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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023143644
(43)【公開日】2023-10-06
(54)【発明の名称】ＣＯ２固定化システム及びＣＯ２固定化方法
(51)【国際特許分類】
B28C 7/16 20060101AFI20230928BHJP
B28C 5/42 20060101ALI20230928BHJP
B09B 3/38 20220101ALI20230928BHJP
B09B 5/00 20060101ALI20230928BHJP
【ＦＩ】
B28C7/16
B28C5/42
B09B3/38 ZAB
B09B5/00 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022168605
(22)【出願日】2022-10-20
(31)【優先権主張番号】P 2022048366
(32)【優先日】2022-03-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000001373
【氏名又は名称】鹿島建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100122781
【弁理士】
【氏名又は名称】近藤 寛
(74)【代理人】
【識別番号】100182006
【弁理士】
【氏名又は名称】湯本 譲司
(72)【発明者】
【氏名】坂根 英之
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 賢三
(72)【発明者】
【氏名】坂田 昇
(72)【発明者】
【氏名】丹 秀男
(72)【発明者】
【氏名】坂井 吾郎
(72)【発明者】
【氏名】亀井 良至
(72)【発明者】
【氏名】高村 尚
(72)【発明者】
【氏名】小野 かよこ
(72)【発明者】
【氏名】瀬尾 昭治
(72)【発明者】
【氏名】リン ブーンケン
(72)【発明者】
【氏名】田中 真弓
(72)【発明者】
【氏名】吉田 祐麻
(72)【発明者】
【氏名】閑田 徹志
(72)【発明者】
【氏名】取違 剛
【テーマコード（参考）】
4D004
4G056
【Ｆターム（参考）】
4D004AA33
4D004CA10
4D004CA13
4D004CA15
4D004CB01
4D004CB46
4D004CC03
4D004CC20
4D004DA03
4D004DA10
4D004DA20
4G056AA06
4G056CD47
4G056CE05
(57)【要約】
【課題】ＣＯ２の排出量を削減すると共に、未使用の生コンを適切に処理できるＣＯ２固定化システム及びＣＯ２固定化方法を提供する。
【解決手段】一実施形態に係るＣＯ２固定化システム１は、未使用の生コンＣに水Ｗを注入する水注入手段３と、水注入手段３によって水Ｗが注入された未使用の生コンＣを生コン車２から受けて生コンＣから骨材Ｃ１を分離する振動篩５と、振動篩５の下方に位置するタンク６と、タンク６の内部に設けられ、振動篩５から落下した生コンＣを撹拌して生コンＣをスラリー状に改質する撹拌機７と、タンク６から延び出す配管８と、配管８を介してタンク６からスラリー状の生コンＣを受け入れる原水槽を有し、スラリー状の生コンＣを固液分離する濁水処理設備１０とを備える。濁水処理設備１０は、原水槽に受け入れられた生コンＣに炭酸ガスを供給して生コンＣに炭酸ガスを固定化させる炭酸ガス供給装置を有する。
【選択図】図１
【解決手段】一実施形態に係るＣＯ２固定化システム１は、未使用の生コンＣに水Ｗを注入する水注入手段３と、水注入手段３によって水Ｗが注入された未使用の生コンＣを生コン車２から受けて生コンＣから骨材Ｃ１を分離する振動篩５と、振動篩５の下方に位置するタンク６と、タンク６の内部に設けられ、振動篩５から落下した生コンＣを撹拌して生コンＣをスラリー状に改質する撹拌機７と、タンク６から延び出す配管８と、配管８を介してタンク６からスラリー状の生コンＣを受け入れる原水槽を有し、スラリー状の生コンＣを固液分離する濁水処理設備１０とを備える。濁水処理設備１０は、原水槽に受け入れられた生コンＣに炭酸ガスを供給して生コンＣに炭酸ガスを固定化させる炭酸ガス供給装置を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
生コン車の内部に収容された未使用の生コンに水を注入する水注入手段と、
前記水注入手段によって水が注入された前記未使用の生コンを前記生コン車から受けて前記生コンから骨材を分離する振動篩と、
前記振動篩の下方に位置するタンクと、
前記タンクの内部に設けられ、前記振動篩から落下した前記生コンを撹拌して前記生コンをスラリー状に改質する撹拌機と、
前記タンクから延び出す配管と、
前記配管を介して前記タンクからスラリー状の前記生コンを受け入れる原水槽を有し、スラリー状の前記生コンを固液分離する濁水処理設備と、
を備え、
前記濁水処理設備は、
前記原水槽に受け入れられた前記生コンに炭酸ガスを供給して前記生コンに前記炭酸ガスを固定化させる炭酸ガス供給装置を有する、
ＣＯ２固定化システム。
前記水注入手段によって水が注入された前記未使用の生コンを前記生コン車から受けて前記生コンから骨材を分離する振動篩と、
前記振動篩の下方に位置するタンクと、
前記タンクの内部に設けられ、前記振動篩から落下した前記生コンを撹拌して前記生コンをスラリー状に改質する撹拌機と、
前記タンクから延び出す配管と、
前記配管を介して前記タンクからスラリー状の前記生コンを受け入れる原水槽を有し、スラリー状の前記生コンを固液分離する濁水処理設備と、
を備え、
前記濁水処理設備は、
前記原水槽に受け入れられた前記生コンに炭酸ガスを供給して前記生コンに前記炭酸ガスを固定化させる炭酸ガス供給装置を有する、
ＣＯ２固定化システム。
【請求項2】
前記生コンに固定化された前記炭酸ガスの量を測定する測定部を有する、
請求項１に記載のＣＯ２固定化システム。
請求項１に記載のＣＯ２固定化システム。
【請求項3】
前記生コン車の内部に収容された未使用の生コンに凝結遅延剤を添加する凝結遅延剤添加手段を備える、
請求項１又は２に記載のＣＯ２固定化システム。
請求項１又は２に記載のＣＯ２固定化システム。
【請求項4】
複数の前記振動篩、及び複数の前記タンクを備え、
複数の前記振動篩は、前記生コン車から生コンを受け入れる第１振動篩と、前記第１振動篩から落下した生コンを受け入れる第２振動篩とを含んでおり、
複数の前記タンクは、前記第１振動篩の下方に位置する第１タンクと、前記第２振動篩の下方に位置する第２タンクとを含んでおり、
前記第１タンクから前記第２振動篩の上方まで延びる移送管と、
前記移送管に設けられており、前記第１タンクから前記第２振動篩に生コンを搬送するポンプと、を備え、
前記配管は、前記第２タンクから延び出している、
請求項１又は２に記載のＣＯ２固定化システム。
複数の前記振動篩は、前記生コン車から生コンを受け入れる第１振動篩と、前記第１振動篩から落下した生コンを受け入れる第２振動篩とを含んでおり、
複数の前記タンクは、前記第１振動篩の下方に位置する第１タンクと、前記第２振動篩の下方に位置する第２タンクとを含んでおり、
前記第１タンクから前記第２振動篩の上方まで延びる移送管と、
前記移送管に設けられており、前記第１タンクから前記第２振動篩に生コンを搬送するポンプと、を備え、
前記配管は、前記第２タンクから延び出している、
請求項１又は２に記載のＣＯ２固定化システム。
【請求項5】
前記濁水処理設備は、前記原水槽から延びると共に密閉された管路を有し、
前記炭酸ガス供給装置は、前記管路を通る生コンに炭酸ガスを供給する、
請求項１又は２に記載のＣＯ２固定化システム。
前記炭酸ガス供給装置は、前記管路を通る生コンに炭酸ガスを供給する、
請求項１又は２に記載のＣＯ２固定化システム。
【請求項6】
前記管路に設けられており、前記管路を通る前記生コン及び炭酸ガスを撹拌する撹拌装置を備える、
請求項５に記載のＣＯ２固定化システム。
請求項５に記載のＣＯ２固定化システム。
【請求項7】
前記生コン車から投入された生コンから粗骨材を分離するスクリューコンベアを備える、
請求項１又は２に記載のＣＯ２固定化システム。
請求項１又は２に記載のＣＯ２固定化システム。
【請求項8】
前記炭酸ガス供給装置は、ＤＡＣ装置、前記生コン車、及び、現場に配置された機械設備、の少なくともいずれかから排出された炭酸ガスを前記生コンに供給する、
請求項１又は２に記載のＣＯ２固定化システム。
請求項１又は２に記載のＣＯ２固定化システム。
【請求項9】
前記原水槽に受け入れられる前記生コンのｐＨが１３以下である、
請求項１又は２に記載のＣＯ２固定化システム。
請求項１又は２に記載のＣＯ２固定化システム。
【請求項10】
前記濁水処理設備は、前記炭酸ガス供給装置によって炭酸ガスが供給された生コンを凝集する凝集槽を有し、
前記凝集槽に凝集された凝集物が載せられるポーラスコンクリートを備え、
前記凝集物は、前記ポーラスコンクリートの上において乾燥される、
請求項１又は２に記載のＣＯ２固定化システム。
前記凝集槽に凝集された凝集物が載せられるポーラスコンクリートを備え、
前記凝集物は、前記ポーラスコンクリートの上において乾燥される、
請求項１又は２に記載のＣＯ２固定化システム。
【請求項11】
前記水注入手段は、前記生コン車の内部に収容された生コンの量の５倍以上の水を注入する、
請求項１又は２に記載のＣＯ２固定化システム。
請求項１又は２に記載のＣＯ２固定化システム。
【請求項12】
前記水注入手段、前記振動篩、前記タンク、前記撹拌機、前記配管、及び前記濁水処理設備が現場に設けられており、
前記濁水処理設備が既設の濁水処理設備である、
請求項１又は２に記載のＣＯ２固定化システム。
前記濁水処理設備が既設の濁水処理設備である、
請求項１又は２に記載のＣＯ２固定化システム。
【請求項13】
前記炭酸ガス供給装置は、前記原水槽からの前記生コンを受け入れる受容槽と、前記受容槽から延在しており前記生コンが通る経路部と、前記経路部を通る前記生コンに微細気泡としての前記炭酸ガスを供給する微細気泡供給部と、を有する、
請求項１又は２に記載のＣＯ２固定化システム。
請求項１又は２に記載のＣＯ２固定化システム。
【請求項14】
前記経路部の一端及び他端は前記受容槽に接続されており、
前記生コンは、前記経路部及び前記受容槽を循環し、
前記微細気泡供給部は、前記経路部の一端から出て前記経路部の他端に向かう前記生コンに前記微細気泡を供給する、
請求項１３に記載のＣＯ２固定化システム。
前記生コンは、前記経路部及び前記受容槽を循環し、
前記微細気泡供給部は、前記経路部の一端から出て前記経路部の他端に向かう前記生コンに前記微細気泡を供給する、
請求項１３に記載のＣＯ２固定化システム。
【請求項15】
前記受容槽が受け入れる前記生コンにおけるセメントと水の比が１：Ｘである（但しＸは２以上の実数である）、
請求項１３に記載のＣＯ２固定化システム。
請求項１３に記載のＣＯ２固定化システム。
【請求項16】
前記受容槽に設けられており、前記微細気泡が供給された前記生コンを撹拌する撹拌部材を備える、
請求項１４に記載のＣＯ２固定化システム。
請求項１４に記載のＣＯ２固定化システム。
【請求項17】
生コン車の内部に収容された未使用の生コンに水を注入する工程と、
前記水が注入された前記未使用の生コンを振動篩が受けて、前記振動篩が前記生コンから骨材を分離する工程と、
前記振動篩から落下した前記生コンをタンクの内部において撹拌して前記生コンをスラリー状に改質する工程と、
前記タンクからスラリー状の前記生コンを濁水処理設備の原水槽に移送する工程と、
前記原水槽に受け入れられた前記生コンに炭酸ガスを供給して前記生コンに前記炭酸ガスを固定化する工程と、
を備える、
ＣＯ２固定化方法。
前記水が注入された前記未使用の生コンを振動篩が受けて、前記振動篩が前記生コンから骨材を分離する工程と、
前記振動篩から落下した前記生コンをタンクの内部において撹拌して前記生コンをスラリー状に改質する工程と、
前記タンクからスラリー状の前記生コンを濁水処理設備の原水槽に移送する工程と、
前記原水槽に受け入れられた前記生コンに炭酸ガスを供給して前記生コンに前記炭酸ガスを固定化する工程と、
を備える、
ＣＯ２固定化方法。
【請求項18】
前記炭酸ガスを固定化する工程は、
前記原水槽からの前記生コンを受容槽に受け入れる工程と、
前記受容槽から延在する経路部に前記生コンを通す工程と、
前記経路部を通る前記生コンに微細気泡供給部が微細気泡としての前記炭酸ガスを供給する工程と、を備える、
請求項１７に記載のＣＯ２固定化方法。
前記原水槽からの前記生コンを受容槽に受け入れる工程と、
前記受容槽から延在する経路部に前記生コンを通す工程と、
前記経路部を通る前記生コンに微細気泡供給部が微細気泡としての前記炭酸ガスを供給する工程と、を備える、
請求項１７に記載のＣＯ２固定化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、未使用の生コンに炭酸ガスを固定化するＣＯ２固定化システム及びＣＯ２固定化方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特開平９－１２３１５６号公報には、未使用生コンクリートの再利用方法が記載されている。この再利用方法では、アジテータ車から未使用の生コンクリートが分離装置に供給される。分離装置は、供給された生コンクリートをふるい分けする供給部と、ふるい分けされた生コンクリートを排出する排出部とを有する。供給部には、グルコン酸等の凝結遅延剤を０．０５～０．５％含有する水溶液を生コンクリートに噴射する２つの噴射ノズルが設けられる。
【0003】
供給部のふるい目の下部、及び排出部のふるい目の下部には、ホッパーが設けられる。供給部のふるい目の下部に位置するホッパーは、セメントと凝結遅延剤を含む細骨材含有スラッジ水を捕集する。排出部のふるい目の下部に位置するホッパーは、寸法２０～４０ｍｍの粗骨材を捕集する。寸法２０～４０ｍｍの粗骨材は、積み上げ保存され、再度原料骨材として用いられる。
【0004】
細骨材含有スラッジ水は、スクリュー型分級機、振動ふるい型分級機又はトロンメル分級機に供給され、細骨材が分離される。細骨材が分離されたセメントスラッジ水はスラッジ水タンクに貯留され、翌日以降、輸送管によりバッチャープラントに輸送される。バッチャープラントに輸送されたセメントスラッジ水は、フレッシュコンクリートの原料として使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平９－１２３１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、セメントを製造するときには大量のＣＯ２（炭酸ガス）が排出されることがあり、当該セメントを使ってコンクリート構造物が構築されるとＣＯ２の排出量が増大するという問題が起こりうる。また、未使用の生コンが減っていないという現状がある。よって、ＣＯ２を削減すると共に未使用の生コンを適切に処理することが求められる。
【0007】
本開示は、ＣＯ２の排出量を削減すると共に、未使用の生コンを適切に処理できるＣＯ２固定化システム及びＣＯ２固定化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示に係るＣＯ２固定化システムは、（１）生コン車の内部に収容された未使用の生コンに水を注入する水注入手段と、水注入手段によって水が注入された未使用の生コンを生コン車から受けて生コンから骨材を分離する振動篩と、振動篩の下方に位置するタンクと、タンクの内部に設けられ、振動篩から落下した生コンを撹拌して生コンをスラリー状に改質する撹拌機と、タンクから延び出す配管と、配管を介してタンクからスラリー状の生コンを受け入れる原水槽を有し、スラリー状の生コンを固液分離する濁水処理設備と、を備える。濁水処理設備は、原水槽に受け入れられた生コンに炭酸ガスを供給して生コンに炭酸ガスを固定化させる炭酸ガス供給装置を有する。
【0009】
このＣＯ２固定化システムでは、生コン車の内部に収容された未使用の生コンに水が注入される。水の注入によって生コンのアルカリ度を低減させることができる。振動篩は、生コン車から生コンを受け入れて生コンから骨材を分離する。振動篩の下方にはタンクが設けられ、タンクの内部には振動篩から落下した生コンをスラリー状に改質する撹拌機が設けられる。タンクからは配管が延び出しており、スラリー状の生コンは当該配管を介して濁水処理設備に供給されて固液分離される。従って、未使用の生コンを濁水処理設備によって適切に処理することができる。また、濁水処理設備は、生コンに炭酸ガスを供給して生コンに炭酸ガスを固定化させる炭酸ガス供給装置を備える。例えば、現場で排出される炭酸ガスを炭酸ガス供給装置が生コンに供給して生コンに炭酸ガスを固定化させることにより、生コンを適切に処理できると共に現場からのＣＯ２の排出量を削減することができる。
【0010】
（２）上記（１）において、ＣＯ２固定化システムは、生コンに固定化された炭酸ガスの量を測定する測定部を有してもよい。この場合、生コンに固定化された炭酸ガスの量が測定部によって測定されるので、削減されたＣＯ２の量を測定部によって測定することができる。
【0011】
（３）上記（１）又は（２）において、ＣＯ２固定化システムは、生コン車の内部に収容された未使用の生コンに凝結遅延剤を添加する凝結遅延剤添加手段を備えてもよい。この場合、未使用の生コンに凝結遅延剤が添加されるので、生コンを炭酸ガスと反応しやすくすることができる。従って、ＣＯ２の排出量をより削減することができる。
【0012】
（４）上記（１）～（３）のいずれかにおいて、ＣＯ２固定化システムは、複数の振動篩、及び複数のタンクを備えてもよい。複数の振動篩は、生コン車から生コンを受け入れる第１振動篩と、第１振動篩から落下した生コンを受け入れる第２振動篩とを含んでおり、複数のタンクは、第１振動篩の下方に位置する第１タンクと、第２振動篩の下方に位置する第２タンクとを含んでいてもよい。ＣＯ２固定化システムは、第１タンクから第２振動篩の上方まで延びる移送管と、移送管に設けられており、第１タンクから第２振動篩に生コンを搬送するポンプと、を備えてもよく、配管は、第２タンクから延び出していてもよい。この場合、複数の振動篩、及び複数のタンクが設けられることにより、生コンから粗骨材及び細骨材を分離させることができる。
【0013】
（５）上記（１）～（４）のいずれかにおいて、濁水処理設備は、原水槽から延びると共に密閉された管路を有し、炭酸ガス供給装置は、管路を通る生コンに炭酸ガスを供給してもよい。この場合、密閉された管路を通る生コンに炭酸ガスが供給されるので、管路からの炭酸ガスの漏れを抑制すると共に、生コンに対する炭酸ガスの固定をより効率よく行うことができる。従って、現場からのＣＯ２の排出量を一層削減することが可能となる。
【0014】
（６）上記（５）において、ＣＯ２固定化システムは、管路に設けられており、管路を通る生コン及び炭酸ガスを撹拌する撹拌装置を備えてもよい。この場合、密閉された管路の中で生コンと炭酸ガスとが撹拌されるので、生コンへの炭酸ガスの固定化を一層促進させることができる。従って、ＣＯ２の排出量の更なる削減に寄与する。
【0015】
（７）上記（１）～（６）のいずれかにおいて、ＣＯ２固定化システムは、生コン車から投入された生コンから粗骨材を分離するスクリューコンベアを備えてもよい。この場合、スクリューコンベアによって生コンから粗骨材を分離することができる。
【0016】
（８）上記（１）～（７）のいずれかにおいて、炭酸ガス供給装置は、ＤＡＣ装置、生コン車、及び、現場に配置された機械設備、の少なくともいずれかから排出された炭酸ガスを生コンに供給してもよい。この場合、ＤＡＣ装置、生コン車、及び、現場に配置された機械設備から排出された炭酸ガスを生コンへのＣＯ２の固定化のために有効利用することができる。
【0017】
（９）上記（１）～（８）のいずれかにおいて、原水槽に受け入れられる生コンのｐＨが１３以下であってもよい。この場合、生コンのｐＨが１３以下であることにより、生コンへの炭酸ガスの反応を一層促進できる。従って、炭酸ガスの固定化を促進して、現場からのＣＯ２の排出量をより確実に低減させることができる。
【0018】
（１０）上記（１）～（９）のいずれかにおいて、濁水処理設備は、炭酸ガス供給装置によって炭酸ガスが供給された生コンを凝集する凝集槽を有してもよい。ＣＯ２固定化システムは、凝集槽に凝集された凝集物が載せられるポーラスコンクリートを備えてもよく、凝集物は、ポーラスコンクリートの上において乾燥されてもよい。この場合、ポーラスコンクリートに凝集物が載せられることにより、凝集物から水分を除去し、凝集物を効率よく乾燥させることができる。
【0019】
（１１）上記（１）～（１０）のいずれかにおいて、水注入手段は、生コン車の内部に収容された生コンの量の５倍以上の水を注入してもよい。この場合、大量の水の注入によって生コンのｐＨをより下げることができるので、生コンに対する炭酸ガスの反応をより促進させることができる。従って、炭酸ガスの固定化をより促進して、現場からのＣＯ２の排出量を一層確実に低減させることができる。
【0020】
（１２）上記（１）～（１１）のいずれかにおいて、水注入手段、振動篩、タンク、撹拌機、配管、及び濁水処理設備が現場に設けられていてもよく、濁水処理設備が既設の濁水処理設備であってもよい。この場合、現場で生コンに対する炭酸ガスの固定化を行うことができると共に、既設の濁水処理設備を炭酸ガスの固定化のために有効利用することができる。
【0021】
（１３）上記（１）～（１２）のいずれかにおいて、炭酸ガス供給装置は、原水槽からの生コンを受け入れる受容槽と、受容槽から延在しており生コンが通る経路部と、経路部を通る生コンに微細気泡としての炭酸ガスを供給する微細気泡供給部と、を有してもよい。この場合、濁水処理設備において、受容槽は原水槽からの生コンを受け入れる。受容槽が受け入れた生コンは、受容槽から延在する経路部を通る。炭酸ガス供給装置は微細気泡供給部を有し、微細気泡供給部は経路部を通る生コンに微細気泡としての炭酸ガスを供給する。生コンに微細気泡としての炭酸ガスが供給されることにより、生コンと炭酸ガスとの反応効率を一層高めることができる。よって、生コンに対する炭酸ガスの固定率をより高めることができる。
【0022】
（１４）上記（１３）において、経路部の一端及び他端は受容槽に接続されていてもよく、生コンは、経路部及び受容槽を循環し、微細気泡供給部は、経路部の一端から出て経路部の他端に向かう生コンに微細気泡を供給してもよい。この場合、生コンは経路部及び受容槽を循環し、循環する生コンに微細気泡としての炭酸ガスが供給される。よって、生コンに対する微細気泡としての炭酸ガスの供給を複数回行うことができるので、生コンに対する炭酸ガスの固定率を更に高めることができる。
【0023】
（１５）上記（１３）又は（１４）において、受容槽が受け入れる生コンにおけるセメントと水の比が１：Ｘであってもよい（但しＸは２以上の実数である）。この場合、セメントに対する水の倍率がＸ以上であることにより、経路部における生コンの搬送をスムーズに行うことができる。
【0024】
（１６）上記（１４）において、ＣＯ２固定化システムは、受容槽に設けられており、微細気泡が供給された生コンを撹拌する撹拌部材を備えてもよい。この場合、微細気泡が供給された生コンが撹拌部材によって撹拌されるので、生コンに対する炭酸ガスの固定化を一層促進させることができる。従って、生コンに対する炭酸ガスの固定率を更に高めることができる。
【0025】
本開示に係るＣＯ２固定化方法は、（１７）生コン車の内部に収容された未使用の生コンに水を注入する工程と、水が注入された未使用の生コンを振動篩が受けて、振動篩が生コンから骨材を分離する工程と、振動篩から落下した生コンをタンクの内部において撹拌して生コンをスラリー状に改質する工程と、タンクからスラリー状の生コンを濁水処理設備の原水槽に移送する工程と、原水槽に受け入れられた生コンに炭酸ガスを供給して生コンに炭酸ガスを固定化する工程と、を備える。
【0026】
このＣＯ２固定化方法では、生コン車の内部に収容された未使用の生コンに水が注入されるので、水の注入によって生コンのアルカリ度を低減させることができる。生コン車からは未使用の生コンが振動篩に受け入れられ、振動篩は生コンから骨材を分離する。振動篩からは骨材以外の生コンが落下し、落下した生コンは撹拌機によってスラリー状に改質される。そして、スラリー状に改質された生コンは濁水処理設備に移送され、濁水処理設備の原水槽に受け入れられた生コンは炭酸ガスが供給されて炭酸ガスが固定化される。従って、前述したＣＯ２固定化システムと同様、例えば、現場で排出される炭酸ガスを生コンに供給して生コンに炭酸ガスを固定化させることにより、生コンを適切に処理できると共に現場からのＣＯ２の排出量を削減することができる。
【0027】
（１８）上記（１７）において、炭酸ガスを固定化する工程は、原水槽からの生コンを受容槽に受け入れる工程と、受容槽から延在する経路部に生コンを通す工程と、経路部を通る生コンに微細気泡供給部が微細気泡としての炭酸ガスを供給する工程と、を備えてもよい。この場合、原水槽からの生コンを受容槽が受け入れて、この生コンは受容槽から延在する経路部を通る。経路部を通る生コンに対しては、微細気泡供給部によって微細気泡としての炭酸ガスが供給される。生コンに微細気泡としての炭酸ガスが供給されることにより、生コンと炭酸ガスとの反応効率を一層高めることができるので、生コンに対する炭酸ガスの固定率をより高めることができる。
【発明の効果】
【0028】
本開示によれば、ＣＯ２の排出量を削減すると共に、未使用の生コンを適切に処理できる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】実施形態に係るＣＯ２固定化システムの構成を示す概略構成図である。
【図3】凝結遅延剤の添加量と打ち重ねが可能な時間間隔との関係の例を示すグラフである。
【図4】第１変形例に係るＣＯ２固定化システムの振動篩及びタンクを示す概略構成図である。
【図5】第２変形例に係るＣＯ２固定化システムを示す概略構成図である。
【図6】第３変形例に係るＣＯ２固定化システムの構成を示す概略構成図である。
【図8】（ａ）は、炭酸ガスの注入時間に対する水中の炭酸ガスの濃度の測定の結果を示すグラフである。（ｂ）は、上記の測定の経過日数と水中に残留した炭酸ガスの割合の例を示すグラフである。
【図9】（ａ）は、炭酸ガスの注入頻度と炭酸ガスの固定率との関係を測定した結果を示すグラフである。（ｂ）は、炭酸ガスの注入総量と炭酸ガスの固定率との関係を測定した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下では、図面を参照しながら本開示に係るＣＯ２固定化システム及びＣＯ２固定化方法の実施形態について説明する。図面の説明において同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。
【0031】
ＣＯ２固定化システム１は、建設現場Ａ（現場）に設けられる。建設現場Ａは、例えば、比較的大規模な建設現場であり、建設現場Ａには濁水処理設備１０が設置されている。ＣＯ２固定化システム１は、建設現場Ａにおいて発生した未使用の生コンＣを建設現場Ａの内部で処理する。従って、ＣＯ２固定化システム１によって、例えば、建設現場Ａからは戻りコン（発注したものの生コン車から荷下ろしせず返品する生コン）は生じない。
【0032】
ＣＯ２固定化システム１は、既設の濁水処理設備１０を用いて泥水又はコンクリートの洗い水を含む濁水を炭酸ガスで中性化（炭酸化）し、凝集剤で濁度を下げて得られた処理水を排出する。ＣＯ２固定化システム１は、濁水処理設備１０を備えることによって、残コン（未使用の生コン）を建設現場Ａにおいて処理する。
【0033】
ＣＯ２固定化システム１は、生コン車２（アジテータ車）の内部に収容された未使用の生コンＣに水Ｗを注入する水注入手段３と、生コン車２の内部に収容された未使用の生コンＣに凝結遅延剤Ｇを添加する凝結遅延剤添加手段４とを有する。水注入手段３は、例えば、生コン車２の内部に収容された未使用の生コンＣの量（一例として容積）の５倍以上且つ５０００倍以下の水Ｗを注入する。また、水注入手段３は、当該生コンＣの量の１０倍以上、５０倍以上、又は１００倍以上の水Ｗを注入してもよいし、１０００倍以下の水Ｗを注入してもよい。
【0034】
凝結遅延剤Ｇは、例えば、超遅延剤である。生コンＣへの水Ｗの注入によって生コンＣのｐＨを低下させ、生コンＣへの凝結遅延剤Ｇの添加によって生コンＣの凝結速度を調整する（遅くする）。例えば、生コン車２に収容された生コンＣは、生コン車２の内部において撹拌（一例として高速撹拌）される。
【0035】
生コン車２は、例えば、嵩上げ部２ｂを有し、嵩上げ部２ｂによって生コン車２の生コンＣの排出位置が嵩上げされている。例えば、生コン車２の生コンＣの排出位置は嵩上げ部２ｂによって振動篩５の天端よりも高くなっている。従って、生コン車２から振動篩５の天端に効率よく生コンＣを排出することが可能である。
【0036】
ＣＯ２固定化システム１は、生コン車２から生コンＣを受ける振動篩５と、振動篩５の下方に位置するタンク６（ピット）とを有する。生コン車２からは流動性が高い生コンＣが振動篩５に排出される。振動篩５は、水注入手段３から水Ｗが注入された未使用の生コンＣを生コン車２から受けて生コンＣから骨材Ｃ１を分離する。すなわち、振動篩５は、生コンＣに配合されている材料の分離を行う。
【0037】
振動篩５は、例えば、生コン車２から延在するように配置され、生コン車２から離隔するに従って斜め下方に延在している。振動篩５は、生コン車２から生コンＣを受け入れて生コンＣから骨材Ｃ１を分離する。振動篩５は、生コンＣから砕砂を沈降させ、セメントから砕砂を分離する。
【0038】
この場合、生コンＣの砕砂のみが細粒分として水中に分散されて濁水処理設備１０に供給されるので、生コンＣへの炭酸ガスの接触を一層効率化できる。なお、上記の分離は、水槽内における遠心分離によって行われてもよい。例えば、振動篩５は、生コンＣに含まれる寸法が５ｍｍ以上の骨材Ｃ１を振るいながら生コンＣを水によって洗浄する。一例として、骨材Ｃ１は、粗骨材及び細骨材である。
【0039】
振動篩５から分離される骨材Ｃ１以外の生コンＣは、振動篩５からタンク６に落下する。タンク６には振動篩５から落下した生コンＣ及び水Ｗが貯留される。タンク６の内部には生コンＣ及び水Ｗを撹拌する撹拌機７が設けられている。撹拌機７は、振動篩５から落下した生コンＣを撹拌して生コンＣをスラリー状（懸濁水状）に改質する。例えば、タンク６は矩形状を呈する。一例として、平面視におけるタンク６の対角線上に複数（例えば２つ）の撹拌機７が配置される。しかしながら、撹拌機７の数及び配置態様は上記の例に限られず適宜変更可能である。
【0040】
ＣＯ２固定化システム１は、タンク６から延び出す配管８と、タンク６の内部に設けられたポンプ９とを有する。タンク６の内部において撹拌機７によって撹拌された生コンＣは、ポンプ９により、配管８を通って濁水処理設備１０に供給される。水注入手段３、振動篩５、タンク６、撹拌機７、配管８及び濁水処理設備１０は建設現場Ａに設けられる。
【0041】
図２は、濁水処理設備１０を示す概略構成図である。図１及び図２に示されるように、濁水処理設備１０は原水槽１１を有し、配管８を通ったスラリー状の生コンＣは原水槽１１に供給される。本実施形態において、濁水処理設備１０はスラリー状の生コンＣ（セメント粒子）を固液分離する。
【0042】
原水槽１１は、配管８を介してタンク６からスラリー状の生コンＣを受け入れる。原水槽１１に受け入れられる時点において、例えば、生コンＣのｐＨは１３以下とされている。すなわち、生コン車２の内部において水Ｗが注入されて振動篩５及びタンク６に移動した時点で生コンＣのｐＨは１３以下とされている。
【0043】
濁水処理設備１０は、既設の濁水処理設備であり、例えば、建設現場Ａに予め設けられている。濁水処理設備１０は、原水槽１１から延びる管路１２を有する。管路１２は密閉されている。例えば、原水槽１１はポンプ１１ｂを備え、ポンプ１１ｂによって原水槽１１のスラリー状の生コンＣが管路１２に通される。例えば、管路１２において、生コンＣのｐＨが測定される。
【0044】
濁水処理設備１０は、原水槽１１に受け入れられた生コンＣに炭酸ガスを供給して生コンＣに炭酸ガスを固定化させる炭酸ガス供給装置１５を有する。例えば、炭酸ガス供給装置１５は、生コンＣに炭酸ガスを供給して生コンＣを中和する。例えば、炭酸ガス供給装置１５は管路１２に接続される配管１５ｂを有し、配管１５ｂを介して管路１２を通る生コンＣに炭酸ガスを供給する。
【0045】
炭酸ガス供給装置１５は、例えば、炭酸ガスボンベ１５ｃを有し、炭酸ガスボンベ１５ｃから配管１５ｂを介して炭酸ガスを生コンＣに供給する。炭酸ガス供給装置１５は、例えば、加圧によって炭酸ガスを生コンＣに供給する。また、炭酸ガス供給装置１５は、二酸化炭素回収装置であるＤＡＣ装置から炭酸ガスを生コンＣに供給してもよい。この場合、大気から二酸化炭素（炭酸ガス）を直接吸収したＤＡＣ装置から炭酸ガス供給装置１５によって生コンＣに炭酸ガスを供給でき、ＤＡＣ装置に貯留された二酸化炭素を有効利用できる。
【0046】
炭酸ガス供給装置１５は、生コン車２から排出された排ガスを炭酸ガスとして生コンＣに供給してもよい。この場合、生コン車２からの排ガスを生コンＣへのＣＯ２の固定化のために有効利用できる。また、炭酸ガス供給装置１５は、建設現場Ａに配置された機械設備から排出された炭酸ガスを生コンＣに供給してもよい。建設現場Ａに配置された機械設備は、例えば、発電機、建設機械、又は重機である。この場合、建設現場Ａに配置された機械設備からの排ガスを生コンＣへのＣＯ２の固定化のために有効利用することができる。
【0047】
例えば、炭酸ガス供給装置１５は、生コンＣ及び炭酸ガスを撹拌する撹拌装置１５ｄを有する。撹拌装置１５ｄは、例えば、密閉された管路１２の内部に配置されたラインミキサーである。撹拌装置１５ｄは、管路１２に対する配管１５ｂの合流部１５ｆよりも生コンＣの流路の下流側に配置されており、管路１２を通る生コンＣと合流部１５ｆにおいて管路１２に合流した炭酸ガスとを混合撹拌する。これにより、生コンＣへのＣＯ２の固定化を促進することが可能である。
【0048】
例えば、ＣＯ２固定化システム１は、管路１２を通る生コンＣに希硫酸を供給する希硫酸供給手段１６を備えていてもよい。希硫酸は、生コンＣのｐＨを必要に応じて更に低下させるために設けられる。この場合、生コンＣへの炭酸ガスの反応を促進させることができる。但し、希硫酸供給手段１６は省略されてもよい。
【0049】
例えば、ＣＯ２固定化システム１は、生コンＣに固定化された炭酸ガスの量を測定する測定部２１を備える。測定部２１は、生コンＣに固定化された炭酸ガスの量を測定し、測定の結果得られた値を定量的に評価してもよい。測定部２１は、例えば、濁水処理設備１０において生コンＣに固定化された炭酸ガスの量を数値化して表示する表示部を有する。一例として、測定部２１は、炭酸ガス供給装置１５が供給する炭酸ガスの濃度と、管路１２から排出された炭酸ガスの濃度との差分に時間と流量を積算した値を表示する。
【0050】
なお、測定部２１は、溶存炭酸ガスセンサによって固定化された炭酸ガスの濃度を測定してもよい。また、測定部２１は、Ｘ線で炭酸カルシウムの量を測定することによって固定化された炭酸ガスの濃度を測定してもよい。測定部２１は、生コンＣ中のセメント水和物の炭酸化度、すなわち、炭酸化によってセメント水和物中に含まれるＣａＯ（酸化カルシウム）のどの程度の割合が炭酸カルシウムになるかの指標を用いてもよい。一例として、測定部２１は、以下の式（１）によってコンクリートの中性化領域１ｍ３あたりにおけるセメントのＣＯ２吸収量Ａｕｐを算出してもよい。
【数1】
【0051】
式（１）において、γｃは炭酸化度、Ｃはコンクリートの単位セメント量（ｋｇ／ｍ３）、ＣａＯはセメントのＣａＯ量（％）、ＭＣＯ２はＣＯ２のモル質量（＝４４．０ｇ／ｍｏｌ）、ＭＣａＯはＣａＯのモル質量（＝５６．１ｇ／ｍｏｌ）である。炭酸化度は、例えば、生コンＣにおけるセメント水和物の種類、又は炭酸化のときの環境条件によって定めることが可能である。例えば、炭酸化度は、０．５、０．７５又は０．８であってもよいし、コンクリート硬化体中の炭素及び水素（ＣＨ）のみがＣＯ２の固定に寄与するものとして０．３５～０．３７とされてもよい。但し、測定部２１による生コンＣに固定化された炭酸ガスの量を測定する方法は、上記の例に限られず、適宜変更可能である。
【0052】
例えば、ＣＯ２固定化システム１はＰＡＣ槽１７を有する。ＰＡＣ槽１７は配管１７ｂを介して管路１２に接続されている。ＰＡＣ槽１７にはアルミ系凝集剤が貯留されている。アルミ系凝集剤は、例えば、ポリ塩化アルミニウム又はアルミニウム塩である。ＰＡＣ槽１７からは配管１７ｂを介して管路１２を通る生コンＣにアルミ系凝集剤が添加される。
【0053】
濁水処理設備１０は、炭酸ガス供給装置１５によって炭酸ガスが供給された生コンＣを凝集する凝集槽１８と、高分子凝集剤を貯留する高分子溶解槽１９とを有する。凝集槽１８には、炭酸ガスが供給された生コンＣ、及び高分子溶解槽１９からの高分子凝集剤が流れ込む。高分子溶解槽１９は、例えば、撹拌機及びポンプを有し、高分子溶解槽１９の撹拌機によって高分子凝集剤が高分子溶解槽１９において混合撹拌される。そして、高分子溶解槽１９のポンプによって高分子凝集剤が凝集槽１８に移送される。
【0054】
凝集槽１８は、炭酸ガスが供給された生コンＣ及び高分子凝集剤を混合撹拌するミキサー１８ｂを有する。ミキサー１８ｂで生コンＣが高分子凝集剤と共に混合撹拌されることにより、生コンＣの残渣がフロック状（塊状）となり、凝集槽１８において生コンＣが固液分離され凝集槽１８の下部に凝集物Ｃ２が蓄積する。凝集物Ｃ２は、炭酸カルシウムを含んでいる。
【0055】
凝集槽１８は、蓋の機能を有する平板を備えていてもよい。また、凝集槽１８は、供給された炭酸ガスの一部が反応しきらずにガスの状態で大気に放出される機構を有していてもよい。この場合、凝集槽１８は、炭酸ガスを放出する小孔を有する。この小孔には、例えば、流量計、炭酸ガス濃度計、及び記録設備が配置されている。この場合、ロスとなって凝集槽１８から大気に放出される炭酸ガスの測定及び管理を行うことができる。
【0056】
凝集槽１８は、例えば、側面視において下方に向かうに従って凝集槽１８の幅が小さくな縮小部１８ｃを有する。凝集槽１８の内部で生じた凝集物Ｃ２は縮小部１８ｃに蓄積される。例えば、縮小部１８ｃは開放可能とされており、縮小部１８ｃに蓄積された凝集物Ｃ２を凝集槽１８から取り出すことが可能である。
【0057】
例えば、ＣＯ２固定化システム１は、凝集槽１８から取り出された凝集物Ｃ２が載せられるポーラスコンクリート２０を備える。この場合、凝集物Ｃ２は、ポーラスコンクリート２０に載せられた状態で乾燥される。ポーラスコンクリート２０に代えてポーラス板又は軽石が用いられてもよい。乾燥した凝集物Ｃ２は、例えば、残土（一例として一般残土）となり、盛土又はコンクリート資材として用いることが可能である。
【0058】
なお、凝集槽１８の凝集物Ｃ２は、図示しない汚泥槽及び脱水処理機に移送され、当該脱水処理機において濾水と脱水ケーキに分離されてもよい。当該濾水は、例えば、タンク６（又は原水槽１１）に移送されてもよい。また、当該脱水ケーキは、建設現場Ａにおいて再利用されてもよいし、建設現場Ａ以外の場所において再利用されてもよいし、産業処理されてもよい。
【0059】
濁水処理設備１０は、凝集槽１８において凝集物Ｃ２が除去された水が供給される沈殿槽２２と、沈殿槽２２からオーバーフローした水が貯留される処理水槽２３とを有する。沈殿槽２２には、凝集槽１８の上澄水が供給される。沈殿槽２２では、水と沈殿物Ｃ３とを分離して、水を更に清浄にする。
【0060】
沈殿槽２２は、例えば、ｐＨセンサ２４と、濁度測定センサ２５とを有する。一例として、ｐＨセンサ２４及び濁度測定センサ２５は、沈殿槽２２の上部に設けられる。ｐＨセンサ２４は沈殿槽２２から処理水槽２３に供給される水のｐＨを測定し、濁度測定センサ２５は沈殿槽２２から処理水槽２３に供給される水の濁度を測定する。
【0061】
濁水処理設備１０は、例えば、ｐＨセンサ２４から水のｐＨの測定データを受信すると共に、濁度測定センサ２５から水の濁度の測定データを受信する水質監視盤２６を有する。水質監視盤２６を監視することによって沈殿槽２２の水のｐＨ及び濁度を把握することが可能である。なお、前述した測定部２１が水質監視盤２６と同じ位置に配置されていてもよい。
【0062】
沈殿槽２２には、例えば、沈殿槽２２からタンク６（又は原水槽１１）まで延びる配管が設けられている。ｐＨセンサ２４によって測定されたｐＨ、及び濁度測定センサ２５によって測定された濁度のいずれかが基準を満たさない場合、当該配管を介して沈殿槽２２の水がタンク６（又は原水槽１１）に戻される。
【0063】
ｐＨセンサ２４によって測定されたｐＨ、及び濁度測定センサ２５によって測定された濁度が基準を満たす場合、沈殿槽２２の水が処理水槽２３に移送される。処理水槽２３に移送された水は、例えば河川等に放流される。なお、処理水槽２３からの放流水がタンク６（又は原水槽１１）に戻されてもよい。更に、ｐＨセンサ２４は原水槽１１に設けられてもよい。また、ｐＨセンサ２４は凝集槽１８に設けられてもよい。この場合、原水槽１１及び凝集槽１８のそれぞれにおいてもｐＨを測定することが可能である。
【0064】
続いて、本実施形態に係るＣＯ２固定化方法の工程について説明する。本実施形態に係るＣＯ２固定化方法は、ＣＯ２固定化システム１によって行われる。まず、生コン車２に収容された未使用の生コンＣに水Ｗを注入する（水を注入する工程）。このとき、水注入手段３が生コン車２の内部に水Ｗを注入して、水ＷのｐＨを低下させる。
【0065】
次に、生コン車２から振動篩５に生コンＣを排出し、振動篩５によって生コンＣから骨材Ｃ１を分離する（骨材を分離する工程）。例えば、振動篩５によって生コンＣから粗骨材及び細骨材の両方が分離される。この場合、生コンＣの搬送経路における生コンＣの詰まりをより確実に抑制できる。振動篩５によってふるいにかけられてタンク６に落下した生コンＣは、撹拌機７によって撹拌される。水Ｗと共に生コンＣが撹拌されることによって生コンＣがスラリー状に改質される（スラリー状に改質する工程）。
【0066】
タンク６においてスラリー状に改質された生コンＣは、配管８を経由して、濁水処理設備１０の原水槽１１に移送される（原水槽に移送する工程）。原水槽１１に移送されたスラリー状の生コンＣは、管路１２に入り込み、管路１２において炭酸ガス供給装置１５から炭酸ガスが供給される（炭酸ガスを供給する工程）。密閉された管路１２で炭酸ガスが供給された生コンＣは撹拌装置１５ｄによって撹拌される。以上の過程を経て、生コンＣに炭酸ガスが固定化される。
【0067】
炭酸ガスが固定化された生コンＣは、凝集槽１８に送り出され、凝集槽１８において固液分離される（固液分離する工程）。固液分離の結果得られた生コンＣの凝集物Ｃ２は、凝集槽１８から取り出されてポーラスコンクリート２０の上で乾燥される（乾燥する工程）。一方、凝集槽１８の上澄水は沈殿槽２２に移送され、更に沈殿槽２２の上澄水がｐＨセンサ２４及び濁度測定センサ２５によって測定される。測定の結果、ｐＨ及び濁度において基準を満たす上澄水が処理水槽２３を介して濁水処理設備１０の外部に放流される（放流する工程）。以上の工程を経て、ＣＯ２固定化方法の一連の工程が完了する。
【0068】
次に、本実施形態に係るＣＯ２固定化システム１及びＣＯ２固定化方法から得られる作用効果についてより詳細に説明する。ＣＯ２固定化システム１では、生コン車２の内部に収容された未使用の生コンＣに水Ｗが注入される。水Ｗの注入によって生コンＣのアルカリ度を低減させることができる。振動篩５は、生コン車２から生コンＣを受け入れて生コンＣから骨材Ｃ１を分離する。このように、骨材Ｃ１を予め分離することにより、配管８又は濁水処理設備１０において生コンＣが詰まること（閉塞）を抑制できる。振動篩５の下方にはタンク６が設けられ、タンク６の内部には振動篩５から落下した生コンＣをスラリー状に改質する撹拌機７が設けられる。タンク６からは配管８が延び出しており、スラリー状の生コンＣは配管８を介して濁水処理設備１０に供給されて固液分離される。従って、未使用の生コンＣを濁水処理設備１０によって適切に処理することができる。
【0069】
また、濁水処理設備１０は、生コンＣに炭酸ガスを供給して生コンＣに炭酸ガスを固定化させる炭酸ガス供給装置１５を備える。例えば、建設現場Ａで排出される炭酸ガスを炭酸ガス供給装置１５が生コンＣに供給して生コンＣに炭酸ガスを固定化させることにより、生コンＣを適切に処理できると共に建設現場ＡからのＣＯ２の排出量を削減することができる。
【0070】
本実施形態において、ＣＯ２固定化システム１は、生コンＣに固定化された炭酸ガスの量を測定する測定部２１を有する。この場合、生コンＣに固定化された炭酸ガスの量が測定部２１によって測定されるので、削減されたＣＯ２の量を測定部２１によって測定することができる。従って、建設現場Ａにおいて生コンＣに固定化されたＣＯ２の量を定量的に評価することが可能である。
【0071】
本実施形態において、ＣＯ２固定化システム１は、生コン車２の内部に収容された未使用の生コンＣに凝結遅延剤Ｇを添加する凝結遅延剤添加手段４を備える。よって、未使用の生コンＣに凝結遅延剤Ｇが添加されるので、生コンＣを炭酸ガスと反応しやすくすることができる。従って、ＣＯ２の排出量をより削減することができる。
【0072】
ところで、生コンＣには凝結遅延剤Ｇのみが添加されてもよい。例えば、処理した日の翌日に凝結遅延剤Ｇが添加される場合には、セメント量×０．６ｗｔ％の凝結遅延剤Ｇが添加されてもよい。また、図３に示されるように、生コンＣの温度によって打重ね可能な時間間隔が変動するので、生コンＣの温度に応じて凝結遅延剤Ｇの添加量が調整されてもよい。
【0073】
図１及び図２に示されるように、本実施形態において、濁水処理設備１０は、原水槽１１から延びると共に密閉された管路１２を有し、炭酸ガス供給装置１５は、管路１２を通る生コンＣに炭酸ガスを供給する。よって、密閉された管路１２を通る生コンＣに炭酸ガスが供給されるので、管路１２からの炭酸ガスの漏れを抑制すると共に、生コンＣに対する炭酸ガスの固定をより効率よく行うことができる。従って、建設現場ＡからのＣＯ２の排出量を一層削減することが可能となる。
【0074】
本実施形態において、ＣＯ２固定化システム１は、管路１２に設けられており、管路１２を通る生コンＣ及び炭酸ガスを撹拌する撹拌装置１５ｄを備える。よって、密閉された管路１２の中で生コンＣと炭酸ガスとが撹拌されるので、生コンＣへの炭酸ガスの固定化を一層促進させることができる。従って、ＣＯ２の排出量の更なる削減に寄与する。
【0075】
本実施形態において、炭酸ガス供給装置１５は、ＤＡＣ装置、生コン車２、及び、建設現場Ａに配置された機械設備、の少なくともいずれかから排出された炭酸ガスを生コンに供給する。従って、ＤＡＣ装置、生コン車２、及び、建設現場Ａに配置された機械設備から排出された炭酸ガスを生コンＣへのＣＯ２の固定化のために有効利用することができる。
【0076】
本実施形態において、原水槽１１に受け入れられる生コンＣのｐＨが１３以下であってもよい。この場合、生コンＣのｐＨが１３以下であることにより、生コンＣへの炭酸ガスの反応を一層促進できる。従って、炭酸ガスの固定化を促進して、現場からのＣＯ２の排出量をより確実に低減させることができる。
【0077】
本実施形態において、濁水処理設備１０は、炭酸ガス供給装置１５によって炭酸ガスが供給された生コンＣを凝集する凝集槽１８を有する。ＣＯ２固定化システム１は、凝集槽１８に凝集された凝集物Ｃ２が載せられるポーラスコンクリート２０を備えてもよく、凝集物Ｃ２は、ポーラスコンクリート２０の上において乾燥されてもよい。この場合、ポーラスコンクリート２０に凝集物Ｃ２が載せられることにより、凝集物Ｃ２から水分を除去し、凝集物Ｃ２を効率よく乾燥させることができる。
【0078】
本実施形態において、水注入手段３は、生コン車２の内部に収容された生コンＣの量の５倍以上の水Ｗを注入する。よって、大量の水Ｗの注入によって生コンＣのｐＨをより下げることができるので、生コンＣに対する炭酸ガスの反応をより促進させることができる。従って、炭酸ガスの固定化をより促進して、建設現場ＡからのＣＯ２の排出量を一層確実に低減させることができる。
【0079】
本実施形態において、水注入手段３、振動篩５、タンク６、撹拌機７、配管８、及び濁水処理設備１０が建設現場Ａに設けられており、濁水処理設備１０が既設の濁水処理設備である。従って、建設現場Ａで生コンＣに対する炭酸ガスの固定化を行うことができると共に、既設の濁水処理設備１０を炭酸ガスの固定化のために有効利用することができる。そして、既設の濁水処理設備１０に対して少量の機器を追加すればよいので、既設の濁水処理設備１０を用いてＣＯ２固定化システム１を容易に構築することができる。
【0080】
本実施形態に係るＣＯ２固定化方法は、生コン車２の内部に収容された未使用の生コンＣに水Ｗを注入する工程と、水Ｗが注入された未使用の生コンＣを振動篩５が受けて、振動篩５が生コンＣから骨材Ｃ１を分離する工程と、振動篩５から落下した生コンＣをタンク６の内部において撹拌して生コンＣをスラリー状に改質する工程と、タンク６からスラリー状の生コンＣを濁水処理設備１０の原水槽１１に移送する工程と、原水槽１１に受け入れられた生コンＣに炭酸ガスを供給して生コンＣに炭酸ガスを固定化する工程と、を備える。
【0081】
このＣＯ２固定化方法では、生コン車２の内部に収容された未使用の生コンＣに水Ｗが注入されるので、水Ｗの注入によって生コンＣのアルカリ度を低減させることができる。生コン車２からは未使用の生コンＣが振動篩５に受け入れられ、振動篩５は生コンＣから骨材Ｃ１を分離する。振動篩５からは骨材Ｃ１以外の生コンＣが落下し、落下した生コンＣは撹拌機７によってスラリー状に改質される。そして、スラリー状に改質された生コンＣは濁水処理設備１０に移送され、濁水処理設備１０の原水槽１１に受け入れられた生コンＣは炭酸ガスが供給されて炭酸ガスが固定化される。従って、前述したＣＯ２固定化システム１と同様、例えば、建設現場Ａで排出される炭酸ガスを生コンＣに供給して生コンＣに炭酸ガスを固定化させることにより、生コンＣを適切に処理できると共に建設現場ＡからのＣＯ２の排出量を削減することができる。
【0082】
次に、第１変形例に係るＣＯ２固定化システム３１について図４を参照しながら説明する。なお、ＣＯ２固定化システム３１の一部の構成は、前述したＣＯ２固定化システム１の一部の構成と同一である。よって、以下の説明では、ＣＯ２固定化システム１の構成と重複する部分の説明を適宜省略する。
【0083】
ＣＯ２固定化システム３１は、濁水処理設備１０に生コンＣが供給されるまでの構成がＣＯ２固定化システム１とは異なっている。ＣＯ２固定化システム３１は、複数の振動篩、及び複数のタンクを備える。ＣＯ２固定化システム３１において、複数の振動篩は第１振動篩５Ａ及び第２振動篩５Ｂであり、複数のタンクは第１タンク６Ａ及び第２タンク６Ｂである。
【0084】
第１振動篩５Ａは、生コン車２から生コンＣを受け入れる。第１タンク６Ａは第１振動篩５Ａの下方に設けられる。第１振動篩５Ａは、例えば、未使用の生コンＣを生コン車２から受けて生コンＣから粗骨材Ｃ４を分離する。第１振動篩５Ａは、例えば、生コンＣを受け入れる第１振動篩５Ａの箇所から離隔するに従って斜め下方に延在している。
【0085】
第１振動篩５Ａから分離される粗骨材Ｃ４以外の生コンＣは、第１振動篩５Ａから第１タンク６Ａに落下する。第１タンク６Ａには、第１振動篩５Ａから落下した生コンＣ（粗骨材Ｃ４以外の生コンＣ）及び水が貯留される。第１タンク６Ａの内部には撹拌機７が設けられている。
【0086】
ＣＯ２固定化システム３１は、第１タンク６Ａから第２振動篩５Ｂに生コンＣを搬送するポンプ３２と、第１タンク６Ａから第２振動篩５Ｂの上方まで延びる移送管３４とを有する。ポンプ３２は、移送管３４に設けられており、移送管３４を介して生コンＣを第１タンク６Ａから第２振動篩５Ｂに送出する。
【0087】
第２振動篩５Ｂは移送管３４から生コンＣを受け入れ、第２タンク６Ｂは第２振動篩５Ｂの下方に設けられる。第２振動篩５Ｂは、生コンＣを移送管３４から受けて生コンＣから細骨材Ｃ５を分離する。第２振動篩５Ｂは、生コンＣを受け入れる第２振動篩５Ｂの箇所から離隔するに従って斜め下方に延在している。細骨材Ｃ５が除去された生コンＣは、第２振動篩５Ｂから第２タンク６Ｂに落下する。第２タンク６Ｂには第２振動篩５Ｂから落下した生コンＣ及び水が貯留され、第２タンク６Ｂの内部には撹拌機７が設けられている。第２タンク６Ｂからは配管８が延び出しており、第２タンク６Ｂに落下した生コンＣは撹拌機７によって撹拌されて配管８を介して濁水処理設備１０に移送される。
【0088】
以上、第１変形例に係るＣＯ２固定化システム３１は、複数の振動篩、及び複数のタンクを備え、複数の振動篩は、生コン車２から生コンＣを受け入れる第１振動篩５Ａと、第１振動篩５Ａから落下した生コンＣを受け入れる第２振動篩５Ｂとを含んでおり、複数のタンクは、第２振動篩５Ｂの下方に位置する第１タンク６Ａと、第２振動篩５Ｂの下方に位置する第２タンク６Ｂとを含む。ＣＯ２固定化システム３１は、第１タンク６Ａから第２振動篩５Ｂの上方まで延びる移送管３４と、移送管３４に設けられており、第１タンク６Ａから第２振動篩５Ｂに生コンＣを搬送するポンプ３２とを備える。配管８は、第２タンク６Ｂから延び出している。このＣＯ２固定化システム３１によれば、複数の振動篩、及び複数のタンクが設けられることにより、生コンＣから粗骨材Ｃ４及び細骨材Ｃ５を分離させることができる。
【0089】
続いて、第２変形例に係るＣＯ２固定化システム４１について図５を参照しながら説明する。ＣＯ２固定化システム４１は、生コンＣが投入されるスクリューコンベア４５と、スクリューコンベア４５を収容するタンク４６とを有する。スクリューコンベア４５には生コン車２から生コンＣが投入され、スクリューコンベア４５は生コンＣから骨材Ｃ６を分離する。例えば、骨材Ｃ６は、粗骨材及び細骨材の両方である。
【0090】
生コンＣの骨材Ｃ６以外の細粒分は、タンク４６の内部において撹拌機７によって撹拌される。タンク４６の内部の生コンＣの細粒分は、ポンプ５２によって配管５１を介して密閉槽５６に移送される。密閉槽５６に移送された生コンＣには炭酸ガス供給装置６５から気化器６６を介して炭酸ガスが供給される。密閉槽５６の内部において炭酸ガスが供給された生コンＣは撹拌機７によって撹拌される。これにより、生コンＣへの炭酸ガスの固定化が促進される。
【0091】
密閉槽５６の内部にはｐＨ計６３が設けられており、炭酸ガスが供給される生コンＣのｐＨがｐＨ計６３によって測定される。ｐＨ計６３には制御盤６４が接続されており、ｐＨ計６３によって測定されたｐＨの値は制御盤６４によって把握及び制御可能とされている。密閉槽５６の内部において炭酸ガスが固定化された生コンＣは、スラリー引き抜きポンプ６２を介して配管６１に移送されて乾燥される。以上、第２変形例に係るＣＯ２固定化システム４１は、生コンＣから骨材Ｃ６を分離するスクリューコンベア４５を備える。従って、スクリューコンベア４５によって生コンＣから骨材Ｃ６を分離することができる。
【0092】
次に、第３変形例に係るＣＯ２固定化システム７０について図６を参照しながら説明する。前述したＣＯ２固定化システム１では、炭酸ガスの一部しか固定されず、炭酸ガスの多くの部分が空気中に放出される場合がある。ＣＯ２固定化システム７０では、生コンＣ（セメント混合排水）に対する炭酸ガスの固定率をより高めることが可能である。
【0093】
ＣＯ２固定化システム７０は、微細気泡としての炭酸ガスを生コンＣに供給する炭酸ガス供給装置７１を備える。「微細」とは、例えば、肉眼で外形を視認できない程度に小さいことを示している。一例として、「微細気泡」とは、１μｍ以下の大きさを有する気泡を言う。当該大きさとは、例えば、気泡径の平均である。「微細気泡」は、例えば、ナノバブル、マイクロバブル、又はナノバブル及びマイクロバブルの双方を含む気泡であってもよい。「微細気泡」は、ファインバブル（登録商標）又はウルトラファインバブル（登録商標）であってもよい。
【0094】
炭酸ガス供給装置７１は、例えば、管路１２に配置されている。炭酸ガス供給装置７１は、原水槽１１に収容された生コンＣに微細気泡としての炭酸ガスを供給する微細気泡供給装置である。具体例として、炭酸ガス供給装置７１は、生コンＣの搬送経路である管路１２における撹拌装置１５ｄの上流側に配置されている。第３変形例において、撹拌装置１５ｄは生コンＣのｐＨを調整するために設けられ、炭酸ガス供給装置７１は生コンＣに炭酸ガスを固定化させるために設けられる。
【0095】
この場合、炭酸ガス供給装置７１は、管路１２における原水槽１１と撹拌装置１５ｄの間に配置されている。しかしながら、炭酸ガス供給装置７１は、管路１２における撹拌装置１５ｄの下流側（管路１２における撹拌装置１５ｄと凝集槽１８の間）に配置されていてもよい。また、炭酸ガス供給装置７１は、配管８（濁水処理設備の外部）に配置されていてもよい。このように炭酸ガス供給装置７１の配置場所は適宜変更可能である。
【0096】
例えば、炭酸ガス供給装置７１は、微細気泡としての炭酸ガスを生コンＣに断続的に注入する。図７は、炭酸ガス供給装置７１の構成を模式的に示す断面図である。炭酸ガス供給装置７１は、原水槽１１からの生コンＣを受け入れる受容槽７２と、受容槽７２から延在しており生コンＣが通る経路部７３と、経路部７３を通る生コンＣに微細気泡としての炭酸ガスを供給する微細気泡供給部７４とを有する。更に、炭酸ガス供給装置７１は、受容槽７２の内部に挿入された撹拌部材７８と、受容槽７２から経路部７３に生コンＣを汲み上げるポンプ７９を有する。
【0097】
例えば、受容槽７２が受け入れる生コンＣにおけるセメントと水の比は、１：Ｘである（但しＸは２以上の実数である）。Ｘの値は、例えば、３以上であってもよいし、６以上であってもよい。一例として、Ｘの値の上限は１５である。撹拌部材７８は、回転することによって微細気泡が供給された生コンＣを撹拌する。
【0098】
受容槽７２は、例えば、生コンＣが収容される有底筒状の収容部７２ｂと、収容部７２ｂを塞ぐ蓋部７２ｃとを有する。収容部７２ｂには、例えば、原水槽１１から延びる管路１２が接続されており、当該管路１２を介して原水槽１１から生コンＣを受け入れる。また、収容部７２ｂには撹拌装置１５ｄ（又は凝集槽１８）から延びる管路１２が接続されており、当該管路１２を介して炭酸ガスが固定された生コンＣが撹拌装置１５ｄ（又は凝集槽１８）に向かって搬送される。蓋部７２ｃは、例えば、収容部７２ｂを密閉する。この場合、受容槽７２から受容槽７２の外部に炭酸ガスが漏れ出すことを抑制することができる。
【0099】
受容槽７２、経路部７３及び微細気泡供給部７４は、例えば、炭酸ガス供給装置７１における生コンＣの循環経路Ｒを構成する。ポンプ７９の駆動によって、生コンＣは循環経路Ｒを循環する。例えば、ポンプ７９が駆動して生コンＣが循環経路Ｒを循環しているときに撹拌部材７８は回転せず、ポンプ７９が駆動していない（生コンＣが循環経路Ｒを循環していない）ときに撹拌部材７８が回転してもよい。この場合、循環しておらず受容槽７２に収容されている生コンＣに対して炭酸ガスの固定化を更に促進することができる。
【0100】
生コンＣは、経路部７３の一端７３ｂから受容槽７２の外部に流出し、経路部７３の他端７３ｃから受容槽７２の内部に流入する。すなわち、一端７３ｂは受容槽７２から受容槽７２の外部に生コンＣが流出する流出部であり、他端７３ｃは受容槽７２の内部に生コンＣが流入する流入部である。
【0101】
微細気泡供給部７４は、経路部７３の途中部分７３ｄ（経路部７３における一端７３ｂと他端７３ｃとの間）に設けられている。微細気泡供給部７４は、経路部７３を通る生コンＣに微細気泡としての炭酸ガスを供給する。よって、経路部７３の一端７３ｂから微細気泡供給部７４（途中部分７３ｄ）までの部分には炭酸ガスが供給される前の生コンＣが通り、経路部７３の微細気泡供給部７４（途中部分７３ｄ）から他端７３ｃまでの部分には炭酸ガスが供給された後の生コンＣが通る。
【0102】
例えば、受容槽７２における経路部７３の一端７３ｂの高さは、受容槽７２における経路部７３の他端７３ｃの高さよりも高い。従って、炭酸ガスが供給される前の生コンＣが一端７３ｂから微細気泡供給部７４に向かって流出し、炭酸ガスが供給された後の生コンＣが他端７３ｃを介して受容槽７２に戻ってくる。このとき、微細気泡供給部７４によって生じた炭酸ガスの微細気泡が生コンＣと共に受容槽７２の下部に戻ってくる。よって、より多くの炭酸ガスが固定された生コンＣを微細気泡と共に受容槽７２の下部に貯めることができるので、受容槽７２における生コンＣへの炭酸ガスの固定化が撹拌部材７８の撹拌等によって更に促進される。
【0103】
例えば、循環経路Ｒにおける生コンＣの循環は、一定量の生コンＣに対して、一定時間の間に行われる。この一定時間は、例えば、３０分以上且つ２日以下である。例えば、一定時間は、炭酸ガス供給装置７１が受け入れる生コンＣの量に応じて決定される。すなわち、炭酸ガス供給装置７１による生コンＣへの炭酸ガスの固定化は、一定量の生コンＣに対してバッチ処理として行われる。例えば、生コンＣへの炭酸ガスの固定化は、一定時間の間で生コンＣが循環経路Ｒを複数回循環しているときに行われる。この場合、生コンＣへの炭酸ガスの固定率をより高めることができると共に、ＣＯ２固定化システム７０の外部に放出される炭酸ガスを最小限にすることができる。
【0104】
炭酸ガスが固定化された生コンＣは、炭酸塩（例えば炭酸カルシウム）となって、例えば、受容槽７２の下部に沈殿する。受容槽７２の下部に沈殿した炭酸塩は、例えば、脱水処理設備に搬送されて、処理される。また、受容槽７２に対し、原水槽１１から延びる管路１２より、撹拌装置１５ｄ（又は凝集槽１８）から延びる管路１２の方が高い位置に接続されている。従って、受容槽７２の下部に当該炭酸塩が沈殿すると共に、受容槽７２の上澄水を撹拌装置１５ｄ（又は凝集槽１８）に移送できる。
【0105】
前述したように、経路部７３の一端７３ｂは経路部７３の他端７３ｃよりも高い位置に設けられる。従って、受容槽７２の下部に沈殿した当該炭酸塩でなく、受容槽７２の上部に位置する水分が多い（粒径が小さい）生コンＣが一端７３ｂから微細気泡供給部７４に、向かう。よって、微細気泡供給部７４において生コンＣが目詰まりすることを抑制することができる。
【0106】
炭酸ガス供給装置７１は、例えば、受容槽７２の内部の生コンＣのｐＨを測定するｐＨ計７５と、受容槽７２の内部の炭酸ガスの濃度を測定する濃度測定センサ７６とを有する。ｐＨ計７５によって測定されたｐＨ、及び濃度測定センサ７６によって測定された炭酸ガスの濃度は前述した水質監視盤２６（図６参照）によって監視可能とされていてもよい。この場合、水質監視盤２６を監視することによって受容槽７２のｐＨ、及び炭酸ガスの濃度を把握することが可能である。
【0107】
ところで、炭酸ガス供給装置７１において生コンＣへの炭酸ガスの固定化を促進させると、熱によって生コンＣの温度が上昇することがある。生コンＣの温度が上昇しすぎると、生コンＣへの炭酸ガスの固定化に影響が及ぶ可能性があるため、炭酸ガス供給装置７１における生コンＣの温度管理は重要である。
【0108】
よって、炭酸ガス供給装置７１は、受容槽７２における生コンＣの温度を測定する温度センサ７７を有する。温度センサ７７によって測定された温度は、ｐＨ計７５及び濃度測定センサ７６と同様、水質監視盤２６において監視可能とされていてもよい。この場合、受容槽７２の温度管理を行うことができる。更に、炭酸ガス供給装置７１は、生コンＣを冷却させる冷却手段を有していてもよい。この冷却手段としては、例えば経路部７３を通る生コンＣと熱交換を行うラジエータが挙げられるが、特に限定されない。
【0109】
例えば、微細気泡供給部７４は、炭酸ガスボンベ１５ｃから炭酸ガスの供給を受ける。しかしながら、微細気泡供給部７４は、炭酸ガスボンベ１５ｃ以外から炭酸ガスの供給を受けてもよい。微細気泡供給部７４は、例えば、スタティックミキサー式によって微細気泡供給部７４の内部において炭酸ガスを破砕することによって炭酸ガスの微細気泡を生じさせる。一例として、微細気泡供給部７４は、筒状部と、筒状部の内部に形成された突起部とを有する。
【0110】
微細気泡供給部７４の外部から微細気泡供給部７４の内部に炭酸ガスＴが導入される。微細気泡供給部７４の内部に導入された炭酸ガスＴは、生コンＣと共に、微細気泡供給部７４の突起部に衝突しながら微細気泡供給部７４の筒状部の軸線方向に沿って移動する。炭酸ガスＴが生コンＣと共に当該突起部への衝突を繰り返すことによって炭酸ガスＴが微細気泡に変化する。より具体的には、微細気泡供給部７４において炭酸ガスＴがせん断流により引きちぎられて崩壊することによって微細気泡が生じる。そして、微細気泡に変換した炭酸ガスＴが生コンＣに固定化される。なお、炭酸ガスＴは、加圧されて生コンＣに溶解されてもよい。
【0111】
以上、微細気泡供給部７４がスタティックミキサー式によって炭酸ガスＴの微細気泡を生じさせる例について説明した。しかしながら、微細気泡供給部７４は、スタティックミキサー式に代えて、又はスタティックミキサー式と共に、旋回液流式及びベンチュリー式（エゼクター式ベンチュリー式）の少なくともいずれかによって炭酸ガスＴの微細気泡を生じさせてもよい。
【0112】
旋回液流式では、高速液旋回流によって気相が粉砕されて炭酸ガスＴの微細気泡を生じさせる。ベンチュリー式では、管路の収縮及び拡大によって気相が粉砕されて炭酸ガスＴの微細気泡を生じさせる。微細気泡供給部７４が生じさせる炭酸ガスＴの微細気泡の径（一例として気泡径の平均値）は、例えば、１０ｎｍ以上且つ１μｍ以下である。
【0113】
微細気泡供給部７４では、例えば、微細気泡が均一に分散し、水中に微細気泡が長期間残存する。以上、微細気泡供給部７４の構成及び機能等について説明した。しかしながら、微細気泡供給部７４の構成（形状等）及び機能については上記の例に限られず適宜変更可能である。
【0114】
次に、第３変形例に係るＣＯ２固定化方法の例について説明する。前述した実施形態に係るＣＯ２固定化方法と、第３変形例に係るＣＯ２固定化方法との相違点は、炭酸ガス供給装置７１を用いて生コンＣへのＣＯ２の固定化を更に促進させる点である。より具体的には、前述した炭酸ガスを固定化する工程は、原水槽１１からの生コンＣを受容槽７２に受け入れる工程を有する。
【0115】
図７に示されるように、生コンＣを受容槽７２に受け入れる工程では、原水槽１１から管路１２を通って流れてきた一定量の生コンＣを受容槽７２に受け入れる。次に、受容槽７２から延在する経路部７３に生コンＣを通す（生コンを通す工程）。経路部７３に通された生コンＣは、微細気泡供給部７４に達し、微細気泡供給部７４において微細気泡とされた炭酸ガスＴが供給される（炭酸ガスを供給する工程）。
【0116】
このとき、微細気泡供給部７４には炭酸ガスＴが供給されており、微細気泡供給部７４は炭酸ガスＴを前述した筒状部の内部に通して生コンＣと共に炭酸ガスＴを前述した突起部に繰り返し衝突させる。これにより、炭酸ガスＴが微細気泡に変化すると共に、微細気泡に変化した炭酸ガスＴが生コンＣに撹拌されながら混ざり合うので、生コンＣへの炭酸ガスＴの固定化が促進される。
【0117】
例えば、所定時間おきに循環経路Ｒに生コンＣを循環させながら微細気泡としての炭酸ガスＴを生コンＣに供給することにより、炭酸ガス供給装置７１において生コンＣへの炭酸ガスＴの固定化を促進させる。そして、受容槽７２に一定量の生コンＣを受け入れて一定時間が経過した後に、炭酸ガスＴが固定された生コンＣを炭酸ガス供給装置７１から排出し、炭酸ガス供給装置７１における炭酸ガスの固定化の一連の工程が完了する。
【0118】
続いて、第３変形例に係るＣＯ２固定化システム７０及びＣＯ２固定化方法から得られる作用効果について詳細に説明する。第３変形例に係るＣＯ２固定化システム７０及びＣＯ２固定化方法では、原水槽１１からの生コンＣを受け入れる受容槽７２と、受容槽７２から延在しており生コンＣが通る経路部７３と、経路部７３を通る生コンＣに微細気泡としての炭酸ガスＴを供給する微細気泡供給部７４と、を有する。よって、受容槽７２は原水槽１１からの生コンＣを受け入れる。受容槽７２が受け入れた生コンＣは、受容槽７２から延在する経路部７３を通る。炭酸ガス供給装置７１は微細気泡供給部７４を有し、微細気泡供給部７４は経路部７３を通る生コンＣに微細気泡としての炭酸ガスＴを供給する。生コンＣに微細気泡としての炭酸ガスＴが供給されることにより、生コンＣと炭酸ガスＴとの反応効率を一層高めることができる。よって、生コンＣに対する炭酸ガスＴの固定率をより高めることができる。
【0119】
第３変形例において、経路部７３の一端７３ｂ及び他端７３ｃは受容槽７２に接続されており、生コンＣは、経路部７３及び受容槽７２を循環し、微細気泡供給部７４は、経路部７３の一端７３ｂから出て経路部７３の他端７３ｃに向かう生コンＣに微細気泡を供給する。従って、生コンＣは経路部７３及び受容槽７２を循環し、循環する生コンＣに微細気泡としての炭酸ガスＴが供給される。よって、生コンＣに対する微細気泡としての炭酸ガスＴの供給を複数回行うことができるので、生コンＣに対する炭酸ガスＴの固定率を更に高めることができる。
【0120】
第３変形例において、受容槽７２が受け入れる生コンＣにおけるセメントと水の比は１：Ｘである（但しＸは２以上の実数である）。従って、セメントに対する水の倍率がＸ以上であることにより、経路部７３における生コンＣの搬送をスムーズに行うことができる。
【0121】
第３変形例において、ＣＯ２固定化システム７０は、受容槽７２に設けられており、微細気泡が供給された生コンＣを撹拌する撹拌部材７８を備える。従って、微細気泡が供給された生コンＣが撹拌部材７８によって撹拌されるので、生コンＣに対する炭酸ガスＴの固定化を一層促進させることができる。従って、生コンＣに対する炭酸ガスＴの固定率を更に高めることができる。
【0122】
次に、微細気泡を供給する微細気泡供給部７４を有する炭酸ガス供給装置７１、及び微細気泡供給部７４を有しない炭酸ガス供給装置等を用いて、炭酸ガスの注入効果を確認する実験を行ったので、その結果について説明する。まず、微細気泡を供給する微細気泡供給部７４による炭酸ガスの水中注入効果と、通常の曝気装置（エアーストーン又はラインミキサ等）による炭酸ガスの水中注入効果を検証した結果を図８（ａ）に示す。
【0123】
図８（ａ）に示されるように、通常の曝気装置（図８（ａ）の比較例）では、６０秒かけて曝気しても炭酸ガスの濃度が６００ｍｇ／Ｌにしか達していない。これに対し、微細気泡供給部７４（図８（ａ）の実施例）では、５秒かけて炭酸ガスを水中に注入するだけで１０５０ｍｇ／Ｌ（飽和濃度９０％）に達した。このように、微細気泡供給部７４を用いて水中に炭酸ガスを供給する場合には、短時間で大量の炭酸ガスを注入できることを確認した。
【0124】
図８（ｂ）は、微細気泡供給部７４を用いた場合（実施例１）、及び通常の曝気装置を用いた場合（実施例２）における炭酸ガスの水中保持濃度の減衰率を示している。図８（ｂ）に示されるように、通常の曝気装置を用いた場合には、水中への炭酸ガスの供給を止めてから１日経過する度に炭酸ガスの水中保持濃度が減少した。これに対し、微細気泡供給部７４を用いた場合には、水中への炭酸ガスの供給を止めてから２日経過しても炭酸ガスの水中保持濃度を１００％近くに維持できた。このように微細気泡供給部７４を用いて炭酸ガスを水中に供給する場合、水中における炭酸ガスの濃度を長期間高く維持できることが分かった。
【0125】
図９（ａ）は、セメントと水の比率を１：１５としたセメント混合水（セメント乾燥重量１．３３ｇ）に対して、２００ｍＬの炭酸ガスを１００分の間で１回、５回（１回あたりの炭酸ガスの量は４０ｍＬ）又は１０回（１回あたりの炭酸ガスの量は２０ｍＬ）に分けて注入し、そのときの炭酸ガスの固定率を測定した。図９（ａ）に示されるように、１０回（１回あたりの炭酸ガスの量が２０ｍＬ）炭酸ガスを注入した場合における炭酸ガスの固定率が最も高く、１回２００ｍＬの炭酸ガスを注入した場合における炭酸ガスの固定率が最も低かった。このように、回数を多くして少量の炭酸ガスを注入する場合に、炭酸ガスの固定率をより高められることが分かった。
【0126】
図９（ｂ）は、セメントと水の比率を１：１５としたセメント混合水２０ｍＬ（セメント乾燥重量１．３３ｇ）に対し、炭酸ガスの注入回数を１０回にして、１回当たりの注入量を１０ｍＬ（合計１００ｍＬ）、２０ｍＬ（合計２００ｍＬ）、４０ｍＬ（合計４００ｍＬ）とした場合における炭酸ガスの固定率を示している。図９（ｂ）に示されるように、セメントと水の比率が１：１５であるセメント混合水２０ｍＬに対しては、１回当たり２０ｍＬの炭酸ガスを１０回注入する場合が最も炭酸ガスの固定率が高いことが分かった。そして、１回当たり４０ｍＬの炭酸ガスを１０回注入する場合が最も炭酸ガスの固定率が低かった。このように、セメントと水の比率等に応じて適切な炭酸ガスの量（図９（ｂ）の場合は２０ｍＬ（合計２００ｍＬ））があることが分かった。
【0127】
以上、本開示に係るＣＯ２固定化システム及びＣＯ２固定化方法の実施形態及び種々の変形例について説明した。しかしながら、本開示に係るＣＯ２固定化システム及びＣＯ２固定化方法は、前述した実施形態又は変形例に限定されず、特許請求の範囲に記載した要旨の範囲内において適宜変更可能である。すなわち、ＣＯ２固定化システムの各部の構成、形状、大きさ、材料、数及び配置態様、並びに、ＣＯ２固定化方法の工程の内容及び順序は上記の要旨の範囲内において適宜変更可能である。
【0128】
例えば、前述の実施形態では、生コンＣに水Ｗが注入される例について説明した。しかしながら、水Ｗは、純水以外の水であってもよく、例えば、炭酸ガスが溶解した炭酸水であってもよい。また、タンク６の内部の水Ｗが炭酸水であってもよい。水Ｗは、ＣＯ２を含むガスがマイクロバブル、又はウルトラファインバブルとして供給された炭酸水であってもよい。また、生コンＣに炭酸ガスを固定化する方法としては、ミルのような装置に入れて回転しながら生コンＣに炭酸ガスを接触させてもよく、種々の方法を採用できる。
【0129】
また、生コンＣに追加された水Ｗは、リサイクルのためタンク６又は水注入手段３に戻されてもよい。すなわち、水Ｗは、再度生コン車２の内部に収容された生コンＣに注入されてもよい。例えば、複数の現場のそれぞれにおける未使用の生コンＣの発生情報を（例えばリアルタイムで）集約し、生コンＣに固定化する炭酸ガスの量、及び薬剤の量等を表示してもよい。更に、生コンＣへの炭酸ガスの固定を自動で（又は部分的に自動で）行うＣＯ２固定化システムであってもよい。このように、ＣＯ２固定化システムの機能も適宜変更可能である。
【0130】
前述の第３変形例では、撹拌部材７８を有する炭酸ガス供給装置７１について説明した。しかしながら、この撹拌部材７８は省略することも可能である。また、炭酸ガス供給装置７１がバッチ処理によって生コンＣへの炭酸ガスの固定化を促進する例について説明した。しかしながら、炭酸ガス供給装置７１は、バッチ処理ではなく、連続的に生コンＣへの炭酸ガスの固定化を促進してもよい。このように、前述した第３変形例においても種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【0131】
１…ＣＯ２固定化システム、１ｍ３…中性化領域、２…生コン車、２ｂ…嵩上げ部、３…水注入手段、４…凝結遅延剤添加手段、５…振動篩、５Ａ…第１振動篩、５Ｂ…第２振動篩、６…タンク、６Ａ…第１タンク、６Ｂ…第２タンク、７…撹拌機、８…配管、９…ポンプ、１０…濁水処理設備、１１…原水槽、１１ｂ…ポンプ、１２…管路、１５…炭酸ガス供給装置、１５ｂ…配管、１５ｃ…炭酸ガスボンベ、１５ｄ…撹拌装置、１５ｆ…合流部、１６…希硫酸供給手段、１７…ＰＡＣ槽、１７ｂ…配管、１８…凝集槽、１８ｂ…ミキサー、１８ｃ…縮小部、１９…高分子溶解槽、２０…ポーラスコンクリート、２１…測定部、２２…沈殿槽、２３…処理水槽、２４…ｐＨセンサ、２５…濁度測定センサ、２６…水質監視盤、３１…ＣＯ２固定化システム、３２…ポンプ、３４…移送管、４１…ＣＯ２固定化システム、４５…スクリューコンベア、４６…タンク、５１…配管、５２…ポンプ、５６…密閉槽、６１…配管、６２…スラリー引き抜きポンプ、６３…ｐＨ計、６４…制御盤、６５…炭酸ガス供給装置、６６…気化器、７０…ＣＯ２固定化システム、７１…炭酸ガス供給装置、７２…受容槽、７２ｂ…収容部、７２ｃ…蓋部、７３…経路部、７３ｂ…一端、７３ｃ…他端、７４…微細気泡供給部、７５…ｐＨ計、７６…濃度測定センサ、７７…温度センサ、７８…撹拌部材、７９…ポンプ、Ａ…建設現場、Ｃ…生コン、Ｃ１…骨材、Ｃ２…凝集物、Ｃ３…沈殿物、Ｃ４…粗骨材、Ｃ５…細骨材、Ｃ６…骨材、Ｇ…凝結遅延剤、Ｔ…炭酸ガス、Ｗ…水。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】