特開 2024-173001 二酸化炭素固定構造

(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】P2024173001

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】二酸化炭素固定構造

(51)【国際特許分類】

   B01J 19/00 20060101AFI20241205BHJP

   E02D 27/32 20060101ALI20241205BHJP

   B09B 3/70 20220101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

B01J19/00 A

E02D27/32 Z ZAB

B09B3/70

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023091104

(22)【出願日】2023-06-01

(71)【出願人】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中島 朋宏

(72)【発明者】

【氏名】河野 貴穂

(72)【発明者】

【氏名】片桐 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】加藤 裕樹

(72)【発明者】

【氏名】景山 勇輝

(72)【発明者】

【氏名】小貫 雄太

(72)【発明者】

【氏名】西家 翔

【テーマコード（参考）】

2D046

4D004

4G075

【Ｆターム（参考）】

2D046DA00

4D004AA33

4D004BA02

4D004CA34

4D004CC01

4G075AA04

4G075AA37

4G075BA06

4G075BD10

4G075BD14

4G075BD16

4G075CA73

4G075DA02

4G075FA12

4G075FB05

4G075FC01

(57)【要約】

【課題】二酸化炭素を効率的に削減する。
【解決手段】二酸化炭素固定構造１００は、既存建物の解体作業で発生した破砕コンクリート９０を用い新築建物１８０の下側に構築された人工地盤１０２と、人工地盤１０２内に配管され二酸化炭素を含んだ気体を人工地盤１０２に供給し破砕コンクリート９０に二酸化炭素を固定させる供給管１１０と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

既存建物の解体作業で発生した破砕コンクリートを用い、新築建物の下側又は前記新築建物の地下階の周囲に構築された人工地盤と、
前記人工地盤内に配管され、二酸化炭素を含んだ気体又は液体を前記人工地盤に供給し、前記破砕コンクリートに前記二酸化炭素を固定させる供給管と、
を備える人工地盤への二酸化炭素固定構造。

【請求項2】

前記人工地盤内に前記供給管と間隔をあけて配管され、二酸化炭素が前記破砕コンクリートに固定された後の前記気体又は前記液体を前記人工地盤から回収する回収管を備えている、
請求項１に記載の人工地盤への二酸化炭素固定構造。

【請求項3】

前記人工地盤は、前記破砕コンクリートで構成された第一層と、前記第一層よりも透気性又は透水性が大きい第二層と、を有して構成され、
前記第二層には、複数の孔が形成された前記供給管及び前記回収管が埋設されている、
請求項２に記載の人工地盤への二酸化炭素固定構造。

【請求項4】

前記回収管で回収した前記気体又は前記液体に二酸化炭素を添加して前記供給管に送る循環器を備えている、
請求項２又は請求項３に記載の人工地盤への二酸化炭素固定構造。

【請求項5】

前記新築建物で発生した二酸化炭素を前記気体又は前記液体に添加して前記供給管に送る、
請求項２に記載の人工地盤への二酸化炭素固定構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、二酸化炭素固定構造に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、既存の建物を解体する建物の解体工法に関する技術が開示されている。この先行技術では、建物の地上部を解体し解体ガラで地下構造部を埋め戻す工程と、埋め戻された解体ガラを退けながら地下部の柱と梁をバットレス形状となるように残して地下部を解体する工程と、地下部の柱と梁をバットレス形状となるように残した後、解体ガラを締め固めて施工地盤とする工程と、を行う。

【0003】

特許文献２には、鉄筋コンクリート建物等を解体した際に発生した廃材コンクリートから再生された砕石や、再生骨材製造時に発生した残渣を用いてアルカリ土類炭酸塩を生成して、気中の二酸化炭素の固定を図るようにした二酸化炭素の固定化方法に関する技術が開示されている。この先行技術では、廃コンクリートを破砕して得た再生砕石や再生骨材製造時に副次生成された残渣を固定化のための材料として材料集積場等の屋内に集積する。集積した状態で材料の表面にシャワー散水等を行って移動しながらの撹拌を行う。これにより、材料を湿潤状態と乾燥状態とを繰り返した条件下に所定期間暴露し、材料中に気中の二酸化炭素を取り込み固定化させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０－１８９９６０号公報

【特許文献2】特開２００９－２８５８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献２のように、建物を解体作業で発生した破砕コンクリートには、炭酸カルシウムとなっていないカルシウム分が存在する。よって、破砕コンクリートに二酸化炭素を固定することが可能である。しかし、例えば、破砕コンクリートの運搬、具体的には、建物の解体現場から再生工場のへの運搬や再生工場から新たな建築現場への運搬によってエネルギーが消費され、これにより二酸化炭素が発生し放出される。

【0006】

本発明は、上記事実を鑑み、二酸化炭素を効率的に削減することが目的である。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第一態様は、既存建物の解体作業で発生した破砕コンクリートを用い、新築建物の下側又は前記新築建物の地下階の周囲に構築された人工地盤と、前記人工地盤内に配管され、二酸化炭素を含んだ気体又は液体を前記人工地盤に供給し、前記破砕コンクリートに前記二酸化炭素を固定させる供給管と、を備える人工地盤への二酸化炭素固定構造である。

【0008】

第一態様の二酸化炭素固定構造では、既存建物を解体して発生した破砕コンクリートで構築された人工地盤に二酸化炭素を含む気体又は液体を供給管で人工地盤に供給して破砕コンクリートに二酸化炭素を固定することで、二酸化炭素が削減される。このように、破砕コンクリートで構築した人工地盤に二酸化炭素を固定することで、破砕コンクリートの運搬距離が削減されるので、二酸化炭素が効率的に削減される。

【0009】

第二態様は、前記人工地盤内に前記供給管と間隔をあけて配管され、二酸化炭素が前記破砕コンクリートに固定された後の前記気体又は前記液体を前記人工地盤から回収する回収管を備えている、第一態様に記載の人工地盤への二酸化炭素固定構造である。

【0010】

第二態様の二酸化炭素固定構造では、二酸化炭素が破砕コンクリートに固定された後の気体又は液体を回収管で回収するので、供給管から供給された二酸化炭素を含む気体又は液体が人工地盤の広範囲に行き渡り易くなる。よって、二酸化炭素を効率的に破砕コンクリートに固定させるこができる。

【0011】

第三態様は、前記人工地盤は、前記破砕コンクリートで構成された第一層と、前記第一層よりも透気性又は透水性が大きい第二層と、を有して構成され、前記第二層には、複数の孔が形成された前記供給管及び前記回収管が埋設されている、第二態様に記載の人工地盤への二酸化炭素固定構造である。

【0012】

第三態様の二酸化炭素固定構造では、透気性又は透水性が大きい第二層を介して気体又は液体を供給して回収するので、二酸化炭素を含む気体又は液体が人工地盤の広範囲に行き渡り易くなる。よって、二酸化炭素を効率的に破砕コンクリートに固定させるこができる。

【0013】

第四態様は、前記回収管で回収した前記気体又は前記液体に二酸化炭素を添加して前記供給管に送る循環器を備えている、第二態様又は第三態様に記載の人工地盤への二酸化炭素固定構造である。

【0014】

第四態様の二酸化炭素固定構造では、回収管によって回収された二酸化炭素が破砕コンクリートに固定された後の気体又は液体を廃棄する必要がない。

【0015】

第五態様は、前記新築建物で発生した二酸化炭素を前記気体又は前記液体に添加して前記供給管に送る、第二態様に記載の人工地盤への二酸化炭素固定構造である。

【0016】

第五態様の二酸化炭素固定構造では、新築建物で発生した二酸化炭素の外気への放出が削減される。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、破砕コンクリートで構築した人工地盤に二酸化炭素を固定することで、破砕コンクリートの運搬距離が削減されるので、二酸化炭素を効率的に削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第一実施形態の二酸化炭素構造の構成を模式的に示す構成図である。

【図2】第二実施形態の二酸化炭素構造の構成を模式的に示す構成図である。

【図3】第三実施形態の二酸化炭素構造の構成を模式的に示す構成図である。

【図4】第四実施形態の二酸化炭素構造の構成を模式的に示す構成図である。

【図5】供給縦管から供給横管が分岐する分岐構造を模試的に示す平面図である。

【図6】循環器の構成を模式的に示す構成図である。

【図7】循環器の構成を模式的に示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態の人工地盤への二酸化炭素固定構造について説明する。

【0020】

［構造］
まず、本実施形態の二酸化炭素固定構造１００を構成する人工地盤１０２及び二酸化炭素固定装置１５０の構造について説明する。

【0021】

図１に示すように、地盤１１の中には、人工地盤１０２が構築されている。人工地盤１０２は、この場所に建設されていた鉄筋コンクリート造の既存建物の解体作業によって発生した破砕コンクリート９０を埋め戻して構築されている。

【0022】

本実施形態では、破砕コンクリート９０は、鉄筋等を取り除き、適宜、粉砕及び分級して粒度調整の調整作業を行って再利用する。人工地盤１０２は、後述する新築建物１８０及びその周辺の地盤１１が安定する品質を有している。「品質」とは、新築建物１８０に沈下等が容易に生じない硬さや強度等である。なお、本実施形態では、破砕コンクリート９０は、国土交通省の「コンクリート副産物の再生利用に関する用途別品質基準」に沿って調整作業を行って再利用している。

【0023】

人工地盤１０２は、第一層の一例としての破砕コンクリート層１０４と第二層の一例としての砕石層１０６Ａ、１０６Ｂとを有して構成されている。なお、破砕コンクリート層１０４の上側の層が砕石層１０６Ａであり、下側の層が砕石層１０６Ｂである。別の観点から説明すると、砕石層１０６Ａ、１０６Ｂは、破砕コンクリート層１０４を挟むように構築されている。

【0024】

破砕コンクリート層１０４は、破砕コンクリート９０を主な材料として構成されている。砕石層１０６Ａ、１０６Ｂは、破砕コンクリート層１０４よりも透気性がよい材料を主な材料として構成されている。具体的には、砕石層１０６Ａ、１０６Ｂは、破砕コンクリート層１０４よりも細粒分の割合が少ない砕石を主材料して構成されている。なお、砕石でなく、例えば破砕コンクリート９０を分級して細粒分の割合を削減したものを主に用いてもよい。

【0025】

別の観点から説明すると、砕石層１０６Ａ、１０６Ｂは、破砕コンクリート層１０４よりも細粒分含有率が小さいことが望ましい。なお、細粒分含有率とは、粒径が７５ｍｍ未満の砕石の全体質量に対する割合である。

【0026】

或いは、砕石層１０６Ａ、１０６Ｂは、粒径加積曲線における３０％粒径が破砕コンクリート層１０４よりも大きいことが望ましく、更に粒径加積曲線における２０％粒径が破砕コンクリート層１０４よりも大きいことが望ましく、更に粒径加積曲線における1０％粒径が破砕コンクリート層１０４よりも大きいことが望ましい。なお、粒径加積曲線は、縦軸に通過質量百分率、横軸に粒径を対数目盛でとった曲線であり、土粒子の粒径の分布する範囲と分布の特徴とが判る曲線である。

【0027】

人工地盤１０２の上には、新たに新築建物１８０が構築されている。本実施形態の新築建物１８０は、杭基礎５１によって支持されている。杭基礎５１は、人工地盤１０２を貫通し、人工地盤１０２の下方の図示されていない支持層に根入れされている。

【0028】

なお、新築建物１８０及び後述する新築建物２８０、３８０、４８０の具体的な構造は限定されるものではなく、例えば、鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造及び木造のいずれであってもよい。また、杭基礎５１以外の基礎、例えば直接基礎であってもよい。

【0029】

新築建物１８０には、二酸化炭素固定装置１５０が設けられている。二酸化炭素固定装置１５０は、二酸化炭素収集装置１６０、循環器１７０、供給管１１０及び回収管１２０を有して構成されている。

【0030】

二酸化炭素収集装置１６０は、新築建物１８０で発生した二酸化炭素を含む気体を回収する機能を有する。本実施形態の「二酸化炭素を含む気体」は、ボイラー室、室内暖房及び食堂等において、石油及びガス等の化石燃料を燃焼させている室内の空気を換気扇等で回収した気体である。なお、この場合の二酸化炭素収集装置１６０の主要な構成要素は、図示されていない換気扇及び換気扇に接続された収集ダクト１３０等である。また、二酸化炭素収集装置１６０の構成は、一例であって、これに限定されるものではない。

【0031】

供給管１１０は、新築建物１８０から人工地盤１０２内に配管されている。供給管１１０は、供給用縦管１１２と供給用横管１１４とを有して構成されている。供給用横管１１４は、人工地盤１０２の砕石層１０６Ｂに配管されている。本実施形態では、供給用横管１１４は、供給用縦管１１２の下端部から分岐し、平面視で平行に並んで配管されている（図７参照）。供給用横管１１４の周面の上側には、複数の供給孔１１５が形成されている。

【0032】

回収管１２０は、人工地盤１０２から新築建物１８０に配管されている。回収管１２０は回収用縦管１２２と回収用横管１２４とを有して構成されている。回収用横管１２４は、人工地盤１０２の砕石層１０６Ｂに配管されている。本実施形態では、回収用横管１２４は、回収用縦管１２２の下端部から分岐し、平行に並んで配管されている。回収用横管１２４の周面の下側には、複数の回収孔１２５が形成されている。なお、回収用縦管１２２から分岐する回収用横管１２４の分岐構造は、図７と同様である。

【0033】

図１に示すように、循環器１７０は、収集ダクト１３０から送られた気体と回収管１２０から送られた気体とを混合して、供給管１１０に送る機能を有している。なお、図１において、供給管１１０、回収管１２０及び収集ダクト１３０の横に図示している矢印は気体が流れる方向を示している。これは、後述する他の実施形態でも同様である。

【0034】

図６に示すように、循環器１７０は、箱部１７２と送風器１７４とを有して構成されている。箱部１７２には、収集ダクト１３０と回収管１２０と供給管１１０とが接続されている。送風器１７４は、箱部１７２内に設けられている。そして、送風器１７４を駆動させることで、収集ダクト１３０及び回収管１２０から気体を吸引して混合し、供給管１１０に送る。なお、供給管１１０に送られる気体を矢印Ｋ１で示し、回収管１２０から送られる気体を矢印Ｋ２で示し、収集ダクト１３０から送られた気体を矢印Ｋ３で示している。これは、後述する他の実施形態でも同様である。

【0035】

図６に示す循環器１７０の構成は一例であって、これに限定されるものではない。前述したように、収集ダクト１３０から送られた気体Ｋ３と回収管１２０から送られた気体Ｋ２とを混合した気体Ｋ１を供給管１１０に送る機能を有していればよい。

【0036】

［作用及び効果］
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

【0037】

二酸化炭素収集装置１６０で回収された新築建物１８０で発生した二酸化炭素を含む気体Ｋ３（図６参照）は、循環器１７０によって、回収管１２０で回収された気体Ｋ２（図６参照）と混合され、二酸化炭素を含む気体Ｋ１（図６参照）となり供給管１１０に送られる。二酸化炭素を含む気体Ｋ１は、供給管１１０の供給用横管１１４の供給孔１１５から噴出する。噴出した気体Ｋ１は、砕石層１０６Ｂを介して破砕コンクリート層１０４に供給される。破砕コンクリート層１０４に供給された気体Ｋ１に含まれる二酸化炭素成分は、破砕コンクリート９０のカルシウム分と反応して炭酸カルシウムとなる。これにより、気体Ｋ１に含まれる二酸化炭素が破砕コンクリート９０に固定化される。

【0038】

このように、既存建物を解体して発生した破砕コンクリート９０を埋め戻して構築された人工地盤１０２に二酸化炭素を含む気体Ｋ１を供給して破砕コンクリート９０に二酸化炭素を固定することができる。よって、新築建物１８０から周辺に放出される二酸化炭素が削減される。

【0039】

また、既存建物を解体した場所で破砕コンクリート９０を利用することによって破砕コンクリート９０の廃棄場所等への運搬が必要なくなる。よって、運搬にかかる化石燃料の消費及びそれに伴う二酸化炭素の発生が削減される。

【0040】

また、二酸化炭素が破砕コンクリート９０に固定された後の気体Ｋ２（図６参照）は、砕石層１０６Ａを介して回収用横管１２４の回収孔１２５から回収され、回収された気体Ｋ２は前述したように循環器１７０によって二酸化炭素収集装置１６０で回収された新築建物１８０で発生した二酸化炭素を含む気体Ｋ３（図６参照）と混合されて、供給管１１０に送られる。

【0041】

このように、二酸化炭素が破砕コンクリート９０に固定された後の気体Ｋ２を回収管１２０で回収するので、供給管１１０から供給された二酸化炭素を含む気体Ｋ１の人工地盤１０２の広範囲に行き渡り易くなる。よって、二酸化炭素を効率的に破砕コンクリート９０に固定することができる。

【0042】

また、回収された気体Ｋ２は新築建物１８０で発生した二酸化炭素を含む気体Ｋ３と循環器１７０で混合されて、気体Ｋ１として供給管１１０に送られるので、回収された気体Ｋ３を廃棄する必要がない。よって、回収された気体Ｋ２に有害物質が含まれていた場合でも浄化して廃棄するコストが削減される。

【0043】

また、破砕コンクリート層１０４よりも透気性が大きい砕石層１０６Ａ、１０６Ｂを介して供給及び回収する。供給された気体Ｋ１は透気性が大きい砕石層１０６Ｂ内で拡散して砕石層１０６Ｂ全体から破砕コンクリート層１０４に送られる。また、回収管１２０の回収用横管１２４で回収する際に透気性が大きい砕石層１０６Ａ全体が回収範囲となる。よって、供給管１１０から供給された二酸化炭素を含む気体Ｋ１が人工地盤１０２の広範囲に行き渡り易くなる。

【0044】

＜第二実施形態＞
本発明の第二実施形態の人工地盤への二酸化炭素固定構造について説明する。なお、第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する発明は省略又は簡略化する。

【0045】

［構造］
まず、本実施形態の二酸化炭素固定構造２００を構成する人工地盤２０２及び二酸化炭素固定装置２５０の構造について説明する。

【0046】

図２に示すように、地盤１２には、この場所に建設されていた既存建物の一部である地下ピット２０が埋設されている。地下ピット２０内の下部には、人工地盤２０２が構築されている。人工地盤２０２は、既存建物の解体作業によって発生した破砕コンクリート９０を埋め戻して構築されている。破砕コンクリート９０は、第一実施形態と同様の調整作業を行って再利用されている。

【0047】

人工地盤２０２は、第一層の一例としての破砕コンクリート層２０４Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃ及び第二層の一例としての砕石層２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ、２０６Ｄを有して構成されている。なお、順番は、上から砕石層２０６Ａ、破砕コンクリート層２０４Ａ、砕石層２０６Ｂ、破砕コンクリート層２０４Ｂ、砕石層２０６Ｃ、破砕コンクリート層２０４Ｃ、そして砕石層２０６Ｄである。別の観点から説明すると、砕石層２０６Ａ、１０６Ｂ、２０６Ｃ、２０６Ｄは、破砕コンクリート層２０４Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃを挟むように構築されている。

【0048】

破砕コンクリート層２０４Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃは、第一実施形態と同様に破砕コンクリート９０を主な材料として構成されている。砕石層２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ、２０６Ｄは、第一実施形態と同様に、破砕コンクリート９０よりも透気性がよい砕石を主な材料として構成されている。

【0049】

人工地盤２０２の上には、新たに新築建物２８０が構築されている。なお、新築建物２８０の地下階２８２は、地下ピット２０内に構築されている。本実施形態の新築建物２８０は、杭基礎５２によって支持されている。杭基礎５２は、人工地盤２０２及び地下ピット２０の底盤２２を貫通し、図示されていない支持層に根入れされている。

【0050】

新築建物２８０には、二酸化炭素固定装置２５０が設けられている。二酸化炭素固定装置２５０は、二酸化炭素収集装置１６０、循環器１７０、供給管２１０及び回収管２２０を有して構成されている。

【0051】

供給管２１０は、新築建物２８０から人工地盤２０２内に配管されている。供給管２１０は、供給用縦管２１２と供給用横管２１４Ａ、２１４Ｂとを有して構成されている。供給用横管２１４Ａは人工地盤２０２の砕石層２０６Ｂに配管され、供給用横管２１４Ｂは人工地盤２０２の砕石層２０６Ｄに配管されている。供給用横管２１４Ａ、２１４Ｂは、供給用縦管１１２の下端部から分岐し、平面視で平行に並んで配管されている。供給用横管２１４Ａ，２１４Ｂの周面の上側には、複数の供給孔２１５が形成されている。

【0052】

回収管２２０は、人工地盤２０２から新築建物２８０に配管されている。回収管２２０は回収用縦管２２２と回収用横管２２４Ａ、２２４Ｂとを有して構成されている。回収用横管２２４Ａは人工地盤２０２の砕石層２０６Ａに配管され、回収用横管２２４Ｂは人工地盤２０２の砕石層２０６Ｃに配管されている。回収用横管２２４Ａ、２２４Ｂは、供給用縦管２１２から分岐し、平面視で平行に並んで配管されている。供給用横管２２４の周面には、複数の供給孔２２５が形成されている。

【0053】

なお、供給用縦管２１２から分岐する供給用横管２１４Ａ、２１４Ｂの分岐構造及び回収用縦管２２２から分岐する回収用横管２２４Ａ、２２４Ｂの分岐構造は、図７と同様である。

【0054】

なお、二酸化炭素収集装置１６０及び循環器１７０は、循環器１７０の箱部１７２に回収管２２０と供給管２１０とが接続されている以外は、第一実施形態と同様の構成及び機能であるので説明を省略する。

【0055】

［作用及び効果］
次に本実施形態の作用及び効果について説明する。なお、本実施形態の作用及び効果は、第一実施形態と同様であるので簡単に説明する。

【0056】

二酸化炭素収集装置１６０で回収された新築建物２８０で発生した二酸化炭素を含む気体Ｋ３は、循環器１７０によって、回収管２２０で回収された気体Ｋ２と混合されて気体Ｋ１となって供給２１１０に送られ、人工地盤２０２に供給される。人工地盤２０２に供給された気体Ｋ１に含まれる二酸化炭素成分は、破砕コンクリート９０に固定化される。

【0057】

このように人工地盤２０２の破砕コンクリート９０に二酸化炭素を固定することができる。よって、新築建物２８０から周辺に放出される二酸化炭素が削減される。

【0058】

また、既存建物を解体した場所で破砕コンクリート９０を利用することによって破砕コンクリート９０の廃棄場所等への運搬が必要なくなる。よって、運搬にかかる化石燃料の消費及びそれに伴う二酸化炭素の発生が削減される。

【0059】

＜第三実施形態＞
本発明の第三実施形態の人工地盤への二酸化炭素固定構造について説明する。なお、第一実施形態及び第二実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する発明は省略又は簡略化する。

【0060】

［構造］
まず、本実施形態の二酸化炭素固定構造３００を構成する人工地盤３０２及び二酸化炭素固定装置３５０の構造について説明する。

【0061】

図３に示すように、地盤１２には、この場所に建設されていた既存建物の一部である地下ピット２０が埋設されている。新築建物３８０は、地下ピット２０の上に構築されている。新築建物３８０の地下階３８２の外壁と地下ピット２０の擁壁２４との間には、空間２６が形成されている。そして、地下ピット２０内の前述の空間２６に、人工地盤３０２が構築されている。人工地盤３０２は、既存建物の解体作業によって発生した破砕コンクリート９０を埋め戻して構築されている。

【0062】

人工地盤３０２は、第一層の一例としての破砕コンクリート層３０４及び第二層の一例としての砕石層３０６Ａ、３０６Ｂを有して構成されている。各層は、破砕コンクリート層３０４及び砕石層３０６Ａ、３０６Ｂを図の左右方向を面外方向として積層されて構築されている。別の観点から説明すると、砕石層３０６Ａ、３０６Ｂは、破砕コンクリート層３０４を挟むように構築されている。

【0063】

破砕コンクリート層３０４は、第一実施形態と同様に破砕コンクリート９０を主な材料として構成されている。砕石層３０６Ａ、３０６Ｂは、第一実施形態と同様に、破砕コンクリート９０よりも透気性がよい砕石を主な材料として構成されている。

【0064】

本実施形態の新築建物３８０が構築された地下ピット２０は、杭基礎５３によって支持されている。杭基礎５３は、地下ピット２０の底盤２２の下方の図示されていない支持層に根入れされている。

【0065】

新築建物２８０には、二酸化炭素固定装置３５０が設けられている。二酸化炭素固定装置３５０は、二酸化炭素収集装置１６０、循環器１７０、供給管３１０及び回収管３２０を有して構成されている。

【0066】

供給管３１０は、新築建物３８０から人工地盤３０２内に配管されている。供給管３１０は、供給用横管３１２と供給用縦管３１４とを有して構成されている。供給用縦管３１４は人工地盤２０２の砕石層２０６Ｂに配管されている。供給用縦管３１４は、供給用横管３１２から分岐し、図の左右方向から見ると平行に並んで配管されている。供給用縦管３１４の周面の上側には、複数の供給孔３１５が形成されている。

【0067】

回収管３２０は、人工地盤３０２から新築建物３８０に配管されている。回収管３２０は回収用横管３２２と回収用縦管３２４とを有して構成されている。回収用縦管３２４は、人工地盤３０２の砕石層３０６Ａに配管されている。回収用縦管３２４は、供給用横管３１２から分岐し、平面視で平行に並んで配管されている。回収用縦管３２４の周面には、複数の供給孔３２５が形成されている。

【0068】

なお、供給用横管３１２から分岐する供給用縦管３１４の分岐構造及び回収用横管３２２から分岐する回収用縦管３２４の分岐構造は、図７と同様である。

【0069】

［作用及び効果］
次に本実施形態の作用及び効果について説明する。なお、本実施形態の作用及び効果は、第一実施形態と同様であるので簡単に説明する。

【0070】

二酸化炭素収集装置１６０で回収された新築建物３８０で発生した二酸化炭素を含む気体Ｋ３は、循環器１７０によって、回収管３２０で回収された気体Ｋ２と混合されて気体Ｋ２となって供給管３１０に送られ、人工地盤３０２に供給される。人工地盤３０２に供給された気体Ｋ１に含まれる二酸化炭素成分は、破砕コンクリート９０に固定化される。

【0071】

このように人工地盤３０２の破砕コンクリート９０に二酸化炭素を固定することができる。よって、新築建物３８０から周辺に放出される二酸化炭素が削減される。

【0072】

また、既存建物を解体した場所で破砕コンクリート９０を利用することによって破砕コンクリート９０の廃棄場所等への運搬が必要なくなる。よって、運搬にかかる化石燃料の消費及びそれに伴う二酸化炭素の発生が削減される。

【0073】

＜第四実施形態＞
本発明の第四実施形態の人工地盤への二酸化炭素固定構造について説明する。なお、第一実施形態～第三実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する発明は省略又は簡略化する。

【0074】

［構造］
まず、本実施形態の二酸化炭素固定構造４００を構成する人工地盤４０２及び二酸化炭素固定装置１５０の構造について説明する。

【0075】

図４に示すように、地盤１４の上には、人工地盤４０２が構築されている。本実施形態の人工地盤４０２は、盛土である。人工地盤４０２は、この場所に建設されていた既存建物の解体作業によって発生した破砕コンクリート９０で構築されている。破砕コンクリート９０は、第一実施形態と同様の調整作業を行って再利用されている。

【0076】

人工地盤４０２は、第一層の一例としての破砕コンクリート層４０４と第二層の一例としての砕石層４０６Ａ、４０６Ｂとを有して構成されている。なお、破砕コンクリート層４０４の上の層が砕石層４０６Ａであり、下の層が砕石層４０６Ｂである。別の観点から説明すると、砕石層４０６Ａ、４０６Ｂは、破砕コンクリート層４０４を挟むように構築されている。

【0077】

破砕コンクリート層４０４は、第一実施形態と同様に破砕コンクリート９０を主な材料として構成されている。砕石層４０６Ａ、４０６Ｂは、第一実施形態と同様に、破砕コンクリート９０よりも透気性がよい砕石を主な材料として構成されている。

【0078】

盛土である人工地盤４０２の上には、新たに新築建物４８０が構築されている。新築建物４８０は、杭基礎５４によって支持されている。杭基礎５４は、人工地盤４０２を貫通し、人工地盤４０２の下方の図示されていない支持層に根入れされている。

【0079】

［作用及び効果］
次に本実施形態の作用及び効果について説明する。なお、本実施形態の作用及び効果は、第一実施形態と同様であるので簡単に説明する。

【0080】

二酸化炭素収集装置１６０で回収された新築建物４８０で発生した二酸化炭素を含む気体Ｋ３は、循環器１７０によって、回収管１２０で回収された気体Ｋ２と混合されて気体Ｋ１となって供給管１１０に送られ、人工地盤４０２に供給される。人工地盤４０２に供給された気体Ｋ１に含まれる二酸化炭素成分は、破砕コンクリート９０に固定化される。

【0081】

このように人工地盤４０２の破砕コンクリート９０に二酸化炭素を固定することができる。よって、新築建物４８０から周辺に放出される二酸化炭素が削減される。

【0082】

また、既存建物を解体した場所で破砕コンクリート９０を利用することによって破砕コンクリート９０の廃棄場所等への運搬が必要なくなる。よって、運搬にかかる化石燃料の消費及びそれに伴う二酸化炭素の発生が削減される。

【0083】

＜変形例＞
次に、上記実施形態の変形例について説明する。

【0084】

［構造］
上記実施形態では、二酸化炭素と含む気体を人工地盤１０２、２０２、３０２、４０２に供給して破砕コンクリート９０のカルシウム分に二酸化炭素を反応させて炭酸カルシウムとし、二酸化炭素を人工地盤１０２、２０２、３０２、４０２に固定した。

【0085】

これに対して、本変形例では、二酸化炭素を含む液体、本例では水を人工地盤１０２、２０２、３０２、４０２に供給して破砕コンクリート９０のカルシウム分に二酸化炭素を反応させて炭酸カルシウムとし、二酸化炭素を人工地盤１０２、２０２、３０２、４０２に固定する（図１～図４参照）。

【0086】

図７に示す循環器５５０は、箱部５５２とポンプ５６２、５６４、５６６とを有している。箱部５５２には、供給管１１０と回収管１２０と収集ダクト１３０とが接続されている。回収管１２０は箱部５５２の天井部に開口している。供給管１１０は、箱部５５２の底部に開口している。収集ダクト１３０は、先端部分１３２が箱部５５２内の下部に配置されている。先端部分１３２の周面にはバブリング用孔１３５が複数形成されている。ポンプ５６２は回収管１２０に設けられ、ポンプ５６４は供給管１１０に設けられ、ポンプ５６６は収集ダクト１３０に設けられている。

【0087】

［作用及び効果］
次に、本変形例の作用及び効果について説明する。なお、本例では、第一実施形態の構造で説明するが、これに限定されるものではない。

【0088】

ポンプ５６２によって回収管１２０で回収された水Ｍ２が、循環器５５０の箱部５５２に送られて貯留する。箱部５５２に貯留している水Ｍ２に、二酸化炭素収集装置１６０で回収された新築建物１８０で発生した二酸化炭素を含む気体Ｋ３（図６参照）は、ポンプ５６６によって収集ダクト１３０の先端部分１３２のバブリング用孔１３５から吹き出され、バブリングによって気体Ｋ３中の二酸化炭素が水Ｍ１に溶ける。なお、箱部５５２には、二酸化炭素が水に溶けたあとの気体を排出する排出孔が設けられている。二酸化炭素が溶けた水Ｍ１は、ポンプ５６４によって、供給管１１０に送られる。

【0089】

二酸化炭素を含む水Ｍ１は、図１に示されている供給管１１０の供給用横管１１４の供給孔１１５から噴出する。噴出した水Ｍ１は、砕石層１０６Ｂを介して破砕コンクリート層１０４に供給される。破砕コンクリート層１０４に供給された水Ｍ１に含まれる二酸化炭素成分は、破砕コンクリート９０のカルシウム分と反応して炭酸カルシウムとなる。これにより、水Ｍ１に含まれる二酸化炭素が破砕コンクリート９０に固定化される。

【0090】

このように、既存建物を解体して発生した破砕コンクリート９０を埋め戻して構築された人工地盤１０２に二酸化炭素を含む水Ｍ１を供給して破砕コンクリート９０に二酸化炭素を固定することができる。よって、新築建物１８０から周辺に放出される二酸化炭素が削減される。

【0091】

また、既存建物を解体した場所で破砕コンクリート９０を利用することによって破砕コンクリート９０の廃棄場所等への運搬が必要なくなる。よって、運搬にかかる化石燃料の消費及びそれに伴う二酸化炭素の発生が削減される。

【0092】

また、二酸化炭素が破砕コンクリート９０に固定された後の水Ｍ２（図７参照）は、砕石層１０６Ａを介して回収用横管１２４の回収孔１２５から回収され、回収された水Ｍ２は前述したように循環器５５０によって二酸化炭素収集装置１６０で回収された新築建物１８０で発生した二酸化炭素を含む気体Ｋ３（図７参照）と混合されて、水Ｍ１となって供給管１１０に送られる。

【0093】

このように、二酸化炭素が破砕コンクリート９０に固定された後の水Ｍ２を回収管１２０で回収するので、供給管１１０から供給された二酸化炭素を含む水Ｍ１の人工地盤１０２の広範囲に行き渡り易くなる。よって、二酸化炭素を効率的に破砕コンクリート９０に固定することができる。

【0094】

また、破砕コンクリート層１０４よりも透水性が大きい砕石層１０６Ａ、１０６Ｂを介して供給及び回収する。供給された水Ｍ１は透水性が大きい砕石層１０６Ｂ内で拡散して砕石層１０６Ｂ全体から破砕コンクリート層１０４に送られる。また、回収管１２０の回収用横管１２４で回収する際に透水性が大きい砕石層１０６Ａ全体が回収範囲となる。よって、供給管１１０から供給された二酸化炭素を含む水Ｍ１が人工地盤１０２の広範囲に行き渡り易くなる。

【0095】

また、回収された水Ｍ２は新築建物１８０で発生した二酸化炭素を含む気体Ｋ３と循環器１７０で混合されて、供給管１１０に送られるので、回収された水Ｍ２を廃棄する必要がない。よって、回収された水Ｍ２に有害物質が含まれていた場合でも浄化して廃棄するコストが削減される。

【0096】

ここで、二酸化炭素を含む水Ｍ１を人工地盤１０２に供給する場合、破砕コンクリート９０中に有害物質が含まれていた場合、有害物質が水Ｍ２に溶けて含まれている可能性がある。よって、水Ｍ２が地盤１１に流れ出ないように、人工地盤１０２の外周（側面及び底面等）に遮水シート等で遮水することが望ましい。これは、本変形例を第一実施形態以外の他の実施形態に適用する場合も同様である。

【0097】

＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。

【0098】

例えば、上記実施形態では、「二酸化炭素を含む気体」は、新築建物１８０、２８０、３８０、４８０内で化石燃料を燃焼させた室内の空気を換気扇で回収した気体であったが、これに限定されるものではなく、新築建物１８０、２８０、３８０、４８０内の二酸化炭素を含む気体であればよい。例えば、二酸化炭素が含まれる人の呼気であってもよい。或いは、後述するように、二酸化炭素を含む気体は、新築建物１８０、２８０、３８０、４８０の建物外の外気であってもよい。

【0099】

また、例えば、第一実施形態及び第四実施形態では、供給用横管１１４が下側で回収用横管１２４が上側に配置されていたが、これに限定されるものではない。供給用横管１１４が上側で回収用横管１２４が下側に配置されていてもよい。同様に第二実施形態では、上から順番に、回収用横管２２４Ａ、供給用横管２１４Ａ、回収用横管２２４Ｂ、供給用横管２１４Ｂの順番であったが、これに限定されるものではない。上から順番に、供給用横管２１４Ａ、回収用横管２２４Ａ、供給用横管２１４Ｂ、回収用横管２２４Ｂの順番であってもよい。

【0100】

また、例えば、上記実施形態では、二酸化炭素が含まれる気体又は水は、循環器１７０、５５０から供給管１１０、２１０、３１０に送られ、回収管１２０、２２０、３２０から戻る流れであった。しかし、所定期間経過毎に、二酸化炭素が含まれる気体又は水の流れる方向を逆にしてもよい。循環器１７０、５５０から回収管１２０、２２０、３２０に送られ、供給管１１０、２１０、３１０から戻る流れにしてもよい。このように所定期間経過毎に二酸化炭素が含まれる気体又は水の流れる方向を入れ替えることで、供給管１１０、２１０、３１０及び回収管１２０、２２０、３２０の詰まりが解消又は低減される。

【0101】

また、例えば、第一実施形態、第二実施形態及び第四実施形態においても、第三実施形態のように、二酸化炭素が含まれる気体又は水を供給用縦管から人工地盤に供給し、回収用縦管で人工地盤から回収する構成としてよい。

【0102】

また、例えば、上記実施形態では、人工地盤１０２、２０２、３０２、４０２は、この場所に建設されていた既存建物の解体によって発生した破砕コンクリート９０を埋め戻して構築したが、これに限定されるものではない。例えば、人工地盤を構築する場所の隣又は近郊に建設されていた既存建物の解体によって発生した破砕コンクリート９０を用いてもよい。この場合も破砕コンクリート９０を運搬するためにかかる化石燃料の消費及びそれに伴う二酸化炭素の発生が削減される。

【0103】

また、例えば、上記実施形態及び変形例では、回収した気体Ｋ２及び水Ｍ２は、二酸化炭素を添加して人工地盤に供給させていたが、これに限定されるものではない。回収した気体Ｋ２及び水Ｍ２を廃棄してもよい。その場合、二酸化炭素を含む気体Ｋ３と、例えば外気又は水道水等に添加して人工地盤に供給すればよい。或いは、気体Ｋ２及び水Ｍ２を回収しなくてもよい。

【0104】

また、例えば、二酸化炭素を含む気体Ｋ３を気体又は水に添加して人工地盤に供給しなくてもよい。例えば、外気を人工地盤に供給してもよいし、外気に含まれる二酸化炭素を水に溶かして人工地盤に供給してもよい。この場合、外気に含まれる二酸化炭素を抽出して人工地盤に供給してもよいし、外気に含まれる二酸化炭素を抽出して水に溶かして人工地盤に供給してもよい。

【0105】

また、例えば、上記実施形態では、供給管は供給用縦管と供給用横管とを有して構成され、回収管は回収用縦管と回収用横管とを有して構成されていたが、これに限定されるものではない。供給管及び回収管はどのような構成であってもよい。

【0106】

また、例えば、人工地盤に第二層の一例としての砕石層が形成されていなくてもよい。

【0107】

更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。

【符号の説明】

【0108】

９０ 破砕コンクリート
１００ 二酸化炭素固定構造
１０２ 人工地盤
１０４ 破砕コンクリート層（第一層の一例）
１０６Ａ 砕石層（第二層の一例）
１０６Ｂ 砕石層（第二層の一例）
１１０ 供給管
１２０ 回収管
１５０ 二酸化炭素固定装置
１８０ 新築建物
２００ 二酸化炭素固定構造
２０２ 人工地盤
２０４Ａ 破砕コンクリート層（第一層の一例）
２０４Ｂ 破砕コンクリート層（第一層の一例）
２０４Ｃ 破砕コンクリート層（第一層の一例）
２０６Ａ 砕石層（第二層の一例）
２０６Ｂ 砕石層（第二層の一例）
２０６Ｃ 砕石層（第二層の一例）
２０６Ｄ 砕石層（第二層の一例）
２１０ 供給管
２２０ 回収管
２８０ 新築建物
３００ 二酸化炭素固定構造
３０２ 人工地盤
３０４ 破砕コンクリート層（第一層の一例）
３０６Ａ 砕石層（第二層の一例）
３０６Ｂ 砕石層（第二層の一例）
３１０ 供給管
３２０ 回収管
３５０ 二酸化炭素固定装置
３８０ 新築建物
３８２ 地下階
４００ 二酸化炭素固定構造
４０２ 人工地盤
４０４ 破砕コンクリート層（第一層の一例）
４０６Ａ 砕石層（第二層の一例）
４０６Ｂ 砕石層（第二層の一例）
４８０ 新築建物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】