(57)【要約】【課題】反応槽２０の外筒体２１の腐食損傷箇所から高温高圧の流体を噴出させてしまう危険性を低減する。【解決手段】筒状の外筒２１と、これの内側に配設された内筒２２とからなる二重筒構造を具備し、内筒２２の中で廃水Ｗに含まれる有機物の酸化分解反応を発生させるための反応槽２０を有する流体浄化装置において、内筒２２の腐食損傷箇所を介した内筒２２内から内筒２２と外筒２１との間の筒間空間内への流体の漏洩を検知する漏洩検知手段と、この漏洩検知手段によって流体の漏洩が検知されたことに基づいて警報を発信する警報発信手段とを設けた。【選択図】図４
2014023974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の外筒体と、これの内側に配設された内筒体とからなる二重筒構造を具備し、前記内筒体の中で浄化対象流体に含まれる有機物の酸化分解反応を発生させるための反応槽と、前記内筒体の中に浄化対象流体を圧送する浄化前流体圧送手段と、前記内筒体の中に酸化剤を圧送する酸化剤圧送手段と、前記内筒体と前記外筒体との間の筒間空間に前記内筒体を外側から加圧するための加圧用流体を圧送する加圧用流体圧送手段と、前記内筒体内の流体を加熱する加熱手段とを有し、前記内筒体の中で浄化対象流体と酸化剤とを加圧及び加熱しながら筒長手方向の一端側から他端側に向けて送る過程で前記浄化対象流体中の有機物を酸化分解し、この酸化分解によって浄化された浄化済み流体を筒長手方向の他端側で前記内筒体内から排出する流体浄化装置において、
前記内筒体の腐食損傷箇所を介した前記内筒体内から前記筒間空間内への流体の漏洩を検知する漏洩検知手段と、前記漏洩検知手段によって流体の漏洩が検知されたことに基づいて警報を発信する警報発信手段とを設けたことを特徴とする流体浄化装置。
【請求項２】
請求項１の流体浄化装置において、
前記筒間空間内の流体、又は前記筒間空間を経由した後に前記反応槽から排出された流体、における電気伝導率の変化に基づいて前記内筒体内から前記筒間空間内への流体の漏洩を検知させるように、前記漏洩検知手段を構成したことを特徴とする流体浄化装置。
【請求項３】
請求項１の流体浄化装置において、
前記筒間空間内の流体、又は前記筒間空間を経由した後に前記反応槽から排出された流体、におけるｐＨの変化に基づいて前記内筒体内から前記筒間空間内への流体の漏洩を検知させるように、前記漏洩検知手段を構成したことを特徴とする流体浄化装置。
【請求項４】
請求項１の流体浄化装置において、
前記筒間空間内の流体、又は前記筒間空間を経由した後に前記反応槽から排出された流体、における吸光度の変化に基づいて前記内筒体内から前記筒間空間内への流体の漏洩を検知させるように、前記漏洩検知手段を構成したことを特徴とする流体浄化装置。
【請求項５】
請求項１の流体浄化装置において、
前記筒間空間内の流体、又は前記筒間空間を経由した後に前記反応槽から排出された流体、における元素組成の変化に基づいて前記内筒体内から前記筒間空間内への流体の漏洩を検知させるように、前記漏洩検知手段を構成したことを特徴とする流体浄化装置。
【請求項６】
請求項１の流体浄化装置において、
前記筒間空間内の加圧用流体の圧力を、前記内筒体内の流体の圧力よりも高くするようにそれら圧力を調整する圧力調整手段を設けるとともに、
前記筒間空間内の流体、又は前記筒間空間を経由した後に前記反応槽から排出された流体、における圧力変化に基づいて前記内筒体内から前記筒間空間内への流体の漏洩を検知させるように、前記漏洩検知手段を構成したことを特徴とする流体浄化装置。
【請求項７】
請求項１の流体浄化装置において、
前記加圧用流体圧送手段によって前記筒間空間における筒長手方向の一端側又は他端側に圧送された加圧用流体を、筒長手方向における反対側から前記筒間空間の外に排出する加圧用流体排出手段と、
前記筒間空間内の加圧用流体の圧力を、前記内筒体内の流体の圧力よりも高くするようにそれら圧力を調整する圧力調整手段とを設けるとともに、
前記筒間空間内の流体、又は前記筒間空間を経由した後に前記反応槽から排出された流体、における流量変化に基づいて前記内筒体内から前記筒間空間内への流体の漏洩を検知させるように、前記漏洩検知手段を構成したことを特徴とする流体浄化装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかの流体浄化装置において、
前記漏洩検知手段によって流体の漏洩が検知されたことに基づいて、前記加熱手段による加熱を停止させる処理を実施する制御手段を設けたことを特徴とする流体浄化装置
【請求項９】
請求項８の流体浄化装置において、
前記内筒体の中における筒長手方向の一端側に冷却用流体を圧送する冷却用流体圧送手段を設けるとともに、
前記漏洩検知手段によって流体の漏洩が検知されたことに基づいて、前記浄化前流体圧送手段による浄化対象流体の圧送を停止させ、且つ前記冷却用流体圧送手段による冷却用流体の圧送を開始させる処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする流体浄化装置
【請求項１０】
請求項８又は９の流体浄化装置において、
前記漏洩検知手段によって流体の漏洩が検知されたことに基づいて、前記加圧用流体圧送手段による加圧用流体の単位時間あたりの圧送量を増加させる処理と、前記漏洩検知手段によって流体の漏洩が検知されたことに基づいて、前記酸化剤圧送手段による酸化剤の圧送を停止させる処理とを実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする流体浄化装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二重筒構造の反応槽における内筒体と外筒体との間に内筒体を外側から加圧するための加圧用流体を圧送しながら、内筒体に浄化対象流体及び酸化剤を圧送して、内筒体内の浄化対象流体を浄化する流体浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、し尿、下水、集落廃水、家畜糞尿、食品工場廃水などの廃水を浄化する方法としては、活性汚泥を用いた生物処理を行う方法が一般的に用いられてきた。ところが、この方法では、活性汚泥中の微生物の活動を妨げる高濃度有機溶剤廃水をそのままの濃度で処理したり、生物分解ができないプラスチック微粒子を含む廃水を処理したりすることができなかった。また、油など、微生物による分解速度が遅い難分解性有機物を多く含む廃水を処理することもできなかった。
【０００３】
一方、近年、廃水と空気等の酸化剤との混合流体を加熱及び加圧しながら混合流体中の有機物を酸化分解して廃水を浄化する流体浄化装置の開発が行われるようになった。この種の流体浄化装置では、反応槽の中で廃水と酸化剤との混合流体を加熱及び加圧することで、混合流体中の有機物を化学的に酸化分解する。このような酸化分解においては、生物処理では不可能であった高濃度有機溶剤廃水、プラスチック微粒子含有廃水、難分解性有機物含有廃水なども、良好に浄化することができる。
【０００４】
このような流体浄化装置における反応槽としては、特許文献１に記載の圧力バランス型反応槽が知られている。この圧力バランス型反応槽９００は、図１に示されるように、円筒状の外筒体９０１と、これの内側に配設された円筒状の内筒体９０２とを具備する二重筒構造になっている。外筒体９０１は、高圧に耐えるように十分に厚みのあるステンレス材からなるものである。また、内筒体９０２は、ニッケル合金などの高耐食性金属からなるものである。内筒体９０２内では、有機物の酸化分解に伴って硫酸や塩酸が中間生成物として発生することから、内筒体９０２の材料として鉄やステンレスなどの一般的な金属を使用すると、内筒体９０２をごく短時間のうちに腐食させてしまう。このため、内筒体９０２の材料として、ニッケル合金などの高耐食性金属を使用しているのである。
【０００５】
外筒体９０１の下蓋には、外筒体９０１の内側における外筒体９０１と内筒体９０２との間に形成される筒間空間に、酸化剤としての空気を圧送するための送気管９０３が貫通している。また、内筒体９０２は、その下端部を外筒体９０１の下蓋に貫通させた状態で、下蓋によって片持ち支持されている。そして、内筒体９０２の自由端側にある上端壁には、流入管９０４を受け入れるための貫通口９０２ａが形成されている。外筒体９０１の内側では、外筒体９０１の外側から外筒体上蓋を貫通して外筒体９０１の内側に進入した流入管９０４の端部が、内筒体９０２の上端壁に設けられた貫通口９０２ａを通って内筒体９０２の内側に進入している。流入管９０４を経由して圧送されてくる廃水は、内筒体９０２の内部に流入した後、内筒体９０２内を鉛直方向上側から下側に向けて移動する。
【０００６】
かかる構成の圧力バランス型反応槽９００内において、酸化剤としての空気は次のように移動する。即ち、外筒体９０１の下蓋に設けられた送気管９０３を経由して外筒体９０１と内筒体９０２との間の筒間空間に圧送された空気は、その筒間空間内を下側から上側に向けて移動して外筒体９０１の上蓋の付近に至る。上蓋の付近では、内筒体９０２の上端壁に設けられた貫通口９０２ａと、貫通口９０２ａよりも小径の流入管９０４との間に間隙が形成されている。そして、外筒体９０１と内筒体９０２との間の筒間空間は、その間隙を介して内筒体９０２の内側の空間と連通している。筒間空間内において、外筒体９０１の上蓋の付近まで移動した空気は、貫通口９０２ａと流入管９０４との間隙を通って内筒体９０２内に流入した後、廃水と混合されて、内筒体９０２内を上側から下側に向けて移動する。
【０００７】
外筒体９０１と内筒体９０２との間の筒間空間と、内筒体９０２とは互いに連通していることから、筒間空間内の気圧と、内筒体９０２内における空気と廃水との混合流体の圧力とはほぼ同じになる。このため、内筒体９０２の内外に圧力差をほとんど発生させることなく、内筒体９０２内の混合流体に大きな圧力をかけることができる。これにより、高価な高耐食性金属からなる内筒体９０２を厚みの小さな非耐圧仕様のものにして、低コスト化を図ることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、高価な耐食性金属からなる内筒体９０２であっても、その腐食を完全に防止することは困難である。廃水中の有機物濃度が安定しないなどの理由により、内筒体９０２の中に多量の有機物が内筒体９０２の中に圧送されて、内筒体９０２の中で多量の硫酸や塩酸が発生すると、内筒体９０２が徐々に腐食していく。そして、腐食によって内筒体９０２にスルーホールや亀裂などが発生して、硫酸や塩酸を含む流体が内筒体９０２内から筒間空間に漏れ出すと、一般的な金属からなる外筒体９０１を急激に腐食させることになる。内筒体９０２内や筒間空間内は高圧に維持されていることから、腐食によって外筒体９０１にスルーホールや亀裂などが発生してしまうと、高温高圧の流体が外筒体９０１の外に激しく噴出して作業員に危険を及ぼすおそれがある。
【０００９】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、反応槽の外筒体の腐食損傷箇所から高温高圧の流体を噴出させてしまう危険性を低減することができる流体浄化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、筒状の外筒体と、これの内側に配設された内筒体とからなる二重筒構造を具備し、前記内筒体の中で浄化対象流体に含まれる有機物の酸化分解反応を発生させるための反応槽と、前記内筒体の中に浄化対象流体を圧送する浄化前流体圧送手段と、前記内筒体の中に酸化剤を圧送する酸化剤圧送手段と、前記内筒体と前記外筒体との間の筒間空間に前記内筒体を外側から加圧するための加圧用流体を圧送する加圧用流体圧送手段と、前記内筒体内の流体を加熱する加熱手段とを有し、前記内筒体の中で浄化対象流体と酸化剤とを加圧及び加熱しながら筒長手方向の一端側から他端側に向けて送る過程で前記浄化対象流体中の有機物を酸化分解し、この酸化分解によって浄化された浄化済み流体を筒長手方向の他端側で前記内筒体内から排出する流体浄化装置において、前記内筒体の腐食損傷箇所を介した前記内筒体内から前記筒間空間内への流体の漏洩を検知する漏洩検知手段と、前記漏洩検知手段によって流体の漏洩が検知されたことに基づいて警報を発信する警報発信手段とを設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明においては、腐食による損傷が反応槽の内筒体に発生し、その損傷箇所を介して内筒体内の流体が内筒体と外筒体との間の筒間空間に漏洩すると、その漏洩が漏洩検知手段によって検知されて警報が発せられる。この警報により、流体浄化装置を停止させたり、内筒体と外筒体との間の筒間空間から酸を含む流体を除去したり、内筒体を交換したりする作業を作業員などに促すことで、酸を含む流体を外筒体に接触させてしまう時間の短縮化を図る。これにより、酸を含む流体を接触させることによる外筒体の損傷の発生を低減して、反応槽の外筒体の腐食損傷箇所から高温高圧の流体を噴出させてしまう危険性を低減することができる。なお、流体浄化装置を停止させたり、酸を含む流体を筒間空間から除去したりする工程については、作業員の代わりに、装置に実施させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】特許文献１に記載の圧力バランス型反応槽を示す断面図。
【図２】実施形態に係る流体浄化装置を示す概略構成図。
【図３】同流体浄化装置の給送二重管を示す縦断面図。
【図４】同流体浄化装置の反応槽を示す縦断面図。
【図５】同流体浄化装置の給送搬送管と反応槽との接続部を示す縦断面図。
【図６】同流体浄化装置の反応槽と搬送管との接続部を示す縦断面図。
【図７】同流体浄化装置のプログラマブルシーケンサーによって実施される緊急措置処理の各工程を示すフローチャート。
【図８】変形例６に係る流体浄化装置の反応槽及び搬送管を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した流体浄化装置の一実施形態について説明する。
まず、実施形態に係る流体浄化装置の基本的な構成について説明する。図２は、実施形態に係る流体浄化装置を示す概略構成図である。実施形態に係る流体浄化装置は、原水タンク１、攪拌機２、原水供給ポンプ３、原水圧力計４、原水入口弁５、酸化剤圧送ポンプ６、酸化剤圧力計７、酸化剤入口弁８、熱交換器９、熱媒体タンク１０、熱交換ポンプ１１などを備えている。また、出口圧力計１２、出口弁１３、給送二重管１５、搬送管１６、反応槽２０、反応槽ヒーター２３、温度計２４、原水タンク弁３０、第１清水タンク３１、第１清水タンク弁３２、予備加熱ヒーター３３なども備えている。更には、熱媒体弁３４、第２清水タンク３５、第２清水タンク弁３６、均圧水ポンプ３７、均圧水弁３８、均圧水冷却装置３９、均圧水圧力計４０、圧力調整弁４１、漏洩検知センサー４２、図示しない制御部なども備えている。
【００１４】
制御部は、漏電ブレーカー、マグネットスイッチ、サーマルリレーなどの組み合わせからなる給電回路を、次に列記する機器の分だけ有している。即ち、攪拌機２、原水供給ポンプ３、酸化剤圧送ポンプ６、熱交換ポンプ１１、反応槽ヒーター２３、原水タンク弁３０、第１清水タンク弁３２、予備加熱ヒーター３３、第２清水タンク弁３６、均圧水ポンプ３７、及び均圧水冷却装置３９である。そして、プログラマブルシーケンサーからの制御信号によって給電回路のマグネットスイッチをオンオフすることで、それら機器に対する電源のオンオフを個別に制御する。
【００１５】
原水圧力計４、酸化剤圧力計７、出口圧力計１２、均圧水圧力計４０はそれぞれ、圧力の検知結果に応じた値の電圧を出力する。また、反応槽２０の温度計２４は、反応槽における後述の内筒の先端側領域の温度を検知してその検知結果に応じた電圧を出力する。また、漏洩センサー４０は、内筒からの流体の漏洩を検知して、その検知信号を出力する。それらの測定機器から出力される電圧は、それぞれ図示しないＡ／Ｄコンバーターによって個別にデジタルデータに変換された後、センシングデータとしてプログラマブルシーケンサーに入力される。プログラマブルシーケンサーは、それらのセンシングデータに基づいて、各種の機器の駆動を制御する。
【００１６】
原水タンク１には、分子量の比較的大きな有機物を含む廃水が未処理の状態で貯留されている。廃水は、有機溶剤廃水、製紙工程で生ずる製紙廃水、及びトナー製造工程で生ずるトナー製造廃水のうち、少なくとも何れか１つからなるものである。製紙廃水やトナー製造廃水には、難分解性の有機物が含まれている可能性がある。
【００１７】
攪拌機２は、浄化対象流体としての廃水を撹拌することで、廃水中に含まれる浮遊物質（Suspended solids）を均等に分散せしめて、有機物濃度の均一化を図っている。廃水を圧送するための高圧ポンプからなる原水供給ポンプ３には、原水タンク弁３０を介して原水タンク１が接続されている。また、第１清水タンク弁３２を介して第１清水タンク３１も接続されている。原水タンク弁３０や第１清水タンク弁３２は、モータバルブからなり、制御部からの指令によって弁を自動で開閉することができる。通常運転時には、第１清水タンク弁３２が閉じられているとともに、原水タンク弁３０が開かれている。これにより、原水供給ポンプ３が原水タンク１内の廃水を吸引して、後述する給送二重管１５に向けて圧送する。
【００１８】
原水供給ポンプ３の吐出管に接続されている原水入口弁５は、逆止弁の役割を担っており、原水供給ポンプ３から圧送されてくる廃水について、原水供給ポンプ３側から後述する給送二重管１５側への流れを許容する一方で、逆方向の流れを阻止する。
【００１９】
コンプレッサーからなる酸化剤圧送ポンプ６は、酸化剤として取り込んだ空気を、廃水の流入圧力と同程度の圧力まで圧縮しながら、酸化剤入口弁８を介して給送二重管１５に送り込む。酸化剤入口弁８は、逆止弁の役割を担っており、酸化剤圧送ポンプ６から圧送されてくる空気について、酸化剤圧送ポンプ６側から給送二重管１５０側への流れを許容する一方で、逆方向の流れを阻止する。
【００２０】
給送二重管１５は、図３に示されるように、外管１５ａとこれの内側に配設された内管１５ｂとからなる二重管構造になっている。そして、原水供給ポンプ（図２の３）から圧送されてくる廃水Ｗを内管１５ｂと外管１５ａとの間の空間に受け入れて、後述する反応槽（図２の２０）内に流入させる。また、酸化剤圧送ポンプ（図２の６）から圧送されてくる空気を内管１５ｂ内に受け入れて、後述する反応槽に流入させる。
【００２１】
図２において、原水供給ポンプ３の駆動による廃水の流入圧力は、原水入口弁５よりも上流側に配設された原水圧力計４によって検知されて、センシングデータとして制御部のプログラマブルシーケンサーに入力される。原水供給ポンプ３が駆動しているときの廃水の流入圧力と、反応槽２０内の圧力とは、ほぼ同じになる。
【００２２】
酸化剤圧送ポンプ６の駆動による空気の流入圧力は、酸化剤入口弁８よりも上流側に配設された酸化剤圧力計７によって検知されて、センシングデータとして制御部のプログラマブルシーケンサーに入力される。酸化剤圧力計７が駆動しているときの空気の流入圧力と、反応槽２０内の圧力とは、ほぼ同じになる。
【００２３】
酸化剤圧送ポンプ６の駆動による空気の圧送量は、廃水中の有機物を完全に酸化させるのに必要となる化学量論的な酸素量に基づいて決定されている。より詳しくは、廃水のＣＯＤ（Chemical Oxygen Demand）、全窒素（ＴＮ）、全リン（ＴＰ）など、廃水Ｗ中の有機物濃度、窒素濃度、リン濃度などに基づいて、有機物の完全酸化に必要な酸素量が算出され、その結果に基づいて、空気の圧送量が設定されている。
【００２４】
空気の流入量の設定は作業員によって行われるが、廃水Ｗ中に含まれる有機物の種類が経時で安定しており、濁度、光透過度、電気伝導度、比重などの物性と、前述の酸素量との相関関係が比較的良好である場合には、その物性をセンサー等で検知した結果に基づいて、前述の制御範囲を自動で補正する処理を実施するように、プログラマブルシーケンサーを構成してもよい。
【００２５】
酸化剤としては、空気の他、酸素ガス、オゾンガス、過酸化水素水の何れか１つ、あるいは、それらの２種類以上を混合したもの、を用いることも可能である。
【００２６】
図２に示されるように、給送二重管１５の外面には、給送二重管１５内の空気Ａや廃水Ｗを予備加熱するための予備加熱ヒーター３３が取り付けられている。給送二重管１５内において、空気Ａや廃水Ｗは、予備加熱ヒーター３３によって予備加熱された後に、反応槽２０内に圧送される。
【００２７】
図４は、反応槽２０を示す縦断面図である。反応槽２０は、外筒２１と、これの内側に配設された内筒２２とからなる二重筒構造を具備している。給送二重管１５と、反応槽２０の外筒２１における図中左側の端部とは、入口カップリング１７によって連結されている。そして、反応槽２０内においては、給送二重管１５が反応槽２０の内筒２２と連通しているが、内筒２２と外筒２１との間の筒間空間には連通しないようになっている。
【００２８】
内筒２２は、酸に強いチタン（Ｔｉ）からなる筒である。チタンからなるものに代えて、Ｔａ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏからなるものを用いてもよい。また、Ｔｉ、Ｔａ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｏ及びＭｏのうち、少なくとも何れか１つを含む合金からなるものを用いてもよい。また、セラミックや石英ガラスからなるものを用いてもよい。
【００２９】
外筒２１は、ステンレス（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６）、インコネル６２５、ニッケル合金など、強度に優れた金属材からなる筒である。反応槽２０の内部の圧力は、０．５〜３０ＭＰａ、望ましくは５〜３０ＭＰａという高圧に制御される。このような高圧に耐え得るように、外筒２１の厚みは肉厚になっている。これに対し、内筒２２は、耐圧性よりも耐食性が求められることから、優れた耐食性を発揮するチタンが材料として採用されている。
【００３０】
給送二重管１５の内管１５ｂと外管１５ａとの間の空間内で反応槽２０に向けて圧送される廃水Ｗや、給送二重管１５の内管１５ｂ内で反応槽２０に向けて圧送される空気Ａは、反応槽２０の内筒２２内における図中左側端部に流入する。そして、廃水Ａと空気Ａとは互いに混合して混合流体になりながら、内筒２２内を図中左側から右側に向けて移動する。
【００３１】
反応槽２０の外筒２１には、均圧水流入部２１ａや、均圧水排出部２１ｂが形成されている。均圧水流入部２１ａは、外部から送られてくる均圧水を反応槽２０の内筒２２と外筒２１との間の筒間空間内に受け入れるためのものである。また、均圧水排出部２２ｂは、前述の筒間空間内から反応槽２０の外に均圧水を排出するためのものである。
【００３２】
図２において、均圧水ポンプ３７は、第２清水タンク３５内に貯留されている清水や、反応槽２０の内筒と外筒との間の筒間空間から排出された均圧水を吸引して、反応槽２０の筒間空間に圧送するものである。圧送された均圧水は、逆止弁からなる均圧水弁３８を経由した後、反応槽２０の筒間空間内に流入する。
【００３３】
反応槽２０の筒間空間を筒長手方向に沿って流れる均圧水は、やがて、筒間空間から排出されて反応槽２０の外に出る。そして、均圧水冷却装置３９と圧力調整弁４１とを経由した後、均圧水ポンプ３７に再び吸引されて、反応槽２０の筒間空間内に戻る。
【００３４】
通常運転時には、第２清水タンク３５と均圧水ポンプ３７との間に介在している第２清水タンク弁３６が閉じられている。プログラマブルシーケンサーは、均圧水圧力計４０によって検知される均圧水の圧力が所定の第２閾値よりも高く、且つ第１閾値よりも低くなった場合には、圧力が第１閾値よりも高くなるまでモータバルブからなる第２清水タンク弁３６を開く。これにより、反応槽２０の筒間空間や均圧水ポンプ３７などからなる均圧水循環経路に一定量の均圧水が流れるようにする。
【００３５】
図４において、反応槽２０の内筒２２内では、廃水Ｗ中の有機物が分解されるのに伴って、有機塩化物のクロロ基に由来する塩酸や、アミノ酸等のスルホニル基に由来する硫酸が発生して、内筒２２の内壁を強い酸性下におくことがある。このため、内筒２２には、耐食性に優れたチタンからなる筒が採用されているのである。但し、チタンは非常に高価な材料であるため、内筒２２の厚みを高圧に耐え得る値まで大きくすると、非常にコスト高になってしまう。そこで、内筒２２の外側に外筒２１を配設し、チタンよりも安価なステンレス等からなる外筒２１によって必要な耐圧性を発揮させるようにしている。内筒２２と外筒２１との間の筒間空間における均圧水の圧力については、内筒２２内の混合流体の圧力と同じ値に維持するか、あるいは混合流体の圧力に近い値に維持することが望ましい。均圧水の圧力と内筒２２内の混合流体の圧力との差を許容範囲内に維持するのであれば、均圧水の圧力を混合流体の圧力よりも高くしても低くしてもよい。
【００３６】
内筒２２内の混合流体に加える圧力としては、０．５〜３０ＭＰａ（望ましくは５〜３０ＭＰａ）の範囲を例示することができる。内筒２２内の圧力は、出口弁（図２の１３）によって調整される。この出口弁は、内筒２２内の圧力が所定の閾値よりも高くなると、自動で弁を開いて内筒２２内の混合流体を外部に排出することで、内筒２２内の圧力を閾値付近に維持する。
【００３７】
内筒２２内の混合流体は、高圧であることに加えて、高温になっている。その温度は、１００〜７００℃、望ましくは２００〜５５０℃である。流体浄化装置の運転が開始されるときには、内筒２２内の廃水Ｗと空気Ａとの混合流体は、圧力がかけられているが、温度はそれほど高くなっていない。そこで、運転開始時には、プログラマブルシーケンサーが反応槽ヒーター（図３の２３）を発熱させて、内筒２２内の混合流体の温度を２００〜７００℃まで昇温させる。
【００３８】
反応槽ヒーターをオンにすると、その熱が外筒２１と、筒間空間内の均圧水と、内筒２２とを介して、内筒２２内の混合流体に伝わる。運転開始時には、筒間空間内の均圧水に一定の圧力をかけた状態で、均圧水ポンプ（図２の３７）を停止させて均圧水の循環搬送を停止させる。このため、外筒２１から筒間空間内の均圧水に伝わった熱が効率良く、内筒２２と、内筒２２内の混合流体とに伝わる。
【００３９】
なお、図２において、通常運転時には、反応槽２０から排出された均圧水を冷却する均圧水冷却装置３９は停止している。このため、反応槽２０から排出された均圧水は、均圧水冷却装置３９内を素通りするだけで、冷却されることなく、反応槽２０の筒間空間内に再送される。
【００４０】
図４において、内筒２２内の混合流体中で有機物の酸化分解が開始されると、その酸化分解に伴って熱が発生する。廃水Ｗが有機物を高濃度に含むものである場合、多量の有機物が酸化分解される際の多量の発熱だけで、混合流体が所望の温度まで昇温することもある。この場合、装置の立ち上げ時のみ、反応槽ヒーター２３による加熱を行い、酸化分解が開始された後には、反応槽ヒーター２３に対する電源をオフにすることができる。そこで、プログラマブルシーケンサーは、温度計（図２の２４）による検知結果が所望の温度以上になった場合には、反応槽ヒーター２３をオフにする。
【００４１】
なお、外筒２１の外周面に熱交換器を設けた場合には、この熱交換器のオンオフによっても、内筒２２内の混合流体の温度を調整することが可能になる。
【００４２】
内筒２２を図中左側から右側に向けて移動する混合流体の中では、有機物の酸化分解が急速に進行していく。そして、内筒２２の図中右側端部付近まで移動した混合流体（Ｗ＋Ａ）は、有機物や無機化合物がほぼ完全に酸化分解された状態になっている。反応槽２０の図中右側端部（後端部）には、出口カップリング１８を介して、搬送管１６が接続されている。有機物の酸化分解によって浄化された混合流体は、反応槽２０の内筒内から搬送管１６に排出される。
【００４３】
内筒２２内の温度及び圧力の条件として、温度＝３７４．２℃以上、且つ、圧力＝２１．８ＭＰａ以上を採用した場合、水の臨界温度や臨界圧力をそれぞれ超え、且つ空気の臨界温度や臨界圧力もそれぞれ超える状態であるため、混合流体が液体と気体との中間的な性質を帯びる超臨界流体になる。かかる超臨界流体中では、有機物が良好に超臨界流体に溶解するとともに、空気に良好に接触することから、有機物の酸化分解が急激に進行する。
【００４４】
また、内筒２２内の温度及び圧力の条件として、温度＝２００℃以上（望ましくは３７４．２℃以上）、且つ、圧力＝２１．８ＭＰａ未満（望ましくは１０ＭＰａ以上）の比較的高圧を採用して、内筒２２内で混合流体中の廃水を高温高圧蒸気にしてもよい。
【００４５】
搬送管１６内では、浄化された混合流体中の水分が冷却されて、超臨界状態、あるいは高温高圧蒸気状態、から液体状態に態様を変化させる。一方、混合流体中の酸素や窒素は、超臨界状態から気体状態に態様を変化させる。なお、搬送管１６の内側には、耐食性に優れた金属材料からなる耐食層が被覆されている。
【００４６】
図２において、搬送管１６の外壁には、熱交換器９が装着されている。熱交換器９の本体は、搬送管１６の外壁を覆う外管で構成され、外管と搬送管１６の外壁との間の空間を水などの熱交換流体で満たしている。そして、熱交換器９は、搬送管１６の外壁と熱交換流体との熱交換を行う。
【００４７】
反応槽２０の運転時には、非常に高温の液体が搬送管１６の内部に流れるため、搬送管１６から熱交換器９内の熱交換流体に熱が移動して、熱交換流体が熱せられる。熱交換器９内における熱交換流体の搬送方向は、いわゆる向流型の熱交換を行うように、搬送管１６内の液体の搬送方向とは逆方向になっている。即ち、出口弁１３側から反応槽２０側に向けて熱交換流体を送っている。これは、熱媒体タンク１０内の熱交換流体を吸引しながら熱交換器９に送る熱交換ポンプ１１によって行われる。
【００４８】
熱交換器９を通過して熱せられた熱交換流体は、図示しないパイプを通って発電機に送られる。発電機では、熱せられたことによって圧力を高めている熱交換流体を液体から気体の状態にするときに発生する気流によってタービンを回転させることで発電が行われる。なお、熱交換器９を通過した熱交換流体の一部を分岐パイプによって流入管２６や原水タンク１まで搬送して、廃水Ｗの予備加熱に利用してもよい。
【００４９】
出口弁１３の近傍には、搬送管１６の温度、又は搬送管１６内の液体の温度を検知する図示しない出口温度計が設けられている。制御部のプログラマブルシーケンサーは、出口温度計による検知結果を所定の上限温度以下にするように、熱交換ポンプ１１の駆動を制御する。具体的には、出口温度計による検知結果が所定の上限温度に達したときには、熱交換ポンプ１１の駆動量を増加して熱交換器９への熱交換流体の供給量を増やすことで、熱交換器９による冷却機能を高める。これにより、液体を上限温度以下の温度にした状態で、熱交換器９に流入させるようにする。
【００５０】
また、熱交換器９の近傍には、熱交換器９を通った直後の熱交換流体の温度を検知する図示しない熱交換温度計が設けられている。熱交換器９を通った直後の熱交換流体の温度は、所定の下限温度以上であることが望ましい。そこで、制御部のプログラマブルシーケンサーは、熱交換温度計による検知結果を所定の下限温度以下にするように、熱交換ポンプ１１の駆動を制御する。
【００５１】
具体的には、熱交換温度計による検知結果が所定の下限温度まで低下したときには、熱交換ポンプ１１の駆動量を減少させて熱交換器９への熱交換流体の供給量を低下させる。これにより、熱交換器９を通った直後の熱交換流体の温度を上昇させるようにする。但し、出口温度計による検知結果に基づく熱交換ポンプ１１の駆動量の調整が、熱交換温度計による検知結果に基づく熱交換ポンプ１１の駆動量の調整よりも優先して行われる。このため、出口温度計による検知結果が所定の上限温度以上になっており、且つ、熱交換温度計による検知結果が所定の下限温度以下になっている場合には、前者の検知結果による駆動量の調整が優先されて、駆動量が増やされる。
【００５２】
廃水Ｗ中の有機物濃度が比較的高い場合には、有機物の酸化分解によって多量の熱が発生する。このため、運転初期には反応槽ヒーター２３を作動させるものの、有機物の酸化分解が開始された後には、有機物の酸化分解によって発生する熱により、廃水と空気との混合流体の温度を、所望の温度まで自然に昇温することができるようになる場合もある。そこで、制御部のプログラマブルシーケンサーは、内筒２２の先端側領域の温度を検知する温度計２４による検知結果が、所定の温度よりも高くなった場合には、加熱手段としての反応槽ヒーター２３をオフにする。これにより、無駄なエネルギーの消費を抑えることができる。
【００５３】
搬送管１６を通り過ぎた混合流体は、図示しない気液分離器によって処理水とガスとに分離され、処理水は図示しない処理水タンクに貯留される。また、ガスは大気中に放出される。
【００５４】
処理水は、活性汚泥による生物処理では除去し切れないフェノールなどの難分解性の有機物もほぼ完全に酸化分解されたものであるため、浮遊物質や有機物は殆ど含まれていない。酸化できない無機物が含まれているだけである。そのままの状態でも、用途によっては工業用水として再利用することが可能である。また、限外濾過膜による濾過処理を施せば、ＬＳＩ洗浄液などに転用することも可能である。気液分離器１４によって分離されたガスは、二酸化炭素、窒素、及び酸素ガスを主成分とするものである。
【００５５】
図５は、給送搬送管１５と反応槽２０との接続部を示す縦断面図である。給送管１と反応槽２０とは入口カップリング１７によって連結されている。給送搬送管１５における外管１５ａと内管１５ｂとは別体になっていて、外管１５ａ内に挿入された内管１５ｂが入口カップリング１７の穴に貫通せしめられることで、入口カップリング１７に保持される。
【００５６】
図６は、反応槽２０と搬送管１６との接続部を示す縦断面図である。同図において、反応槽２０の外筒２１の長手方向における処理対象流体排出側の端部には、排出側壁が筒横断面方向に延在する姿勢で設けられている。また、内筒２２の長手方向における全域のうち、処理対象流体排出側端部には、筒外周面から突出する突出部２２ａが筒外周面の全周に渡って延在する姿勢で設けられている。外筒２１内に挿入された内筒２２は、出口カップリング１８により、外筒２１の外側で自らの突出部２２ａが外筒２１の排出側壁に向けて押さえ付けられることで、外筒２１の排出側壁に支持される。
【００５７】
内筒２２内には、触媒２５が投入されている。この触媒２５は、内筒２２内における有機物の酸化分解を促進するものである。触媒２５としては、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｅ、Ｔｉ、ＭｎおよびＣのうち、少なくとも何れか１つの元素を含むものを用いることが望ましい。
【００５８】
次に、実施形態に係る流体浄化装置の特徴的な構成について説明する。
図２において、圧力調整弁４１を通過した後、均圧水ポンプ３７に吸引される前の流体は、漏洩検知センサー４２によってその所定の特性が検知される。実施形態に係る流体浄化装置においては、漏洩検知センサー４２として、電気伝導率を検知する電気伝導率計からなるものを用いている。
【００５９】
図４において、長期間の運転に伴って内筒２２の腐食が徐々に進行していき、内筒２２に部分的な損傷（スルーホールや亀裂）が発生したとする。すると、内筒２２内の混合流体の一部が、その損傷箇所を通って内筒２２内から内筒２２と外筒２１との間の筒間空間に進入する。混合流体中には、上述したように、硫酸や塩酸が混じっていることがある。筒間空間に進入した混合流体中の硫酸や塩酸が外筒２１に触れると、ステンレス等からなる外筒２１が急激に腐食してしまう。
【００６０】
そこで、実施形態に係る流体浄化装置では、図２に示されるように、反応槽２０から排出された均圧水の電気伝導率を漏洩検知センサー４２によって検知している。反応槽２０の内筒（２２）に腐食による損傷が発生して内筒（２２）内の混合流体が筒間空間に漏洩すると、均圧水中に硫酸や塩酸が混じるようになる。均圧水は、通常であれば清水だけからなるので、電気伝導率は極めて低い値になっている。この均圧水に硫酸や塩酸が混入すると、漏洩検知センサー４２によって検知される電気伝導率が急に高くなる。これにより、内筒（２２）から筒間空間への混合流体の漏洩が検知される。
【００６１】
プログラマブルシーケンサーは、漏洩検知センサー４２によって検知される電気伝導率が所定の閾値よりも高くなったことに基づいて、混合流体の漏洩が発生したことを把握する。そして、漏洩が発生した場合には、警報を発信する。より詳しくは、制御盤の漏洩発生警報ランプを点灯させる。
【００６２】
この点灯により、混合流体の漏洩が発生したことを知った作業者は、流体浄化装置を停止させたり、内筒（２２）と外筒（２１）との間の筒間空間から硫酸や塩酸を含む均圧水を除去したり、内筒２２を交換したりする。これにより、硫酸や塩酸を含む均圧水を接触させることによる外筒（２１）の損傷の発生を低減して、反応槽２０の外筒の腐食損傷箇所から高温高圧の流体を噴出させてしまう危険性を低減することができる。
【００６３】
なお、漏洩検知センサー４２に用いる電気伝導度計としては、東亜ＤＫＫ（株）社製のＣＭ−３０Ｒを例示することができる。
【００６４】
反応槽２０を水平方向に延在させる横置きの姿勢で配設した例について説明したが、鉛直方向に延在させる縦置きの姿勢で配設してもよい。また、水平方向や鉛直方向からそれぞれ傾斜させた傾斜姿勢で配設してもい。縦置きの姿勢や傾斜姿勢において、上方から下方に混合流体を流してもよいし、重力に逆らって混合流体を下方から上方に流してもよい。
【００６５】
次に、実施形態に係る流体浄化装置の一部の構成を他の構成に置き換えた各変形例の流体浄化装置について説明する。なお、以下に特筆しない限り、各変形例に係る流体浄化装置の構成は、実施形態と同様である。
［変形例１］
変形例１に係る流体浄化装置では、漏洩検知センサー４２として、ｐＨ計からなるものを用いている。かかるｐＨ計としては、日機装（株）社製の９７９４型を例示することができる。
【００６６】
反応槽２０の内筒（２２）に腐食による損傷が発生して内筒（２２）内の混合流体が筒間空間に漏洩すると、均圧水中に硫酸や塩酸が混じるようになる。均圧水は、通常であれば清水だけからなるので、ｐＨは７付近の値になっている。この均圧水に硫酸や塩酸が混入すると、漏洩検知センサー４２によって検知されるｐＨが急に低くなる。これにより、内筒（２２）から筒間空間への混合流体の漏洩が検知される。
【００６７】
プログラマブルシーケンサーは、漏洩検知センサー４２によって検知されるｐＨが所定の閾値よりも低くなったことに基づいて、混合流体の漏洩が発生したことを把握する。そして、漏洩が発生した場合には、制御盤の漏洩発生警報ランプを点灯させて警報を発信する。
【００６８】
［変形例２］
変形例２に係る流体浄化装置では、漏洩検知センサー４２として、吸光度計からなるものを用いている。反応槽２０の内筒（２２）に腐食による損傷が発生して内筒（２２）内の混合流体が筒間空間に漏洩すると、均圧水中に廃水が混じるようになる。均圧水は、通常であれば清水だけであり透明度が高いので、漏洩検知センサー４２によって検知される吸光度は非常に低い値になっている。この均圧水に廃水が混入すると、廃水中の浮遊物質により、漏洩検知センサー４２によって検知される吸光度が急に高くなる。これにより、内筒（２２）から筒間空間への混合流体の漏洩が検知される。
【００６９】
プログラマブルシーケンサーは、漏洩検知センサー４２によって検知される吸光度が所定の閾値よりも高くなったことに基づいて、混合流体の漏洩が発生したことを把握する。そして、漏洩が発生した場合には、制御盤の漏洩発生警報ランプを点灯させて警報を発信する。
【００７０】
［変形例３］
変形例３に係る流体浄化装置では、漏洩検知センサー４２として、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ：Inductively Coupled Plasma）発光分析装置からなるものを用いている。ＩＣＰ発光分析装置は、被検液体中に含まれる元素の組成を分析するものである。反応槽２０の内筒（２２）に腐食による損傷が発生して内筒（２２）内の混合流体が筒間空間に漏洩すると、均圧水中に微量のチタンが混入するようになる。内筒（２２）を構成しているチタンが硫酸や塩酸によって混合流体中に溶解されて均圧水中に流れ出るからである。
【００７１】
均圧水は、通常であれば清水だけでありチタンを全く含んでいない。内筒のチタンが混合流体中に溶け出してそれが均圧水に混入すると、漏洩検知センサー４２によってチタンが検知されるようになる。これにより、内筒（２２）から筒間空間への混合流体の漏洩が検知される。
【００７２】
プログラマブルシーケンサーは、漏洩検知センサー４２によってチタンが検出されたことに基づいて、混合流体の漏洩が発生したことを把握する。そして、漏洩が発生した場合には、制御盤の漏洩発生警報ランプを点灯させて警報を発信する。
【００７３】
［変形例４］
変形例４に係る流体浄化装置では、漏洩を検知するための専用の漏洩検知センサー４２を設けていない。その代わりに、均圧水圧力計４０を漏洩検知センサーとして兼用している。
【００７４】
また、変形例４に係る流体浄化装置においては、反応槽２０の内筒２２と外筒２１との間の筒間空間内における均圧水の圧力を、内筒２２内における混合流体の圧力よりも少し高めに維持するようになっている。このために、均圧水に関連する上述した第１閾値を、内筒２２内における混合流体の圧力目標値よりも少し高めの値に設定している。
【００７５】
腐食による損傷が内筒（２２）に発生して内筒と外筒（２１）との間の筒間空間と、内筒とが損傷箇所で連通すると、圧力のより高い筒間空間から内筒に多くの均圧水が流れ込み始める。内筒２２内に流れ込んだ均圧水は、やがて内筒から搬送管１６内に排出される。このようにして均圧水が排出されるようになると、均圧水圧力計４０によって検知される圧力が急激に低下する。
【００７６】
上述したように、均圧水圧力計４０によって検知される圧力が第１閾値を下回ると、第２清水タンク弁３６が開かれて、均圧水の循環経路内に清水が補充されるようになる。しかしながら、反応槽２０の内筒に損傷が発生して均圧水が内筒内に流れ出すようになると、均圧水の循環経路内に補充される清水の量よりも、筒間空間から内筒内に流れ出る均圧水の量が多くなる。このため、均圧水圧力計４０によって検知される圧力が低下し続けて、やがて第１閾値よりも低い所定の第２閾値を下回るようになる。これにより、内筒（２２）から筒間空間への混合流体の漏洩が検知される。
【００７７】
プログラマブルシーケンサーは、漏洩検知センサー４２によって検知される圧力が所定の第２閾値よりも低くなったことに基づいて、混合流体の漏洩が発生したことを把握する。そして、漏洩が発生した場合には、制御盤の漏洩発生警報ランプを点灯させて警報を発信する。
【００７８】
［変形例５］
変形例５に係る流体浄化装置では、変形例４に係る流体浄化装置と同様に、反応槽２０の内筒２２と外筒２１との間の筒間空間内における均圧水の圧力を、内筒２２内における混合流体の圧力よりも少し高めに維持するようになっている。また、漏洩検知センサー４２として、流量計からなるものを用いている。変形例４で述べたように、腐食による損傷が内筒（２２）に発生して内筒と外筒（２１）との間の筒間空間と、内筒とが損傷箇所で連通すると、圧力のより高い筒間空間から内筒に多くの均圧水が流れ込み始める。そして、第２清水タンク３５から均圧水の循環経路内に補充される清水の量よりも、筒間空間から内筒内に流れ出る均圧水の量が多くなる。これにより、循環経路内における均圧水の流量が急激に低下する。
【００７９】
プログラマブルシーケンサーは、漏洩検知センサー４２によって検知される流量度が所定の閾値よりも少なくなったことに基づいて、混合流体の漏洩が発生したことを把握する。そして、漏洩が発生した場合には、制御盤の漏洩発生警報ランプを点灯させて警報を発信する。
【００８０】
［変形例６］
図４において、反応槽２０内で触媒２５を通り過ぎた混合流体は、通常であれば、有機物の分解過程で生じた塩酸、硫酸、硝酸などの酸を少しだけ含有している状態になる。ところが、一時的に多量の有機物が反応槽２０に流入するなどの理由により、反応槽２０内における酸の発生量が一時的に大きく増加すると、触媒２５を通り過ぎた混合流体中に、多くの酸が残留することがある。酸を多く含む混合流体が反応槽２０から搬送管１６に送られると、搬送管１６の耐食層と基層とを容易に腐食させて、反応槽１６に穴を開けてしまうおそれがある。
【００８１】
そこで、変形例６に係る流体浄化装置では、搬送管１６についても、その損傷を迅速に検出できるようにしている。なお、変形例６に係る流体浄化装置においても、変形例４に係る流体浄化装置と同様に、反応槽２０の内筒２２と外筒２１との間の筒間空間内における均圧水の圧力を、内筒２２内における混合流体の圧力よりも少し高めに維持するようになっている。
【００８２】
図８は、変形例６に係る流体浄化装置の反応槽２０及び搬送管１６を示す縦断面図である。変形例６に係る流体浄化装置においては、搬送管１６として、反応槽２０と同様の二重筒構造を具備するものを用いている。つまり、搬送管１６は、外筒１６ｂと、これの内部に配設された内筒１６ａとを具備している。搬送管１６の内筒１６ａは、反応槽２０の内筒２２と同じ材料からなっている。
【００８３】
搬送管１６の内筒１６ａと、反応槽２０の内筒２２とは、互いに連通するように、互いの端部が出口カップリング１８の内部で突き当てられている。また、出口カップリング１８の内部においては、搬送管１６の外筒１６ｂの端部と、反応槽２０の外筒２１の端部とが、パッキンを介して互いに突き当たっている。これにより、反応槽２０の筒間空間と、搬送管１６の筒間空間とが互いに連通している。
【００８４】
反応槽２０の内筒２０内を図中左側から右側に向けて移動した混合流体は、搬送管１６の内筒１６ａにおける図中左側の端部に流入する。そして、搬送管１６の内筒１６ａ内を図中左側から右側に向けて移動した後、内筒１６ａから排出される。
【００８５】
均圧水は、搬送管１６の図中左側の端部付近において、搬送管１６にける内筒１６ａと外筒１６ｂとの間の筒間空間に送られた後、同筒間空間内を図中右側から左側に向けて移動する。そして、同筒間空間の図中左側端部まで移動すると、反応槽２０の筒間空間における図中右側端部に流入する。その後、反応槽２０の筒間空間内を図中右側から左側に向けて移動した後、同筒間空間の図中左側端部付近にて、同筒間空間から排出されて、均圧水冷却装置（３９）に至る。
【００８６】
かかる構成において、反応槽２０の内筒２２と、搬送管１６の内筒１６ａとのうち、何れか一方に、腐食による損傷が発生して内筒（２２又は１６ａ）内の混合流体が筒間空間に漏洩すると、均圧水中に硫酸や塩酸が混じるようになる。これにより、漏洩検知センサー（４２）によって検知される電気伝導率が急に高くなることで、内筒（２２又は１６ａ）から筒間空間への混合流体の漏洩が検知される。かかる構成では、搬送管１６の腐食損傷箇所から高温高圧の流体を噴出させしまう危険性を低減することができる。
【００８７】
［実施例］
次に、実施形態に係る流体浄化装置に、より特徴的な構成を付加した実施例の流体浄化装置について説明する。なお、以下に特筆しない限り、実施例に係る流体浄化装置の構成は、実施形態と同様である。
流体浄化装置において、反応槽２０の大きさは、流体浄化装置が設置される施設から排出される廃水の量や、流体浄化装置の１日あたりの運転時間などに基づいて決定される。１日あたりの運転時間が短くなるほど、単位時間あたりに処理しなければならない廃水の量が多くなるので、反応槽２０を大きくする必要がある。コストの観点からすれば、夜間も運転して１日あたりの運転時間をできるだけ長くすることが望ましい。
【００８８】
ところが、夜間は作業員が不在になる。このため、内筒（２２）の損傷による混合流体の筒間空間への漏洩が夜間に発生すると、筒間空間内に漏洩した混合流体を筒間空間から除去する作業が翌朝まで行われずに、外筒（２１）の腐食を大きく進行させてしまうおそれがある。
【００８９】
そこで、実施例に係る流体浄化装置においても、変形例４に係る流体浄化装置と同様に、反応槽２０の内筒２２と外筒２１との間の筒間空間内における均圧水の圧力を、内筒２２内における混合流体の圧力よりも少し高めに維持するようになっている。そして、実施形態に係る流体浄化装置では、内筒から筒間空間への混合流体の漏洩が検知された場合に、筒間空間から混合流体を除去する工程を、プログラマブルシーケンサーの制御によって自動で行うようになっている。図７は、内筒から筒間空間への混合流体の漏洩が検知された場合にプログラマブルシーケンサーによって実施される緊急措置処理の各工程を示すフローチャートである。
【００９０】
筒間空間への混合流体の漏洩が検知されたことに基づいて緊急措置処理を開始したプログラマブルシーケンサーは、まず、原水タンク弁３０を閉じた後（ステップ１：以下、ステップをＳと記す）、第１清水タンク弁３２を開く（Ｓ２）。これにより、原水供給ポンプ３によって反応槽２０の内筒内に圧送される流体を、廃水から清水に切り替える。この切り替えにより、反応槽２０内での有機物の酸化分解反応を停止させても、浄化されていない廃水を排出してしまうことがなくなる。
【００９１】
次に、プログラマブルシーケンサーは、酸化剤圧送ポンプ６を停止させる（Ｓ３）ことで、反応槽２０内への空気の圧送を停止させる。この停止により、やがて反応槽２０の内筒内の酸素がなくなって、内筒内での有機物の酸化分解反応が停止する。
【００９２】
プログラマブルシーケンサーは、酸化剤圧送ポンプ６を停止させると、次に、予備加熱ヒーター３３及び反応槽ヒーター２３をそれぞれ強制停止させる（Ｓ４）。これにより、ヒーターによる加熱で反応槽２０内の混合流体や均圧水を昇温せしめてしまうことが回避される。
【００９３】
ヒーターの強制停止によって外部からの加熱を停止させたプログラマブルシーケンサーは、次に、均圧水冷却装置３９を作動させて均圧水の循環経路内で均圧水の冷却を開始した後（Ｓ５）、均圧水ポンプ３７の駆動速度を増加させる（Ｓ６）。これにより、循環経路内における均圧水の流速を速めて、反応槽２０の内筒の損傷箇所を介した筒間空間から内筒内への均圧水の逆流量を増加させる。筒間空間内の均圧水が内筒の損傷箇所を介して内筒内に逆流することで、均圧水に混じってしまった混合流体が少しずつ内筒に戻される。これとともに、後述する理由により、第２清水タンク３５内の清水が循環経路内の均圧水に適宜補充されることで、均圧水における混合流体濃度が徐々に低下していく。即ち、均圧水に混じってしまった混合流体が徐々に除去されていく。
【００９４】
次いで、プログラマブルシーケンサーは、循環経路内における均圧水の圧力が上述した第１閾値よりも低い場合には（Ｓ７でＹ）、第２清水タンク弁３６を開いて循環経路内の均圧水に清水を補充する（Ｓ８）。これに対し、均圧水の圧力が第１閾値以上である場合には（Ｓ７でＮ）、第２清水タンク弁３６を閉じて清水の補充を停止させる（Ｓ９）。
【００９５】
その後、プログラマブルシーケンサーは、反応槽２０内の温度について、５０℃以上であるか否かを判定する（Ｓ１０）。そして、５０℃以上である場合には（Ｓ１０でＹ）、処理フローを上述したＳ７にループさせる。これに対し、５０℃以上でない場合には（Ｓ１０でＮ）、Ｓ１１以降の工程を実施する。このような処理フローにより、反応槽２０内の温度が５０℃未満になるまで、反応槽２０の内筒や、均圧水の循環経路に清水が供給され続ける。
【００９６】
反応槽２０内の温度が５０℃未満になると（Ｓ１０でＮ）、プログラマブルシーケンサーは、出口弁１３を大きく開放して（Ｓ１１）、出口弁１３による圧力規制を解除することで、反応槽２０の内筒内の圧力を下げる。また、圧力調整弁４１も大きく開放して（Ｓ１２）、圧力調整弁による圧力規制を解除することで、均圧水の循環経路内における均圧水圧力を下げる。その後、内筒内の圧力と、循環経路内の圧力とがそれぞれ常圧まで下がると（Ｓ１３でＹ、及びＳ１４でＹ）、原水供給ポンプ３及び均圧水ポンプ３７を停止させて（Ｓ１５）、一連の処理フローを終了する。
【００９７】
かかる構成では、筒間空間内の均圧水から硫酸や塩酸を殆ど除去し、筒間空間内の均圧水や、内筒内の流体の圧力や温度を下げた状態で、流体浄化装置を自動停止させる。これにより、作業員がいないときに反応槽２０の内筒の損傷が発生して筒間空間への混合流体の漏洩が発生しても、筒間空間に混入してしまった硫酸や塩酸を自動で除去して、酸による外筒（２１）の腐食の発生をより確実に抑えることができる。
【００９８】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
筒状の外筒体（例えば外筒２１）と、これの内側に配設された内筒体（例えば内筒２２）とからなる二重筒構造を具備し、前記内筒体の中で浄化対象流体（例えば廃水Ｗ）に含まれる有機物の酸化分解反応を発生させるための反応槽（例えば反応槽２０）と、前記内筒体の中に浄化対象流体を圧送する浄化前流体圧送手段（例えば原水供給ポンプ３）と、前記内筒体の中に酸化剤を圧送する酸化剤圧送手段（例えば酸化剤圧送ポンプ６）と、前記内筒体と前記外筒体との間の筒間空間に前記内筒体を外側から加圧するための加圧用流体を圧送する加圧用流体圧送手段（例えば均圧水ポンプ３７）と、前記内筒体内の流体を加熱する加熱手段（例えば反応槽ヒーター２３）とを有し、前記内筒体の中で浄化対象流体と酸化剤とを加圧及び加熱しながら筒長手方向の一端側から他端側に向けて送る過程で前記浄化対象流体中の有機物を酸化分解し、この酸化分解によって浄化された浄化済み流体を筒長手方向の他端側で前記内筒体内から排出する流体浄化装置において、
前記内筒体の腐食損傷箇所を介した前記内筒体内から前記筒間空間内への流体の漏洩を検知する漏洩検知手段（例えば漏洩検知センサー４２）と、前記漏洩検知手段によって液体の漏洩が検知されたことに基づいて警報を発信する警報発信手段（例えばプログラマブルシーケンサー）とを設けたことを特徴とするものである。
【００９９】
［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａにおいて、前記筒間空間内の流体、又は前記筒間空間を経由した後に前記反応槽から排出された流体、における電気伝導率の変化に基づいて前記内筒体内から前記筒間空間内への流体の漏洩を検知させるように、前記漏洩検知手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、電気伝導率計を利用して内筒から筒間空間への流体の漏洩の有無を検知することができる。
【０１００】
［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ａにおいて、前記筒間空間内の流体、又は前記筒間空間を経由した後に前記反応槽から排出された流体、におけるｐＨの変化に基づいて前記内筒体内から前記筒間空間内への液体の漏洩を検知させるように、前記漏洩検知手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、ｐＨ計を利用して内筒から筒間空間への流体の漏洩の有無を検知することができる。
【０１０１】
［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様Ａにおいて、前記筒間空間内の流体、又は前記筒間空間を経由した後に前記反応槽から排出された流体、における吸光度の変化に基づいて前記内筒体内から前記筒間空間内への流体の漏洩を検知させるように、前記漏洩検知手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、吸光度計を利用して内筒内から筒間空間への流体の漏洩の有無を検知することができる。
【０１０２】
［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ａにおいて、前記筒間空間内の流体、又は前記筒間空間を経由した後に前記反応槽から排出された流体、における元素組成の変化に基づいて前記内筒体内から前記筒間空間内への流体の漏洩を検知させるように、前記漏洩検知手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、ＩＣＰ発光分析装置を利用して内筒内から筒間空間への流体の漏洩の有無を検知することができる。
【０１０３】
［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ａにおいて、前記筒間空間内の加圧用流体の圧力を、前記内筒体内の流体の圧力よりも高くするようにそれら圧力を調整する圧力調整手段（例えば圧力調整弁４１）を設けるとともに、前記筒間空間内の流体、又は前記筒間空間を経由した後に前記反応槽から排出された流体、における圧力変化に基づいて前記内筒体内から前記筒間空間内への流体の漏洩を検知させるように、前記漏洩検知手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、圧力計を利用して内筒内から筒間空間への流体の漏洩の有無を検知することができる。
【０１０４】
［態様Ｇ］
態様Ｇは、態様Ａにおいて、前記加圧用流体圧送手段によって前記筒間空間における筒長手方向の一端側又は他端側に圧送された加圧用流体を、筒長手方向における反対側から前記筒間空間の外に排出する加圧用流体排出手段（例えば均圧水排出部２１ｂ）と、前記筒間空間内の加圧用流体の圧力を、前記内筒体内の流体の圧力よりも高くするようにそれら圧力を調整する圧力調整手段（例えば圧力調整弁４１）とを設けるとともに、前記筒間空間内の流体、又は前記筒間空間を経由した後に前記反応槽から排出された流体、における流量変化に基づいて前記内筒体内から前記筒間空間内への流体の漏洩を検知させるように、前記漏洩検知手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、流量計を利用して内筒内から筒間空間への流体の漏洩の有無を検知することができる。
【０１０５】
［態様Ｈ］
態様Ｈは、態様Ａ〜Ｇの何れかにおいて、前記漏洩検知手段によって流体の漏洩が検知されたことに基づいて、前記加熱手段（例えば反応槽ヒーター２３）による加熱を停止させる処理を実施する制御手段（例えばプログラマブルシーケンサー）を設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、漏洩が検知された場合に、加熱手段を停止させることで、反応槽内の流体の温度低下を促すことができる。
【０１０６】
［態様Ｉ］
態様Ｉは、態様Ｈにおいて、前記内筒体の中における筒長手方向の一端側に冷却用流体を圧送する冷却用流体圧送手段（例えば原水供給ポンプ３）を設けるとともに、前記漏洩検知手段によって流体の漏洩が検知されたことに基づいて、前記浄化前流体圧送手段による浄化対象流体の圧送を停止させ、且つ前記冷却用流体圧送手段による冷却用流体の圧送を開始させる処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、内筒内から筒間空間への流体の漏洩が検知された場合に、反応槽への浄化対象流体の供給を停止させることで、浄化されない浄化対象流体を反応槽から排出することなく、筒間空間からの酸の除去操作を行うことができる。また、冷却用流体としての清水を内筒内に供給することで、内筒内の流体の温度を迅速に下げることができる。
【０１０７】
［態様Ｊ］
態様Ｊは、態様Ｈ又はＩにおいて、前記漏洩検知手段によって流体の漏洩が検知されたことに基づいて、前記加圧用流体圧送手段による加圧用流体の単位時間あたりの圧送量を増加させる処理と、前記漏洩検知手段によって流体の漏洩が検知されたことに基づいて、前記酸化剤圧送手段による酸化剤の圧送を停止させる処理とを実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、流体の漏洩が検知された場合に、酸化剤の圧送を停止することで、反応槽内での有機物の酸化分解反応を迅速停止させて、酸化分化に伴う酸の発生を停止させることができる。また、加圧用流体の単位時間あたりの圧送量を増加させることで、内筒の損傷箇所を介した筒間空間から内筒への加圧用流体（例えば均圧水）の逆流を促して、筒間空間内から酸を除去することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
３：原水供給ポンプ（浄化前流体圧送手段）
６：酸化剤圧送ポンプ（酸化剤圧送手段）
２０：反応槽
２１：外筒（外筒体）
２２：内筒（内筒体）
２３：反応槽ヒーター（加熱手段）
３７：均圧水ポンプ（加圧用流体圧送手段）
４２：漏洩検知センサー（漏洩検知手段）
Ｗ：廃水（浄化対象流体）
Ａ：空気（酸化剤）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０９】
【特許文献１】特開２００３−１７５３２６号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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