を除去するように構成されてもよい。当然、より多いかまたはより少ないフィルタまたは山形が使用できる可能性がある。
【００３９】
直交流スクラバーにおいて典型的であるように、フィルタ１６９および１７０の重力によって得られる液体は、流体スクラバー１２２の底に位置される容器または汚水槽１７２へ流れ出る。例えば２００ガロン以上の液体を保持する場合がある汚水槽１７２は、それによって溶解され、気液流から除去される浮遊固体を含有する濃縮された流体を集積し、図１に関して、上記に説明される方式で、さらなる処置のため、および／または濃縮装置アセンブリ１２０内の乾燥粒子の形成を阻むために、濃縮装置アセンブリ１２０へ戻る再循環する濃縮した液体源のための容器として動作する。１つの実施形態において、汚水槽１７２は、流体スクラバー１２２の背面（冠水エルボ１６４から最も遠く離れた）から流体スクラバー１２２の前面（冠水エルボ１６４から最も近い）に延在するＶ字型の溝を有する傾斜したＶ字型の底（図面に示さず）を含んでもよく、Ｖ字型の溝は、冠水エルボ１６４からさらに遠く離れた末端でよりも、Ｖ字型の溝の底が冠水エルボ１６４に最も近い流体スクラバー１２２の末端で、より低くなるように傾斜する。言い換えると、Ｖ字型の底は、Ｖ字型の底の最も低い地点が出口ポート１７３および／またはポンプ１８２に近接するように傾斜してもよい。加えて、洗浄回路（図面に示さず）は、汚水槽１７２からの濃縮した流体を直交流スクラバー１２２内の噴霧器（図示せず）へ送出してもよく、噴霧器は、Ｖ字型の底で液体を噴霧することを目的とする。代替的に、噴霧器は、Ｖ字型の底に未濃縮の液体または清水を噴霧してもよい。噴霧器は、Ｖ字型の底上または出口ポートおよび／もしくはポンプ１８２で、固体を洗浄し、固体の蓄積を阻むためにＶ字型の底の表面上に液体を定期的または継続的に噴霧してもよい。このＶ字型の傾斜した底およびポンプの結果として、汚水槽１７２で集積する液体は継続的に攪拌され、新しくされ、それによって相対的に一定な一貫性を維持し、懸濁液内の固体を維持する。所望であれば、噴霧回路は、例えば汚水槽１７３の内側の入口をともなう分離したポンプを用いるか、汚水槽からの濃縮した流体を汚水槽１７２のＶ字型の底上に噴霧するための下記に説明される濃縮した液体再循環回路に組み込まれたポンプ１８２を用いた、分離した回路であってもよい。
【００４０】
図３に図示されるように、戻り配管１８０ならびにポンプ１８２は、汚水層１７２から濃縮装置１２０へ戻る気液流から除去される流体を再循環するように動作し、それによって流体または液体再循環回路を完了する。同様に、ポンプ１８４は、埋め立て地浸出液等の新規または未処理の液体を濃縮装置アセンブリ１２０の投入部１６０へ送出するため、投入線１８６内に提供されてもよい。また、１つ以上の噴霧器１８５は、山形１７０に隣接する流体スクラバー１２２の内側に配置されてもよく、それらの汚れを落とすために清水または廃水供給の一部を山形１７０上に噴霧するように、定期的に動作されてもよい。
【００４１】
濃縮した液体もまた出口ポート１７３を通じて流体スクラバー１２２の底から除去されてもよく、二次的な再循環回路で、任意の好適な方式でさらに処理されても、または廃棄されてもよい。具体的には、出口ポート１７３によって除去された濃縮した液体は一定の量の浮遊した固体を含有し、これらの固体は、好ましくは濃縮した液体の液体部分から分離され、二次的な再循環回路を使用してシステムから除去されてもよい。例えば、出口ポート１７３から除去された濃縮した液体は、二次的な濃縮した廃水の回路（図示せず）を通して、沈殿槽、振動ふるい、回転真空フィルタ、またはフィルタプレス等の、固体／液体分離装置へ移送されてもよい。濃縮した廃水の浮遊固体および液体部分が、固体／液体分離装置により分離された後、濃縮した廃水の液体部分は、濃縮装置に接続される第１のまたは主要な再循環回路でさらに処理するため、汚水槽１７２へ戻されてもよい。
【００４２】
そこから除去された液体および浮遊した固体とともに流体スクラバー１２２を通って流れ、流体スクラバー１２２をから外へ出るガスは、流体スクラバー１２２の後部にある配管またはダクト（山形１７０の下流）から外へ出て、蒸発した水蒸気と混合される冷やされた高温入口ガスの形態で、それが大気へ排気される所から、排気アセンブリ１２４の誘引通風ファン１９０を通って流れる。当然、誘引通風ファンモーター１９２は流体スクラバー１２２内に負圧を引き起こし、移送配管１４０、空気前処理アセンブリ１１９、および濃縮装置アセンブリ１２０を通して、フレア１３０からガスを最終的に誘引するようにファン１９０に接続され、ファン１９０を動作させる。図１に関して上記に説明されるように、誘引通風ファン１９０は、濃縮装置１１０の適切な動作を保証するために流体スクラバー１２２内でわずかな負圧を提供するだけでよい。
【００４３】
誘引通風ファン１９０の速度は、流体スクラバー１２２内の変化するレベルの負圧を引き起こすように動作する可変周波数駆動等の装置によって変化させることができ、故に、フレア１３０からの完全なガス流を保証するために、通常、ガス流の容量の範囲内で動作することができる一方で、フレア１３０によって生産されるガスが十分な量でない場合、誘引通風ファン１９０の動作は必ずしも流体スクラバー１２２自体の前後で適切な圧力損失を保証するように適合することはできない。つまり、効率的かつ適切に動作するためには、流体スクラバー１２２を通るガスは、流体スクラバー１２２の投入部で十分な（最小の）流速でなければならない。典型的に、この要件は、流体スクラバー１２２の前後で事前に設定された最小限の圧力損失を保つことによって制御される。しかしながら、フレア１３０が少なくとも最小限のレベルのガスを生産しない場合、誘引通風ファン１９０の速度の増加は、流体スクラバー１２２の前後で必要とされる圧力損失を引き起こすことは不可能であろう。
【００４４】
この状況を補うため、直交流スクラバー１２２は、システムが流体スクラバー１２２の前後で必要な圧力損失を取得することを可能にするために、流体スクラバー１２２の投入部に十分なガスが存在することを保証するために使用することができるガス再循環回路を含むように設計される。具体的には、ガス再循環回路は、それによって流動可能に、排気アセンブリ１２４の高圧側を流体スクラバー１２２の投入部へ接続するために、排気アセンブリ１２４の高圧側（例えば、誘引通風ファン１９０の下流）を流体スクラバー１２２の投入部（例えば、流体スクラバー１２２のガス投入部）に接続するガス戻り配管または戻りダクト、および戻りダクト１９６を開口し閉鎖するように動作する、戻りダクト１９６中に配置されるバッフルまたは制御機構１９８を含む。動作中、流体スクラバー内に入るガスが、流体スクラバー１２２の前後で必要とされる最小限の圧力損失を得るために十分な量でない場合、バッフル１９８（例えば、ガス弁、ルーバー付きダンパー等のダンバーでもよい）が、排気アセンブリ１２４の高圧側からのガス（すなわち、誘引通風ファン１９０を通って移動したガス）を流体スクラバー１２２の投入部へ戻すように導くために開口される。この動作は、これによって、誘引通風ファン１９０の動作が、流体スクラバー１２２の前後で必要とされる最小限の圧力損失を取得することを可能にするように、流体スクラバー１２２の投入部で十分な量のガスを提供する。
【００４５】
図６は、清掃、および視察する目的で濃縮装置１１０の内側にアクセスするために使用されてもよい、一連の容易に開けられるアクセスドア２００の形状における図３の小型液体濃縮装置１１０の特に有利な機能を図示する。図６は、流体スクラバー１２２の片側上の容易に開けられるアクセスドア２００を図示するが、同様の一連のドアは、流体スクラバー１２２のもう一方の側の上に提供されてもよく、図５に示されるように、同様のドアが冠水エルボ１６４の前面上に提供される。図６に示されるように、流体スクラバー１２２上の容易に開けられるアクセスドア２００のそれぞれは、一片の平らな金属であってもよいドアプレート２０２を含み、開閉するようにヒンジ２０４上で枢動可能であるドアプレート２０２を用いて、２つのヒンジ２０４を介して流体スクラバーに接続される。複数の着脱が容易な取っ手２０６はドアプレート２０２の周辺に配置され、閉鎖位置にドアプレート２０２を保持するように動作し、そのため流体スクラバー１２２が動作している際に、ドア２００を閉じたままにするように動作する。図６の実施形態において、８つの着脱が容易な取っ手２０６がドアプレート２０２のそれぞれの周辺に配置されるが、任意の他の所望の数のかかる着脱が容易な取っ手２０６を代わりに使用されてもよい。
【００４６】
図７は、開口位置に配置されるドア２００の１つを図示する。見られるように、ドア座２０８は、ドア座２０８と流体スクラバーの外壁との間に配置される延長部材２０９により、流体スクラバー１２２の壁から離れて装着される。ゴムまたは他の圧縮性材料から作製されていてもよいガスケット２１０は、ドア座２０８上の開口の周囲の周りに配置される。同様のガスケットは、付加的または代替的に、ドアプレート２０２の内側の外囲の周りに配置され、ドア２００が閉鎖位置にあるときに、より良い密封を提供する。
【００４７】
着脱が容易な取っ手２０６のそれぞれは、その１つが図８でより詳細に示されるように、取っ手２１２、および取っ手２１２を通して配置される枢軸棒２１６上に装着されるラッチ２１４（この場合、Ｕ字型の一片の金属）を含む。取っ手２１２は、取り付けブラケット２１９を介して、ドアプレート２０２の外壁上に装着されるさらなる枢着部材２１８上に装着される。さらなる枢着部材２１８の上および周りの取っ手２１２の動作（図８で示される位置からの）は、流体スクラバー１１２の外壁に対してラッチ２１４を移動させるため（ドアプレート２０２が閉鎖位置にあるときに）、ラッチ２１４は、フック２２０のドアプレート２０２から離れた側に配置されてもよく、フック２２０は延長部材２０９上に装着される。反対方向に戻る取っ手２１０の回転は、さらなる枢着部材２１８を引き、故にドアスキャット２０８に対してドアプレート２０２を引き、フック２２０に対してしっかりとラッチ２１４を引く。全ての着脱が容易な取っ手２０６の動作は、ドア座２０８に対してドアプレート２０２を固定し、ガスケット２１０は、流体的に固定された接続を提供する。したがって、特定のドア２００上の８つの全ての着脱が容易な取っ手を閉鎖することは、図６に図示されるように、ドア２００を閉鎖状態に保持するために固定され、かつ緊に適合する機構を提供する。
【００４８】
容易に開けられるドア２００の使用は、濃縮装置の外壁から延在している多数のボルトがプレート上の穴を通して嵌合され、濃縮装置の壁に対してプレートを引き寄せるために、ボルト上のナットを締めることが必要である穴の開いたプレートの使用を置き換える。典型的に、濃縮装置の内部へアクセスすることを可能にするために、流体濃縮装置で使用される、かかるナットおよびボルト型の固定機構は大変しっかりと固定される一方で、当構成の動作は、アクセスパネルを開閉する際に長時間および多くの努力を必要とする。流体スクラバー１２２の内部が負圧下にあるため、図６の着脱が用意な取っ手２０６を備える迅速に開けるドア２００の使用は、当事例において使用されてもよく、流体スクラバー１２２の内側の圧力は外気圧より低く、そのため面倒なボルトおよびナット型のアクセスパネルの安全性の必要がない。当然、理解されるように、ドア２００の構成は、最小限の手動の労力で工具を使用せずにドア２００が容易に開閉されることを可能にし、それによって、衝突バッフル１６９もしくは取り外し可能なフィルタ１７０、またはアクセスドアが配置される濃縮装置１１０の他の部分等の、流体スクラバー１２２の内側の構造へ素早く容易にアクセスすることを可能にする。
【００４９】
図５に関することに戻って、濃縮装置アセンブリ１２０の冠水エルボ１６４の前面は、容易に開けられるアクセスドア２００をも備えることが見られ、それは冠水エルボ１６４の内側へ容易にアクセス可能にする。しかしながら、同様の容易に開けられるアクセスドアは、流体装置１１０の任意の所望の部分に位置できる可能性があり、濃縮装置１０の殆どの要素は負圧下で動作する。
【００５０】
図３〜図８に図示される機能の組み合わせは、さもなければ廃熱が大気に直接的に放出される、埋め立て地ガスを燃焼する埋め立て地フレアの動作からもたらされるガスの形態で、廃熱を使用する小型流体濃縮装置１１０を生み出す。重要なことに、濃縮装置１１０は、フレア１３０から出る高温のガスを使用するために必要とされる配管および構造上の装備を提供するために、耐高温材料（故に高価な材料）の最小限の量のみを使用する。具体的には、最も高価な材料から作製される短い長さの移送配管１４０は最小化され、それによって流体濃縮装置１１０の費用および重量を減少させる。さらに、短い長さの熱伝達配管１４０のため、支持部材１４２の形態として、足場の最小限の量のみが必要とされることによって、濃縮装置１１０を作りあげる費用をさらに減少させる。またさらに、空気前処理アセンブリ１１９が、地面に向かって下向きに流れるこれらの部内のガスをともなって流体濃縮装置アセンブリ１２０の上端に直接的に配置されるという事実は、濃縮装置１１０のこれらの部分が、直接的に地面によって、またはこれらの部材が装着されるスキッドによって支持されることを可能にする。またさらに、この構成は、濃縮装置１１０をフレア１３０の非常に近くに配置し、それをさらに小型にする。同様にこの構成は、濃縮装置１１０の高温部（例えば、フレア１３０の上端、熱伝達配管１４０、および空気前処理アセンブリ１１９）を地面より上に保ち、不注意による人間の接触を避け、より安全な構成をもたらす。実際に、濃縮装置アセンブリ１２０のベンチュリ部１６２で起こる急速な冷却によって、ベンチュリ部１６２、冠水エルボ１６４、および流体スクラバー１２２は、典型的に、触っても怪我をしない程度に十分冷たい（フレア１３０を出るガスが華氏１８００度であっても）。この事実はまた、これらの構成材が、炭素鋼または繊維ガラス等のより安価、またはより軽量の材料から作製されることを可能にする。実際に、１つの実施形態において、流体スクラバー１２２は優れた腐食抵抗を維持する一方で、より高価な合金よりも安価でありながら、繊維ガラスから作製される。
【００５１】
流体濃縮装置１１０はまた非常に高速に作用する濃縮装置である。流体濃縮装置１１０が直接接触型の濃縮装置であるため、堆積物の蓄積、目詰まり、および殆どの他の濃縮装置と同程度への汚染を起こしにくい。また、さらに、フレア蓋１３４を開口し閉鎖するように制御する能力は、濃縮装置１１０が使用されているかまたは動作されているか次第で、濃縮装置１１０を開始および停止する際に、フレア１３０が中断なしに埋め立て地ガスを燃やすように使用されることを可能にする。より具体的には、濃縮装置１１０が停止している場合に、フレア１３０が埋め立て地ガスを通常どおり単純に燃やすことを可能にするため、フレア蓋１３４はいつでも迅速に開けることができる。一方で、フレア蓋１３４は、濃縮装置１１０を開始した際に迅速に閉じることができ、それによってフレア１３０内で生成された高温ガスを濃縮装置１１０に迂回し、濃縮装置１１０がフレア１３０の動作を妨害することなしに動作することを可能にする。どちらの場合においても、濃縮装置１１０はフレア１３０の動作を妨害することなしに、フレア蓋１３４の動作に基づいて開始し、停止することができる。
【００５２】
所望であれば、フレア蓋１３４は、濃縮装置１１０の動作中、フレア１３０から濃縮装置１１０へ移送されるガスの量を制御するために、部分的な量だけ開口されてもよい。この動作は、外気弁の動作と連動して、ベンチュリ部１６２の進入口でガスの温度を制御することに有益である場合がある。
【００５３】
さらに、空気前処理アセンブリ１１９の小型構成によって、濃縮装置アセンブリ１２０および流体スクラバー１２２、濃縮装置アセンブリ１２０の部品、流体スクラバー１２２、通風ファン１９０ならびに排気部１２４の少なくとも下部分は、図３に図示されるように、スキッドまたはプレート２３０上に恒久的に装着される（接続し、支持される）。濃縮装置アセンブリ１２０の上部、空気前処理１１９、および熱伝達配管１４０、ならびに排気筒の上端部分は、輸送のため、除去され、スキッドまたはプレート２３０上に保管されるか、または別のトラックで輸送されてもよい。濃縮装置１１０の下部分がスキッドまたはプレートに装着できる方式のため、濃縮装置１１０は移動し、設置するのが容易である。具体的には、濃縮装置１１０のセットアップの間、スキッド２３０は、流体スクラバー１２２、冠水エルボ１６４、および通風ファンをその上に装着した状態で、濃縮装置１１０が、地面の上にスキッド２３０を単純に降ろすことによって使用される場所、または濃縮装置１１０が組み立てられる他の封じ込めエリアの現場に降ろされる場合がある。その後、ベンチュリ部、クエンチャ１５９、および空気前処理アセンブリ１１９を冠水エルボ１６４の上端に位置させ、取り付けることができる。次に、配管部１５０は、濃縮装置１１０が接続されるフレア１３０の高さに合う高さに延在されてもよい。いくつかの場合、これはまず、事前に存在しているフレア１３０にフレア蓋アセンブリ１３２を装着することを必要とする場合がある。その後、支持部材１４２が定位置に配置される一方で、熱交換配管１４０は適切な高さまで持ち上げられ、フレア１３０と空気前処理アセンブリ１１９との間に取り付けられる場合がある。
【００５４】
殆どのポンプ、流体ライン、センサおよび電力装備が、流体濃縮装置アセンブリ１２０、流体スクラバー１２２または通風ファンアセンブリ１９０上に配置されるか、これらに接続されるため、特定の現場での濃縮装置１１０のセットアップは多くの流体配管および電気作業を現場で必要としない。結果として、濃縮装置１１０は、特定の現場で設置しセットアップすること（および分解すること、そこから除去すること）が比較的容易である。さらに、濃縮装置１１０のほとんどの構成材がスキッド２３０に恒久的に装着されるため、濃縮装置１１０はトラックまたは他の輸送車両上で容易に輸送することができ、埋め立て地フレアの隣などのような特定の場所で容易に積み下ろし、設置できる。
【００５５】
図９は、図３の濃縮装置１１０を動作するように使用されてもよい、制御システム３００の概略図を図示する。図９に図示されるように、制御システム３００は、制御器３０２を含み、この制御器は、デジタル信号プロセッサ型の制御器型の形態、例えば、ラダー論理に基づく制御等を実行する場合があるプログラム可能な論理制御器（ＰＬＣ）の形態、または任意の他の種類の制御器の形態であってもよい。制御器３０２は、当然、濃縮装置１１０内で様々な構成材に接続する。具体的には、制御器３０２は、フレア蓋１３４の開口および閉鎖動作を制御するフレア蓋駆動モーター１３５に接続される。モーター１３５は、完全な開口位置と完全な閉鎖位置との間でフレア蓋１３４を移動させるようにセットアップされてもよい。しかしながら、所望であれば、制御器３０２は、完全な開口位置と完全な閉鎖位置との間の制御可能な一連の様々な異なる位置のいずれに対してもフレア蓋１３４を開口するように駆動モーター１３５を制御する場合がある。モーター１３５は、所望であれば、継続的に変化可能であり、その結果、フレア蓋１３４は完全な開口する点と完全に閉鎖する点との間の任意の所望の点に位置付けられる。
【００５６】
加えて、制御器３０２は、ベンチュリ部１６２の上流にある、図３の空気前処理アセンブリ１１９に配置される外気入口弁３０６に接続され、外気入口弁３０６を制御し、濃縮装置１１０内で処理される新規の液体および濃縮装置１１０内で処理されている再循環液体の量および割合を制御する、ポンプ１８２およびポンプ１８４を制御するように使用される場合がある。制御器３０２は、汚水槽水位センサ３１７（例えば、フロートセンサ、レーダーユニット等の非接触センサ、または差圧セル）に動作可能に接続されてもよい。制御器３０２は、予定されるまたは所望の液位で、汚水槽内で濃縮した流体の液位を維持するように、ポンプ１８２および１８４を制御するために、汚水槽水位センサ３１７からの信号を使用してもよい。また、制御器３０２は、ファン１９０の動作を制御するために誘引通風ファン１９０に接続されてもよく、ファンは単一速度のファン、可変速のファン、または連続的に速度を制御できるファンであってもよい。１つの実施形態において、誘引通風ファン１９０は可変周波数モーターによって駆動され、その結果、モーターの周波数はファンの速度を制御するように変更される。さらに、制御器３０２は、例えば、濃縮装置アセンブリ１２０の入口またはベンチュリ部１６２の入口に配置される温度センサ３０８に接続され、温度センサ３０８によって発生される温度信号を受信する。温度センサ３０８は、代替的に、ベンチュリ部１６２の下流に位置されるか、または温度センサ３０８は圧力信号を生成するための圧力センサを含んでもよい。
【００５７】
動作中、例えば、濃縮装置１１０の始動時に、フレア１３０は実際に可動し、故に、埋め立て地ガスを燃焼している場合、制御器３０２は、流体スクラバー１２２および濃縮装置アセンブリ１２０内の負圧を引き起こすために、まず誘引通風ファン１９０を起動してもよい。制御器３０２は、その後または同時に、廃熱をフレア１３０から移送配管１４０内へ、故に空気前処理アセンブリ１１９へ方向付けるために、フレア蓋１３２を部分的にまたは完全に閉じるように、モーター１３５へ信号を送ってもよい。温度センサ３０８からの温度信号に基づいて、制御器３０２は、濃縮装置アセンブリ１２０の入口でガスの温度を制御するために、外気弁３０６（典型的にこの弁を部分的または完全に閉鎖することによって）および／またはフレア蓋作動装置を制御してもよい。一般的に言えば、外気弁３０６は、バネ等の付勢要素によって完全な開口位置（すなわち、通常、開口されていてもよい）で付勢されてもよく、制御器３０２は、所望の温度に達するために、外気およびフレア１３０からの高温ガスの混合物を形成するように、空気前処理アセンブリ１１９の中へ迂回する外気の量を制御するために、弁３０６を閉鎖し始めてもよい（空気前処理アセンブリ１１９内での負圧によって）。加えて、所望であれば、制御器３０２は、フレア１３０から空気前処理アセンブリ１１９へ入るガスの量を制御するために、フレア蓋１３４の位置を制御してもよく（完全な開口位置から完全な閉鎖位置までのいずれかの場所）、誘引通風ファン１９０の速度を制御してもよい。理解されるように、濃縮装置１１０を通るガスの量は、外気温度および湿度、フレアガスの温度、フレアガスフレア１３０を出るガスの量等に従って変更する必要がある場合がある。制御器３０２は、故に、外気制御弁３０６、フレア蓋１３４の位置、および誘引通風ファン１９０の速度の１つまたは任意の組み合わせを、例えば、濃縮装置アセンブリ１２０の入口にある温度センサ３０８の測定に基づいて制御することによって、温度および濃縮装置アセンブリ１２０を通るガスの量を制御する場合がある。このフィードバックシステムは、多くの場合、フレア１３０から出てくる空気は、華氏１２００度と１８００度との間であり、温度が高すぎるか、または濃縮装置１１０を効率的且つ効果的に動作するために必要とされるものよりも温度が高いために、望ましい。
【００５８】
いずれの事象においても、図９に図示されるように、制御器３０２は、また濃縮装置アセンブリ１２０内に形成された乱流量を制御するために、濃縮装置アセンブリ１２０の狭窄部分内のベンチュリプレートの位置を駆動するか、または制御するモーター３１０にも接続されてもよい。また、さらに、制御器３０２は、ポンプ１８２および１８４が、クエンチャ１５９およびベンチュリ部１６２の投入部へ再循環液体および処理される新規の廃流体を提供する際の速度（および比率）を制御する、ポンプ１８２およびポンプ１８４の動作を制御することができる。１つの実施形態において、制御器３０２は、再循環流体と新規の流体を約１０：１の割合に制御し、その結果、ポンプ１８４が投入部１６０へ新規の液体を１分間に８ガロンを提供する場合、再循環ポンプ１８２は１分間に８０ガロンを送出している。付加的に、または代替的に、制御器３０２は、例えば、液位センサ３１７を使用して、汚水槽１７２内で、濃縮した液体の一定の、または所定の液位を維持することによって濃縮装置に入る、処理される新規の液体の流量を制御する場合がある（ポンプ１８４を通じて）。当然、汚水槽１７２内の液体の量は、濃縮装置内の濃縮の割合、濃縮した液体が汚水槽１７２から送出されるか、さもなければ、二次的な再循環回路を通じて汚水槽１７２に存在する割合、および二次的な再循環回路からの液体が汚水槽１７２に戻って提供される割合、ならびにポンプ１８２が、主要な再循環回路を通じて濃縮装置へ送るために、汚水槽１７２からの液体を送出する割合に依存するであろう。
【００５９】
所望であれば、外気弁３０６およびフレア蓋のうちの１つまたは双方は、フレア蓋１３４および外気弁３０６が、システムの故障（例えば、制御信号の損失）または濃縮装置１１０の停止の場合に開口するように、フェイルセーフ開口位置で動作されてもよい。１つの場合において、フレア蓋モーター１３５はモーター１３５への電力が失われたときにフレア蓋１３４を開口するため、またはフレア蓋１３４が開口することを可能にするため、バネ式になっているか、またはバネ等の付勢要素で付勢されてもよい。代替として、付勢要素は、モーター１３５が電力を失うかまたは制御信号を失ったときに、釣り合いおもり１３７の印加する力の下で、フレア蓋１３４自体が開口位置へ揺れるように位置付けられるフレア蓋１３４上の釣り合いおもり１３７であってもよい。この動作は、電力が失われたとき、または制御器３０２がフレア蓋１３４を開口したときのどちらか一方のときに、それによってフレア１３０内の高温ガスがフレア１３０の上端から出ることを可能にするため、フレア蓋１３４を迅速に開口させる。当然、フレア蓋１３４の枢着部１３６上のトーションバネ、制御信号が失われたときにその圧力が失われることによってフレア蓋１３４を開口させる、フレア蓋１３４を閉鎖するためにシリンダーに加圧する、油圧式または加圧空気システム等の使用を含む、フレア蓋１３４を制御信号が失われたときに開口させる他の方式を使用することが可能である。
【００６０】
したがって、上記の考察から気が付くように、システムが停止した際にはいつでも、フレア蓋１３４および外気弁３０６の組み合わせが、濃縮装置１１０へ組み込まれる設計材料を保護するために一致して動き、フレア蓋および空気弁３０６が自動的にすぐ開口し、それによって、処理物を冷やすために外気を迅速に入れる一方で、処理からフレア１３０内で発生させられる高温ガスを分離する。
【００６１】
さらに、同じ方式で、外気弁３０６は、濃縮装置１１０の停止または弁３０６への信号の損失したときに、バネ付勢または別法で開口するように構成されていてもよい。この動作は、フレア蓋１３４が開口したときに、空気前処理アセンブリ１１９および濃縮装置アセンブリ１２０の迅速な冷却を起こさせる。さらに、外気弁３０６およびフレア蓋１３４の迅速な開口の性質のため、制御器３０２は、フレア１３０の動作を停止するか影響する必要なしに、濃縮装置１１０を迅速に停止することができる。
【００６２】
さらに、図９で図示されるように、制御器３０２は、ベンチュリプレートモーター３１０、またはベンチュリプレート１６３がベンチュリ部１６２内に配置される角度を動かすか、または作動する他の作動装置に接続されてもよい。モーター３１０を使用することで、制御器３０２は、濃縮装置アセンブリ１２０を通るガス流を変化させるためにベンチュリプレート１６３の角度を変更してもよく、それによって濃縮装置アセンブリ１２０を通るガスの乱流の性質を変化し、濃縮装置アセンブリはその中の液体およびガスのより良い混合を提供する場合があり、より良いか、またはより完全な液体の蒸発を得る場合がある。この場合、制御器３０２は、ベンチュリプレート１６３の動作と連動して、廃水を処理するために最適な濃度を提供するために、ポンプ１８２および１８４の速度を操作してもよい。したがって、理解されるように、制御器３０２は、フレア蓋１３４の動作に伴うベンチュリプレート１６３の位置、外気、または抽気弁３０６の位置、および誘引ファン１９０の速度を、乾燥粒子の形成を阻むために、廃水を完全に乾燥させることなしに、廃水濃度（乱流混合）を最大化するために調整してもよい。制御器３０２は、ベンチュリプレート１６３を位置付けるために、圧力センサからの圧力入力を使用してもよい。当然、ベンチュリプレート１６３は、手動で制御されるか、または自動的に制御されてもよい。
【００６３】
制御器３０２はまた、流体スクラバー１２２のガス再循環回路で、ダンパー１９８の動作を制御するモーター３１２に接続されてもよい。制御器３０２は、モーター３１２または他の種類の作動装置にダンパー１９８を、例えば、流体スクラバー１２２のガス進入口およびガス出口に配置される圧力センサ３１３、３１５からの信号に基づいて、閉鎖位置から開口位置または部分的な開口位置へ動かせてもよい。制御器３０２は、２つの圧力センサ３１３、３１５の間の所定の最小の圧力差異を維持するため、排気部１２４（誘引通風ファン１９０の下流）の高圧側から流体スクラバー進入口へ入るように、ガスを強いるように、ダンパー１９８を制御してもよい。この最小の圧力差異を維持することは、流体スクラバー１２２の適切な動作を保証する。当然、ダンパー１９８は、電気的に制御される代わりに、またはこれに加えて、手動で制御されてもよい。
【００６４】
このように、上記の考察から理解されるように、制御器３０２は、フレア１３０の動作に影響を与えることなしに濃縮装置１１０を開始するか、または停止するように使用される１つ以上のオン／オフ制御ループを実行してもよい。例えば、制御器３０２は、濃縮装置１１０が開始しているか停止しているかどうかに基づいてフレア蓋１３４を開口するか、または閉鎖するフレア蓋制御ループ、外気弁３０６を開口するかまたは閉鎖し始める抽気弁制御ループ、および誘引通風ファンを起動するか停止する誘引通風ファン制御ループを実行してもよい。さらに、動作中、制御器３０２は、濃縮装置１１０の様々な要素をそれぞれ制御する場合があるか、より良いかもしくは最適な濃縮を提供するために、互いに連動して制御する場合がある、１つ以上のオンライン制御ループを実行してもよい。これらのオンライン制御ループが実行されるとき、制御器３０２は、濃縮装置１１０を通る流体の流れ、および／または温度および圧力センサからの信号に基づく濃縮装置アセンブリ１２０の入口での空気の温度を制御するため、誘引通風ファン１９０の速度、ベンチュリプレート１６３の位置または角度、フレア蓋の位置、および／または外気弁３０６の位置を制御してもよい。さらに、制御器３０２は、濃縮される新規および再循環流体を濃縮装置アセンブリ１２０へ送出する、ポンプ１８４および１８２を制御することによって、定常状態で濃縮処理の性能を維持してもよい。また、さらに、制御器３０２は、液体スクラバー１２２の適切な動作を保証するためにダンパー１９８の位置を制御するように圧力制御ループを実行してもよい。当然、制御器３０２は、これらの様々な制御ループを実行する単一のコンロトーラ装置として図９に図示されるが、制御器３０２は、例えば、複数の異なるＰＬＣを用いることによって、複数の異なる制御装置として実行できる可能性がある。
【００６５】
理解されるように、本明細書で説明される濃縮装置１１０は、排出基準に合うためにガスが完全に処理された後、処理において高温の排ガスを直接的に使用し、そのため、廃熱を発生させる処理の動作的必要条件を、単純で、信頼性があり、効果的な方式で廃熱を使用する処理から境目無しに分ける。
【００６６】
濃縮装置１１０の動作中、濃縮装置１１０の重要な構成要素であることに加えて、本明細書に説明される自動または手動で作動するフレア蓋１３４は、フレアが使用されていないとき際に、フレアまたはフレアおよび濃縮装置の組み合わせに対する天候への保護を提供するように、単独型で動作する状況で使用することができる。フレア蓋１３４が閉鎖している際に、耐火物を伴うフレア１３０の金属シェルの内部、フレアアセンブリ１１５のバーナーおよび他の重要な構成材、ならびに熱伝達アセンブリ１１７は、腐食および要素への暴露に関連する一般的な劣化から保護される。この場合、制御器３０２は、フレア１３０が使用されていない間に、フレア蓋１３４を完全に開口するか、部分的に閉鎖した状態に保つためにフレア蓋モーター１３５を動作してもよい。さらに、フレア１３０が停止した際に自動的に閉鎖するか、フレア１３０が着火した際に自動的に開口するフレア蓋１３４を使用することに勝ってフレア１３０が停止するが、一方でフレア蓋１３４が閉鎖したままである際に、通常のパイロットバーナー等の小さなバーナーがフレア１３０の内側に導入されてもよく、可動されてもよい。この小さなバーナーは、フレア１３０の内部を乾燥した状態に保つ際に、湿気によって起こるフレア構成材の劣化に対して、さらなる保護を加える。単独状態で、本明細書で説明されるフレア蓋１３４を使用してもよい単独型フレアの例は、埋め立て地ガスを燃料とする動力装置がオフラインの場合に、ガス制御を保証するように、埋め立て地に設置されるスタンバイフレアである。
【００６７】
上記に説明される液体濃縮装置１１０は、埋め立て地フレア内で発生される廃熱を使用するために埋め立て地フレアに接続されているが、液体濃縮装置１１０は他の廃熱源に容易に接続できる。例えば、図１０は、燃焼エンジンプラント４００の排気筒に接続され、液体濃縮を行うためにエンジン排気からの廃熱を使用するように、修正された濃縮装置１１０を図示する。１つの実施形態では、プラント４００内のエンジンは、電力を生産するために埋め立て地ガスで動作してもよく、一方で、濃縮装置１１０は、ガソリン、ディーゼル燃料等で動作するような他の種類の燃焼エンジンを含む他の種類のエンジンの排気で可動するように接続することができる。
【００６８】
図１０に関して、プラント４００内のエンジンで（図示せず）発生された排気は、プラント４００の外部のマフラー４０２に提供され、それから、その上端に配置される燃焼ガス排気筒の蓋４０６を有する燃焼ガス排気筒４０４へ入る。蓋４０６は、排気が筒４０４から出ていない際に排気筒４０４を閉鎖するために本質的に釣り合いおもりをかけられるが、排気が筒４０４を出る際に、排気の圧力によって容易に持ち上げられる。この場合、Ｙコネクタが排気筒４０４内に提供され、排気筒４０４をエンジンから拡張部４１０へ、排気ガス（廃熱源）を移送する移送配管４０８に接続するように動作する。拡張部４１０は、濃縮装置１１０のクエンチャ１５９に嵌合し、エンジンからの排気ガスを直接的に濃縮装置１１０の濃縮装置センブリ１２０へ提供する。排気ガスは一般的に華氏９００度未満でエンジンを離れ、そのため、クエンチャ１５９を入る前に著しく冷却される必要はないため、廃熱源としてエンジン排気を使用する際に、濃縮装置部１２０の上流にある空気抽気弁を含むことは一般的に必要ではない。濃縮装置１１０の残りの部品は、図３〜８に関して上記に説明されたものと同じ状態のままである。結果として、液体濃縮装置１１０は多くの修正なしに、様々な異なる廃熱源を使用するように容易に適合できるということが分かる。
【００６９】
一般的に、図１０の液体濃縮装置１１０を制御する際、制御器は、プラント４００内のエンジンが可動している間に誘引通風ファン１９０を作動させる。制御器は、最小限の速度から排気筒４０４内の殆どまたは全ての排気が排気筒の上端から出て行く代わりに移送配管４０８へ入る点まで、誘引通風ファン１９０の速度を増加させる。誘引通風ファン１９０の速度が増加していって、蓋４０６が最初に排気筒４０４の上端で動かくなったときに到達される、動作のこの点を見つけ出すことは容易である。濃縮装置１１０内で必要以上の負圧を引き起こさないように、誘引通風ファン１９０の速度のこの動作点より上への増加を阻むことは重要である場合があり、それによって濃縮装置１１０の動作は背圧を変更せず、特に、プラント４００内のエンジンによって受けられる望まない吸引レベルを引き起こさないということを保証する。排気筒４０４内で、背圧を変更するか、または吸引を加えることは、エンジンの燃焼動作に悪影響を与える場合があり、望ましくない。１つの実施形態において、ＰＬＣ等の制御器（図１０に図示せず）は、その位置で圧力を連続的に監視するため、蓋４０６の位置の近辺の排気筒４０４に装着される圧力トランスデューサーを使用してもよい。その後、制御器は、望まない背圧または吸引がエンジンに加えられないように、所望の設定点で圧力を維持するために、誘引通風ファン１９０の速度を制御するように、誘引通風ファン１９０の上の可変周波数駆動へ信号を送ることができる。
【００７０】
図１１および図１２は、液体濃縮装置５００の別の実施形態の側面断面図および上面断面図を図示する。濃縮装置５００は、概して垂直の配向で示される。しかしながら、図１１に示される濃縮装置５００は、特定の用途の特定の制限次第で、概して水平の配向または垂直の配向で配列されてもよい。例えば、トラックに装着される型の濃縮装置は、トラック装着型濃縮装置が、１つの現場から別の現場への輸送の間、橋の下および陸橋を通過することを可能にするように、概して水平な配向で配列されてもよい。液体濃縮装置５００はガス入口５２０およびガス出口５２２を有する。流動通路５２４はガス入口５２０をガス出口５２２に接続する。流動通路５２４は、流動通路５２４を通るガスを加速する狭窄部分５２６を有する。液体入口５３０は、狭窄部分５２６の前に液体をガス流に注入する。図１の実施形態と対照的に、図１１の実施形態の狭窄部分５２６は、気液混合物をサイクロン型チャンバ５５１へ方向付ける。サイクロン型チャンバ５５１は、図１のデミスターの機能を行っている間もガスと液体との混合を強化する。気液混合物は、サイクロン型チャンバ５５１に接線方向に入り（図１２を見られたい）、それから、液体出口領域５５４に向かって、サイクロン型チャンバ５５１を通ってサイクロン方式で移動する。サイクロン循環は、ガスをガス出口５２２へ導く、サイクロン型チャンバ５５１に配置される中空の円筒５５６によって促進される。中空の円筒５５６は物的障壁を提供し、液体出口領域５５４を含むサイクロン型チャンバ５５１の全体にわたってサイクロン性循環を維持する。
【００７１】
気液混合物が、流動通路５２４の狭窄部分５２６を通過し、サイクロンチャンバ５５１内で循環するにしたがい、一部の液体は蒸発し、ガスに吸収される。さらに、遠心力は、サイクロンチャンバ５５１の側壁５５２に向かうガス内の飛沫同伴した液滴の移動を加速し、飛沫同伴した液滴は側壁５５２上の膜の中に融合する。同時に、誘引ファン５５０によって引き起こされる求心力は、シリンダー５５６の入口５６０でミストを除去したガス流を収集し、流れをガス出口５２２へ方向付ける。したがって、サイクロンチャンバ５５１は、混合チャンバおよびデミストチャンバの双方で機能する。液体フィルムが、重力の力と液体出口領域５５４に向かうサイクロン型チャンバ５５１内のサイクロン的な運動との組み合わせ効果によってチャンバの液体出口領域５５４へ向かって流れるに従い、サイクロン型チャンバ５５１内のガスの連続的な循環は、液体フィルムの一部をさらに蒸発させる。液体フィルムがサイクロンチャンバ５５１の液体出口領域５５４に達すると、液体は再循環回路５４２を通って方向付けられる。したがって、液体は、所望の濃縮レベルに達するまで、濃縮装置５００を通って再循環される。一部の濃縮したスラリーは、スラリーが所望の濃縮に達したときに、抽出ポート５４６を通って抜き出される場合がある（これはブローダウンと呼ばれる）。蒸発の割合に、抽出ポート５４６を通って抜き出されるスラリーの割合加えたもの等しい割合で、新たな液体が新たな液体用の入口５４４を通って回路５４２へ加えられる。
【００７２】
ガスがサイクロン型チャンバ５５１内で循環するのに従い、ガスは、飛沫同伴した液滴が清浄化され、誘引ファン５５０によってサイクロン型チャンバの液体排出領域５５４に向かって誘引され、中空の円筒５５６の入口５６０に向かって誘引される。清浄化されたガスは、次に中空の円筒５５６を通って移動し、最終的にガス出口５２２を通って大気またはさらなる処理（例えば、フレアでの酸化）へ放出される。
【００７３】
図１３は、濃縮装置６００が多くの型の廃熱源で使用され、建物の側面、様々な他の装備の中ほど、道路、または他のアクセスポイントから離れた場所等のアクセスしにくい場所に位置される廃熱源でさえも使用されることを可能にする方式で構成される、分散された液体濃縮装置６００の概略図を図示する。液体濃縮装置６００は、埋め立て地から集積される浸出液等の、浸出液を処理するまたは濃縮するために使用されるとして本明細書に説明されるが、液体濃縮装置６００は、多くの他の種類の廃水を含む他の種類の液体も同様に、または代わりに濃縮するために使用することができる可能性がある。
【００７４】
一般的に言えば、液体濃縮装置６００は、ガス入口６２０、ガス出口、またはガス排出口６２２、ガス入口６２０をガス出口６２２へ接続する流動通路６２４、および液体再循環システム６２５を含む。濃縮装置部は、ガス入口６２０および流体入口６３０を含む、クエンチャ部６５９を含む、流動通路６２４、クエンチャ部６５９の下流に配置されるベンチュリ部６２６、およびベンチュリ部６２６の下流に接続されるブロワーまたは通風ファン６５０を有する。ファン６５０および冠水エルボは、濃縮装置部のガス出口（例えば、ベンチュリ部６２６の出口）を配管部６５２に連結する。この場合、冠水エルボ６５４は、流動通路６２４内で９０度の方向転換を形成する。しかしながら、冠水エルボ６５４は、所望であれば、９０度未満または９０度を上回る方向転換を形成できる可能性がある。この場合において、直交流スクラバー６３４の形状で図示される配管部６５２は、デミスターに接続され、次いでガス出口６２２を有する排気筒６２２Ａに接続される。
【００７５】
再循環システム６２５は、直交流スクラバー６３４の液体出口に連結する汚水槽６３６を含み、再循環または再利用ポンプ６４０は、汚水槽６３６と、再循環した流体を流体入口６３０へ運ぶ配管部６４２との間に連結される。プロセス流体の供給部６４４もまた、クエンチャ部６５９へ送達されるように、浸出液または処理される他の液体（例えば濃縮した）を液体入口６３０へ運ぶ。再循環システム６２５は、配管部６４２に接続される液体取り出し部６４６も含み、液体取り出し部６４６は、いくらかの再利用した流体（または濃縮した流体）を格納タンク、沈殿タンクおよび再利用タンク６４９へ運ぶ。沈殿タンク６４９内の液体のより重たい部分または濃縮した部分は、タンク６４９の底にスラッジとして沈み、濃縮した形態での排気のために除去され、輸送される。タンク６４９内の液体の濃縮が少ない部分は、再処理およびさらなる濃縮のため、ならびに、液体の適度な供給は、乾燥微粒子が形成されていないことを確かにするために、液体入口６３０でいつでも可能であることを保証するために、そのため汚水槽６３６に再送される。乾燥微粒子は、処理流体対高温ガスの減じた割合で形成する可能性がある。
【００７６】
動作において、クエンチャ部６５９は、液体入口６３０から送られる流体と、例えば、エンジンマフラーおよび内燃機関に組み込まれた（図示せず）排気筒６２９から収集される廃熱を含むガスを混合する。液体入口６３０からの液体は、例えば、処理されるか、または濃縮される浸出液であってもよい。図１３に図示されるように、クエンチャ部６５９は、ベンチュリ部分６２６のすぐ下流およびファン６５０の上流にある流体の流動通路６２４の部分を通るガスおよび液体の流入を加速するために動作する狭窄部分を有する、ベンチュリ部６２６の垂直上方に接続される。当然、ファン６５０は、ベンチュリ部６２６および冠水エルボ６５４を通って排気筒６２９からガスを引き込み、ガスと液体との混合を生じさせながら、ベンチュリ部分６２６のすぐ下流の低圧領域を形成するように動作する。
【００７７】
上記に記されるように、クエンチャ部６５９は、エンジン排気筒６２９からの高温排気ガスを受け取り、排気筒６２９の任意の所望する部分へ直接的に接続されてもよい。この図示される実施形態において、エンジン排気筒６２９は、燃焼燃料として埋め立て地ガスを使用する電力を発生させる１つ以上の発電機を収納するビルディング６３１の外側に装着される。この場合、クエンチャ部６５９は、排気筒６２９に組み込まれた凝縮物取り出し部（例えば、ウィープレッグ）に直接的に接続されてもよい（すなわち、排気筒６２９の下部分）。ここで、クエンチャ部６５９は、排気筒６２９のすぐ下または隣接して装着されてもよく、両者を接続するためには、高価な高温配管材料を数インチまたは最大でも数フィート必要とするのみである。しかしながら、所望であれば、クエンチャ部６５９は、例えば適切なエルボまたは取り出し部を介して、排気筒６２９の上端または中心部分を含む排気筒６２９の任意の他の部分に連結されてもよい。
【００７８】
上記に記されるように、液体入口６３０は、クエンチャ部６５９を通して蒸発される液体（例えば、埋め立て地浸出液）を流動通路６２４へ注入する。所望であれば、液体入口６３０は、クエンチャ部６５９へ液体を噴霧するための交換可能なノズルを含んでもよい。ノズルを装備するか、装備しない液体入口６３０は、ガスが流動通路６２４を通って移動する間に、液体をガスに対して垂直から平行までの任意の方向に導入してもよい。さらに、ガス（およびその中に蓄えられた廃熱）および液体がベンチュリ部分６２６を通って流れる間に、ベンチュリの原理は、ベンチュリ部６２６のすぐ下流にある流動通路６２４内でガスと液体を完全に混合する、加速した乱流を引き起こす。乱流混合の結果として、液体の一部分は急速に蒸発し、ガス流の一部になる。この蒸発は、廃熱内の大量の熱エネルギーを、排気ガス内の水蒸気として濃縮装置システム６００を出る潜熱として消費する。
【００７９】
ベンチュリ部６２６の狭窄部分を離れた後、ガス／液体の混合物は、流動通路６２４が垂直な流れから水平な流れへ変更するために、９０度に方向転換する冠水エルボ６５４を通って流れる。気液混合物は、ファン６５０を過ぎて流れ、ファン６５０の下流側の高圧領域に入り、この高圧領域は配管部６５２に存在する。システム内でのこの点での冠水エルボ６５４の使用は、少なくとも２つの理由で望ましい。まず、冠水エルボ６５４の底部分にある液体が流動通路６２４内の方向転換点での浸食を減じ、この浸食は、通常９０度の方向転換部を高速で流れ、冠水エルボ６５４が使用されない従来のエルボの底面に急角度で衝突する、気液混合物内を浮遊する粒子によって通常起こる。冠水エルボ６５４の底にある液体は、これらの粒子でエネルギーを吸収し、故に、冠水エルボ６５４の底面の浸食を防ぐ。またさらに、この混合物が冠水エルボ６５４に到着した際に、気液混合物内に存在したままである液滴は、それらが液体に衝突する場合に、流れからより容易に収集および除去される。すなわち、これらの浮遊した液滴が液体に接触する際に、流れ内の液滴はより容易に留められるため、冠水エルボ６５４の底にある液体は、そこに衝突する液滴を集積するように動作する。したがって、例えば再循環回路６２５に接続される液体取り出し部分（図示せず）を有してもよい冠水エルボ６５４は、いくらかの処理流体の液滴およびベンチュリ部６２６を出る気液混合物からの凝縮を除去するように動作する。
【００８０】
重要なことには、気液混合物は、ベンチュリ部６２６を通過する間、排気筒６２９を出るガスの温度よりも非常に低い温度である断熱飽和点に迅速に接近する。例えば、排気筒６２９を出るガスは、華氏約９００度〜約１８００度であるかもしれない一方で、ベンチュリ部６２６の下流にある濃縮装置システム６００の全ての部分における気液混合物は、システムの動作パラメータ次第でこれらの値は高い範囲にも低い範囲にもできるが、一般的に華氏１５０度〜１９０度の範囲内である。結果として、ベンチュリ部６２６の下流にある濃縮装置システム６００の部分は、耐高温材料から作製される必要はなく、断熱される必要は全く無い、または入口の高温ガスの廃熱の内容をより完全に使用する目的のために断熱が加えられる場合、より高温のガスを移送するために必要な程度まで断熱される必要はない。また、さらに、ベンチュリ部６２６の下流にある濃縮装置システム６００の部分は、人が著しい危険なしにまたは最小限の外部保護のみで接触するであろう地面に沿うような領域に配置される。具体的には、ベンチュリ部６２６の下流にある濃縮装置システムの部分は、繊維ガラスから作製されてもよく、断熱がほとんど必要ない、または断熱の必要がないかもしれない。重要なことに、気液流は断熱飽和点の近辺でその中の気液混合物を維持し、それによって配管部６５２が、流れをビルディング６３１から離れて、濃縮装置６００に関連する他の装備を都合良く配置できる、よりアクセスが容易な位置へ容易に移送しながら、相対的に長距離にわたってベンチュリ部６２６の下流にある濃縮装置システムの部分内を流れてもよい。具体的には、配管部６５２は、２０フィートから４０フィートの長さでもよく、または、断熱飽和点に近いその中の流れを維持する限り、より長くてもよい。当然、これらの長さは、外気温度、使用する配管および断熱の種類等に基づいて、より長くてもより短くてもよい。さらに、配管部６５２はファン６５０の高圧側に配置されるため、この流れから凝縮を除去することはより容易である。図１３の実施形態の例において、ビルディング６３１内のエンジンに組み込まれた空気冷却器を通って流れるか下を流れる際の配管部６５２を図示する。しかしながら、図１３の空気冷却器は、廃熱源に近接する濃縮装置６００の構成要素の全てを位置することを問題にする、ビルディング６３１に近接して位置される場合がある障害物の種類の一例にすぎない（この場合、排気筒６２９）。他の障害物は、他の設備、木等の植物、他のビルディング、道路または容易なアクセス点がなくアクセス不可能な地域、等である可能性がある。
【００８１】
任意の事象において、配管部６５２は断熱飽和点付近の気液流をデミスター６３４へ送り、デミスター６３４は、例えば直交流スクラバーであってもよい。デミスター６３４は、気液流から飛沫同伴した液滴を除去するように動作する。除去された液体は、液体をポンプ６４０へ方向付ける汚水槽６３６に収集される。ポンプ６４０は、液体を再循環回路６２５の戻り配管６４２を通して移動し、液体入口６３０へ戻す。このようにして捕捉された液体は、蒸発を通じて所望の濃度までさらに減じられてもよく、かつ／または、乾燥微粒子の形成を阻むため再循環されてもよい。濃縮される新たな液体は、新たな液体入口６４４を通して投入される。再循環回路６２５へ投入される新たな液体の割合は、気液混合物が流動通路６２４を通って流れる際の液体の蒸発の割合に、その上沈殿タンク６４９から抽出された液体またはスラッジの割合を加えたものに等しくあるべきである（沈殿タンク６４９内の材料が、一定の液位レベルに留まると仮定して）。具体的には、一部の液体は、再循環回路６２５内の液体が所望の濃度に達した場合に、抽出ポート６４６を通して抜き出されてもよい。抽出ポート６４６を通って抜き出される液体の部分が、濃縮した液体がその成分部分（例えば、液体部分および半固体部分）を沈殿させ、分けることを可能にする格納タンクおよび沈殿タンク６４９に送られる場合がある。半固体部分はタンク６４９から引き出され、廃棄されるか、さらに処理される。
【００８２】
上記したように、ファン６５０は、負圧下で流動通路６２４の一部を通してガスを引き出し、正圧下で流動通路６２４の別の部分を通してガスを押す。クエンチャ部６５９、ベンチュリ部６２６、およびファン６５０は、任意の種類の接続装置によりビルディング６３１へ取り付けられてもよく、図１３に図示されるように、廃熱源に近接して配置される。しかしながら、デミスター６３４およびガス出口６２２、ならびに沈殿タンク６４９は、クエンチャ部６５９、ベンチュリ部６２６、および、ファン６５０からいくらか離れて、例えばアクセスしやすい場所に位置してもよい。１つの実施形態において、デミスター６３４およびガス出口６２２ならびに沈殿タンク６４９さえも、パレットまたはトレーラーベッド等の移動プラットホーム上に装着されてもよい。
【００８３】
図１４〜図１６は、パレットまたはトレーラーベッド上に装着される液体濃縮装置７００の別の実施形態を図示する。１つの実施形態において、濃縮装置７００のいくつかの構成要素は、これらの構成要素のその他のものが除去され、例えば図１３の実施形態に図示される方式で廃熱源の近くに設置される場合がある一方で、ベッド上に留まり、濃縮活動を行うために使用される。液体濃縮装置７００は、ガス入口７２０およびガス出口７２２を有する。流動通路７２４は、ガス入口７２０をガス出口７２２に接続する。流動通路７２４は、狭窄部分または流動通路７２４を通るガスを加速させるベンチュリ部分７２６を有する。ガスは誘引ファンによってクエンチャ部７５９内へ引き込まれる（図示せず）。液体入口７３０は液体をクエンチャ部７５９内のガス流の中へ注入する。ガスは、エルボ部７３３によって、ベンチュリ部７２６からデミスター（または直交流スクラバー）７３４の中へ方向付けられる。デミスター７３４を出た後、ガスは排気筒７２３を通ってガス出口７２２へ方向付けられる。当然、上記に説明されるように、いくつかのこれらの構成要素は、ベッドから除去されて廃熱源に近接して設置されてもよく、一方、これらの構成要素（デミスター７３４、筒７２３、およびガス出口７２２）の他のものはベッド上に留まってもよい。
【００８４】
気液混合物が流動通路７２４のベンチュリ部分７２６を通って流れる際に、液体の一部は蒸発し、ガスによって吸収され、したがって廃熱内の熱エネルギーの大部分を排気ガス内の水蒸気として濃縮装置システム７００を出る潜熱として消費する。
【００８５】
図１４〜図１６に示す実施形態において、液体濃縮装置７００の部分は、輸送のために分解され、パレットまたはトレーラースキッド上に装着されてもよい。例えば、急冷部７５９およびベンチュリ部７２６は、図１４に破線で図示されるように、エルボ部７３３から除去されてもよい。同様に、排気筒７２３は、図１４に破線で図示されるように誘引ファン７５０から除去されてもよい。エルボ部７３３、デミスター７３４、および誘引ファン７５０はユニットとしてパレットまたはトレーラースキッド７９９上に固定されてもよい。排気筒７２３は、パレットまたはトレーラースキッド７９９に分離して固定されてもよい。急冷部７５９およびベンチュリ部７２６もまた、パレットまたはトレーラースキッド７９９に固定されてもよく、代替として分離しに輸送されてもよい。液体濃縮装置７００の区画化した構造は、液体濃縮装置７００の輸送を単純化する。
【００８６】
代表的実施形態および詳細が本発明を説明する目的で示される一方で、本明細書に開示される方法および装置の様々な変更は、本発明の範囲から逸脱する事なしに行われ得るということが当業者に明らかであろう。
【技術分野】
【０００１】
本出願は、概して、液体濃縮装置に関し、より具体的には、廃熱源に容易に接続することが可能で、廃熱源を使用する、小型で移送可能な安価な廃水濃縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
揮発性物質の濃縮は、幅広い種類の廃水の流れの処理または前処理の効果的な形態である可能性があり、様々な種類の商業用の処理システム内で実行される場合がある。高レベルの濃縮では、多くの廃水の流れは、高レベルの溶解および浮遊固体を含有するスラリーの形状で、残留物質に分解される場合がある。このような濃縮された残留物は、埋め立て地内での廃棄のための従来技術により簡単に固化され得るか、適用可能な場合、最終廃棄の前のさらなる処理のために下流処理へ送られる。廃水を濃縮することにより、運送費および必要とされる収納庫の容量を大きく減少させることが可能であり、原料が廃水から回収される下流処理で有益である場合がある。
【０００３】
工業廃水の流れの特性は、それらを生産する多くの工業処理の結果として、非常に幅広い。工業内の制御された条件下で計画的に生産される廃水に加えて、事故および自然災害から生じる制御されていない事象は頻繁に廃水を生成させる。廃水を管理するための技術は、汚水処理プラントへの直接排出、汚水処理プラントへの排出へと続く前処理、価値のある構成物質を再生するための現地または現地外の処理、および最終的な廃棄のための廃水を単に準備するための現地または現地外の処理を含む。廃水源が、管理されていない事象である場合、効果的な封じ込めおよび回復技術は、これらの選択肢のいずれか１つを含まなければならない。
【０００４】
廃水濃縮処理の効果の重要な評価基準は、処理に入る廃水量に相対する生産される残留物の量である。特に、供給量に対する残留量の割合が低いこと（高レベルの濃縮）が最も望ましい。廃水が、溶解および／または浮遊不揮発性物質を含有する場合、揮発性物質の蒸発に依存する、特定の濃縮処理において達成する場合がある量の減少は、大いに、熱を処理流体へ伝達させるために選択される方法に制限される。
【０００５】
水および他の揮発性物質の蒸発による濃縮に影響を与える従来の処理は、熱を濃縮中の液体（処理流体）に伝達させるために用いられる方法次第で、直接または間接的熱伝達システムに分類される場合がある。間接的熱伝達装置は、一般的に、処理流体を含有するジャケット付きの容器、または処理流体内に浸漬されるプレート、バヨネットチューブもしくはコイル式熱交換器を含む。蒸気または高温油等の媒体は、蒸発に必要とされる熱を伝達するために、ジャケットまたは熱交換器を通過する。直接的熱伝達装置は、加熱媒体が、処理流体に直接接触される際に処理を実行し、例えば、水面下の燃焼ガスシステム内で起こる。
【０００６】
ジャケット、プレート、バヨネットチューブまたはコイル等の熱交換器に依存する間接的熱伝達システムは、一般的に、処理流体に直接接触する熱交換器の表面上の固体の堆積物の蓄積によって制限される。また、このようなシステムの設計は、高温油ヒーター等の他の熱伝達流体を加熱するために使用される蒸気ボイラまたは装置等の熱媒体へ熱エネルギーを伝達するための分離した処理の必要性により、複雑である。この設計は、濃縮処理を支持するために、２つの間接的熱伝達システムに依存状態を生み出す。処理中の熱交換器上で堆積物を生産する供給流は、汚染流体と呼ばれる。供給流が、溶解度が、温度の増加とともに減少する炭酸塩等の特定の化合物を含有する際、ボイラスケールとして一般的に知られている堆積物は、熱交換器の表面の上昇した温度によって、相対的に低い濃度であっても形成する。さらに、塩化ナトリウム等の、上昇した温度で高溶解度を有する化合物が、廃水供給に存在する場合、それらもまた、処理流体が高濃度に達するのにともない、溶液から凝結することにより堆積物を形成する。処理効率を維持するために頻繁な周期の熱交換表面のクリーニングを必要とするこのような堆積物は、廃水供給により処理に持ち込まれる浮遊固体と処理流体から凝結する固体のあらゆる組み合わせでもある場合がある。熱交換表面上の固体の堆積物の悪影響は、間接的熱伝達処理が、定期的なクリーニングのためにこれらの処理が停止せざる終えない前に、動作してもよい時間の長さを制限する。これらの悪影響は、特に廃水の範囲が汚染流体を含む場合、これらによって、効果的に対処し得る廃水の範囲に実際的な制限を課す。故に、間接的熱伝達の機構に依存する処理は、一般的に、廃水流の幅広い種類を濃縮し、供給量に対して低い割合の残留を達成するために不適切である。
【０００７】
参照することにより本明細書に組み込まれる、特許文献１は、水面下でのガス処理の形式である、特別な種類の直接的熱伝達濃縮装置で、燃焼ガスが、発生され、入口配管を通って、処理流体内に沈む分散ユニットへ送られる、直接的熱伝達濃縮装置を開示する。分散ユニットは、入口配管から半径方向外向きに延在するいくつかの離間したガス送出配管を含み、ガス送出配管のそれぞれは、処理容器内に保持される液体の断面積にわたって実用的である限り均一な小泡として、燃焼ガスを分散するためにガス送出配管の表面上の様々な位置に離間する小さな穴を有する。先行技術での現在の理解によると、この設計は、大きな界面領域にわたって液体と高温ガスの間の所望の深い関係を提供する。この処理において、意図は、処理流体内で、気相の分散により形成される動的かつ継続的に再生可能な界面領域で、熱伝達および物質移送の双方が生じることであり、固体粒子の堆積が生じる可能性がある、固体の熱交換表面においてではない。したがって、この水面下のガス濃縮装置処理は、従来の間接的熱伝達処理に著しく勝る。しかしながら、特許文献１の装置内の処理流体へ高温ガスを分配するために使用されるガス送出配管内の小さな穴は、汚染流体から形成される固体の堆積物による閉塞が起こりやすい。したがって、処理流体へ高温ガスを送る入口配管は、固体の堆積物の蓄積が起こりやすい。
【０００８】
さらに、継続的な処理液相にわたって、大量のガスを分散する必要性の結果として、特許文献１内の封じ込め容器は、一般的に、大きな断面領域を必要とする。このような封じ込め容器の内面およびそれらの内部に導入されるあらゆる装備は、総称して、処理の「接液面」と称される。これらの接液面は、システムが動作中の間、熱処理流体の変化する濃度に耐えなければならない。広範囲の廃水流を処理するように設計されるシステムに関して、接液面のための構成の材料は、腐食および耐温度性の双方に関して重要な設計の判断を提示し、これは備品の費用と時間の経過とともにかかる維持／交換費用とに対してバランスがとれたものでなければならない。一般的に言えば、接液面の耐久性および低維持／交換費用は、高級な金属合金、または繊維ガラス容器の製造において使用されるようなもの等の特定のエンジニアドプラスチックのいずれか１つを選択することにより、高められる。しかしながら、間接的または直接的加熱システムのいずれか１つを用いる従来の濃縮処理は、容器内の流体へ熱を伝達するための、蒸気、熱伝達油または熱伝達ガス等の高温媒体のための手段も必要とする。様々な異なる高合金が腐食および耐温度性に関する解決を提案する一方で、それらから作られる容器および装備の費用は一般的に極めて高い。さらに、エンジニアドプラスチックは、封じ込め容器を形成するために直接的に使用されるか、または接液面の塗装として使用されるかのどちらか一方で使用されてもよい一方で、耐温度性は、一般的に多くのエンジニアドプラスチックの制限要素である。例えば、特許文献１で使用される容器内の高温ガスのための入口配管の高い表面温度は、このような制限を課す。このように、これらの処理に使用される容器および他の備品は、典型的に、製造し維持するために非常に高額である。
【０００９】
さらに、これらのシステムの全てにおいて、熱源は、濃縮または蒸発処理を実施するために必要とされる。多数のシステムは、エンジン、燃焼チャンバ、ガス圧縮処理等、様々な熱源で発生される熱を、廃水処理のための熱源として使用するように開発されてきている。このようなシステムの一例は、特許文献２に開示されるように、水面下の燃焼ガス蒸発器内で、埋め立て地ガスを燃焼することにより熱が発生され、これは埋め立て地現場で、浸出液を処理するために使用される。特許文献３は、濃縮または蒸発する液体に使用されるように、廃熱がガス蒸発器の入力部へ提供される、水面下のガス蒸発器を開示する。廃熱が、一般的に、廃水処理操作で効果的に使用されるために、安価なエネルギー源と見なされる一方で、廃熱は、多くの場合、廃熱源から蒸発または濃縮処理が実施される位置まで、著しく離れた距離を輸送されなければならない。例えば、多くの場合、埋め立て操作は、埋め立て地ガスを燃焼燃料として用いて動作する１つ以上の内燃機関を有する。典型的に、マフラーおよび排気筒を通して電力発電機を含有する建物の頂上の大気へ配管を通って送り出される、これらの発電機またはエンジンの排気は、廃熱源である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５３４２４８２号明細書
【特許文献２】米国特許第７２１４２９０号明細書
【特許文献３】米国特許第７４１６１７２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、この廃熱を集積し、使用するためには、処理システムの位置へ廃熱を伝達するために、大量の高価な配管および配管を排気筒に連結されなければならず、多くの場合、処理システムは、発電機を含有するビルから離れて地表面レベルにある。重要なことに、排気筒内で排気ガスの高温（例えば、華氏１８００度）に耐えることができる配管、ダクト材料、および制御装置（例えば、絞りおよび遮断弁）は、非常に高価であり、輸送中、排気ガス内の熱を保持するため保温されなければならない。このような目的において許容される断熱材料は、一般的に、脆弱性、経時的な摩滅の傾向、および熱サイクリングへの感度等の、設計を複雑にする様々な特性により故障する傾向がある。断熱はまた、配管、ダクト、および制御装置の重量を増加させ、これらは構造支持要件への費用を増す。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本明細書に開示される小型液体濃縮装置は、埋め立て地ガスフレアまたは燃焼エンジン排気筒等の廃熱源に容易に接続される場合があり、大きく高価な封じ込め容器の必要性および大量の高価な耐高温材料なしに、直接的熱伝達濃縮処理を行うためにこの廃熱を使用する場合がある。小型の液体濃縮装置は、ガス入口、ガス出口、およびガス出口およびガス入口に接続する混合通路、すなわち流動通路を含み、流動通路は、流動通路を通るガスを加速させる狭窄部分を含む。液体入口は、ガス入口と流動通路の狭窄部分との間に位置し、狭窄部分の前の地点で液体をガス流に注入し、その結果、気液混合物が流動通路内で完全に混合され、一部の液体を蒸発または濃縮させる。狭窄部分の下流にあり、ガス出口に接続されるデミスターまたは流体スクラバーは、ガス流から飛沫同伴した液滴を除去し、再循環回路を通って、除去した液体を液体入口へ再循環させる。濃縮される新たな液体もまた、流動通路内で蒸発される液体と処理から回収されるあらゆる濃縮した液体との合計を埋め合わせるために十分な割合で再循環回路へ導入される。
【００１３】
本明細書に説明される小型液体濃縮装置は、広範囲の特性を有する廃水流を費用効果を高めるように濃縮するために動作する多数の特質を含む。濃縮装置は、供給特性の広範囲にわたって腐食作用に耐性を示し、手頃な製造および動作費用を有し、高レベルの濃縮で継続的に動作することができ、幅広い種類の源から直接的に熱エネルギーを効率的に利用する。さらに濃縮装置は、移送可能とされるために十分小型であり、そのため廃水が制御されていない事象を通して発生し、廃熱源に近接して設置することができる位置へ容易に輸送され得る。したがって、本明細書で開示される濃縮装置は、費用効果が高く、信頼性があり、廃水流の広範囲の異なる種類を継続的に濃縮するように動作する耐久性のある装置であり、目詰まりおよび堆積物の蓄積をもたらす従来の間接的熱伝達システムに見られる従来の固体表面の熱交換器の使用を撤廃する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】小型液体濃縮装置の一般的な概略図である。
【図２】トラックでの容易な輸送のために、パレットまたはスキッド上に装着される、図１の液体濃縮装置の実施形態を表す図である。
【図３】埋め立て地フレアにより生産される廃熱源に接続される、図１の濃縮処理を実行する、小型液体濃縮装置の斜視図である。
【図４】図３の小型液体濃縮装置の熱伝達部分の斜視図である。
【図５】図３の小型液体濃縮装置の蒸発／濃縮装置部分の正面斜視図である。
【図６】図３の小型液体濃縮装置の一部分上の容易に開けられるアクセスドアの斜視図である。
【図７】開口位置にある図６の容易に開けられるアクセスドアの１つの斜視図である。
【図８】図６および図７のアクセスドア上で使用される、容易に開けられるラッチ機構の斜視図である。
【図９】小型液体濃縮装置の様々な構成要素部品の動作を制御するために図３の小型液体濃縮装置で使用されてもよい制御システムの概略図である。
【図１０】廃熱源として、燃焼エンジン排気筒に取り付けられる図３の小型液体濃縮装置の図である。
【図１１】小型液体濃縮装置の第２の実施形態の一般的な概略図である。
【図１２】図１１の小型液体濃縮装置の上面図である。
【図１３】小型液体濃縮装置の第３の実施形態の概略図であり、第３の実施形態は分配した液体濃縮装置である。
【図１４】図１３の分配した液体濃縮装置の液体濃縮部分の側面立面断面である。
【図１５】図１４の液体濃縮部の上面平面図である。
【図１６】図１３の分配した液体濃縮装置のクエンチャおよびベンチュリ部分の拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、ガス入口２０、ガス出口２２、およびガス入口２０をガス出口２２に接続する流動通路２４を含む、液体濃縮装置１０の一般的概略図を表す。流動通路２４は、流動通路２４内の狭窄部分位置またはその近辺で乱流を形成する、流動通路２４を通るガス流を加速させる狭窄部分２６を含む。当実施形態における狭窄部分２６は、ベンチュリ装置により形成されてもよい。液体入口３０は、（蒸発を通して）濃縮される液体を、狭窄部分２６の上流地点にある流動通路２４内の液体濃縮チャンバへ注入し、注入した液体は、流動通路２４内でガス流に合流する。液体入口３０は、流動通路２４へ液体を噴霧するための１つ以上の交換可能なノズル３１を含んでもよい。入口３０は、ノズル３１を装備していても装備していなくても、ガスが流動通路２４を通って移動する際のガス流れと平行な方向に対して垂直な任意の方向で、液体を導入してもよい。バッフル３３もまた、液体入口３０から導入された液体がバッフル上で衝突し、小滴で流動通路内に分散するように、液体入口３０の近辺に位置してもよい。
【００１６】
ガスおよび液体が狭窄部分２６を通って流れる際に、ベンチュリの原理は、入口３０およびその後の位置で、流動通路２４内でガスと液体を完全に混合する、加速した乱流を引き起こす。乱流混合の結果として、液体の一部分は急速に気化し、ガス流の一部になる。気液混合物が狭窄部分２６を通って移動する際、気液混合物の方向および／または速度は、一般的に流動通路２４内で、ベンチュリプレート３２の上流と下流とに大きな圧力差異を引き起こすために使用される、ベンチュリプレート３２等の調整可能な流量制限により変更されてもよい。ベンチュリプレート３２は、狭窄部分２６の大きさおよび／または形状を制御するために調整可能である場合があり、Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ（登録商標）、Ｉｎｃｏｎｅｌ（登録商標）、およびＭｏｎｅｌ（登録商標）の商標名の下で製造されるもののような高合金を含む、耐食性材料から製造されてもよい。
【００１７】
狭窄部分２６を離れた後、気液混合物は、ガス出口２２に連結されるデミスター３４（流体スクラバーとも称される）を通過する。デミスター３４は、ガス流から飛沫同伴した液滴を除去する。デミスター３４は、ガス流路を含む。除去された液体は、ガス流路内の液体コレクタまたは汚水槽３６内に集積され、汚水槽３６は除去された液体を保持するための容器も含んでもよい。汚水槽４０および／または容器に流体的に連結するポンプ４０は、再循環回路４２を通して液体を移動させ、液体入口３０および／または流動通路２４へ戻す。このようにして、液体は、蒸発を通して所望の濃度まで減少される場合がある。濃縮されるための新たなまたは新規の液体は、液体入口４４を通って再循環回路４２へ投入される。この新規の液体は、代替的にベンチュリプレート３２の上流にある流動通路２４へ直接的に注入されてもよい。再循環回路４２へ投入される新たな液体の割合は、気液混合物が、流動通路２４を通して流れる液体の蒸発の割合に、汚水槽４０内の容器またはその近辺に位置する濃縮した流体の抽出ポート４６を通して抽出される液体の割合を加えたものに等しくてもよい。新たな液体に対する再循環した液体の割合は、一般的に約１：１〜約１００：１の範囲内であり、通常、約５：１から約２５：１の範囲内である。例えば、再循環回路４２が約１０ガロン／分で流体を循環させた場合、新しいまたは新規の液体は約１ガロン／分（すなわち、１０：１の割合）で導入されてもよい。一部の液体は、再循環回路４２内の液体が所望の濃度に達した際に、抽出ポート４６を通して出されてもよい。
【００１８】
デミスター３４を通過した後、ガス流は、流動通路２４およびデミスターガス流動通路を通るガスを負圧下で排出する誘引ファン５０を通過する。当然、濃縮装置１０は、液体入口３０の前のブロワーに（図示せず）より生産される正圧下で動作し得る。最終的に、ガスは大気に放出されるか、ガス出口２２を通って更なる処理に方向付けられる。
【００１９】
濃縮装置１０は、濃縮される液体を処理するための前処理システム５２を含んでもよく、前処理システムは廃水供給であってもよい。例えば、空気ストリッパーは、悪臭を発生する場合があるか、または大気汚染物質として規制される場合がある物質を除去するための前処理システム５２として使用されてもよい。この場合、空気ストリッパーは任意の従来型の空気ストリッパーか、本明細書で説明される種類のさらなる濃縮装置であってもよく、これは空気ストリッパーとして直列で使用されてもよい。前処理システム５２は、所望の場合、任意の所望の加熱技術を使用して濃縮される液体を加熱してもよい。加えて、濃縮装置１０を通って循環するガスおよび／または廃水供給は、予熱器５４で予熱されてもよい。予熱は、蒸発の割合、従って液体の濃縮の割合も高めるように使用されてもよい。ガスおよび／または廃水供給は、木材チップ、バイオガス、メタン、もしくは任意の他の種類の再生可能な燃料などの燃焼、または再生可能な燃焼、化石燃料および廃熱の任意の組み合わせを通して予熱されてもよい。さらに、ガスおよび／または廃水は、埋め立て地フレアまたは排気筒で発生される廃熱の使用を通して予熱されてもよい。また、内燃機関等のエンジンからの廃熱は、ガスおよび／または廃水供給を予熱するために使用されてもよい。加えて、濃縮装置１０のガス出口２２から取り出されるガス流はフレア、またはガスを大気へ放出する前にガスを処理する他の後処理装置５６へ移送されてもよい。
【００２０】
本明細書で説明される液体濃縮装置１０は、工業からの廃水、自然災害からの流出水（洪水、ハリケーン）、製油所の苛性液、埋め立て地浸出液等の浸出液等の幅広い種類の廃水流を濃縮するために使用されてもよい。液体濃縮装置１０は実用的で、エネルギー効果があり、信頼性があり、費用効果が高い。当液体濃縮装置の実用性を増加させるため、液体濃縮装置１０は、事故または自然災害の結果として起こる廃水流に効果的に対処するためか、または空間的に離された遠隔の現場で発生される廃水を定期的に処理するため、トレーラーまたは移動可能なスキッド上に装着されるように簡単に適合可能である。本明細書で説明される液体濃縮装置１０は、これらの所望の特性を全て有し、従来の廃水濃縮装置に対して著しい利点を提供し、特に、目的が幅広い種類の廃水流の管理である場合に、著しい利点を提供する。
【００２１】
さらに、濃縮装置１０は、繊維ガラスおよび／または他のエンジニアドプラスチック等の高度に腐食抵抗性であるが、低費用の材料から主に製造されてもよい。これは、一部では、開示される濃縮装置が、最小限の差圧下で動作するように設計されるという事実によるものである。例えば、一般的にわずか１０〜３０インチ水柱の範囲の差圧が必要とされる。また、濃縮処理のガスと液体との接触帯は、狭窄（小型化された）通路内で、流路のベンチュリ部分において、またはそのすぐ後で高乱流を発生するため、全体的な設計は、ガスと液体の接触が、大きな処理容器で起こる従来の濃縮装置と比べて非常に小型である。結果として、濃縮装置１０に必要とされる高合金の量は、極最小限である。また、これらの高合金部品は小さく、簡単に最小限の作業で短い時間で交換できるため、これらの部品のいくつかまたは全てを、定期的な間隔で交換されるようにより低い質の合金から製造される消耗品である設計することにより、製造費用はさらに高度に削減される場合がある。所望であれば、かかる構成要素の耐用年数を延ばすため、これらのより低い質の合金（例えば、炭素鋼）は、弾性重合体を含む、エンジニアドプラスチック等の腐食および／または浸食抵抗性のライナーで被覆されてもよい。同様に、ポンプ４０は、ポンプ４０の寿命を延ばすため、腐食および／または浸食抵抗性ライナーを備えてもよく、故にさらに維持および交換費を減少させる。
【００２２】
理解されるように、液体濃縮装置１０は、濃縮中に、高温ガスと、例えば廃水のような液体との間の高乱流の熱交換および物質移動に高い効果をもたらしながら、濃縮される液体と高温ガスとの直接接触を提供する。さらに、濃縮装置１０は、高度に小型化されたガスと液体との接触帯を用い、既知の濃縮装置と比較して、最小限のサイズにされている。直接接触の熱交換機能は、高いエネルギー効率を促進し、従来の間接的熱伝達濃縮装置で使用されるような固体表面の熱交換器の必要性を撤廃する。さらに、小型のガスと液体との接触帯は、従来の間接および直接的熱交換濃縮装置の双方で使用される大型の処理容器を撤廃する。これらの機能は、濃縮装置１０が、従来の濃縮装置に比較して、比較的低費用の製造技術を用いて製造され、重量が減じられることを可能にする。これらの要因の双方は、移送可能性および費用効果に有利に働く。したがって、液体濃縮装置１０は、従来の濃縮装置よりも小型で軽量であるため、移送可能なユニットとしての使用にふさわしい。加えて、液体濃縮装置１０は、直接接触の熱交換動作および固体の熱交換表面の欠如により、汚染および閉塞の傾向がより少ない。液体濃縮装置１０は、直接接触の熱交換のため、著しい量の浮遊した固体をともなう液体を処理することができる。結果として、高レベルの処理流体の濃縮を、濃縮装置１０の頻繁なクリーニングの必要なしに達成する場合がある。
【００２３】
より具体的には、間接的熱伝達を用いる液体濃縮装置において、熱交換器は、それら（蒸気または他の高温流体）の内部で循環される、高温の熱伝達媒体の通常の動作温度で、汚染の傾向があり、加速した腐食の効果の対象となる。これらの要因のそれぞれは、耐久性および／または従来の間接的な濃縮装置を構築する費用、および熱交換器を運転停止およびクリーニングまたは修理が必要になる前にどのくらいの時間動作できるかもしれないかに著しい制限をかける。大型の処理容器を撤廃することにより、液体濃縮装置の重量、ならびに高合金鋼構成要素の初期費用および交換費用の双方は大きく減じられる。さらに、ガスと液体との温度差、システム内に含有される相対的に少ない量の液体、および液体と混合される前の減じられたガスの相対湿度により、濃縮装置１０は、特定のガス／液体混合物の断熱飽和温度付近で動作し、この断熱飽和温度は一般的に華氏約１５０度〜華氏約２１５度の範囲である（すなわち、この濃縮装置は、「低運動量」濃縮装置である）。
【００２４】
さらに濃縮装置１０は、負圧下で動作するように設計され、機能は、蒸発に影響を与えるようなエネルギー源として、非常に広範囲の燃料または廃熱源を使用する可能性を大きく高める。実際に、これらのシステムの通風の性質によると、加圧されたまたは非加圧のバーナーを、濃縮装置１０内で使用されるガスを熱し、供給するために使用されてもよい。さらに、濃縮装置１０の単純性および信頼性は、必要とされる可動部品および摩耗部品の数が最小限であることにより高められる。一般的に、エンジン（例えば、発電機または車両エンジン）からの煙道ガス、産業用処理排気筒、ガス圧縮器システム、および埋め立て地ガスフレア等のフレア等の廃熱によって動作するように構成される場合に、２つのポンプおよび１つの誘引通風ファンのみが濃縮装置に必要とされる。これらの機能は、多用途性、および濃縮装置１０の購入、動作、ならびに維持費用に有利に反映する著しい利点を提供する。
【００２５】
図２は、パレット、トレーラー、またはスキッド等の移動可能なフレーム６０上に装着される液体濃縮装置１０の側面図を図示する。移動可能なフレームは、トレーラートラック等の輸送車両６２への容易な装填または接続のために寸法決定され、成形される。同様に、かかる装着された濃縮装置は、迅速な遠隔の現場への輸送のため、列車、船舶、または飛行機（図示せず）に容易に装填されてもよい。液体濃縮装置１０は、それ自体のバーナーおよび燃料供給を有することによって、完全な独立含有型のユニットとして動作してもよく、液体濃縮装置１０は、現場のバーナーおよび／または現場の燃料源もしくは廃熱源を使用して動作してもよい。濃縮装置１０のための燃料は、廃棄物（紙、木材チップ等）および埋め立て地ガス等の再生可能な燃料源を含んでもよい。さらに、濃縮装置１０は、石炭もしくは石油、再生可能な燃料および／または廃熱等の従来の化石燃料の任意の組み合わせで動作してもよい。
【００２６】
埋め立て地、汚水処理プラント、または天然ガスもしくは油田等に設置されるものなどのようなより大きい固定ユニットが１日当たり数十万ガロンの廃水を処理し得る一方で、一般的なトレーラー積載型の濃縮装置１０は１日当たり十万ガロン以上ほどの廃水を処理できる場合がある。
【００２７】
図３は、図１に関して上部に説明される原理を使用して動作し、埋め立て地フレアの形状で廃熱源に接続される、小型液体濃縮装置１１０に関する１つの特定の実施形態を図示する。一般的に言えば、図３の小型液体濃縮装置１１０は、米国環境保護庁（ＥＰＡ）により設定される基準に合う方式で、埋め立て地ガスを燃やす埋め立て地フレア内で発生する排気または廃熱を使用して、埋め立て地侵出液等の廃水を濃縮するように動作する。既知のように、埋め立て地の殆どは大気へ放出する前にメタンおよび他のガスを取り除くように、埋め立て地ガスを燃やすために使用されるフレアを含む。典型的に、フレアを出るガスは華氏１０００度と１５００度との間であり、華氏１８００度に達する場合がある。
【００２８】
図３に図示するように、小型液体濃縮装置１１０は、一般的に、フレアアセンブリ１１５を含むか、フレアアセンブリ１１５に接続され、熱伝達アセンブリ１１７（図４に詳細を示す）、空気前処理アセンブリ１１９、濃縮装置アセンブリ１２０（図５に詳細を示す）、流体スクラバー１２２、および排気部１２４を含む。重要なことには、フレアアセンブリ１１５は、任意の既知の原理に従って、その中で埋め立て地ガスを燃やす、フレア１３０およびフレア蓋アセンブリ１３２を含む。フレア蓋アセンブリ１３２は、フレア１３０の上端を覆う移動可能な蓋１３４（例えば、フレア蓋、排気ガス蓋等）、または他の種類の排気筒（例えば、燃焼ガス排気筒）を含み、フレア蓋１３４が閉鎖位置にある際にフレア１３０の上端を密封し、または部分的に閉鎖した位置で一部のフレアガスを迂回し、フレア蓋１３４が開口または部分的な開口位置にある際に、フレア１３０内で生産されたガスが第１のガス出口１４３を形成する開口端を通って大気へ抜けることを可能にする。フレア蓋アセンブリ１３２はまた、完全な開口位置と完全な閉鎖位置との間でフレア蓋１３４を移動させる、モーター（例えば、図４に示される、電気式モーター、水圧式モーター、空気式モーター等）等の蓋作動装置１３５を含む。図４に示されるように、フレア蓋作動装置１３５は、例えば、フレア蓋１３４を開閉するために、枢着部１３６を中心としてフレア蓋１３４を回転させ、移動させてもよい。フレア蓋作動装置１３５は、枢着部１３６を中心としてフレア蓋１３４を移動させるために、チェーン駆動、またはフレア蓋１３４に接続される、任意の他の型の運転機構を利用してもよい。フレア蓋アセンブリ１３２は、枢着部１３６を中心としてフレア蓋１３４を移動させる際に、フレア蓋１３４の重量の一部を釣り合わせるか、埋め合わせるために、フレア蓋１３４から枢着部１３６の反対側に配置される釣り合いおもり１３７をも含んでもよい。釣り合いおもり１３７は、フレア１３０の上端（または主要な燃焼ガス出口１４３）が、大気に対して開口する、開口位置と、フレア蓋１３４がフレア１３０の上端（または主要な燃焼ガス出口１４３）を覆い本質的に密閉する閉鎖位置との間でフレア蓋１３４を移動させるか、回転させることが可能である限り、作動装置１３５の大きさまたは動力を減じることを可能とする。フレア蓋１３４自体は、ステンレス鋼または炭素鋼等の耐高温材料から作製されてもよく、フレア蓋１３４が閉鎖位置にある時に、熱フレアガスと直接接触するその底部分上に、酸化アルミニウムおよび／または酸化ジルコニウムを含む耐火性材料を内張りするか、それらで断熱してもよい。
【００２９】
所望であれば、フレア１３０は、主要な燃焼ガス出口１４３および主要な燃焼ガス出口１４３の上流にある、二次的な燃焼ガス出口１４１を含む、アダプタ部１３８を含んでもよい。フレア蓋１３０が閉鎖位置にある際、燃焼ガスは、二次的な燃焼ガス出口１４１を通って迂回する。アダプタ部１３８は、９０度のエルボまたは曲がりを使用して、フレア１３０（または排気筒）を熱伝達部１１７に接続するコネクタ部１３９を含んでもよい。他のコネクタの配列が可能である。例えば、フレア１３０および熱伝達部１１７は、事実上、０度から１８０度の間のいかなる角度で接続されてもよい。この場合、フレア蓋アセンブリ１３２は、主要な燃焼ガス出口１４３に近接するアダプタ部１３８の上端に装着される。
【００３０】
図３および図４に図示されるように、熱伝達アセンブリ１１７は移送配管１４０を含み、移送配管１４０はフレア１３０への空気前処理アセンブリ１１９の入口に接続し、より具体的には、フレア１３０のアダプタ部１３８に接続する。支持部材１４２は、垂直な棒または柱の形状で、フレア１３０と空気前処理アセンブリ１１９との間の熱伝達配管１４０を、所定のレベルまたは地面より上の高さで支持する。熱伝達配管１４０は、二次的な燃焼ガス出口１４１で、コネクタ部１３９またはアダプタ部１３８に接続され、移送配管は、アダプタ部１３８と流体濃縮処理等の二次的な処理との間の流体通路の一部を形成する。熱伝達配管１４０は、一般的に炭素鋼またはステンレス鋼等の金属から作製され、フレア１３０から空気前処理アセンブリ１１９へ移送されるガスの温度に耐えるため、酸化アルミニウムおよび／または酸化ジルコニウム等の材料で耐火内張りされる場合があるため、支持部材１４２が典型的には必要である。したがって、熱伝達配管１４０は典型的に装置の重い部分である。しかしながら、一方のフレア１３０ならびに他方の空気前処理アセンブリ１１９および濃縮装置アセンブリ１２０は相互にすぐ隣接に配置されるため、熱伝達配管１４０は、一般的に比較的に短い長さしか必要とせず、よって、濃縮装置１１０で使用される材料費を減少させるとともに、地上の濃縮装置１１０の重い部品の重量に耐えるために必要とされる支持構造の量を減少させる。図３に図示されるように、熱伝達配管１４０および空気前処理アセンブリ１１１９は、Ｕ字を上下逆にした型の構造を形成する。
【００３１】
空気前処理アセンブリ１１９は、垂直配管部１５０および垂直配管部１５０の上端部に配置される外気弁（図３および図４に明確に示されず）を含む。外気弁（抽気弁とも称される）は、熱伝達配管１４０（または空気前処理アセンブリ１１９）と大気との間に流体通路を形成する。外気弁は、外気がフレア１３０から来る高温ガスと混合するように、メッシュバードスクリーン１５２（典型的にワイヤまたは金属）を通って空気前処理アセンブリ１１９の内部に流れることを可能にするように動作する。所望であれば、空気前処理アセンブリ１１９は、空気前処理アセンブリ１１９へ常にいくらかの量の抽気が入ることを可能にする、抽気弁に近接する恒久的な開口部を含み、これは必要とされる抽気弁の大きさを減じるため、および安全上の理由で望ましい場合がある。外気または抽気弁の制御は、本明細書で後でより詳細に考察されるが、当弁は一般的にフレア１３０からのガスを、濃縮装置アセンブリ１２０に入る前に、より使用可能な温度に冷やすことを可能にする。空気前処理アセンブリ１１９は、支持部材１４２に接続される交差部材１５４により部分的に支持されてもよい。横ばり部材１５４は、空気前処理アセンブリ１１９を安定させるが、これもまた典型的に、重い炭素鋼またはステンレス鋼もしくは他の金属から作製され、エネルギー効率を向上させるため、および濃縮装置１１０のこの部分内のガスの高温に抵抗するために耐火内張りされてもよい。所望であれば、垂直配管部１５０は、液体濃縮装置１１０が、多くの異なるフレアまたは異なる高さのフレアに容易に適合可能であるように、異なる高さのフレアに適合するために延在可能であるか、異なる高さのフレアを考慮に入れる場合がある。この概念は、図３により詳細に図示される。図３に示されるように、垂直配管部１５０は第２部分１５０Ｂの内側に乗り、それによって垂直配管部１５０が長さ（高さ）において調整可能であることを可能にする、第１の部分１５０Ａ（点線を用いて示す）を含んでもよい。
【００３２】
一般的に言えば、空気前処理アセンブリ１１９は、濃縮装置アセンブリ１２０の入口でガスの所望の温度を作り出すために、スクリーン１５２の真下の外気弁を通って提供される外気と熱伝達配管１４０を通るフレア１３０からの高温ガスを混合するように動作する。
【００３３】
液体濃縮装置アセンブリ１２０は、配管部１５０の底部と濃縮装置アセンブリ１２０のクエンチャ１５９を嵌合させる、その上端部の断面積が減された導入部１５６を含む。濃縮装置アセンブリ１２０はまた第１の流体入口１６０を含み、第１の流体入口１６０は、埋め立て地浸出液等の新規または未処理の濃縮される液体をクエンチャ１５９の内部へ注入する。図３には示していないが、入口１６０は、未処理の液体をクエンチャ１５９へ噴霧するために大きなノズルを用いた粗噴霧器を含んでもよい。システム内のこの地点でクエンチャ１５９へ噴霧される液体は、未だ濃縮されていないため、また、故に、その内に大量の水を有するため、ならびに噴霧器は粗噴霧器であるため、噴霧器のノズルは液体内の小さな粒子による汚染または目詰まりを起こしにくい。理解されるように、入口１６０で注入される液体の高度の蒸発を行う間に、クエンチャ１５９は、ガス流の温度を迅速に減じるように動作する（例えば、華氏約９００度〜華氏２００度未満まで）。所望であれば、図３には具体的に示されないが、温度センサが、配管部１５０の出口近辺に、またはクエンチャ１５９内に位置され、外気弁の位置を制御するために使用されてもよく、それによって濃縮装置アセンブリ１２０の入口に存在するガスの温度を制御するために使用されてもよい。
【００３４】
図３および図５に示されるように、クエンチャ１５９は、狭窄部分に接続される液体注入チャンバまたはクエンチャ１５９に対して狭窄した断面積を有し、その内に配置されるベンチュリプレート１６３（点線で示す）を有するベンチュリ部１６２に接続される。ベンチュリプレート１６３はベンチュリ部１６２を通る狭窄通路を作成し、ベンチュリ部の進入口と出口との間で大きな圧力損失を作り出す。この大きな圧力損失は、クエンチャ１５９内およびベンチュリ部１６２の上端または進入口で乱流のガス流を形成し、ベンチュリ部１６２の外で高速のガス流を形成し、その双方はベンチュリ部１６２内でガスおよび液体の徹底的な混合をもたらす。ベンチュリプレート１６３の位置は、プレート１６３の枢着部に接続される手動制御棒１６５を用いるか（図５に示す）、またはモーター等の電動の制御機構（図５に示さず）を通して制御されてもよい。
【００３５】
再循環配管１６６は、ベンチュリ部１６２の進入口に対向する側面周辺に延在し、さらに濃縮されるように部分的に濃縮された液体（すなわち、再循環された液体）をベンチュリ部１６２に注入し、かつ／または、１つ以上の流動通路の側面に位置される複数の液体進入口を通して濃縮装置アセンブリ１２０内での乾燥粒子の形成を阻むように動作する。図３および図５に明確に示されていないが、例えば、直径１／２インチの３本のパイプ等のいくつかの配管は、ベンチュリ部１６２を部分的に取り囲む配管１６６の対向する脚のそれぞれから延在してもよく、壁を通ってベンチュリ部１６２の内部へ入る。この地点で濃縮装置１１０へ放出される液体は再循環した液体であり、故に、部分的に濃縮されるか、特定の平衡濃度で維持されるかのどちらかであり、入口１６０で注入される濃縮度のより少ない液体よりも、噴霧ノズルを詰まらせる傾向があるため、この液体は目詰まりを阻むように噴霧器なしで直接的に注入されてもよい。しかしながら、所望であれば、バッフルに衝突し、濃縮装置アセンブリ１２０の中へより小滴として分散するように、システム内の、この地点で液体を注入させるように、平板の形状のバッフルを１／２パイプの開口のそれぞれの前面に配置してもよい。いずれの事象においても、当再循環システムの構成は濃縮装置アセンブリ１２０を通るガス流動内で再循環液体をより良く分配するか、または分散する。
【００３６】
組み合わせた高温ガスと液体は、乱流様態で、ベンチュリ部１６２を通って流れる。上記に言及されるように、濃縮装置アセンブリ１２０の幅にわたって配置される移動可能なベンチュリプレート１６３を有する、ベンチュリ部１６２は、ガス内の液体の蒸発を迅速に引き起こしながら乱流を形成し、液体とガスとの混合を完了する。ベンチュリ部１６２により形成された混合作用は高度な蒸発を提供するため、ガスは実質的に濃縮装置アセンブリ１２０内で冷え、高い速度でベンチュリ部１６２を出て冠水エルボ１６４へ入る。実際に、この地点での気液混合物の温度は、華氏約１６０度である場合がある。
【００３７】
典型的であるように、冠水エルボ１６４の底部はその内に配置される液体を有し、ベンチュリ部１６２を高い速度で出る気液混合物は、気液混合物が流体スクラバー１２２へ流れるために９０度に方向転換することを強いられる際に、冠水エルボ１６４の底の液体に衝突する。冠水エルボ１６４内の液体と気液流の相互作用は、気液流からの液滴を除去し、気液流内の浮遊した粒子が高い速度で冠水エルボ１６４の底に衝突することを防ぎ、それによって冠水エルボ１６４の金属壁の浸食を防ぐ。
【００３８】
冠水エルボ１６４を離れた後、蒸発した液体ならびにいくらかの液体および他の粒子が存在したままである気液流は、流体スクラバー１２２を通って流れ、この場合、流体スクラバーは直交流の流体スクラバーである。流体スクラバー１２２は、気液流からの飛沫同伴液体の除去に役立ち、気液流とともに存在する場合がある他の粒子を除去する様々なスクリーンまたはフィルタを含む。１つの特定の実施形態において、直交流スクラバー１２２は、その投入部で最初の粗衝突バッフル１６９を含んでもよく、５０〜１００ミクロンの範囲内の寸法またはそれ以上の液滴を除去するように設計される。その後、山形１７０の形状である２つの取り外し可能なフィルタは、流体スクラバー１２２を通って流路を横切って配置され、山形１７０は、漸進的に寸法決定されるか、２０〜３０ミクロンおよび１０ミクロン未満等、次第により小さい寸法の液滴を除去するように構成されてもよい。当然、より多いかまたはより少ないフィルタまたは山形が使用できる可能性がある。
【００３９】
直交流スクラバーにおいて典型的であるように、フィルタ１６９および１７０の重力によって得られる液体は、流体スクラバー１２２の底に位置される容器または汚水槽１７２へ流れ出る。例えば２００ガロン以上の液体を保持する場合がある汚水槽１７２は、それによって溶解され、気液流から除去される浮遊固体を含有する濃縮された流体を集積し、図１に関して、上記に説明される方式で、さらなる処置のため、および／または濃縮装置アセンブリ１２０内の乾燥粒子の形成を阻むために、濃縮装置アセンブリ１２０へ戻る再循環する濃縮した液体源のための容器として動作する。１つの実施形態において、汚水槽１７２は、流体スクラバー１２２の背面（冠水エルボ１６４から最も遠く離れた）から流体スクラバー１２２の前面（冠水エルボ１６４から最も近い）に延在するＶ字型の溝を有する傾斜したＶ字型の底（図面に示さず）を含んでもよく、Ｖ字型の溝は、冠水エルボ１６４からさらに遠く離れた末端でよりも、Ｖ字型の溝の底が冠水エルボ１６４に最も近い流体スクラバー１２２の末端で、より低くなるように傾斜する。言い換えると、Ｖ字型の底は、Ｖ字型の底の最も低い地点が出口ポート１７３および／またはポンプ１８２に近接するように傾斜してもよい。加えて、洗浄回路（図面に示さず）は、汚水槽１７２からの濃縮した流体を直交流スクラバー１２２内の噴霧器（図示せず）へ送出してもよく、噴霧器は、Ｖ字型の底で液体を噴霧することを目的とする。代替的に、噴霧器は、Ｖ字型の底に未濃縮の液体または清水を噴霧してもよい。噴霧器は、Ｖ字型の底上または出口ポートおよび／もしくはポンプ１８２で、固体を洗浄し、固体の蓄積を阻むためにＶ字型の底の表面上に液体を定期的または継続的に噴霧してもよい。このＶ字型の傾斜した底およびポンプの結果として、汚水槽１７２で集積する液体は継続的に攪拌され、新しくされ、それによって相対的に一定な一貫性を維持し、懸濁液内の固体を維持する。所望であれば、噴霧回路は、例えば汚水槽１７３の内側の入口をともなう分離したポンプを用いるか、汚水槽からの濃縮した流体を汚水槽１７２のＶ字型の底上に噴霧するための下記に説明される濃縮した液体再循環回路に組み込まれたポンプ１８２を用いた、分離した回路であってもよい。
【００４０】
図３に図示されるように、戻り配管１８０ならびにポンプ１８２は、汚水層１７２から濃縮装置１２０へ戻る気液流から除去される流体を再循環するように動作し、それによって流体または液体再循環回路を完了する。同様に、ポンプ１８４は、埋め立て地浸出液等の新規または未処理の液体を濃縮装置アセンブリ１２０の投入部１６０へ送出するため、投入線１８６内に提供されてもよい。また、１つ以上の噴霧器１８５は、山形１７０に隣接する流体スクラバー１２２の内側に配置されてもよく、それらの汚れを落とすために清水または廃水供給の一部を山形１７０上に噴霧するように、定期的に動作されてもよい。
【００４１】
濃縮した液体もまた出口ポート１７３を通じて流体スクラバー１２２の底から除去されてもよく、二次的な再循環回路で、任意の好適な方式でさらに処理されても、または廃棄されてもよい。具体的には、出口ポート１７３によって除去された濃縮した液体は一定の量の浮遊した固体を含有し、これらの固体は、好ましくは濃縮した液体の液体部分から分離され、二次的な再循環回路を使用してシステムから除去されてもよい。例えば、出口ポート１７３から除去された濃縮した液体は、二次的な濃縮した廃水の回路（図示せず）を通して、沈殿槽、振動ふるい、回転真空フィルタ、またはフィルタプレス等の、固体／液体分離装置へ移送されてもよい。濃縮した廃水の浮遊固体および液体部分が、固体／液体分離装置により分離された後、濃縮した廃水の液体部分は、濃縮装置に接続される第１のまたは主要な再循環回路でさらに処理するため、汚水槽１７２へ戻されてもよい。
【００４２】
そこから除去された液体および浮遊した固体とともに流体スクラバー１２２を通って流れ、流体スクラバー１２２をから外へ出るガスは、流体スクラバー１２２の後部にある配管またはダクト（山形１７０の下流）から外へ出て、蒸発した水蒸気と混合される冷やされた高温入口ガスの形態で、それが大気へ排気される所から、排気アセンブリ１２４の誘引通風ファン１９０を通って流れる。当然、誘引通風ファンモーター１９２は流体スクラバー１２２内に負圧を引き起こし、移送配管１４０、空気前処理アセンブリ１１９、および濃縮装置アセンブリ１２０を通して、フレア１３０からガスを最終的に誘引するようにファン１９０に接続され、ファン１９０を動作させる。図１に関して上記に説明されるように、誘引通風ファン１９０は、濃縮装置１１０の適切な動作を保証するために流体スクラバー１２２内でわずかな負圧を提供するだけでよい。
【００４３】
誘引通風ファン１９０の速度は、流体スクラバー１２２内の変化するレベルの負圧を引き起こすように動作する可変周波数駆動等の装置によって変化させることができ、故に、フレア１３０からの完全なガス流を保証するために、通常、ガス流の容量の範囲内で動作することができる一方で、フレア１３０によって生産されるガスが十分な量でない場合、誘引通風ファン１９０の動作は必ずしも流体スクラバー１２２自体の前後で適切な圧力損失を保証するように適合することはできない。つまり、効率的かつ適切に動作するためには、流体スクラバー１２２を通るガスは、流体スクラバー１２２の投入部で十分な（最小の）流速でなければならない。典型的に、この要件は、流体スクラバー１２２の前後で事前に設定された最小限の圧力損失を保つことによって制御される。しかしながら、フレア１３０が少なくとも最小限のレベルのガスを生産しない場合、誘引通風ファン１９０の速度の増加は、流体スクラバー１２２の前後で必要とされる圧力損失を引き起こすことは不可能であろう。
【００４４】
この状況を補うため、直交流スクラバー１２２は、システムが流体スクラバー１２２の前後で必要な圧力損失を取得することを可能にするために、流体スクラバー１２２の投入部に十分なガスが存在することを保証するために使用することができるガス再循環回路を含むように設計される。具体的には、ガス再循環回路は、それによって流動可能に、排気アセンブリ１２４の高圧側を流体スクラバー１２２の投入部へ接続するために、排気アセンブリ１２４の高圧側（例えば、誘引通風ファン１９０の下流）を流体スクラバー１２２の投入部（例えば、流体スクラバー１２２のガス投入部）に接続するガス戻り配管または戻りダクト、および戻りダクト１９６を開口し閉鎖するように動作する、戻りダクト１９６中に配置されるバッフルまたは制御機構１９８を含む。動作中、流体スクラバー内に入るガスが、流体スクラバー１２２の前後で必要とされる最小限の圧力損失を得るために十分な量でない場合、バッフル１９８（例えば、ガス弁、ルーバー付きダンパー等のダンバーでもよい）が、排気アセンブリ１２４の高圧側からのガス（すなわち、誘引通風ファン１９０を通って移動したガス）を流体スクラバー１２２の投入部へ戻すように導くために開口される。この動作は、これによって、誘引通風ファン１９０の動作が、流体スクラバー１２２の前後で必要とされる最小限の圧力損失を取得することを可能にするように、流体スクラバー１２２の投入部で十分な量のガスを提供する。
【００４５】
図６は、清掃、および視察する目的で濃縮装置１１０の内側にアクセスするために使用されてもよい、一連の容易に開けられるアクセスドア２００の形状における図３の小型液体濃縮装置１１０の特に有利な機能を図示する。図６は、流体スクラバー１２２の片側上の容易に開けられるアクセスドア２００を図示するが、同様の一連のドアは、流体スクラバー１２２のもう一方の側の上に提供されてもよく、図５に示されるように、同様のドアが冠水エルボ１６４の前面上に提供される。図６に示されるように、流体スクラバー１２２上の容易に開けられるアクセスドア２００のそれぞれは、一片の平らな金属であってもよいドアプレート２０２を含み、開閉するようにヒンジ２０４上で枢動可能であるドアプレート２０２を用いて、２つのヒンジ２０４を介して流体スクラバーに接続される。複数の着脱が容易な取っ手２０６はドアプレート２０２の周辺に配置され、閉鎖位置にドアプレート２０２を保持するように動作し、そのため流体スクラバー１２２が動作している際に、ドア２００を閉じたままにするように動作する。図６の実施形態において、８つの着脱が容易な取っ手２０６がドアプレート２０２のそれぞれの周辺に配置されるが、任意の他の所望の数のかかる着脱が容易な取っ手２０６を代わりに使用されてもよい。
【００４６】
図７は、開口位置に配置されるドア２００の１つを図示する。見られるように、ドア座２０８は、ドア座２０８と流体スクラバーの外壁との間に配置される延長部材２０９により、流体スクラバー１２２の壁から離れて装着される。ゴムまたは他の圧縮性材料から作製されていてもよいガスケット２１０は、ドア座２０８上の開口の周囲の周りに配置される。同様のガスケットは、付加的または代替的に、ドアプレート２０２の内側の外囲の周りに配置され、ドア２００が閉鎖位置にあるときに、より良い密封を提供する。
【００４７】
着脱が容易な取っ手２０６のそれぞれは、その１つが図８でより詳細に示されるように、取っ手２１２、および取っ手２１２を通して配置される枢軸棒２１６上に装着されるラッチ２１４（この場合、Ｕ字型の一片の金属）を含む。取っ手２１２は、取り付けブラケット２１９を介して、ドアプレート２０２の外壁上に装着されるさらなる枢着部材２１８上に装着される。さらなる枢着部材２１８の上および周りの取っ手２１２の動作（図８で示される位置からの）は、流体スクラバー１１２の外壁に対してラッチ２１４を移動させるため（ドアプレート２０２が閉鎖位置にあるときに）、ラッチ２１４は、フック２２０のドアプレート２０２から離れた側に配置されてもよく、フック２２０は延長部材２０９上に装着される。反対方向に戻る取っ手２１０の回転は、さらなる枢着部材２１８を引き、故にドアスキャット２０８に対してドアプレート２０２を引き、フック２２０に対してしっかりとラッチ２１４を引く。全ての着脱が容易な取っ手２０６の動作は、ドア座２０８に対してドアプレート２０２を固定し、ガスケット２１０は、流体的に固定された接続を提供する。したがって、特定のドア２００上の８つの全ての着脱が容易な取っ手を閉鎖することは、図６に図示されるように、ドア２００を閉鎖状態に保持するために固定され、かつ緊に適合する機構を提供する。
【００４８】
容易に開けられるドア２００の使用は、濃縮装置の外壁から延在している多数のボルトがプレート上の穴を通して嵌合され、濃縮装置の壁に対してプレートを引き寄せるために、ボルト上のナットを締めることが必要である穴の開いたプレートの使用を置き換える。典型的に、濃縮装置の内部へアクセスすることを可能にするために、流体濃縮装置で使用される、かかるナットおよびボルト型の固定機構は大変しっかりと固定される一方で、当構成の動作は、アクセスパネルを開閉する際に長時間および多くの努力を必要とする。流体スクラバー１２２の内部が負圧下にあるため、図６の着脱が用意な取っ手２０６を備える迅速に開けるドア２００の使用は、当事例において使用されてもよく、流体スクラバー１２２の内側の圧力は外気圧より低く、そのため面倒なボルトおよびナット型のアクセスパネルの安全性の必要がない。当然、理解されるように、ドア２００の構成は、最小限の手動の労力で工具を使用せずにドア２００が容易に開閉されることを可能にし、それによって、衝突バッフル１６９もしくは取り外し可能なフィルタ１７０、またはアクセスドアが配置される濃縮装置１１０の他の部分等の、流体スクラバー１２２の内側の構造へ素早く容易にアクセスすることを可能にする。
【００４９】
図５に関することに戻って、濃縮装置アセンブリ１２０の冠水エルボ１６４の前面は、容易に開けられるアクセスドア２００をも備えることが見られ、それは冠水エルボ１６４の内側へ容易にアクセス可能にする。しかしながら、同様の容易に開けられるアクセスドアは、流体装置１１０の任意の所望の部分に位置できる可能性があり、濃縮装置１０の殆どの要素は負圧下で動作する。
【００５０】
図３〜図８に図示される機能の組み合わせは、さもなければ廃熱が大気に直接的に放出される、埋め立て地ガスを燃焼する埋め立て地フレアの動作からもたらされるガスの形態で、廃熱を使用する小型流体濃縮装置１１０を生み出す。重要なことに、濃縮装置１１０は、フレア１３０から出る高温のガスを使用するために必要とされる配管および構造上の装備を提供するために、耐高温材料（故に高価な材料）の最小限の量のみを使用する。具体的には、最も高価な材料から作製される短い長さの移送配管１４０は最小化され、それによって流体濃縮装置１１０の費用および重量を減少させる。さらに、短い長さの熱伝達配管１４０のため、支持部材１４２の形態として、足場の最小限の量のみが必要とされることによって、濃縮装置１１０を作りあげる費用をさらに減少させる。またさらに、空気前処理アセンブリ１１９が、地面に向かって下向きに流れるこれらの部内のガスをともなって流体濃縮装置アセンブリ１２０の上端に直接的に配置されるという事実は、濃縮装置１１０のこれらの部分が、直接的に地面によって、またはこれらの部材が装着されるスキッドによって支持されることを可能にする。またさらに、この構成は、濃縮装置１１０をフレア１３０の非常に近くに配置し、それをさらに小型にする。同様にこの構成は、濃縮装置１１０の高温部（例えば、フレア１３０の上端、熱伝達配管１４０、および空気前処理アセンブリ１１９）を地面より上に保ち、不注意による人間の接触を避け、より安全な構成をもたらす。実際に、濃縮装置アセンブリ１２０のベンチュリ部１６２で起こる急速な冷却によって、ベンチュリ部１６２、冠水エルボ１６４、および流体スクラバー１２２は、典型的に、触っても怪我をしない程度に十分冷たい（フレア１３０を出るガスが華氏１８００度であっても）。この事実はまた、これらの構成材が、炭素鋼または繊維ガラス等のより安価、またはより軽量の材料から作製されることを可能にする。実際に、１つの実施形態において、流体スクラバー１２２は優れた腐食抵抗を維持する一方で、より高価な合金よりも安価でありながら、繊維ガラスから作製される。
【００５１】
流体濃縮装置１１０はまた非常に高速に作用する濃縮装置である。流体濃縮装置１１０が直接接触型の濃縮装置であるため、堆積物の蓄積、目詰まり、および殆どの他の濃縮装置と同程度への汚染を起こしにくい。また、さらに、フレア蓋１３４を開口し閉鎖するように制御する能力は、濃縮装置１１０が使用されているかまたは動作されているか次第で、濃縮装置１１０を開始および停止する際に、フレア１３０が中断なしに埋め立て地ガスを燃やすように使用されることを可能にする。より具体的には、濃縮装置１１０が停止している場合に、フレア１３０が埋め立て地ガスを通常どおり単純に燃やすことを可能にするため、フレア蓋１３４はいつでも迅速に開けることができる。一方で、フレア蓋１３４は、濃縮装置１１０を開始した際に迅速に閉じることができ、それによってフレア１３０内で生成された高温ガスを濃縮装置１１０に迂回し、濃縮装置１１０がフレア１３０の動作を妨害することなしに動作することを可能にする。どちらの場合においても、濃縮装置１１０はフレア１３０の動作を妨害することなしに、フレア蓋１３４の動作に基づいて開始し、停止することができる。
【００５２】
所望であれば、フレア蓋１３４は、濃縮装置１１０の動作中、フレア１３０から濃縮装置１１０へ移送されるガスの量を制御するために、部分的な量だけ開口されてもよい。この動作は、外気弁の動作と連動して、ベンチュリ部１６２の進入口でガスの温度を制御することに有益である場合がある。
【００５３】
さらに、空気前処理アセンブリ１１９の小型構成によって、濃縮装置アセンブリ１２０および流体スクラバー１２２、濃縮装置アセンブリ１２０の部品、流体スクラバー１２２、通風ファン１９０ならびに排気部１２４の少なくとも下部分は、図３に図示されるように、スキッドまたはプレート２３０上に恒久的に装着される（接続し、支持される）。濃縮装置アセンブリ１２０の上部、空気前処理１１９、および熱伝達配管１４０、ならびに排気筒の上端部分は、輸送のため、除去され、スキッドまたはプレート２３０上に保管されるか、または別のトラックで輸送されてもよい。濃縮装置１１０の下部分がスキッドまたはプレートに装着できる方式のため、濃縮装置１１０は移動し、設置するのが容易である。具体的には、濃縮装置１１０のセットアップの間、スキッド２３０は、流体スクラバー１２２、冠水エルボ１６４、および通風ファンをその上に装着した状態で、濃縮装置１１０が、地面の上にスキッド２３０を単純に降ろすことによって使用される場所、または濃縮装置１１０が組み立てられる他の封じ込めエリアの現場に降ろされる場合がある。その後、ベンチュリ部、クエンチャ１５９、および空気前処理アセンブリ１１９を冠水エルボ１６４の上端に位置させ、取り付けることができる。次に、配管部１５０は、濃縮装置１１０が接続されるフレア１３０の高さに合う高さに延在されてもよい。いくつかの場合、これはまず、事前に存在しているフレア１３０にフレア蓋アセンブリ１３２を装着することを必要とする場合がある。その後、支持部材１４２が定位置に配置される一方で、熱交換配管１４０は適切な高さまで持ち上げられ、フレア１３０と空気前処理アセンブリ１１９との間に取り付けられる場合がある。
【００５４】
殆どのポンプ、流体ライン、センサおよび電力装備が、流体濃縮装置アセンブリ１２０、流体スクラバー１２２または通風ファンアセンブリ１９０上に配置されるか、これらに接続されるため、特定の現場での濃縮装置１１０のセットアップは多くの流体配管および電気作業を現場で必要としない。結果として、濃縮装置１１０は、特定の現場で設置しセットアップすること（および分解すること、そこから除去すること）が比較的容易である。さらに、濃縮装置１１０のほとんどの構成材がスキッド２３０に恒久的に装着されるため、濃縮装置１１０はトラックまたは他の輸送車両上で容易に輸送することができ、埋め立て地フレアの隣などのような特定の場所で容易に積み下ろし、設置できる。
【００５５】
図９は、図３の濃縮装置１１０を動作するように使用されてもよい、制御システム３００の概略図を図示する。図９に図示されるように、制御システム３００は、制御器３０２を含み、この制御器は、デジタル信号プロセッサ型の制御器型の形態、例えば、ラダー論理に基づく制御等を実行する場合があるプログラム可能な論理制御器（ＰＬＣ）の形態、または任意の他の種類の制御器の形態であってもよい。制御器３０２は、当然、濃縮装置１１０内で様々な構成材に接続する。具体的には、制御器３０２は、フレア蓋１３４の開口および閉鎖動作を制御するフレア蓋駆動モーター１３５に接続される。モーター１３５は、完全な開口位置と完全な閉鎖位置との間でフレア蓋１３４を移動させるようにセットアップされてもよい。しかしながら、所望であれば、制御器３０２は、完全な開口位置と完全な閉鎖位置との間の制御可能な一連の様々な異なる位置のいずれに対してもフレア蓋１３４を開口するように駆動モーター１３５を制御する場合がある。モーター１３５は、所望であれば、継続的に変化可能であり、その結果、フレア蓋１３４は完全な開口する点と完全に閉鎖する点との間の任意の所望の点に位置付けられる。
【００５６】
加えて、制御器３０２は、ベンチュリ部１６２の上流にある、図３の空気前処理アセンブリ１１９に配置される外気入口弁３０６に接続され、外気入口弁３０６を制御し、濃縮装置１１０内で処理される新規の液体および濃縮装置１１０内で処理されている再循環液体の量および割合を制御する、ポンプ１８２およびポンプ１８４を制御するように使用される場合がある。制御器３０２は、汚水槽水位センサ３１７（例えば、フロートセンサ、レーダーユニット等の非接触センサ、または差圧セル）に動作可能に接続されてもよい。制御器３０２は、予定されるまたは所望の液位で、汚水槽内で濃縮した流体の液位を維持するように、ポンプ１８２および１８４を制御するために、汚水槽水位センサ３１７からの信号を使用してもよい。また、制御器３０２は、ファン１９０の動作を制御するために誘引通風ファン１９０に接続されてもよく、ファンは単一速度のファン、可変速のファン、または連続的に速度を制御できるファンであってもよい。１つの実施形態において、誘引通風ファン１９０は可変周波数モーターによって駆動され、その結果、モーターの周波数はファンの速度を制御するように変更される。さらに、制御器３０２は、例えば、濃縮装置アセンブリ１２０の入口またはベンチュリ部１６２の入口に配置される温度センサ３０８に接続され、温度センサ３０８によって発生される温度信号を受信する。温度センサ３０８は、代替的に、ベンチュリ部１６２の下流に位置されるか、または温度センサ３０８は圧力信号を生成するための圧力センサを含んでもよい。
【００５７】
動作中、例えば、濃縮装置１１０の始動時に、フレア１３０は実際に可動し、故に、埋め立て地ガスを燃焼している場合、制御器３０２は、流体スクラバー１２２および濃縮装置アセンブリ１２０内の負圧を引き起こすために、まず誘引通風ファン１９０を起動してもよい。制御器３０２は、その後または同時に、廃熱をフレア１３０から移送配管１４０内へ、故に空気前処理アセンブリ１１９へ方向付けるために、フレア蓋１３２を部分的にまたは完全に閉じるように、モーター１３５へ信号を送ってもよい。温度センサ３０８からの温度信号に基づいて、制御器３０２は、濃縮装置アセンブリ１２０の入口でガスの温度を制御するために、外気弁３０６（典型的にこの弁を部分的または完全に閉鎖することによって）および／またはフレア蓋作動装置を制御してもよい。一般的に言えば、外気弁３０６は、バネ等の付勢要素によって完全な開口位置（すなわち、通常、開口されていてもよい）で付勢されてもよく、制御器３０２は、所望の温度に達するために、外気およびフレア１３０からの高温ガスの混合物を形成するように、空気前処理アセンブリ１１９の中へ迂回する外気の量を制御するために、弁３０６を閉鎖し始めてもよい（空気前処理アセンブリ１１９内での負圧によって）。加えて、所望であれば、制御器３０２は、フレア１３０から空気前処理アセンブリ１１９へ入るガスの量を制御するために、フレア蓋１３４の位置を制御してもよく（完全な開口位置から完全な閉鎖位置までのいずれかの場所）、誘引通風ファン１９０の速度を制御してもよい。理解されるように、濃縮装置１１０を通るガスの量は、外気温度および湿度、フレアガスの温度、フレアガスフレア１３０を出るガスの量等に従って変更する必要がある場合がある。制御器３０２は、故に、外気制御弁３０６、フレア蓋１３４の位置、および誘引通風ファン１９０の速度の１つまたは任意の組み合わせを、例えば、濃縮装置アセンブリ１２０の入口にある温度センサ３０８の測定に基づいて制御することによって、温度および濃縮装置アセンブリ１２０を通るガスの量を制御する場合がある。このフィードバックシステムは、多くの場合、フレア１３０から出てくる空気は、華氏１２００度と１８００度との間であり、温度が高すぎるか、または濃縮装置１１０を効率的且つ効果的に動作するために必要とされるものよりも温度が高いために、望ましい。
【００５８】
いずれの事象においても、図９に図示されるように、制御器３０２は、また濃縮装置アセンブリ１２０内に形成された乱流量を制御するために、濃縮装置アセンブリ１２０の狭窄部分内のベンチュリプレートの位置を駆動するか、または制御するモーター３１０にも接続されてもよい。また、さらに、制御器３０２は、ポンプ１８２および１８４が、クエンチャ１５９およびベンチュリ部１６２の投入部へ再循環液体および処理される新規の廃流体を提供する際の速度（および比率）を制御する、ポンプ１８２およびポンプ１８４の動作を制御することができる。１つの実施形態において、制御器３０２は、再循環流体と新規の流体を約１０：１の割合に制御し、その結果、ポンプ１８４が投入部１６０へ新規の液体を１分間に８ガロンを提供する場合、再循環ポンプ１８２は１分間に８０ガロンを送出している。付加的に、または代替的に、制御器３０２は、例えば、液位センサ３１７を使用して、汚水槽１７２内で、濃縮した液体の一定の、または所定の液位を維持することによって濃縮装置に入る、処理される新規の液体の流量を制御する場合がある（ポンプ１８４を通じて）。当然、汚水槽１７２内の液体の量は、濃縮装置内の濃縮の割合、濃縮した液体が汚水槽１７２から送出されるか、さもなければ、二次的な再循環回路を通じて汚水槽１７２に存在する割合、および二次的な再循環回路からの液体が汚水槽１７２に戻って提供される割合、ならびにポンプ１８２が、主要な再循環回路を通じて濃縮装置へ送るために、汚水槽１７２からの液体を送出する割合に依存するであろう。
【００５９】
所望であれば、外気弁３０６およびフレア蓋のうちの１つまたは双方は、フレア蓋１３４および外気弁３０６が、システムの故障（例えば、制御信号の損失）または濃縮装置１１０の停止の場合に開口するように、フェイルセーフ開口位置で動作されてもよい。１つの場合において、フレア蓋モーター１３５はモーター１３５への電力が失われたときにフレア蓋１３４を開口するため、またはフレア蓋１３４が開口することを可能にするため、バネ式になっているか、またはバネ等の付勢要素で付勢されてもよい。代替として、付勢要素は、モーター１３５が電力を失うかまたは制御信号を失ったときに、釣り合いおもり１３７の印加する力の下で、フレア蓋１３４自体が開口位置へ揺れるように位置付けられるフレア蓋１３４上の釣り合いおもり１３７であってもよい。この動作は、電力が失われたとき、または制御器３０２がフレア蓋１３４を開口したときのどちらか一方のときに、それによってフレア１３０内の高温ガスがフレア１３０の上端から出ることを可能にするため、フレア蓋１３４を迅速に開口させる。当然、フレア蓋１３４の枢着部１３６上のトーションバネ、制御信号が失われたときにその圧力が失われることによってフレア蓋１３４を開口させる、フレア蓋１３４を閉鎖するためにシリンダーに加圧する、油圧式または加圧空気システム等の使用を含む、フレア蓋１３４を制御信号が失われたときに開口させる他の方式を使用することが可能である。
【００６０】
したがって、上記の考察から気が付くように、システムが停止した際にはいつでも、フレア蓋１３４および外気弁３０６の組み合わせが、濃縮装置１１０へ組み込まれる設計材料を保護するために一致して動き、フレア蓋および空気弁３０６が自動的にすぐ開口し、それによって、処理物を冷やすために外気を迅速に入れる一方で、処理からフレア１３０内で発生させられる高温ガスを分離する。
【００６１】
さらに、同じ方式で、外気弁３０６は、濃縮装置１１０の停止または弁３０６への信号の損失したときに、バネ付勢または別法で開口するように構成されていてもよい。この動作は、フレア蓋１３４が開口したときに、空気前処理アセンブリ１１９および濃縮装置アセンブリ１２０の迅速な冷却を起こさせる。さらに、外気弁３０６およびフレア蓋１３４の迅速な開口の性質のため、制御器３０２は、フレア１３０の動作を停止するか影響する必要なしに、濃縮装置１１０を迅速に停止することができる。
【００６２】
さらに、図９で図示されるように、制御器３０２は、ベンチュリプレートモーター３１０、またはベンチュリプレート１６３がベンチュリ部１６２内に配置される角度を動かすか、または作動する他の作動装置に接続されてもよい。モーター３１０を使用することで、制御器３０２は、濃縮装置アセンブリ１２０を通るガス流を変化させるためにベンチュリプレート１６３の角度を変更してもよく、それによって濃縮装置アセンブリ１２０を通るガスの乱流の性質を変化し、濃縮装置アセンブリはその中の液体およびガスのより良い混合を提供する場合があり、より良いか、またはより完全な液体の蒸発を得る場合がある。この場合、制御器３０２は、ベンチュリプレート１６３の動作と連動して、廃水を処理するために最適な濃度を提供するために、ポンプ１８２および１８４の速度を操作してもよい。したがって、理解されるように、制御器３０２は、フレア蓋１３４の動作に伴うベンチュリプレート１６３の位置、外気、または抽気弁３０６の位置、および誘引ファン１９０の速度を、乾燥粒子の形成を阻むために、廃水を完全に乾燥させることなしに、廃水濃度（乱流混合）を最大化するために調整してもよい。制御器３０２は、ベンチュリプレート１６３を位置付けるために、圧力センサからの圧力入力を使用してもよい。当然、ベンチュリプレート１６３は、手動で制御されるか、または自動的に制御されてもよい。
【００６３】
制御器３０２はまた、流体スクラバー１２２のガス再循環回路で、ダンパー１９８の動作を制御するモーター３１２に接続されてもよい。制御器３０２は、モーター３１２または他の種類の作動装置にダンパー１９８を、例えば、流体スクラバー１２２のガス進入口およびガス出口に配置される圧力センサ３１３、３１５からの信号に基づいて、閉鎖位置から開口位置または部分的な開口位置へ動かせてもよい。制御器３０２は、２つの圧力センサ３１３、３１５の間の所定の最小の圧力差異を維持するため、排気部１２４（誘引通風ファン１９０の下流）の高圧側から流体スクラバー進入口へ入るように、ガスを強いるように、ダンパー１９８を制御してもよい。この最小の圧力差異を維持することは、流体スクラバー１２２の適切な動作を保証する。当然、ダンパー１９８は、電気的に制御される代わりに、またはこれに加えて、手動で制御されてもよい。
【００６４】
このように、上記の考察から理解されるように、制御器３０２は、フレア１３０の動作に影響を与えることなしに濃縮装置１１０を開始するか、または停止するように使用される１つ以上のオン／オフ制御ループを実行してもよい。例えば、制御器３０２は、濃縮装置１１０が開始しているか停止しているかどうかに基づいてフレア蓋１３４を開口するか、または閉鎖するフレア蓋制御ループ、外気弁３０６を開口するかまたは閉鎖し始める抽気弁制御ループ、および誘引通風ファンを起動するか停止する誘引通風ファン制御ループを実行してもよい。さらに、動作中、制御器３０２は、濃縮装置１１０の様々な要素をそれぞれ制御する場合があるか、より良いかもしくは最適な濃縮を提供するために、互いに連動して制御する場合がある、１つ以上のオンライン制御ループを実行してもよい。これらのオンライン制御ループが実行されるとき、制御器３０２は、濃縮装置１１０を通る流体の流れ、および／または温度および圧力センサからの信号に基づく濃縮装置アセンブリ１２０の入口での空気の温度を制御するため、誘引通風ファン１９０の速度、ベンチュリプレート１６３の位置または角度、フレア蓋の位置、および／または外気弁３０６の位置を制御してもよい。さらに、制御器３０２は、濃縮される新規および再循環流体を濃縮装置アセンブリ１２０へ送出する、ポンプ１８４および１８２を制御することによって、定常状態で濃縮処理の性能を維持してもよい。また、さらに、制御器３０２は、液体スクラバー１２２の適切な動作を保証するためにダンパー１９８の位置を制御するように圧力制御ループを実行してもよい。当然、制御器３０２は、これらの様々な制御ループを実行する単一のコンロトーラ装置として図９に図示されるが、制御器３０２は、例えば、複数の異なるＰＬＣを用いることによって、複数の異なる制御装置として実行できる可能性がある。
【００６５】
理解されるように、本明細書で説明される濃縮装置１１０は、排出基準に合うためにガスが完全に処理された後、処理において高温の排ガスを直接的に使用し、そのため、廃熱を発生させる処理の動作的必要条件を、単純で、信頼性があり、効果的な方式で廃熱を使用する処理から境目無しに分ける。
【００６６】
濃縮装置１１０の動作中、濃縮装置１１０の重要な構成要素であることに加えて、本明細書に説明される自動または手動で作動するフレア蓋１３４は、フレアが使用されていないとき際に、フレアまたはフレアおよび濃縮装置の組み合わせに対する天候への保護を提供するように、単独型で動作する状況で使用することができる。フレア蓋１３４が閉鎖している際に、耐火物を伴うフレア１３０の金属シェルの内部、フレアアセンブリ１１５のバーナーおよび他の重要な構成材、ならびに熱伝達アセンブリ１１７は、腐食および要素への暴露に関連する一般的な劣化から保護される。この場合、制御器３０２は、フレア１３０が使用されていない間に、フレア蓋１３４を完全に開口するか、部分的に閉鎖した状態に保つためにフレア蓋モーター１３５を動作してもよい。さらに、フレア１３０が停止した際に自動的に閉鎖するか、フレア１３０が着火した際に自動的に開口するフレア蓋１３４を使用することに勝ってフレア１３０が停止するが、一方でフレア蓋１３４が閉鎖したままである際に、通常のパイロットバーナー等の小さなバーナーがフレア１３０の内側に導入されてもよく、可動されてもよい。この小さなバーナーは、フレア１３０の内部を乾燥した状態に保つ際に、湿気によって起こるフレア構成材の劣化に対して、さらなる保護を加える。単独状態で、本明細書で説明されるフレア蓋１３４を使用してもよい単独型フレアの例は、埋め立て地ガスを燃料とする動力装置がオフラインの場合に、ガス制御を保証するように、埋め立て地に設置されるスタンバイフレアである。
【００６７】
上記に説明される液体濃縮装置１１０は、埋め立て地フレア内で発生される廃熱を使用するために埋め立て地フレアに接続されているが、液体濃縮装置１１０は他の廃熱源に容易に接続できる。例えば、図１０は、燃焼エンジンプラント４００の排気筒に接続され、液体濃縮を行うためにエンジン排気からの廃熱を使用するように、修正された濃縮装置１１０を図示する。１つの実施形態では、プラント４００内のエンジンは、電力を生産するために埋め立て地ガスで動作してもよく、一方で、濃縮装置１１０は、ガソリン、ディーゼル燃料等で動作するような他の種類の燃焼エンジンを含む他の種類のエンジンの排気で可動するように接続することができる。
【００６８】
図１０に関して、プラント４００内のエンジンで（図示せず）発生された排気は、プラント４００の外部のマフラー４０２に提供され、それから、その上端に配置される燃焼ガス排気筒の蓋４０６を有する燃焼ガス排気筒４０４へ入る。蓋４０６は、排気が筒４０４から出ていない際に排気筒４０４を閉鎖するために本質的に釣り合いおもりをかけられるが、排気が筒４０４を出る際に、排気の圧力によって容易に持ち上げられる。この場合、Ｙコネクタが排気筒４０４内に提供され、排気筒４０４をエンジンから拡張部４１０へ、排気ガス（廃熱源）を移送する移送配管４０８に接続するように動作する。拡張部４１０は、濃縮装置１１０のクエンチャ１５９に嵌合し、エンジンからの排気ガスを直接的に濃縮装置１１０の濃縮装置センブリ１２０へ提供する。排気ガスは一般的に華氏９００度未満でエンジンを離れ、そのため、クエンチャ１５９を入る前に著しく冷却される必要はないため、廃熱源としてエンジン排気を使用する際に、濃縮装置部１２０の上流にある空気抽気弁を含むことは一般的に必要ではない。濃縮装置１１０の残りの部品は、図３〜８に関して上記に説明されたものと同じ状態のままである。結果として、液体濃縮装置１１０は多くの修正なしに、様々な異なる廃熱源を使用するように容易に適合できるということが分かる。
【００６９】
一般的に、図１０の液体濃縮装置１１０を制御する際、制御器は、プラント４００内のエンジンが可動している間に誘引通風ファン１９０を作動させる。制御器は、最小限の速度から排気筒４０４内の殆どまたは全ての排気が排気筒の上端から出て行く代わりに移送配管４０８へ入る点まで、誘引通風ファン１９０の速度を増加させる。誘引通風ファン１９０の速度が増加していって、蓋４０６が最初に排気筒４０４の上端で動かくなったときに到達される、動作のこの点を見つけ出すことは容易である。濃縮装置１１０内で必要以上の負圧を引き起こさないように、誘引通風ファン１９０の速度のこの動作点より上への増加を阻むことは重要である場合があり、それによって濃縮装置１１０の動作は背圧を変更せず、特に、プラント４００内のエンジンによって受けられる望まない吸引レベルを引き起こさないということを保証する。排気筒４０４内で、背圧を変更するか、または吸引を加えることは、エンジンの燃焼動作に悪影響を与える場合があり、望ましくない。１つの実施形態において、ＰＬＣ等の制御器（図１０に図示せず）は、その位置で圧力を連続的に監視するため、蓋４０６の位置の近辺の排気筒４０４に装着される圧力トランスデューサーを使用してもよい。その後、制御器は、望まない背圧または吸引がエンジンに加えられないように、所望の設定点で圧力を維持するために、誘引通風ファン１９０の速度を制御するように、誘引通風ファン１９０の上の可変周波数駆動へ信号を送ることができる。
【００７０】
図１１および図１２は、液体濃縮装置５００の別の実施形態の側面断面図および上面断面図を図示する。濃縮装置５００は、概して垂直の配向で示される。しかしながら、図１１に示される濃縮装置５００は、特定の用途の特定の制限次第で、概して水平の配向または垂直の配向で配列されてもよい。例えば、トラックに装着される型の濃縮装置は、トラック装着型濃縮装置が、１つの現場から別の現場への輸送の間、橋の下および陸橋を通過することを可能にするように、概して水平な配向で配列されてもよい。液体濃縮装置５００はガス入口５２０およびガス出口５２２を有する。流動通路５２４はガス入口５２０をガス出口５２２に接続する。流動通路５２４は、流動通路５２４を通るガスを加速する狭窄部分５２６を有する。液体入口５３０は、狭窄部分５２６の前に液体をガス流に注入する。図１の実施形態と対照的に、図１１の実施形態の狭窄部分５２６は、気液混合物をサイクロン型チャンバ５５１へ方向付ける。サイクロン型チャンバ５５１は、図１のデミスターの機能を行っている間もガスと液体との混合を強化する。気液混合物は、サイクロン型チャンバ５５１に接線方向に入り（図１２を見られたい）、それから、液体出口領域５５４に向かって、サイクロン型チャンバ５５１を通ってサイクロン方式で移動する。サイクロン循環は、ガスをガス出口５２２へ導く、サイクロン型チャンバ５５１に配置される中空の円筒５５６によって促進される。中空の円筒５５６は物的障壁を提供し、液体出口領域５５４を含むサイクロン型チャンバ５５１の全体にわたってサイクロン性循環を維持する。
【００７１】
気液混合物が、流動通路５２４の狭窄部分５２６を通過し、サイクロンチャンバ５５１内で循環するにしたがい、一部の液体は蒸発し、ガスに吸収される。さらに、遠心力は、サイクロンチャンバ５５１の側壁５５２に向かうガス内の飛沫同伴した液滴の移動を加速し、飛沫同伴した液滴は側壁５５２上の膜の中に融合する。同時に、誘引ファン５５０によって引き起こされる求心力は、シリンダー５５６の入口５６０でミストを除去したガス流を収集し、流れをガス出口５２２へ方向付ける。したがって、サイクロンチャンバ５５１は、混合チャンバおよびデミストチャンバの双方で機能する。液体フィルムが、重力の力と液体出口領域５５４に向かうサイクロン型チャンバ５５１内のサイクロン的な運動との組み合わせ効果によってチャンバの液体出口領域５５４へ向かって流れるに従い、サイクロン型チャンバ５５１内のガスの連続的な循環は、液体フィルムの一部をさらに蒸発させる。液体フィルムがサイクロンチャンバ５５１の液体出口領域５５４に達すると、液体は再循環回路５４２を通って方向付けられる。したがって、液体は、所望の濃縮レベルに達するまで、濃縮装置５００を通って再循環される。一部の濃縮したスラリーは、スラリーが所望の濃縮に達したときに、抽出ポート５４６を通って抜き出される場合がある（これはブローダウンと呼ばれる）。蒸発の割合に、抽出ポート５４６を通って抜き出されるスラリーの割合加えたもの等しい割合で、新たな液体が新たな液体用の入口５４４を通って回路５４２へ加えられる。
【００７２】
ガスがサイクロン型チャンバ５５１内で循環するのに従い、ガスは、飛沫同伴した液滴が清浄化され、誘引ファン５５０によってサイクロン型チャンバの液体排出領域５５４に向かって誘引され、中空の円筒５５６の入口５６０に向かって誘引される。清浄化されたガスは、次に中空の円筒５５６を通って移動し、最終的にガス出口５２２を通って大気またはさらなる処理（例えば、フレアでの酸化）へ放出される。
【００７３】
図１３は、濃縮装置６００が多くの型の廃熱源で使用され、建物の側面、様々な他の装備の中ほど、道路、または他のアクセスポイントから離れた場所等のアクセスしにくい場所に位置される廃熱源でさえも使用されることを可能にする方式で構成される、分散された液体濃縮装置６００の概略図を図示する。液体濃縮装置６００は、埋め立て地から集積される浸出液等の、浸出液を処理するまたは濃縮するために使用されるとして本明細書に説明されるが、液体濃縮装置６００は、多くの他の種類の廃水を含む他の種類の液体も同様に、または代わりに濃縮するために使用することができる可能性がある。
【００７４】
一般的に言えば、液体濃縮装置６００は、ガス入口６２０、ガス出口、またはガス排出口６２２、ガス入口６２０をガス出口６２２へ接続する流動通路６２４、および液体再循環システム６２５を含む。濃縮装置部は、ガス入口６２０および流体入口６３０を含む、クエンチャ部６５９を含む、流動通路６２４、クエンチャ部６５９の下流に配置されるベンチュリ部６２６、およびベンチュリ部６２６の下流に接続されるブロワーまたは通風ファン６５０を有する。ファン６５０および冠水エルボは、濃縮装置部のガス出口（例えば、ベンチュリ部６２６の出口）を配管部６５２に連結する。この場合、冠水エルボ６５４は、流動通路６２４内で９０度の方向転換を形成する。しかしながら、冠水エルボ６５４は、所望であれば、９０度未満または９０度を上回る方向転換を形成できる可能性がある。この場合において、直交流スクラバー６３４の形状で図示される配管部６５２は、デミスターに接続され、次いでガス出口６２２を有する排気筒６２２Ａに接続される。
【００７５】
再循環システム６２５は、直交流スクラバー６３４の液体出口に連結する汚水槽６３６を含み、再循環または再利用ポンプ６４０は、汚水槽６３６と、再循環した流体を流体入口６３０へ運ぶ配管部６４２との間に連結される。プロセス流体の供給部６４４もまた、クエンチャ部６５９へ送達されるように、浸出液または処理される他の液体（例えば濃縮した）を液体入口６３０へ運ぶ。再循環システム６２５は、配管部６４２に接続される液体取り出し部６４６も含み、液体取り出し部６４６は、いくらかの再利用した流体（または濃縮した流体）を格納タンク、沈殿タンクおよび再利用タンク６４９へ運ぶ。沈殿タンク６４９内の液体のより重たい部分または濃縮した部分は、タンク６４９の底にスラッジとして沈み、濃縮した形態での排気のために除去され、輸送される。タンク６４９内の液体の濃縮が少ない部分は、再処理およびさらなる濃縮のため、ならびに、液体の適度な供給は、乾燥微粒子が形成されていないことを確かにするために、液体入口６３０でいつでも可能であることを保証するために、そのため汚水槽６３６に再送される。乾燥微粒子は、処理流体対高温ガスの減じた割合で形成する可能性がある。
【００７６】
動作において、クエンチャ部６５９は、液体入口６３０から送られる流体と、例えば、エンジンマフラーおよび内燃機関に組み込まれた（図示せず）排気筒６２９から収集される廃熱を含むガスを混合する。液体入口６３０からの液体は、例えば、処理されるか、または濃縮される浸出液であってもよい。図１３に図示されるように、クエンチャ部６５９は、ベンチュリ部分６２６のすぐ下流およびファン６５０の上流にある流体の流動通路６２４の部分を通るガスおよび液体の流入を加速するために動作する狭窄部分を有する、ベンチュリ部６２６の垂直上方に接続される。当然、ファン６５０は、ベンチュリ部６２６および冠水エルボ６５４を通って排気筒６２９からガスを引き込み、ガスと液体との混合を生じさせながら、ベンチュリ部分６２６のすぐ下流の低圧領域を形成するように動作する。
【００７７】
上記に記されるように、クエンチャ部６５９は、エンジン排気筒６２９からの高温排気ガスを受け取り、排気筒６２９の任意の所望する部分へ直接的に接続されてもよい。この図示される実施形態において、エンジン排気筒６２９は、燃焼燃料として埋め立て地ガスを使用する電力を発生させる１つ以上の発電機を収納するビルディング６３１の外側に装着される。この場合、クエンチャ部６５９は、排気筒６２９に組み込まれた凝縮物取り出し部（例えば、ウィープレッグ）に直接的に接続されてもよい（すなわち、排気筒６２９の下部分）。ここで、クエンチャ部６５９は、排気筒６２９のすぐ下または隣接して装着されてもよく、両者を接続するためには、高価な高温配管材料を数インチまたは最大でも数フィート必要とするのみである。しかしながら、所望であれば、クエンチャ部６５９は、例えば適切なエルボまたは取り出し部を介して、排気筒６２９の上端または中心部分を含む排気筒６２９の任意の他の部分に連結されてもよい。
【００７８】
上記に記されるように、液体入口６３０は、クエンチャ部６５９を通して蒸発される液体（例えば、埋め立て地浸出液）を流動通路６２４へ注入する。所望であれば、液体入口６３０は、クエンチャ部６５９へ液体を噴霧するための交換可能なノズルを含んでもよい。ノズルを装備するか、装備しない液体入口６３０は、ガスが流動通路６２４を通って移動する間に、液体をガスに対して垂直から平行までの任意の方向に導入してもよい。さらに、ガス（およびその中に蓄えられた廃熱）および液体がベンチュリ部分６２６を通って流れる間に、ベンチュリの原理は、ベンチュリ部６２６のすぐ下流にある流動通路６２４内でガスと液体を完全に混合する、加速した乱流を引き起こす。乱流混合の結果として、液体の一部分は急速に蒸発し、ガス流の一部になる。この蒸発は、廃熱内の大量の熱エネルギーを、排気ガス内の水蒸気として濃縮装置システム６００を出る潜熱として消費する。
【００７９】
ベンチュリ部６２６の狭窄部分を離れた後、ガス／液体の混合物は、流動通路６２４が垂直な流れから水平な流れへ変更するために、９０度に方向転換する冠水エルボ６５４を通って流れる。気液混合物は、ファン６５０を過ぎて流れ、ファン６５０の下流側の高圧領域に入り、この高圧領域は配管部６５２に存在する。システム内でのこの点での冠水エルボ６５４の使用は、少なくとも２つの理由で望ましい。まず、冠水エルボ６５４の底部分にある液体が流動通路６２４内の方向転換点での浸食を減じ、この浸食は、通常９０度の方向転換部を高速で流れ、冠水エルボ６５４が使用されない従来のエルボの底面に急角度で衝突する、気液混合物内を浮遊する粒子によって通常起こる。冠水エルボ６５４の底にある液体は、これらの粒子でエネルギーを吸収し、故に、冠水エルボ６５４の底面の浸食を防ぐ。またさらに、この混合物が冠水エルボ６５４に到着した際に、気液混合物内に存在したままである液滴は、それらが液体に衝突する場合に、流れからより容易に収集および除去される。すなわち、これらの浮遊した液滴が液体に接触する際に、流れ内の液滴はより容易に留められるため、冠水エルボ６５４の底にある液体は、そこに衝突する液滴を集積するように動作する。したがって、例えば再循環回路６２５に接続される液体取り出し部分（図示せず）を有してもよい冠水エルボ６５４は、いくらかの処理流体の液滴およびベンチュリ部６２６を出る気液混合物からの凝縮を除去するように動作する。
【００８０】
重要なことには、気液混合物は、ベンチュリ部６２６を通過する間、排気筒６２９を出るガスの温度よりも非常に低い温度である断熱飽和点に迅速に接近する。例えば、排気筒６２９を出るガスは、華氏約９００度〜約１８００度であるかもしれない一方で、ベンチュリ部６２６の下流にある濃縮装置システム６００の全ての部分における気液混合物は、システムの動作パラメータ次第でこれらの値は高い範囲にも低い範囲にもできるが、一般的に華氏１５０度〜１９０度の範囲内である。結果として、ベンチュリ部６２６の下流にある濃縮装置システム６００の部分は、耐高温材料から作製される必要はなく、断熱される必要は全く無い、または入口の高温ガスの廃熱の内容をより完全に使用する目的のために断熱が加えられる場合、より高温のガスを移送するために必要な程度まで断熱される必要はない。また、さらに、ベンチュリ部６２６の下流にある濃縮装置システム６００の部分は、人が著しい危険なしにまたは最小限の外部保護のみで接触するであろう地面に沿うような領域に配置される。具体的には、ベンチュリ部６２６の下流にある濃縮装置システムの部分は、繊維ガラスから作製されてもよく、断熱がほとんど必要ない、または断熱の必要がないかもしれない。重要なことに、気液流は断熱飽和点の近辺でその中の気液混合物を維持し、それによって配管部６５２が、流れをビルディング６３１から離れて、濃縮装置６００に関連する他の装備を都合良く配置できる、よりアクセスが容易な位置へ容易に移送しながら、相対的に長距離にわたってベンチュリ部６２６の下流にある濃縮装置システムの部分内を流れてもよい。具体的には、配管部６５２は、２０フィートから４０フィートの長さでもよく、または、断熱飽和点に近いその中の流れを維持する限り、より長くてもよい。当然、これらの長さは、外気温度、使用する配管および断熱の種類等に基づいて、より長くてもより短くてもよい。さらに、配管部６５２はファン６５０の高圧側に配置されるため、この流れから凝縮を除去することはより容易である。図１３の実施形態の例において、ビルディング６３１内のエンジンに組み込まれた空気冷却器を通って流れるか下を流れる際の配管部６５２を図示する。しかしながら、図１３の空気冷却器は、廃熱源に近接する濃縮装置６００の構成要素の全てを位置することを問題にする、ビルディング６３１に近接して位置される場合がある障害物の種類の一例にすぎない（この場合、排気筒６２９）。他の障害物は、他の設備、木等の植物、他のビルディング、道路または容易なアクセス点がなくアクセス不可能な地域、等である可能性がある。
【００８１】
任意の事象において、配管部６５２は断熱飽和点付近の気液流をデミスター６３４へ送り、デミスター６３４は、例えば直交流スクラバーであってもよい。デミスター６３４は、気液流から飛沫同伴した液滴を除去するように動作する。除去された液体は、液体をポンプ６４０へ方向付ける汚水槽６３６に収集される。ポンプ６４０は、液体を再循環回路６２５の戻り配管６４２を通して移動し、液体入口６３０へ戻す。このようにして捕捉された液体は、蒸発を通じて所望の濃度までさらに減じられてもよく、かつ／または、乾燥微粒子の形成を阻むため再循環されてもよい。濃縮される新たな液体は、新たな液体入口６４４を通して投入される。再循環回路６２５へ投入される新たな液体の割合は、気液混合物が流動通路６２４を通って流れる際の液体の蒸発の割合に、その上沈殿タンク６４９から抽出された液体またはスラッジの割合を加えたものに等しくあるべきである（沈殿タンク６４９内の材料が、一定の液位レベルに留まると仮定して）。具体的には、一部の液体は、再循環回路６２５内の液体が所望の濃度に達した場合に、抽出ポート６４６を通して抜き出されてもよい。抽出ポート６４６を通って抜き出される液体の部分が、濃縮した液体がその成分部分（例えば、液体部分および半固体部分）を沈殿させ、分けることを可能にする格納タンクおよび沈殿タンク６４９に送られる場合がある。半固体部分はタンク６４９から引き出され、廃棄されるか、さらに処理される。
【００８２】
上記したように、ファン６５０は、負圧下で流動通路６２４の一部を通してガスを引き出し、正圧下で流動通路６２４の別の部分を通してガスを押す。クエンチャ部６５９、ベンチュリ部６２６、およびファン６５０は、任意の種類の接続装置によりビルディング６３１へ取り付けられてもよく、図１３に図示されるように、廃熱源に近接して配置される。しかしながら、デミスター６３４およびガス出口６２２、ならびに沈殿タンク６４９は、クエンチャ部６５９、ベンチュリ部６２６、および、ファン６５０からいくらか離れて、例えばアクセスしやすい場所に位置してもよい。１つの実施形態において、デミスター６３４およびガス出口６２２ならびに沈殿タンク６４９さえも、パレットまたはトレーラーベッド等の移動プラットホーム上に装着されてもよい。
【００８３】
図１４〜図１６は、パレットまたはトレーラーベッド上に装着される液体濃縮装置７００の別の実施形態を図示する。１つの実施形態において、濃縮装置７００のいくつかの構成要素は、これらの構成要素のその他のものが除去され、例えば図１３の実施形態に図示される方式で廃熱源の近くに設置される場合がある一方で、ベッド上に留まり、濃縮活動を行うために使用される。液体濃縮装置７００は、ガス入口７２０およびガス出口７２２を有する。流動通路７２４は、ガス入口７２０をガス出口７２２に接続する。流動通路７２４は、狭窄部分または流動通路７２４を通るガスを加速させるベンチュリ部分７２６を有する。ガスは誘引ファンによってクエンチャ部７５９内へ引き込まれる（図示せず）。液体入口７３０は液体をクエンチャ部７５９内のガス流の中へ注入する。ガスは、エルボ部７３３によって、ベンチュリ部７２６からデミスター（または直交流スクラバー）７３４の中へ方向付けられる。デミスター７３４を出た後、ガスは排気筒７２３を通ってガス出口７２２へ方向付けられる。当然、上記に説明されるように、いくつかのこれらの構成要素は、ベッドから除去されて廃熱源に近接して設置されてもよく、一方、これらの構成要素（デミスター７３４、筒７２３、およびガス出口７２２）の他のものはベッド上に留まってもよい。
【００８４】
気液混合物が流動通路７２４のベンチュリ部分７２６を通って流れる際に、液体の一部は蒸発し、ガスによって吸収され、したがって廃熱内の熱エネルギーの大部分を排気ガス内の水蒸気として濃縮装置システム７００を出る潜熱として消費する。
【００８５】
図１４〜図１６に示す実施形態において、液体濃縮装置７００の部分は、輸送のために分解され、パレットまたはトレーラースキッド上に装着されてもよい。例えば、急冷部７５９およびベンチュリ部７２６は、図１４に破線で図示されるように、エルボ部７３３から除去されてもよい。同様に、排気筒７２３は、図１４に破線で図示されるように誘引ファン７５０から除去されてもよい。エルボ部７３３、デミスター７３４、および誘引ファン７５０はユニットとしてパレットまたはトレーラースキッド７９９上に固定されてもよい。排気筒７２３は、パレットまたはトレーラースキッド７９９に分離して固定されてもよい。急冷部７５９およびベンチュリ部７２６もまた、パレットまたはトレーラースキッド７９９に固定されてもよく、代替として分離しに輸送されてもよい。液体濃縮装置７００の区画化した構造は、液体濃縮装置７００の輸送を単純化する。
【００８６】
代表的実施形態および詳細が本発明を説明する目的で示される一方で、本明細書に開示される方法および装置の様々な変更は、本発明の範囲から逸脱する事なしに行われ得るということが当業者に明らかであろう。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス入口と、ガス出口と、前記ガス入口と前記ガス出口との間に配置される混合通路であって、ガス流が前記ガス入口から前記ガス出口へと移動するときに加速する狭窄部分を有する混合通路と、濃縮される液体が通って前記混合通路へ注入される液体入口であって、前記ガス入口と前記狭窄部分との間の前記混合通路内に配置される液体入口とを含む濃縮装置部と、
前記濃縮装置部の前記ガス出口に連結されるデミスターガス流路と、前記デミスターガス流路内を流れるガスから液体を除去するために前記デミスターガス流路内に配置される液体コレクタと、前記液体コレクタによって、前記デミスターガス流路内を流れるガスから除去した液体を回収する貯留槽とを含み、前記濃縮装置部の下流に配置されるデミスターと、
前記混合通路および前記ガス流路を通って流れるガス流を補助するために前記デミスターに連結されるファンと、
を備えることを特徴とする液体濃縮装置システム。
【請求項２】
貯留槽内の液体を前記混合通路へ輸送するために、前記貯留槽と前記混合通路との間に配置される再循環回路をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３】
前記再循環回路は、前記濃縮装置部の前記液体入口に連結されることを特徴とする請求項２に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項４】
前記濃縮装置部は、前記ガス入口と前記狭窄部分との間の前記混合通路内に配置されるさらなる液体入口を含み、前記さらなる液体入口は、さらなる濃縮のために、液体を前記貯留槽から前記混合通路へ注入するために、前記再循環回路に連結されることを特徴とする請求項２に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項５】
前記さらなる液体入口は、前記液体入口の下流の前記混合通路内に配置されることを特徴とする請求項４に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項６】
前記再循環回路は、噴霧器を用いずに前記混合通路へ濃縮された液体を注入することを特徴とする請求項４に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項７】
前記さらなる液体入口に隣接して前記混合通路内に配置されるバッフルをさらに備え、
前記再循環回路からの濃縮された液体が前記バッフルに衝突し、小滴で混合通路内に分散するようにすることを特徴とする請求項６に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項８】
前記さらなる流体入口は、別個の液体進入口が前記混合通路の２つ以上の側壁のそれぞれに配置される複数の流体進入口を含み、
前記再循環回路は、前記複数の流体進入口のそれぞれに濃縮された液体を提供するように、前記混合通路を部分的に取り囲む配管を含むことを特徴とする請求項４に記載の流体濃縮装置システム。
【請求項９】
前記液体入口は、交換可能な噴霧ノズルを含むことを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項１０】
前記濃縮装置部は、前記混合通路の前記狭窄部分に配置される調整可能な流量制限部を含み、
前記流量制限部は、前記混合通路を通るガス流を修正するように調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項１１】
前記調整可能な流量制限部は、前記混合通路の前記狭窄部分の大きさまたは形状を変更するように調整可能なベンチュリプレートであることを特徴とする請求項１０に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項１２】
前記貯留槽内に濃縮された液体の抽出ポートをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項１３】
前記ファンは、前記デミスターを通る負圧勾配を提供するために前記デミスターの下流に位置する誘引ファンであることを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項１４】
前記誘引ファンは、前記デミスターを通る様々なレベルの負圧勾配を形成するために、前記誘引ファンの速度を変化させるように動作する可変周波数駆動モーターに接続されることを特徴とする請求項１３に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項１５】
前記ファンは、前記デミスターの下流に配置される誘引ファンであり、
前記デミスターは、
デミスターガス入口と、
一部のガスを前記誘引ファンの下流点から前記デミスターガス入口へ迂回させるように、前記誘引ファンの前記下流点と前記デミスターガス入口との間に接続されるガス再循環回路と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項１６】
前記誘引ファンの前記下流点から前記デミスターガス入口へと迂回されるガス量を制御するために、前記ガス再循環回路内に配置されるダンパーをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項１７】
前記デミスターガス入口に近接して配置される圧力センサと、
前記圧力センサの読み取り値に基づいて前記ダンパーの位置を制御するように、前記ダンパーに動作可能に連結された制御器と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項１８】
２つの圧力センサをさらに含み、１つの圧力センサは前記デミスターガス入口に近接して配置され、もう１つの圧力センサはデミスターガス出口に近接して配置されることを特徴とする請求項１７に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項１９】
前記濃縮装置部の前記ガス入口は、廃熱源に流体接続され、
前記デミスターは、前記濃縮装置部から著しく離間し、
前記濃縮装置部の前記ガス出口と前記デミスターとの間に配置される配管部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項２０】
前記濃縮装置部の前記ガス入口は、前記廃熱源に直接的に隣接して装着されることを特徴とする請求項１９に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項２１】
前記ファンは、前記配管部を通って前記デミスターへ流体を送出するために、前記濃縮装置部と前記配管部との間に配置されることを特徴とする請求項１９に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項２２】
前記混合通路の前記狭窄部分と前記配管部との間に接続される冠水エルボをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項２３】
前記冠水エルボは、約９０度の方向転換を形成することを特徴とする請求項２２に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項２４】
前記配管部は、繊維ガラスから作製されることを特徴とする請求項１９に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項２５】
前記デミスターは、直交流スクラバーであることを特徴とする請求項１９に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項２６】
前記狭窄部分の上流の混合通路内に配置される外気弁をさらに備え、
前記外気弁は、前記ガス入口から前記混合通路内へ流入する高温ガスと混合するために、前記混合通路内へ外気を入れるように動作可能であることを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項２７】
前記外気弁は、通常、完全に開口した位置へ付勢されることを特徴とする請求項２６に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項２８】
前記外気弁の位置を制御するように、前記外気弁に動作可能に連結される制御器をさらに備えることを特徴とする請求項２６に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項２９】
前記混合通路内に位置する温度センサをさらに含み、
前記温度センサは、前記制御器に連通可能に連結され、
前記制御器は、前記温度センサの読み取り値に基づいて前記外気弁の前記位置を制御することを特徴とする請求項２８に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３０】
前記温度センサは、前記混合通路の前記狭窄部分の下流に位置することを特徴とする請求項２９に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３１】
前記制御器は、華氏約１５０度〜華氏約１９０度の範囲で、前記狭窄部分の下流の前記混合通路を通ってガスが流れ続けるように、前記外気弁の前記位置を制御することを特徴とする請求項３０に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３２】
前記混合通路の前記狭窄部分の下流に接続される冠水エルボをさらに備え、
前記冠水エルボは、前記混合通路内を流れる前記ガスの方向を変更することを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３３】
前記冠水エルボ上に配置される容易に開けられるアクセスドアをさらに備えることを特徴とする請求項３２に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３４】
前記容易に開けられるアクセスドアは、１つ以上のヒンジを介して前記冠水エルボに接続されるドアプレートと、前記容易に開けられるアクセスドアを閉鎖位置に固定するために前記ドアプレート上に装着される少なくとも１つの着脱が迅速な取っ手とを備えることを特徴とする請求項３３に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３５】
前記デミスターは、前記混合通路から流れるガスから飛沫同伴液体を除去するように動作可能な直交流スクラバーであることを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３６】
前記直交流スクラバーは、衝突バッフルを含み、
前記液体コレクタは、前記直交流スクラバーを通るガス流の方向に交差して配置される取り外し可能なフィルタを含むことを特徴とする請求項３５に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３７】
前記直交流スクラバーを通って流れる前記ガスから除去された飛沫同伴液体は、前記フィルタから前記直交流スクラバー内の前記フィルタの下に位置する前記貯留槽に流れ出ることを特徴とする請求項３６に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３８】
前記直交流スクラバー内に配置される噴霧器をさらに含み、
前記噴霧器は、前記取り外し可能なフィルタを清浄にするために、前記取り外し可能なフィルタ上に液体を噴霧するように位置付けられることを特徴とする請求項３６に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３９】
前記濃縮装置部または前記デミスターの壁上に位置する少なくとも１つのアクセスドアをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項４０】
前記少なくとも１つのアクセスドアは、
１つ以上のヒンジを介して、前記濃縮装置部また前記デミスターの前記壁に接続されるドアプレートと、
前記少なくとも１つのアクセスドアを閉鎖位置に固定するために前記ドアプレート上に装着される、少なくとも１つの着脱が迅速な取っ手と、
を備えることを特徴とする請求項３９に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項４１】
前記ドアプレートの周辺に配置される複数の着脱が迅速な取っ手をさらに備えることを特徴とする請求項４０に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項４２】
前記少なくとも１つの着脱が迅速な取っ手は、枢軸棒上に装着される取っ手とラッチとを備えることを特徴とする請求項４０に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項４３】
前記ラッチはＵ字型であることを特徴とする請求項４２に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項４４】
前記液体コレクタは、前記デミスターを通るガス流の方向に交差して配置される取り外し可能なフィルタを含み、
前記少なくとも１つのアクセスドアは、前記フィルタ付近の前記デミスターの壁上に位置し、
前記少なくとも１つのアクセスドアは、前記アクセスドアを通じた前記フィルタの除去を可能にするように寸法決定されることを特徴とする請求項４０に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項４５】
廃熱源へ接続するためのガス移送配管と、
前記ガス移送配管に連結されるガス入口と、ガス出口と、前記ガス入口と前記ガス出口との間に配置される混合通路であって、前記ガス入口の下流に配置される液体注入チャンバと前記液体注入チャンバの下流に配置される狭窄部分とを有し、前記狭窄部分は、ガスが前記ガス入口から前記ガス出口へ移動するときにガス流を加速させる混合通路と、
前記液体注入チャンバ内に配置され、濃縮される液体が通って前記液体注入チャンバに注入される液体入口と、を含む濃縮装置とを備え、
前記混合通路は、前記液体注入チャンバが、前記狭窄部分の上に配置され、ガスが前記ガス入口から前記ガス出口へと前記混合通路を通って下向きに垂直に流れるように、垂直に配向されることを特徴とする液体濃縮装置システム。
【請求項４６】
前記ガス移送配管は、前記混合通路の上方に垂直に配置されることを特徴とする請求項４５に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項４７】
前記ガス移送配管は、前記ガス入口と前記廃熱源との間に実質的に水平に配置されることを特徴とする請求項４５に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項４８】
前記濃縮装置は、前記ガス入口と前記液体注入チャンバとの間に配置されるガス前処理アセンブリをさらに含むことを特徴とする請求項４５に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項４９】
前記廃熱源は、燃焼排気筒であり、
前記ガス移送配管および前記ガス前処理アセンブリは、前記ガス移送配管が前記液体注入チャンバの上方に持ち上げられるように、実質的に垂直な面上にＵ字型を形成することを特徴とする請求項４８に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項５０】
前記ガス前処理アセンブリ内に配置され、前記液体注入チャンバの上方に配置される、外気弁をさらに備えることを特徴とする請求項４８に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項５１】
アダプタ部をさらに備え、
前記アダプタ部は、前記混合通路内に装着され、前記混合通路が複数の異なる垂直高さになるように寸法決定することを可能にする、第２の構成要素に対して摺動可能な第１の構成要素を含むことを特徴とする請求項４５に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項５２】
前記アダプタ部は、前記第２の構成要素内に乗る前記第１の構成要素を含み、
前記第１および第２の構成要素は、前記アダプタ部の高さを増加させるかまたは減少させるように互いに対して調整可能であることを特徴とする請求項５１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項５３】
前記混合通路は、前記狭窄部分の下に垂直に配置される冠水エルボを含むことを特徴とする請求項５１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項５４】
燃焼ガス排気筒のための燃焼ガス排気蓋アセンブリであって、
前記燃焼ガス排気配管からの燃焼ガスが大気へ通気することを可能にする主要な燃焼ガス出口と、二次的な燃焼ガス出口とを有し、前記二次的な燃焼ガス出口は、燃焼ガスを二次的な処理へ方向付けるアダプタ部と、
前記主要な燃焼ガス出口に隣接して前記アダプタ部に装着され、前記主要な燃焼ガス出口を通じて前記燃焼ガス排気配管通気孔から燃焼ガスを通気させることを可能にする開口位置と、前記二次的な燃焼ガス出口を通る前記燃焼ガス排気配管からの燃焼ガスを迂回するように前記主要な燃焼ガス出口を覆う閉鎖位置との間で移動可能である燃焼ガス排気蓋と、
を含むことを特徴とする燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項５５】
前記二次的な燃焼ガス出口に接続される移送配管をさらに備え、前記移送配管は、前記アダプタ部と前記二次的な処理との間で流体通路の一部を形成することを特徴とする請求項５４に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項５６】
前記アダプタ部上に装着され、前記燃焼ガス排気蓋に動作可能に接続される蓋作動装置をさらに備え、
前記蓋作動装置は、前記燃焼ガス排気蓋を前記開口位置と前記閉鎖位置との間で移動させるように作動させることを特徴とする請求項５４に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項５７】
前記蓋作動装置に動作可能に接続される制御器をさらに備え、
前記制御器は、前記燃焼ガス排気蓋を前記開口位置と前記閉鎖位置との間で移動させるように動作可能であることを特徴とする請求項５６に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項５８】
温度信号を発生させるように動作する温度センサをさらに備え、
前記制御器は、前記温度センサに通信可能に接続され、前記制御器は、前記温度信号に基づいて、前記燃焼ガス排気蓋作動装置を作動させるように動作することを特徴とする請求項５７に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項５９】
外気弁をさらに備え、
前記外気弁は、前記移送配管と前記大気との間に流体通路を形成し、前記制御器は、前記外気弁に動作可能に接続され、前記温度信号に基づいて前記外気弁を位置付けることを特徴とする請求項５８に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項６０】
前記蓋作動装置は、モーターであることを特徴とする請求項５６に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項６１】
前記モーターは、電気式モーター、空気式モーター、および油圧式モーターのうちの１つであることを特徴とする請求項６０に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項６２】
前記蓋作動装置は、前記燃焼ガス排気蓋に接続されるチェーン駆動を備えることを特徴とする請求項５６に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項６３】
枢着部の、前記燃焼ガス排気蓋に対向する１つの側に装着される釣り合いおもりをさらに備え、前記枢着部を中心として、前記燃焼ガス排気蓋の重量の少なくとも一部を前記釣り合いおもりが埋め合わせるように寸法決定されていることを特徴とする請求項５４に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項６４】
前記燃焼ガス排気蓋は、耐高温材料から作られることを特徴とする請求項５４に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項６５】
前記耐高温材料は、ステンレス鋼および炭素鋼のうちの１つであることを特徴とする請求項６４に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項６６】
前記燃焼ガス排気蓋は、酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウムのうちの１つで耐火内張りされることを特徴とする請求項６４に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項６７】
前記燃焼ガス排気蓋に装着される付勢要素と、前記燃焼ガス排気蓋の枢着部に隣接する前記アダプタ部をさらに備え、
前記付勢要素は、前記燃焼ガス排気蓋を前記開口位置へ付勢することを特徴とする請求項５４に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項６８】
前記付勢要素は、バネであることを特徴とする請求項６７に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項６９】
前記付勢要素は、釣り合いおもりであることを特徴とする請求項６７に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項７０】
排気筒の蓋を有する廃水濃縮アセンブリであって、
主要な排気ガス出口を形成する開口端を有する排気筒と、
廃水濃縮装置と、
前記排気筒と前記廃水濃縮装置との間に流体接続され、前記排気筒内に二次的な排気ガス出口を形成する移送配管と、
前記排気筒の前記開口端付近に装着され、排気ガスが前記主要な排気ガス出口へ出ることを可能にする開口位置と、前記主要な排気ガス出口を覆って、二次的な排気ガス出口を通って排気ガスを迂回させる閉鎖位置との間で移動可能である排気筒の蓋と、
を備えることを特徴とする廃水濃縮アセンブリ。
【請求項７１】
燃焼ガス出口を形成する開口上端を有し、埋め立て地ガス源に接続される埋め立て地ガスフレアと、
前記開口上端に近接する前記埋め立て地ガスフレアに取り付けられ、前記埋め立て地ガスフレアの前記開口上端を覆わない状態にしておく開口位置と前記埋め立て地ガスフレアの前記開口上端を覆う閉鎖位置との間で移動可能であるフレア蓋と、
を備えることを特徴とする埋め立て地ガスフレア蓋アセンブリ。
【請求項７２】
前記フレア蓋に動作可能に接続するモーターをさらに備え、
前記モーターは、開口位置および閉鎖位置のうちの１つにフレア蓋を位置付けるように動作することを特徴とする請求項７１に記載の埋め立て地ガスフレア蓋アセンブリ。
【請求項７３】
制御器をさらに備え、
前記制御器は、開口位置および閉鎖位置のうちの１つに前記フレア蓋を位置付けるように制御論理を実行するプロセッサを含むことを特徴とする請求項７２に記載の埋め立て地ガスフレア蓋アセンブリ。
【請求項７４】
前記制御器は、前記埋め立て地ガスフレアが埋め立て地ガスを燃焼するときに、前記フレア蓋を前記閉鎖位置へ位置付けることを特徴とする請求項７３に記載の埋め立て地ガスフレア蓋アセンブリ。
【請求項７５】
前記フレア蓋から枢着部の反対側に、装着される釣り合いおもりをさらに備え、
前記釣り合いおもりは、前記枢着部を中心として、少なくとも部分的に、前記フレア蓋の重量に対抗するように寸法決定されることを特徴とする請求項７１に記載の埋め立て地ガスフレア蓋アセンブリ。
【請求項７６】
前記埋め立て地ガスフレアに二次的な燃焼ガス出口をさらに備え、
前記二次的な燃焼ガス出口は、前記燃焼ガス出口の上流に位置されることを特徴とする請求項７１に記載の埋め立て地ガスフレア蓋アセンブリ。
【請求項７７】
主要な燃焼ガス出口を形成する開口頂部と、前記主要な燃焼ガス出口の上流に位置する二次的な燃焼ガス出口とを有する燃焼ガス排気筒と、
前記燃焼ガス排気筒に装着され、前記二次的な燃焼ガス出口に流体接続される移送配管と、
前記移送配管に流体接続される廃水濃縮装置と、
前記移送配管および前記廃水濃縮装置のうちの１つに配置され、大気からの外気を前記移送配管および前記廃水濃縮装置のうちの１つへ入ることを許す開口位置と、外気が前記移送配管および前記廃水濃縮装置のうちの１つへ進入することを防ぐ閉鎖位置との間で動作可能である外気弁と、
外気弁の位置を制御するための制御論理を用いてプログラムされるプロセッサを含む制御装置と、
を備えることを特徴とする廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項７８】
前記外気弁の下流に位置付けられる温度センサをさらに備え、
前記温度センサは温度信号を発生させるように動作し、前記制御器は前記温度センサに動作可能に接続され、前記制御器は前記温度信号に基づいて前記外気弁を位置付けることを特徴とする請求項７７に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項７９】
前記燃焼ガス排気筒の前記開口頂部に隣接して前記燃焼ガス排気筒に装着される排気筒の蓋をさらに備え、
前記排気ガスの蓋は、燃焼ガスが前記主要な燃焼ガス出口を通って大気へ通気することを可能にする開口位置と前記主要な燃焼ガス出口を覆う閉鎖位置との間で動作可能であることを特徴とする請求項７８に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項８０】
前記制御器は、前記排気筒の蓋に動作可能に連結され、前記温度信号に基づいて前記排気筒の蓋を位置付けることを特徴とする請求項７９に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項８１】
前記排気筒蓋および前記制御器に動作可能に連結され、前記温度信号に基づいて作動する排気筒蓋作動装置をさらに備えることを特徴とする請求項８０に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項８２】
燃焼ガス排気筒とともに使用するための廃水濃縮装置アセンブリであって、
燃焼ガス排気筒に流体接続され、ガス入口と、ガス出口と、前記ガス入口および前記ガス出口を接続する流体通路とを含み、前記流体通路は狭窄部分を有する廃水濃縮装置と、
前記流体通路の前記狭窄部分に配置される移動可能なベンチュリプレートと、
前記ベンチュリプレートの位置を制御するための制御論理を用いてプログラムされるプロセッサを含む制御器と、
を備えることを特徴とする廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項８３】
前記ベンチュリプレートの上流に位置付けられる第１の圧力センサをさらに備え、
前記第１の圧力センサは、第１の圧力信号を発生させるように動作することを特徴とする請求項８２に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項８４】
前記制御器は、動作可能に前記第１の圧力センサに接続され、前記第１の圧力信号に基づいて、前記ベンチュリプレートを位置付けることを特徴とする請求項８３に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項８５】
前記ベンチュリプレートの下流に位置付けられる第２の圧力センサをさらに備え、
前記第２の圧力センサは第２の圧力信号を発生させるように動作することを特徴とする請求項８３に記載の廃水濃縮装置。
【請求項８６】
前記制御器は、前記第１の圧力センサおよび前記第２の圧力センサの双方に動作可能に連結され、前記制御器は、前記第１および前記第２の圧力信号に基づいて前記ベンチュリプレートを位置付けることを特徴とする請求項８５に記載の廃水濃縮装置。
【請求項８７】
燃焼ガス排気筒とともに使用するための廃水濃縮装置アセンブリであって、
燃焼ガス排気筒に流体接続され、ガス入口と、ガス出口と、前記ガス入口および前記ガス出口を接続する流体通路とを含み、前記流体通路は狭窄部分を有する廃水濃縮装置と、
前記廃水濃縮装置内に負圧または正圧を引き起こすように動作可能なファンと、
前記ファンを制御するための制御論理を用いてプログラムされるプロセッサを含む制御器と、
を備えることを特徴とする廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項８８】
前記ファンは可変速モーターを含み、
前記制御器は前記可変速モーターに動作可能に接続されることを特徴とする請求項８７に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項８９】
前記廃水濃縮装置に位置付けられる圧力センサをさらに備え、
前記圧力センサは、圧力信号を発生するように動作することを特徴とする請求項８８に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項９０】
前記制御器は、前記圧力センサに動作可能に接続され、前記圧力信号に基づいて前記可変速モーターを制御することを特徴とする請求項８９に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項９１】
前記ファンは、前記流動通路の前記狭窄部分の下流に位置付けられることを特徴とする請求項８７に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項９２】
前記流動通路の前記狭窄部分の下流にデミスターをさらに備え、
前記ファンは前記デミスターの上流に位置付けられ、前記デミスターから少なくとも２０フィート離されることを特徴とする請求項８７に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項９３】
燃焼ガス排気筒とともに使用するための廃水濃縮装置アセンブリであって、
燃焼ガス排気筒に流体接続され、ガス入口と、ガス出口と、前記ガス入口および前記ガス出口を接続する流体通路とを含み、前記流体通路は狭窄部分を有する廃水濃縮装置と、
前記流体通路の前記狭窄部分の下流に位置付けられるデミスターと、
前記デミスターの下流に位置付けられる誘引ファンと、
ガス戻り配管であって、前記ガス戻り配管の入口は、前記誘引ファンの下流に位置付けられ、前記ガス戻り配管の出口は前記ガス入口に流体接続され、前記ガス戻り配管は、前記ガス戻り配管を通るガス流を制限するように閉じる調整可能なバッフルを含むガス戻り配管と、
前記バッフルの位置を制御するための制御論理を用いてプログラムされるプロセッサを含む制御器と、
を備えることを特徴とする廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項９４】
前記ガス入口に隣接する圧力センサをさらに備え、
前記圧力センサは、圧力信号を発生させるように動作することを特徴とする請求項９３に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項９５】
前記制御器は前記圧力センサに動作可能に接続され、前記制御器は、前記圧力信号に基づいて前記バッフルを位置付けることを特徴とする請求項９４に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項９６】
前記バッフルは、ガス弁およびルーバー付きダンパーのうちの１つであることを特徴とする請求項９３に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項９７】
燃焼ガス排気筒とともに使用するための廃水濃縮装置アセンブリであって、
燃焼ガス排気筒に流体接続され、ガス入口と、ガス出口と、前記ガス入口および前記ガス出口を接続する流体通路とを含み、前記流体通路は、狭窄部分を有し、かつ前記ガス入口に近接する廃水投入部と、前記廃水入口および廃水源に接続される廃水ポンプとをさらに含む廃水濃縮装置と、
前記廃水ポンプを制御するための制御論理を用いてプログラムされるプロセッサを含む制御器と、
を備えることを特徴とする廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項９８】
汚水槽水位センサをさらに備え、
前記汚水槽推移センサは、汚水槽水位信号を発生させるように動作することを特徴とする請求項９７に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項９９】
前記制御器は前記汚水槽水位センサに動作可能に接続され、前記制御器は、前記温度信号に基づいて前記廃水ポンプを制御することを特徴とする請求項９８に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項１００】
前記汚水槽水位センサは、フロートスイッチ、非接触センサおよび差圧セルのうちの１つであることを特徴とする請求項９８に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項１０１】
燃焼ガス排気筒とともに使用するための廃水濃縮装置アセンブリであって、
燃焼ガス排気筒に流体接続され、ガス入口と、ガス出口と、前記ガス入口および前記ガス出口を接続する流体通路とを含み、前記流体通路は狭窄部分を有し、前記狭窄部分に近接する廃水投入部をさらに含む廃水濃縮装置と、
廃汚水槽を備えるデミスターと、
廃水再循環回路であって、前記廃汚水槽および前記廃水投入部を接続し、廃水再循環ポンプを含む廃水再循環回路と、
前記廃水再循環ポンプを制御するための制御論理を用いてプログラムされるプロセッサを備える制御器と、
を備えることを特徴とする廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項１０２】
前記廃汚水槽内に汚水槽水位センサをさらに備え、
前記汚水槽水位センサは、汚水槽水位信号を発生するように動作することを特徴とする請求項１０１に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項１０３】
前記制御器は、前記汚水槽水位センサに動作可能に接続され、前記制御器は、前記汚水槽水位信号に基づいて、前記廃水再循環ポンプを制御することを特徴とする請求項１０２に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項１０４】
前記廃水再循環回路は、新たな廃水用の入口および新たな廃水用のポンプを含み、前記新たな廃水用の入口は、新たな廃水源に接続されていることを特徴とする請求項１０１に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項１０５】
前記制御器は、前記新たな廃水用のポンプに動作可能に接続されることを特徴とする請求項１０４に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項１０６】
ガス入口と、ガス出口と、前記ガス入口を前記ガス出口に接続するガス流動通路と、前記ガス流動通路へ液体を注入するように適合される液体入口とを備える液体濃縮装置であって、
前記ガス流動通路を通って流れる高温ガスを含む廃熱源に接続され、前記廃熱源は、前記液体入口を通して注入される液体を少なくとも部分的に蒸発させることを特徴とする液体濃縮装置。
【請求項１０７】
前記廃熱源は、フレアであることを特徴とする請求項１０６に記載の液体濃縮装置。
【請求項１０８】
前記フレアは、埋め立て地ガスフレアであることを特徴とする請求項１０７に記載の液体濃縮装置。
【請求項１０９】
液体予熱器をさらに備えることを特徴とする請求項１０６に記載の液体濃縮装置。
【請求項１１０】
前記液体予熱器は、木材、バイオガス、およびメタンのうちの１つを燃焼することを特徴とする請求項１０９に記載の液体濃縮装置。
【請求項１１１】
前記廃熱源は、内燃機関からの排気筒であることを特徴とする請求項１０６に記載の液体濃縮装置。
【請求項１１２】
前記内燃機関は、埋め立て地ガスを燃焼し、電力を発生させることを特徴とする請求項１１１に記載の液体濃縮装置。
【請求項１１３】
前記内燃機関は、石油製品を燃焼することを特徴とする請求項１１１に記載の液体濃縮装置。
【請求項１１４】
液体を少なくとも部分的に蒸発させるために廃熱を用いる方法であって、
廃熱源を提供する工程と、
液体濃縮装置が、廃熱入口と、廃熱出口と、前記廃熱入口および前記廃熱出口を接続するガス流動通路であって、前記ガス流動通路を通る廃熱を加速する狭窄部分を含むガス流路とを備えており、前記液体濃縮装置を通る排熱を移動する工程と、
前記狭窄部分に近接する前記ガス流動通路へ液体を注入する工程と、
前記廃熱中のエネルギーが少なくとも部分的に前記液体を蒸発させることによって、前記廃熱および前記液体を混合する工程と、
前記廃熱から飛沫同伴した液滴を除去する工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１５】
前記廃熱源は埋め立て地ガスフレアであることを特徴とする請求項１１４に記載の方法。
【請求項１１６】
前記廃熱源は、華氏約９００度であることを特徴とする請求項１１４に記載の方法。
【請求項１１７】
前記廃熱源は、内燃機関であることを特徴とする請求項１１３に記載の方法。
【請求項１１８】
前記内燃機関は、埋め立て地ガスを燃焼し、電力を発生させることを特徴とする請求項１１７に記載の方法。
【請求項１１９】
前記内燃機関は、石油製品を燃焼することを特徴とする請求項１１７に記載の方法。
【請求項１】
ガス入口と、ガス出口と、前記ガス入口と前記ガス出口との間に配置される混合通路であって、ガス流が前記ガス入口から前記ガス出口へと移動するときに加速する狭窄部分を有する混合通路と、濃縮される液体が通って前記混合通路へ注入される液体入口であって、前記ガス入口と前記狭窄部分との間の前記混合通路内に配置される液体入口とを含む濃縮装置部と、
前記濃縮装置部の前記ガス出口に連結されるデミスターガス流路と、前記デミスターガス流路内を流れるガスから液体を除去するために前記デミスターガス流路内に配置される液体コレクタと、前記液体コレクタによって、前記デミスターガス流路内を流れるガスから除去した液体を回収する貯留槽とを含み、前記濃縮装置部の下流に配置されるデミスターと、
前記混合通路および前記ガス流路を通って流れるガス流を補助するために前記デミスターに連結されるファンと、
を備えることを特徴とする液体濃縮装置システム。
【請求項２】
貯留槽内の液体を前記混合通路へ輸送するために、前記貯留槽と前記混合通路との間に配置される再循環回路をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３】
前記再循環回路は、前記濃縮装置部の前記液体入口に連結されることを特徴とする請求項２に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項４】
前記濃縮装置部は、前記ガス入口と前記狭窄部分との間の前記混合通路内に配置されるさらなる液体入口を含み、前記さらなる液体入口は、さらなる濃縮のために、液体を前記貯留槽から前記混合通路へ注入するために、前記再循環回路に連結されることを特徴とする請求項２に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項５】
前記さらなる液体入口は、前記液体入口の下流の前記混合通路内に配置されることを特徴とする請求項４に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項６】
前記再循環回路は、噴霧器を用いずに前記混合通路へ濃縮された液体を注入することを特徴とする請求項４に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項７】
前記さらなる液体入口に隣接して前記混合通路内に配置されるバッフルをさらに備え、
前記再循環回路からの濃縮された液体が前記バッフルに衝突し、小滴で混合通路内に分散するようにすることを特徴とする請求項６に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項８】
前記さらなる流体入口は、別個の液体進入口が前記混合通路の２つ以上の側壁のそれぞれに配置される複数の流体進入口を含み、
前記再循環回路は、前記複数の流体進入口のそれぞれに濃縮された液体を提供するように、前記混合通路を部分的に取り囲む配管を含むことを特徴とする請求項４に記載の流体濃縮装置システム。
【請求項９】
前記液体入口は、交換可能な噴霧ノズルを含むことを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項１０】
前記濃縮装置部は、前記混合通路の前記狭窄部分に配置される調整可能な流量制限部を含み、
前記流量制限部は、前記混合通路を通るガス流を修正するように調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項１１】
前記調整可能な流量制限部は、前記混合通路の前記狭窄部分の大きさまたは形状を変更するように調整可能なベンチュリプレートであることを特徴とする請求項１０に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項１２】
前記貯留槽内に濃縮された液体の抽出ポートをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項１３】
前記ファンは、前記デミスターを通る負圧勾配を提供するために前記デミスターの下流に位置する誘引ファンであることを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項１４】
前記誘引ファンは、前記デミスターを通る様々なレベルの負圧勾配を形成するために、前記誘引ファンの速度を変化させるように動作する可変周波数駆動モーターに接続されることを特徴とする請求項１３に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項１５】
前記ファンは、前記デミスターの下流に配置される誘引ファンであり、
前記デミスターは、
デミスターガス入口と、
一部のガスを前記誘引ファンの下流点から前記デミスターガス入口へ迂回させるように、前記誘引ファンの前記下流点と前記デミスターガス入口との間に接続されるガス再循環回路と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項１６】
前記誘引ファンの前記下流点から前記デミスターガス入口へと迂回されるガス量を制御するために、前記ガス再循環回路内に配置されるダンパーをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項１７】
前記デミスターガス入口に近接して配置される圧力センサと、
前記圧力センサの読み取り値に基づいて前記ダンパーの位置を制御するように、前記ダンパーに動作可能に連結された制御器と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項１８】
２つの圧力センサをさらに含み、１つの圧力センサは前記デミスターガス入口に近接して配置され、もう１つの圧力センサはデミスターガス出口に近接して配置されることを特徴とする請求項１７に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項１９】
前記濃縮装置部の前記ガス入口は、廃熱源に流体接続され、
前記デミスターは、前記濃縮装置部から著しく離間し、
前記濃縮装置部の前記ガス出口と前記デミスターとの間に配置される配管部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項２０】
前記濃縮装置部の前記ガス入口は、前記廃熱源に直接的に隣接して装着されることを特徴とする請求項１９に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項２１】
前記ファンは、前記配管部を通って前記デミスターへ流体を送出するために、前記濃縮装置部と前記配管部との間に配置されることを特徴とする請求項１９に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項２２】
前記混合通路の前記狭窄部分と前記配管部との間に接続される冠水エルボをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項２３】
前記冠水エルボは、約９０度の方向転換を形成することを特徴とする請求項２２に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項２４】
前記配管部は、繊維ガラスから作製されることを特徴とする請求項１９に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項２５】
前記デミスターは、直交流スクラバーであることを特徴とする請求項１９に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項２６】
前記狭窄部分の上流の混合通路内に配置される外気弁をさらに備え、
前記外気弁は、前記ガス入口から前記混合通路内へ流入する高温ガスと混合するために、前記混合通路内へ外気を入れるように動作可能であることを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項２７】
前記外気弁は、通常、完全に開口した位置へ付勢されることを特徴とする請求項２６に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項２８】
前記外気弁の位置を制御するように、前記外気弁に動作可能に連結される制御器をさらに備えることを特徴とする請求項２６に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項２９】
前記混合通路内に位置する温度センサをさらに含み、
前記温度センサは、前記制御器に連通可能に連結され、
前記制御器は、前記温度センサの読み取り値に基づいて前記外気弁の前記位置を制御することを特徴とする請求項２８に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３０】
前記温度センサは、前記混合通路の前記狭窄部分の下流に位置することを特徴とする請求項２９に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３１】
前記制御器は、華氏約１５０度〜華氏約１９０度の範囲で、前記狭窄部分の下流の前記混合通路を通ってガスが流れ続けるように、前記外気弁の前記位置を制御することを特徴とする請求項３０に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３２】
前記混合通路の前記狭窄部分の下流に接続される冠水エルボをさらに備え、
前記冠水エルボは、前記混合通路内を流れる前記ガスの方向を変更することを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３３】
前記冠水エルボ上に配置される容易に開けられるアクセスドアをさらに備えることを特徴とする請求項３２に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３４】
前記容易に開けられるアクセスドアは、１つ以上のヒンジを介して前記冠水エルボに接続されるドアプレートと、前記容易に開けられるアクセスドアを閉鎖位置に固定するために前記ドアプレート上に装着される少なくとも１つの着脱が迅速な取っ手とを備えることを特徴とする請求項３３に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３５】
前記デミスターは、前記混合通路から流れるガスから飛沫同伴液体を除去するように動作可能な直交流スクラバーであることを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３６】
前記直交流スクラバーは、衝突バッフルを含み、
前記液体コレクタは、前記直交流スクラバーを通るガス流の方向に交差して配置される取り外し可能なフィルタを含むことを特徴とする請求項３５に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３７】
前記直交流スクラバーを通って流れる前記ガスから除去された飛沫同伴液体は、前記フィルタから前記直交流スクラバー内の前記フィルタの下に位置する前記貯留槽に流れ出ることを特徴とする請求項３６に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３８】
前記直交流スクラバー内に配置される噴霧器をさらに含み、
前記噴霧器は、前記取り外し可能なフィルタを清浄にするために、前記取り外し可能なフィルタ上に液体を噴霧するように位置付けられることを特徴とする請求項３６に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項３９】
前記濃縮装置部または前記デミスターの壁上に位置する少なくとも１つのアクセスドアをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項４０】
前記少なくとも１つのアクセスドアは、
１つ以上のヒンジを介して、前記濃縮装置部また前記デミスターの前記壁に接続されるドアプレートと、
前記少なくとも１つのアクセスドアを閉鎖位置に固定するために前記ドアプレート上に装着される、少なくとも１つの着脱が迅速な取っ手と、
を備えることを特徴とする請求項３９に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項４１】
前記ドアプレートの周辺に配置される複数の着脱が迅速な取っ手をさらに備えることを特徴とする請求項４０に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項４２】
前記少なくとも１つの着脱が迅速な取っ手は、枢軸棒上に装着される取っ手とラッチとを備えることを特徴とする請求項４０に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項４３】
前記ラッチはＵ字型であることを特徴とする請求項４２に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項４４】
前記液体コレクタは、前記デミスターを通るガス流の方向に交差して配置される取り外し可能なフィルタを含み、
前記少なくとも１つのアクセスドアは、前記フィルタ付近の前記デミスターの壁上に位置し、
前記少なくとも１つのアクセスドアは、前記アクセスドアを通じた前記フィルタの除去を可能にするように寸法決定されることを特徴とする請求項４０に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項４５】
廃熱源へ接続するためのガス移送配管と、
前記ガス移送配管に連結されるガス入口と、ガス出口と、前記ガス入口と前記ガス出口との間に配置される混合通路であって、前記ガス入口の下流に配置される液体注入チャンバと前記液体注入チャンバの下流に配置される狭窄部分とを有し、前記狭窄部分は、ガスが前記ガス入口から前記ガス出口へ移動するときにガス流を加速させる混合通路と、
前記液体注入チャンバ内に配置され、濃縮される液体が通って前記液体注入チャンバに注入される液体入口と、を含む濃縮装置とを備え、
前記混合通路は、前記液体注入チャンバが、前記狭窄部分の上に配置され、ガスが前記ガス入口から前記ガス出口へと前記混合通路を通って下向きに垂直に流れるように、垂直に配向されることを特徴とする液体濃縮装置システム。
【請求項４６】
前記ガス移送配管は、前記混合通路の上方に垂直に配置されることを特徴とする請求項４５に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項４７】
前記ガス移送配管は、前記ガス入口と前記廃熱源との間に実質的に水平に配置されることを特徴とする請求項４５に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項４８】
前記濃縮装置は、前記ガス入口と前記液体注入チャンバとの間に配置されるガス前処理アセンブリをさらに含むことを特徴とする請求項４５に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項４９】
前記廃熱源は、燃焼排気筒であり、
前記ガス移送配管および前記ガス前処理アセンブリは、前記ガス移送配管が前記液体注入チャンバの上方に持ち上げられるように、実質的に垂直な面上にＵ字型を形成することを特徴とする請求項４８に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項５０】
前記ガス前処理アセンブリ内に配置され、前記液体注入チャンバの上方に配置される、外気弁をさらに備えることを特徴とする請求項４８に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項５１】
アダプタ部をさらに備え、
前記アダプタ部は、前記混合通路内に装着され、前記混合通路が複数の異なる垂直高さになるように寸法決定することを可能にする、第２の構成要素に対して摺動可能な第１の構成要素を含むことを特徴とする請求項４５に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項５２】
前記アダプタ部は、前記第２の構成要素内に乗る前記第１の構成要素を含み、
前記第１および第２の構成要素は、前記アダプタ部の高さを増加させるかまたは減少させるように互いに対して調整可能であることを特徴とする請求項５１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項５３】
前記混合通路は、前記狭窄部分の下に垂直に配置される冠水エルボを含むことを特徴とする請求項５１に記載の液体濃縮装置システム。
【請求項５４】
燃焼ガス排気筒のための燃焼ガス排気蓋アセンブリであって、
前記燃焼ガス排気配管からの燃焼ガスが大気へ通気することを可能にする主要な燃焼ガス出口と、二次的な燃焼ガス出口とを有し、前記二次的な燃焼ガス出口は、燃焼ガスを二次的な処理へ方向付けるアダプタ部と、
前記主要な燃焼ガス出口に隣接して前記アダプタ部に装着され、前記主要な燃焼ガス出口を通じて前記燃焼ガス排気配管通気孔から燃焼ガスを通気させることを可能にする開口位置と、前記二次的な燃焼ガス出口を通る前記燃焼ガス排気配管からの燃焼ガスを迂回するように前記主要な燃焼ガス出口を覆う閉鎖位置との間で移動可能である燃焼ガス排気蓋と、
を含むことを特徴とする燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項５５】
前記二次的な燃焼ガス出口に接続される移送配管をさらに備え、前記移送配管は、前記アダプタ部と前記二次的な処理との間で流体通路の一部を形成することを特徴とする請求項５４に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項５６】
前記アダプタ部上に装着され、前記燃焼ガス排気蓋に動作可能に接続される蓋作動装置をさらに備え、
前記蓋作動装置は、前記燃焼ガス排気蓋を前記開口位置と前記閉鎖位置との間で移動させるように作動させることを特徴とする請求項５４に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項５７】
前記蓋作動装置に動作可能に接続される制御器をさらに備え、
前記制御器は、前記燃焼ガス排気蓋を前記開口位置と前記閉鎖位置との間で移動させるように動作可能であることを特徴とする請求項５６に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項５８】
温度信号を発生させるように動作する温度センサをさらに備え、
前記制御器は、前記温度センサに通信可能に接続され、前記制御器は、前記温度信号に基づいて、前記燃焼ガス排気蓋作動装置を作動させるように動作することを特徴とする請求項５７に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項５９】
外気弁をさらに備え、
前記外気弁は、前記移送配管と前記大気との間に流体通路を形成し、前記制御器は、前記外気弁に動作可能に接続され、前記温度信号に基づいて前記外気弁を位置付けることを特徴とする請求項５８に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項６０】
前記蓋作動装置は、モーターであることを特徴とする請求項５６に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項６１】
前記モーターは、電気式モーター、空気式モーター、および油圧式モーターのうちの１つであることを特徴とする請求項６０に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項６２】
前記蓋作動装置は、前記燃焼ガス排気蓋に接続されるチェーン駆動を備えることを特徴とする請求項５６に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項６３】
枢着部の、前記燃焼ガス排気蓋に対向する１つの側に装着される釣り合いおもりをさらに備え、前記枢着部を中心として、前記燃焼ガス排気蓋の重量の少なくとも一部を前記釣り合いおもりが埋め合わせるように寸法決定されていることを特徴とする請求項５４に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項６４】
前記燃焼ガス排気蓋は、耐高温材料から作られることを特徴とする請求項５４に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項６５】
前記耐高温材料は、ステンレス鋼および炭素鋼のうちの１つであることを特徴とする請求項６４に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項６６】
前記燃焼ガス排気蓋は、酸化アルミニウムおよび酸化ジルコニウムのうちの１つで耐火内張りされることを特徴とする請求項６４に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項６７】
前記燃焼ガス排気蓋に装着される付勢要素と、前記燃焼ガス排気蓋の枢着部に隣接する前記アダプタ部をさらに備え、
前記付勢要素は、前記燃焼ガス排気蓋を前記開口位置へ付勢することを特徴とする請求項５４に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項６８】
前記付勢要素は、バネであることを特徴とする請求項６７に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項６９】
前記付勢要素は、釣り合いおもりであることを特徴とする請求項６７に記載の燃焼ガス排気蓋アセンブリ。
【請求項７０】
排気筒の蓋を有する廃水濃縮アセンブリであって、
主要な排気ガス出口を形成する開口端を有する排気筒と、
廃水濃縮装置と、
前記排気筒と前記廃水濃縮装置との間に流体接続され、前記排気筒内に二次的な排気ガス出口を形成する移送配管と、
前記排気筒の前記開口端付近に装着され、排気ガスが前記主要な排気ガス出口へ出ることを可能にする開口位置と、前記主要な排気ガス出口を覆って、二次的な排気ガス出口を通って排気ガスを迂回させる閉鎖位置との間で移動可能である排気筒の蓋と、
を備えることを特徴とする廃水濃縮アセンブリ。
【請求項７１】
燃焼ガス出口を形成する開口上端を有し、埋め立て地ガス源に接続される埋め立て地ガスフレアと、
前記開口上端に近接する前記埋め立て地ガスフレアに取り付けられ、前記埋め立て地ガスフレアの前記開口上端を覆わない状態にしておく開口位置と前記埋め立て地ガスフレアの前記開口上端を覆う閉鎖位置との間で移動可能であるフレア蓋と、
を備えることを特徴とする埋め立て地ガスフレア蓋アセンブリ。
【請求項７２】
前記フレア蓋に動作可能に接続するモーターをさらに備え、
前記モーターは、開口位置および閉鎖位置のうちの１つにフレア蓋を位置付けるように動作することを特徴とする請求項７１に記載の埋め立て地ガスフレア蓋アセンブリ。
【請求項７３】
制御器をさらに備え、
前記制御器は、開口位置および閉鎖位置のうちの１つに前記フレア蓋を位置付けるように制御論理を実行するプロセッサを含むことを特徴とする請求項７２に記載の埋め立て地ガスフレア蓋アセンブリ。
【請求項７４】
前記制御器は、前記埋め立て地ガスフレアが埋め立て地ガスを燃焼するときに、前記フレア蓋を前記閉鎖位置へ位置付けることを特徴とする請求項７３に記載の埋め立て地ガスフレア蓋アセンブリ。
【請求項７５】
前記フレア蓋から枢着部の反対側に、装着される釣り合いおもりをさらに備え、
前記釣り合いおもりは、前記枢着部を中心として、少なくとも部分的に、前記フレア蓋の重量に対抗するように寸法決定されることを特徴とする請求項７１に記載の埋め立て地ガスフレア蓋アセンブリ。
【請求項７６】
前記埋め立て地ガスフレアに二次的な燃焼ガス出口をさらに備え、
前記二次的な燃焼ガス出口は、前記燃焼ガス出口の上流に位置されることを特徴とする請求項７１に記載の埋め立て地ガスフレア蓋アセンブリ。
【請求項７７】
主要な燃焼ガス出口を形成する開口頂部と、前記主要な燃焼ガス出口の上流に位置する二次的な燃焼ガス出口とを有する燃焼ガス排気筒と、
前記燃焼ガス排気筒に装着され、前記二次的な燃焼ガス出口に流体接続される移送配管と、
前記移送配管に流体接続される廃水濃縮装置と、
前記移送配管および前記廃水濃縮装置のうちの１つに配置され、大気からの外気を前記移送配管および前記廃水濃縮装置のうちの１つへ入ることを許す開口位置と、外気が前記移送配管および前記廃水濃縮装置のうちの１つへ進入することを防ぐ閉鎖位置との間で動作可能である外気弁と、
外気弁の位置を制御するための制御論理を用いてプログラムされるプロセッサを含む制御装置と、
を備えることを特徴とする廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項７８】
前記外気弁の下流に位置付けられる温度センサをさらに備え、
前記温度センサは温度信号を発生させるように動作し、前記制御器は前記温度センサに動作可能に接続され、前記制御器は前記温度信号に基づいて前記外気弁を位置付けることを特徴とする請求項７７に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項７９】
前記燃焼ガス排気筒の前記開口頂部に隣接して前記燃焼ガス排気筒に装着される排気筒の蓋をさらに備え、
前記排気ガスの蓋は、燃焼ガスが前記主要な燃焼ガス出口を通って大気へ通気することを可能にする開口位置と前記主要な燃焼ガス出口を覆う閉鎖位置との間で動作可能であることを特徴とする請求項７８に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項８０】
前記制御器は、前記排気筒の蓋に動作可能に連結され、前記温度信号に基づいて前記排気筒の蓋を位置付けることを特徴とする請求項７９に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項８１】
前記排気筒蓋および前記制御器に動作可能に連結され、前記温度信号に基づいて作動する排気筒蓋作動装置をさらに備えることを特徴とする請求項８０に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項８２】
燃焼ガス排気筒とともに使用するための廃水濃縮装置アセンブリであって、
燃焼ガス排気筒に流体接続され、ガス入口と、ガス出口と、前記ガス入口および前記ガス出口を接続する流体通路とを含み、前記流体通路は狭窄部分を有する廃水濃縮装置と、
前記流体通路の前記狭窄部分に配置される移動可能なベンチュリプレートと、
前記ベンチュリプレートの位置を制御するための制御論理を用いてプログラムされるプロセッサを含む制御器と、
を備えることを特徴とする廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項８３】
前記ベンチュリプレートの上流に位置付けられる第１の圧力センサをさらに備え、
前記第１の圧力センサは、第１の圧力信号を発生させるように動作することを特徴とする請求項８２に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項８４】
前記制御器は、動作可能に前記第１の圧力センサに接続され、前記第１の圧力信号に基づいて、前記ベンチュリプレートを位置付けることを特徴とする請求項８３に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項８５】
前記ベンチュリプレートの下流に位置付けられる第２の圧力センサをさらに備え、
前記第２の圧力センサは第２の圧力信号を発生させるように動作することを特徴とする請求項８３に記載の廃水濃縮装置。
【請求項８６】
前記制御器は、前記第１の圧力センサおよび前記第２の圧力センサの双方に動作可能に連結され、前記制御器は、前記第１および前記第２の圧力信号に基づいて前記ベンチュリプレートを位置付けることを特徴とする請求項８５に記載の廃水濃縮装置。
【請求項８７】
燃焼ガス排気筒とともに使用するための廃水濃縮装置アセンブリであって、
燃焼ガス排気筒に流体接続され、ガス入口と、ガス出口と、前記ガス入口および前記ガス出口を接続する流体通路とを含み、前記流体通路は狭窄部分を有する廃水濃縮装置と、
前記廃水濃縮装置内に負圧または正圧を引き起こすように動作可能なファンと、
前記ファンを制御するための制御論理を用いてプログラムされるプロセッサを含む制御器と、
を備えることを特徴とする廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項８８】
前記ファンは可変速モーターを含み、
前記制御器は前記可変速モーターに動作可能に接続されることを特徴とする請求項８７に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項８９】
前記廃水濃縮装置に位置付けられる圧力センサをさらに備え、
前記圧力センサは、圧力信号を発生するように動作することを特徴とする請求項８８に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項９０】
前記制御器は、前記圧力センサに動作可能に接続され、前記圧力信号に基づいて前記可変速モーターを制御することを特徴とする請求項８９に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項９１】
前記ファンは、前記流動通路の前記狭窄部分の下流に位置付けられることを特徴とする請求項８７に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項９２】
前記流動通路の前記狭窄部分の下流にデミスターをさらに備え、
前記ファンは前記デミスターの上流に位置付けられ、前記デミスターから少なくとも２０フィート離されることを特徴とする請求項８７に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項９３】
燃焼ガス排気筒とともに使用するための廃水濃縮装置アセンブリであって、
燃焼ガス排気筒に流体接続され、ガス入口と、ガス出口と、前記ガス入口および前記ガス出口を接続する流体通路とを含み、前記流体通路は狭窄部分を有する廃水濃縮装置と、
前記流体通路の前記狭窄部分の下流に位置付けられるデミスターと、
前記デミスターの下流に位置付けられる誘引ファンと、
ガス戻り配管であって、前記ガス戻り配管の入口は、前記誘引ファンの下流に位置付けられ、前記ガス戻り配管の出口は前記ガス入口に流体接続され、前記ガス戻り配管は、前記ガス戻り配管を通るガス流を制限するように閉じる調整可能なバッフルを含むガス戻り配管と、
前記バッフルの位置を制御するための制御論理を用いてプログラムされるプロセッサを含む制御器と、
を備えることを特徴とする廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項９４】
前記ガス入口に隣接する圧力センサをさらに備え、
前記圧力センサは、圧力信号を発生させるように動作することを特徴とする請求項９３に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項９５】
前記制御器は前記圧力センサに動作可能に接続され、前記制御器は、前記圧力信号に基づいて前記バッフルを位置付けることを特徴とする請求項９４に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項９６】
前記バッフルは、ガス弁およびルーバー付きダンパーのうちの１つであることを特徴とする請求項９３に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項９７】
燃焼ガス排気筒とともに使用するための廃水濃縮装置アセンブリであって、
燃焼ガス排気筒に流体接続され、ガス入口と、ガス出口と、前記ガス入口および前記ガス出口を接続する流体通路とを含み、前記流体通路は、狭窄部分を有し、かつ前記ガス入口に近接する廃水投入部と、前記廃水入口および廃水源に接続される廃水ポンプとをさらに含む廃水濃縮装置と、
前記廃水ポンプを制御するための制御論理を用いてプログラムされるプロセッサを含む制御器と、
を備えることを特徴とする廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項９８】
汚水槽水位センサをさらに備え、
前記汚水槽推移センサは、汚水槽水位信号を発生させるように動作することを特徴とする請求項９７に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項９９】
前記制御器は前記汚水槽水位センサに動作可能に接続され、前記制御器は、前記温度信号に基づいて前記廃水ポンプを制御することを特徴とする請求項９８に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項１００】
前記汚水槽水位センサは、フロートスイッチ、非接触センサおよび差圧セルのうちの１つであることを特徴とする請求項９８に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項１０１】
燃焼ガス排気筒とともに使用するための廃水濃縮装置アセンブリであって、
燃焼ガス排気筒に流体接続され、ガス入口と、ガス出口と、前記ガス入口および前記ガス出口を接続する流体通路とを含み、前記流体通路は狭窄部分を有し、前記狭窄部分に近接する廃水投入部をさらに含む廃水濃縮装置と、
廃汚水槽を備えるデミスターと、
廃水再循環回路であって、前記廃汚水槽および前記廃水投入部を接続し、廃水再循環ポンプを含む廃水再循環回路と、
前記廃水再循環ポンプを制御するための制御論理を用いてプログラムされるプロセッサを備える制御器と、
を備えることを特徴とする廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項１０２】
前記廃汚水槽内に汚水槽水位センサをさらに備え、
前記汚水槽水位センサは、汚水槽水位信号を発生するように動作することを特徴とする請求項１０１に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項１０３】
前記制御器は、前記汚水槽水位センサに動作可能に接続され、前記制御器は、前記汚水槽水位信号に基づいて、前記廃水再循環ポンプを制御することを特徴とする請求項１０２に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項１０４】
前記廃水再循環回路は、新たな廃水用の入口および新たな廃水用のポンプを含み、前記新たな廃水用の入口は、新たな廃水源に接続されていることを特徴とする請求項１０１に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項１０５】
前記制御器は、前記新たな廃水用のポンプに動作可能に接続されることを特徴とする請求項１０４に記載の廃水濃縮装置アセンブリ。
【請求項１０６】
ガス入口と、ガス出口と、前記ガス入口を前記ガス出口に接続するガス流動通路と、前記ガス流動通路へ液体を注入するように適合される液体入口とを備える液体濃縮装置であって、
前記ガス流動通路を通って流れる高温ガスを含む廃熱源に接続され、前記廃熱源は、前記液体入口を通して注入される液体を少なくとも部分的に蒸発させることを特徴とする液体濃縮装置。
【請求項１０７】
前記廃熱源は、フレアであることを特徴とする請求項１０６に記載の液体濃縮装置。
【請求項１０８】
前記フレアは、埋め立て地ガスフレアであることを特徴とする請求項１０７に記載の液体濃縮装置。
【請求項１０９】
液体予熱器をさらに備えることを特徴とする請求項１０６に記載の液体濃縮装置。
【請求項１１０】
前記液体予熱器は、木材、バイオガス、およびメタンのうちの１つを燃焼することを特徴とする請求項１０９に記載の液体濃縮装置。
【請求項１１１】
前記廃熱源は、内燃機関からの排気筒であることを特徴とする請求項１０６に記載の液体濃縮装置。
【請求項１１２】
前記内燃機関は、埋め立て地ガスを燃焼し、電力を発生させることを特徴とする請求項１１１に記載の液体濃縮装置。
【請求項１１３】
前記内燃機関は、石油製品を燃焼することを特徴とする請求項１１１に記載の液体濃縮装置。
【請求項１１４】
液体を少なくとも部分的に蒸発させるために廃熱を用いる方法であって、
廃熱源を提供する工程と、
液体濃縮装置が、廃熱入口と、廃熱出口と、前記廃熱入口および前記廃熱出口を接続するガス流動通路であって、前記ガス流動通路を通る廃熱を加速する狭窄部分を含むガス流路とを備えており、前記液体濃縮装置を通る排熱を移動する工程と、
前記狭窄部分に近接する前記ガス流動通路へ液体を注入する工程と、
前記廃熱中のエネルギーが少なくとも部分的に前記液体を蒸発させることによって、前記廃熱および前記液体を混合する工程と、
前記廃熱から飛沫同伴した液滴を除去する工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１５】
前記廃熱源は埋め立て地ガスフレアであることを特徴とする請求項１１４に記載の方法。
【請求項１１６】
前記廃熱源は、華氏約９００度であることを特徴とする請求項１１４に記載の方法。
【請求項１１７】
前記廃熱源は、内燃機関であることを特徴とする請求項１１３に記載の方法。
【請求項１１８】
前記内燃機関は、埋め立て地ガスを燃焼し、電力を発生させることを特徴とする請求項１１７に記載の方法。
【請求項１１９】
前記内燃機関は、石油製品を燃焼することを特徴とする請求項１１７に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公表番号】特表２０１２−５１７３４８（Ｐ２０１２−５１７３４８Ａ）
【公表日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５５０２８２（Ｐ２０１１−５５０２８２）
【出願日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２４１４３
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０９３９５８
【国際公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【出願人】（５１１１９６７６６）ハートランド テクノロジー パートナーズ リミティッド ライアビリティ カンパニー (4)
【氏名又は名称原語表記】ＨＥＡＲＴＬＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＰＡＲＴＮＥＲＳ ＬＬＣ
【住所又は居所原語表記】９８７０ Ｂｉｇ Ｂｅｎｄ Ｂｌｖｄ．， Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ ２２０８４２， Ｋｉｒｋｗｏｏｄ， ＭＯ ６３１２２， Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２４１４３
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０９３９５８
【国際公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【出願人】（５１１１９６７６６）ハートランド テクノロジー パートナーズ リミティッド ライアビリティ カンパニー (4)
【氏名又は名称原語表記】ＨＥＡＲＴＬＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＰＡＲＴＮＥＲＳ ＬＬＣ
【住所又は居所原語表記】９８７０ Ｂｉｇ Ｂｅｎｄ Ｂｌｖｄ．， Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ ２２０８４２， Ｋｉｒｋｗｏｏｄ， ＭＯ ６３１２２， Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
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