特許 7441695 炭酸化監視システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-21

(45)【発行日】2024-03-01

(54)【発明の名称】炭酸化監視システム

(51)【国際特許分類】

   B09B 3/70 20220101AFI20240222BHJP

   G01N 7/04 20060101ALI20240222BHJP

【ＦＩ】

B09B3/70

G01N7/04 Z

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020053422

(22)【出願日】2020-03-24

(65)【公開番号】P2021151643

(43)【公開日】2021-09-30

【審査請求日】2023-01-25

(73)【特許権者】

【識別番号】302060926

【氏名又は名称】株式会社フジタ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼地 春菜

(72)【発明者】

【氏名】久保田 洋

(72)【発明者】

【氏名】繁泉 恒河

【審査官】上坊寺 宏枝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－００８１９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２２４６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５１７３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第３０２５４９５（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２００３－０３３７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７７３２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０９Ｂ １／００－５／００

Ｂ０９Ｃ １／００－１／１０

Ｇ０１Ｎ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アルカリ性固体反応物と二酸化炭素を含有するガスとを炭酸化反応させる処理装置と、
炭酸化反応後のガスの二酸化炭素濃度を測定する測定装置と、
供給源から前記処理装置に供給するガスの供給量を調整可能な第１電磁バルブと、
前記処理装置の内部の炭酸化反応後のガスを引き込んで再び前記処理装置に供給する第２吸引ポンプと、
前記測定装置から取得した情報に基づいて、前記供給源からのガスの供給量を変化させるように前記第１電磁バルブを制御するとともに、前記処理装置の内部のガスを循環させるように前記第２吸引ポンプを制御する制御装置と、
を含む、炭酸化監視システム。

【請求項2】

前記測定装置は、前記処理装置の内部に設けられ、かつ底面に開口を有する筐体の内部に二酸化炭素濃度を検出する検出部が設けられる、
請求項１に記載の炭酸化監視システム。

【請求項3】

前記測定装置は、前記筐体の内部を加熱する発熱体を有する、
請求項２に記載の炭酸化監視システム。

【請求項4】

アルカリ性固体反応物と二酸化炭素を含有するガスとを炭酸化反応させる処理装置と、
炭酸化反応後のガスの二酸化炭素濃度を測定する測定装置と、
供給源から前記処理装置に供給するガスの供給量を調整可能な第１電磁バルブと、
前記処理装置の内部の炭酸化反応後のガスを前記測定装置に送る第１吸引ポンプと、
前記第１吸引ポンプから前記測定装置に送られるガスのうち、再び前記処理装置に供給するガスの供給量を調整可能な第２電磁バルブと、
前記測定装置から取得した情報に基づいて、前記供給源からのガスの供給量を変化させるように前記第１電磁バルブを制御するとともに、前記処理装置の内部のガスを循環させるように前記第２電磁バルブを制御する制御装置と、
を含む、炭酸化監視システム。

【請求項5】

アルカリ性固体反応物と二酸化炭素を含有するガスとを炭酸化反応させる処理装置と、
炭酸化反応後のガスの二酸化炭素濃度を測定する測定装置と、
供給源から前記処理装置に供給するガスの供給量を調整可能な第１電磁バルブと、
前記処理装置の内部の炭酸化反応後のガスを前記測定装置に送る第１吸引ポンプと、
前記処理装置のアルカリ性固体反応物の表面を覆うシートと、
前記第１吸引ポンプと前記シートとを連結する吸気ホースと、
前記測定装置から取得した情報に基づいて、前記供給源からのガスの供給量を変化させるように前記第１電磁バルブを制御する制御装置と、
を含む、炭酸化監視システム。

【請求項6】

アルカリ性固体反応物と二酸化炭素を含有するガスとを炭酸化反応させる処理装置と、
炭酸化反応後のガスの二酸化炭素濃度を測定する測定装置と、
供給源から前記処理装置に供給するガスの供給量を調整可能な第１電磁バルブと、
前記処理装置の内部の炭酸化反応後のガスを前記測定装置に送る第１吸引ポンプと、
一端が前記処理装置のアルカリ性固体反応物の直上に配置され、他端が前記第１吸引ポンプに連通する吸気ホースと、
前記測定装置から取得した情報に基づいて、前記供給源からのガスの供給量を変化させるように前記第１電磁バルブを制御する制御装置と、
を含む、炭酸化監視システム。

【請求項7】

前記処理装置は、上部に設けられた梁上のフレームをさらに含み、
前記吸気ホースは、前記フレームに取り付けられる、
請求項６に記載の炭酸化監視システム。

【請求項8】

アルカリ性固体反応物と二酸化炭素を含有するガスとを炭酸化反応させる処理装置と、
炭酸化反応後のガスの二酸化炭素濃度を測定する測定装置と、
供給源から前記処理装置に供給するガスの供給量を調整可能な第１電磁バルブと、
前記処理装置の内部の炭酸化反応後のガスを前記測定装置に送る第１吸引ポンプと、
前記処理装置の下部を複数の区画に仕切る仕切り板と、
供給源からそれぞれの前記区画に供給するガスの供給量を調整可能な第３電磁バルブと、
前記処理装置から前記第１吸引ポンプに吸引されるガスのうち、いずれの前記区画から吸引するか調整可能な第４電磁バルブと、
前記測定装置から取得した情報に基づいて、前記供給源からのガスの供給量を変化させるように前記第１電磁バルブを制御するとともに、前記供給源から前記区画へのガスの供給量を変化させるように前記第３電磁バルブを制御する制御装置と、
を含む、炭酸化監視システム。

【請求項9】

前記第１吸引ポンプから前記測定装置に送られるガスを除湿する除湿装置をさらに含み、
前記第１吸引ポンプは、前記処理装置の内部に設けられる、
請求項４から８のいずれか１項に記載の炭酸化監視システム。

【請求項10】

前記測定装置及び前記第１吸引ポンプは、前記処理装置の外部に設けられる、
請求項４から８のいずれか１項に記載の炭酸化監視システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、炭酸化監視システムに関する。

【背景技術】

【0002】

産業廃棄物等の廃棄物を焼却した際に発生する焼却灰等のアルカリ性固体反応物を、二酸化炭素（ＣＯ_２）を含有するガスを用いた通気処理によって炭酸化する技術が知られている。従来の通気処理による炭酸化反応では、開始前に設定したガスの供給量及び供給時間で運転されるため、処理するアルカリ性固体反応物の性状によって必要以上にガスを供給してしまい、無駄になることがあった。炭酸化反応に用いるガスとして、液化炭酸ガスを購入する必要があるため、コスト低減のためにガスの無駄遣いを抑制することが求められている。特許文献１では、炭酸化反応が発熱反応することを利用して、計測した焼却灰の温度に基づいてガス供給状態を調整するバルブを設置した容器が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－２１７５７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１では、処理中の焼却灰が発熱反応による温度変化に加えて外気温の影響も受けるため、温度に基づくガス供給状態の調整の精度向上に限界がある。

【0005】

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、炭酸化反応に用いるガスの総供給量を適切化することができる炭酸化監視システム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】

【0006】

上記の目的を達成するため、本開示の一態様の炭酸化監視システムは、アルカリ性固体反応物と二酸化炭素を含有するガスとを炭酸化反応させる処理装置と、炭酸化反応後のガスの二酸化炭素濃度を測定する測定装置と、供給源から前記処理装置に供給するガスの供給量を調整可能な第１電磁バルブと、前記測定装置から取得した情報に基づいて、前記供給源からのガスの供給量を変化させるように前記第１電磁バルブを制御する制御装置と、を含む。

【0007】

炭酸化監視システムの望ましい態様として、前記処理装置の内部の炭酸化反応後のガスを引き込んで再び前記処理装置に供給する第２吸引ポンプをさらに含み、前記制御装置は、前記測定装置から取得した情報に基づいて、前記処理装置の内部のガスを循環させるように前記第２吸引ポンプを制御する。

【0008】

炭酸化監視システムの望ましい態様として、前記測定装置は、前記処理装置の内部に設けられ、かつ底面に開口を有する筐体の内部に二酸化炭素濃度を検出する検出部が設けられる。

【0009】

炭酸化監視システムの望ましい態様として、前記測定装置は、前記筐体の内部を加熱する発熱体を有する。

【0010】

炭酸化監視システムの望ましい態様として、前記処理装置の内部の炭酸化反応後のガスを前記測定装置に送る第１吸引ポンプをさらに含み、前記測定装置は、気密性を有する筐体の内部に二酸化炭素濃度を検出する検出部が設けられる。

【0011】

炭酸化監視システムの望ましい態様として、前記第１吸引ポンプから前記測定装置に送られるガスを除湿する除湿装置をさらに含み、前記第１吸引ポンプは、前記処理装置の内部に設けられる。

【0012】

炭酸化監視システムの望ましい態様として、前記測定装置及び前記第１吸引ポンプは、前記処理装置の外部に設けられる。

【0013】

炭酸化監視システムの望ましい態様として、前記第１吸引ポンプは、前記処理装置のアルカリ性固体反応物の上方から炭酸化反応後のガスを吸引する。

【0014】

炭酸化監視システムの望ましい態様として、前記第１吸引ポンプから前記測定装置に送られるガスのうち、再び前記処理装置に供給するガスの供給量を調整可能な第２電磁バルブをさらに含み、前記制御装置は、前記測定装置から取得した情報に基づいて、前記処理装置の内部のガスを循環させるように前記第２電磁バルブを制御する。

【0015】

炭酸化監視システムの望ましい態様として、前記処理装置のアルカリ性固体反応物の表面を覆うシートと、前記第１吸引ポンプと前記シートとを連結する吸気ホースと、をさらに含む。

【0016】

炭酸化監視システムの望ましい態様として、一端が前記処理装置のアルカリ性固体反応物の直上に配置され、他端が前記第１吸引ポンプに連通する吸気ホースをさらに含む。

【0017】

炭酸化監視システムの望ましい態様として、前記処理装置は、上部に設けられた梁上のフレームをさらに含み、前記吸気ホースは、前記フレームに取り付けられる。

【0018】

炭酸化監視システムの望ましい態様として、複数の前記吸気ホースを含む。

【0019】

炭酸化監視システムの望ましい態様として、前記処理装置の下部を複数の区画に仕切る仕切り板と、供給源からそれぞれの前記区画に供給するガスの供給量を調整可能な第３電磁バルブと、前記処理装置から前記第１吸引ポンプに吸引されるガスのうち、いずれの前記区画から吸引するか調整可能な第４電磁バルブと、をさらに含み、前記制御装置は、前記測定装置から取得した情報に基づいて、前記供給源から前記区画へのガスの供給量を変化させるように前記第３電磁バルブを制御する。

【0020】

炭酸化監視システムの望ましい態様として、前記制御装置は、前記測定装置で測定する際のみ、前記第１吸引ポンプを駆動させる。

【0021】

本開示によれば、炭酸化反応に用いるガスの総供給量を適切化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、第１実施形態に係る炭酸化監視システムを示す模式図である。

【図2】図２は、第２実施形態に係る炭酸化監視システムを示す模式図である。

【図3】図３は、第３実施形態に係る炭酸化監視システムを示す模式図である。

【図4】図４は、第４実施形態に係る炭酸化監視システムを示す模式図である。

【図5】図５は、第５実施形態に係る炭酸化監視システムを示す模式図である。

【図6】図６は、第６実施形態に係る炭酸化監視システムを示す模式図である。

【図7】図７は、第１変形例に係る炭酸化監視システムを示す模式図である。

【図8】図８は、第２変形例に係る炭酸化監視システムを示す模式図である。

【図9】図９は、第３変形例に係る炭酸化監視システムを示す模式図である。

【図10】図１０は、第４変形例に係る炭酸化監視システムを示す模式的な平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下に、本開示に係る炭酸化監視システムについて実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本開示は、以下の実施形態の記載に限定されるものではない。また、以下の実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した実施形態における構成要素は、本開示の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。以下の実施形態では、本開示に係る炭酸化監視システムの実施形態を例示する上で、必要となる構成要素を説明し、その他の構成要素を省略する。

【0024】

以下に示す各実施形態において、炭酸化監視システム１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０１は、二酸化炭素を含有するガスＧを、アルカリ性固体反応物を含む被処理物１００に通気させることによって、被処理物１００を炭酸化するシステムである。アルカリ性固体反応物は、セメント固化物、焼却残渣等を含む。また、アルカリ性固体反応物は、石灰が混合された土（石灰改良土ともいう。）であってもよい。焼却残渣は、廃棄物の焼却過程で発生する残渣である。焼却残渣は、焼却炉の底等から回収される焼却灰及び燃え殻等の焼却主灰と、焼却廃ガス中に浮遊する集塵灰及びばいじん等の飛灰と、を含む。焼却残渣は、カルシウム（Ｃａ）及び鉛（Ｐｂ）等の重金属を含む。焼却残渣は、塩素（Ｃｌ）等の塩類及び有機物を含む。焼却残渣は、重金属等の有害物質が含まれるため、再利用又は最終処分する前に安定化を行う必要がある。炭酸化監視システム１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０１は、アルカリ性固体反応物を含む被処理物１００を、炭酸化反応によって安定化処理する。

【0025】

（第１実施形態）
まず、第１実施形態の炭酸化監視システム１について説明する。図１は、第１実施形態に係る炭酸化監視システム１を示す模式図である。炭酸化監視システム１は、処理装置１０と、供給装置５０と、測定装置６０と、電磁バルブＶ１と、制御装置９０と、を備える。

【0026】

処理装置１０は、供給ラインＬ１を介して供給装置５０と連結される。供給ラインＬ１には、供給装置５０から処理装置１０へのガスＧの供給量を調整する電磁バルブＶ１が設けられる。処理装置１０は、電磁バルブＶ１が開いている場合、供給装置５０から供給されたガスＧを、供給ラインＬ１から受け取る。処理装置１０の容器本体１１は、側壁部及び底部を有し、かつ上方が開口する箱形状である。容器本体１１の壁部は、例えば、鉄板、鋼鉄又はステンレス等の金属製である。容器本体１１は、被処理物１００の炭酸化処理を行っている間、蓋体４０が被せられていている。なお、処理装置１０では、被処理物１００の炭酸化処理を行っている間、容器本体１１に蓋体４０が被せられる代わりに、図７に示すようなシート４２等が被処理物１００の表面を覆うように被せられていてもよい。処理装置１０は、第１室１２と、第２室１４と、隔壁１６と、給気口２０と、を含む。

【0027】

第１室１２は、給気口２０を介して供給ラインＬ１からガスＧを受け取る。第１室１２は、ガスＧで満たされる。第１室１２は、隔壁１６を隔てて第２室１４の下方に設けられる。第２室１４は、被処理物１００を貯留する。第２室１４は、隔壁１６を隔てて第１室１２の上方に設けられる。第１室１２と第２室１４とは通気可能である。第２室１４は、下部において隔壁１６を介して第１室１２からガスＧが送られる。

【0028】

隔壁１６は、第１室１２と第２室１４とを隔てる板材である。隔壁１６は、容器本体１１の底部から間隔を隔てて設けられる。被処理物１００は、隔壁１６の上に載せられる。隔壁１６は、少なくとも通気性を有する。隔壁１６は、第1実施形態において、複数の孔１８を含む。ガスＧは、複数の孔１８を通って第１室１２と第２室１４とを移動可能である。複数の孔１８は、例えば、容器本体１１の側壁部に沿って所定間隔で配置される。隔壁１６は、例えば、金属板に複数の孔１８を抜き打ち加工することによって形成される。孔１８の数及び位置は、隔壁１６が通気性を有していれば、特に限定されない。隔壁１６は、例えば、メッシュ構造であってもよい。隔壁１６は、１枚の板材であってもよいし、複数積層される板材であってもよい。

【0029】

処理装置１０は、第１室１２から第２室１４にガスＧを通気させる。すなわち、処理装置１０は、第２室１４に貯留されるアルカリ性固体反応物を含む被処理物１００に二酸化炭素を含むガスＧを通気させることによって、被処理物１００とガスＧとを炭酸化反応させる。例えば、アルカリ性固体反応物が焼却灰である場合、焼却灰は、炭酸化することによって、含有するカルシウム及び鉛等の重金属が難溶化する。炭酸化反応後のガスＧは、二酸化炭素の含有量が減少する。すなわち、被処理物１００を通過したガスＧの二酸化炭素濃度は、処理開始直後ではほぼ０％であり、処理が進むにつれて増加して、処理終了時には供給されるガスＧとほぼ同濃度となる。

【0030】

供給装置５０は、ガスＧの供給源を含む。供給装置５０は、供給ラインＬ１を介して処理装置１０にガスＧを供給する。供給装置５０は、第１実施形態において、供給するガスＧとしての液化炭酸ガスが貯留されるボンベである。供給装置５０から供給されるガスＧは、ボンベ等の形態で購入可能な二酸化炭素濃度が９９．９９％以上の高純度の液化炭酸ガスが想定される。

【0031】

測定装置６０は、処理装置１０の第２室１４で炭酸化反応した後のガスＧの二酸化炭素濃度を測定する。測定装置６０は、第１実施形態において、第２室１４の内部に設けられる。測定装置６０は、プローブ等の検出部６２と、筐体６４と、を含む。検出部６２は、二酸化炭素濃度を検出する。筐体６４は、検出部６２を収容する。筐体６４は、底面に開口を有する。筐体６４は、第１実施形態において、検出部６２の側方及び上方を覆う傘形状である。筐体６４は、第２室１４内に対する内部の温度差が小さいことが好ましいため、筐体６４の内部を加熱する発熱体を有していてもよい。

【0032】

電磁バルブＶ１は、供給装置５０と処理装置１０とを連結する供給ラインＬ１に設けられる。電磁バルブＶ１は、制御装置９０からバルブ制御信号Ｓｖ１を受信する。電磁バルブＶ１は、制御装置９０から受信したバルブ制御信号Ｓｖ１に基づいて、供給装置５０から処理装置１０へのガスＧの供給量を調整する。電磁バルブＶ１は、例えば、ガスＧの供給を開始させることを示すバルブ制御信号Ｓｖ１を制御装置９０から受信した場合、弁を開いて処理装置１０へガスＧを供給させるように調整する。電磁バルブＶ１は、例えば、ガスＧの供給量を減少させることを示すバルブ制御信号Ｓｖ１を制御装置９０から受信した場合、弁を絞って処理装置１０に供給するガスＧの量を減少させるように調整する。電磁バルブＶ１は、例えば、ガスＧの供給を停止させることを示すバルブ制御信号Ｓｖ１を制御装置９０から受信した場合、弁を閉じて処理装置１０へのガスＧの供給を停止させるように調整する。

【0033】

制御装置９０は、炭酸化監視システム１による処理の制御を行う。制御装置９０は、測定装置６０の検出部６２が検出した二酸化炭素濃度情報である濃度値情報信号Ｖｇを取得する。制御装置９０は、例えば、所定周期で濃度値情報信号Ｖｇを取得する。制御装置９０は、取得した濃度値情報信号Ｖｇに基づいて、電磁バルブＶ１を制御するバルブ制御信号Ｓｖ１を出力する。

【0034】

すなわち、制御装置９０は、測定装置６０が測定したガスＧの二酸化炭素濃度に応じて、処理装置１０の第１室１２に供給するガスＧの供給量を調整させるように電磁バルブＶ１を制御する。より詳しくは、制御装置９０は、測定装置６０から取得した情報に基づいて、供給装置５０から処理装置１０へのガスＧの供給量を変化させるように電磁バルブＶ１を制御する。制御装置９０は、例えば、測定したガスＧの二酸化炭素濃度に対応する好適な供給するガスＧの量を予め記憶していてもよい。この場合、制御装置９０は、ガスＧの供給量を好適な供給量にするように電磁バルブＶ１を制御する。

【0035】

以上説明したように、第１実施形態の炭酸化監視システム１は、処理装置１０と、測定装置６０と、電磁バルブＶ１（第１電磁バルブ）と、制御装置９０と、を含む。処理装置１０は、被処理物１００（アルカリ性固体反応物）と二酸化炭素を含有するガスＧとを炭酸化反応させる。測定装置６０は、炭酸化反応後のガスＧの二酸化炭素濃度を測定する。
電磁バルブＶ１は、供給装置５０（供給源）から処理装置１０に供給するガスＧの供給量を調整可能である。制御装置９０は、測定装置６０から取得した情報に基づいて、供給装置５０からのガスＧの供給量を変化させるように電磁バルブＶ１を制御する。

【0036】

処理開始直後に測定される二酸化炭素濃度は、ガスＧに含有される二酸化炭素のほぼ全てが被処理物１００との炭酸化反応に使用されるため、ほぼ０％となる。これに対し、被処理物１００の炭酸化が進むと、炭酸化反応が緩やかになって使用される二酸化炭素量が減るため、測定される二酸化炭素濃度は増加する。二酸化炭素濃度の増加は、ガスＧの供給量が過多であることを示す。第１実施形態の炭酸化監視システム１は、ガスＧの二酸化炭素濃度の測定値に基づいてガスＧの供給量を調整することにより、ガスＧの浪費を抑制することができる。したがって、炭酸化反応に用いるガスＧの総供給量を適切化することができる。炭酸化監視システム１は、炭酸化反応に用いるガスＧの二酸化炭素自体の濃度に基づいて供給量を調整するので、外気温等の環境の影響を抑制できる。ガスＧの総供給量を適切化することによって、コスト低減に寄与できる。

【0037】

炭酸化監視システム１において、測定装置６０は、処理装置１０の内部に設けられ、かつ底面に開口を有する筐体６４の内部に二酸化炭素濃度を検出する検出部６２が設けられる。炭酸化反応は発熱反応であるため、結露により生じた水滴が、容器本体１１の壁部及び容器本体１１に蓋又はシート等が被せられている場合は上部から落ちてくる可能性がある。炭酸化監視システム１では、検出部６２の上部を筐体６４で覆うことにより、検出部６２に水滴が付着することを抑制することができるので、検出部６２の劣化を防ぐことができる。

【0038】

炭酸化監視システム１において、測定装置６０は、筐体６４の内部を加温又は加熱する発熱体を有する。結露は、温度差によって生じるため、容器本体１１で急激な温度上昇がある場合でも、筐体６４の内部を加熱することにより発生を抑制することができる。

【0039】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の炭酸化監視システム２について説明する。図２は、第２実施形態に係る炭酸化監視システム２を示す模式図である。炭酸化監視システム２は、処理装置１０と、供給装置５０と、測定装置６０Ａと、吸引ポンプ７０と、除湿装置８０と、電磁バルブＶ１と、制御装置９０Ａと、を備える。なお、第２実施形態の炭酸化監視システム２において、第１実施形態の炭酸化監視システム１と同一の構成については同一の参照符号を付して適宜説明を省略し、異なる構成について説明する。

【0040】

測定装置６０Ａは、第２実施形態において、第２室１４の内部に設けられる。第２実施形態の測定装置６０Ａは、第１実施形態の測定装置６０と比較して、検出部６２の側方及び上方を覆う傘形状の筐体６４の代わりに、検出部６２の側方、上方及び下方を覆い、気密性を有する筐体６８を含む点で相違する。筐体６８は、送気ラインＬ２を介して吸引ポンプ７０に連結する。測定装置６０Ａは、吸引ポンプ７０が処理装置１０の第２室１４内から取り込んだ炭酸化反応した後のガスＧの二酸化炭素濃度を測定する。

【0041】

吸引ポンプ７０は、第２実施形態において、第２室１４の内部に設けられる。吸引ポンプ７０は、処理装置１０の第２室１４内から炭酸化反応後のガスＧを引き込む。吸引ポンプ７０は、取り込んだガスＧを、送気ラインＬ２に送り出す。吸引ポンプ７０は、制御装置９０Ａからポンプ駆動信号Ｓｐ１を受信する。吸引ポンプ７０は、制御装置９０Ａから受信したポンプ駆動信号Ｓｐ１に基づいて、ガスＧを吸引する。吸引ポンプ７０は、処理装置１０の運転中、常時駆動していてもよい。

【0042】

除湿装置８０は、測定装置６０Ａと吸引ポンプ７０とを連結する送気ラインＬ２に設けられる。除湿装置８０は、吸引ポンプ７０が取り込んだガスＧを除湿する。除湿装置８０は、例えば、ラジエータ等の熱交換器を含む。除湿装置８０は、例えば、ガスＧを冷却し、発生した水滴を除去することにより、ガスＧを除湿する。除湿装置８０で除湿されたガスＧは、測定装置６０Ａに送られる。除湿装置８０は、制御装置９０Ａから除湿駆動信号Ｓｄを受信する。除湿装置８０は、制御装置９０Ａから受信した除湿駆動信号Ｓｄに基づいて、ガスＧを除湿する。除湿装置８０は、処理装置１０の運転中、常時駆動していてもよい。

【0043】

制御装置９０Ａは、炭酸化監視システム２による処理の制御を行う。制御装置９０Ａは、測定装置６０Ａの検出部６２が検出した二酸化炭素濃度情報である濃度値情報信号Ｖｇを取得する。制御装置９０Ａは、例えば、所定周期で濃度値情報信号Ｖｇを取得する。制御装置９０Ａは、吸引ポンプ７０を制御するポンプ駆動信号Ｓｐ１と、除湿装置８０を制御する除湿駆動信号Ｓｄと、を出力する。制御装置９０Ａは、測定装置６０Ａで測定する際のみ、吸引ポンプ７０及び除湿装置８０を駆動させてもよい。この場合、制御装置９０Ａは、測定装置６０ＡにガスＧが取り込まれるタイミングで濃度値情報信号Ｖｇを取得する。

【0044】

制御装置９０Ａは、取得した濃度値情報信号Ｖｇに基づいて、電磁バルブＶ１を制御するバルブ制御信号Ｓｖ１を出力する。すなわち、制御装置９０Ａは、測定したガスＧの二酸化炭素濃度に応じて、処理装置１０の第１室１２に供給するガスＧの供給量を調整させるように電磁バルブＶ１を制御する。より詳しくは、制御装置９０Ａは、測定装置６０Ａから取得した情報に基づいて、供給装置５０から処理装置１０へのガスＧの供給量を変化させるように電磁バルブＶ１を制御する。制御装置９０Ａは、例えば、測定したガスＧの二酸化炭素濃度に対応する好適な供給するガスＧの量を予め記憶していてもよい。この場合、制御装置９０Ａは、ガスＧの供給量を好適な供給量にするように電磁バルブＶ１を制御する。

【0045】

以上説明したように、第２実施形態の炭酸化監視システム２は、処理装置１０の内部の炭酸化反応後のガスＧを測定装置６０Ａに送る吸引ポンプ７０（第１吸引ポンプ）をさらに含む。測定装置６０Ａは、気密性を有する筐体６８の内部に二酸化炭素濃度を検出する検出部６２が設けられる。

【0046】

容器本体１１の内部は、炭酸化反応による発熱により空気が流動しているとともに、上部開口から外気が流入する可能性がある。第２実施形態の炭酸化監視システム２は、炭酸化反応後のガスＧを吸引ポンプ７０で積極的に吸引することにより、二酸化炭素濃度を測定したい箇所からガスＧを採取することができる。すなわち、炭酸化監視システム２は、ガスＧの採取箇所を調整できるので、被処理物１００との炭酸化反応後のガスＧを積極的に採取することができる。

【0047】

炭酸化監視システム２は、吸引ポンプ７０（第１吸引ポンプ）から測定装置６０Ａに送られるガスＧを除湿する除湿装置８０をさらに含む。吸引ポンプ７０は、処理装置１０の内部に設けられる。これにより、測定装置６０Ａに取り込むガスＧの湿気を低減できるので、検出部６２に水滴が付着して二酸化炭素濃度の測定値に誤差が生じることを抑制することができる。

【0048】

炭酸化監視システム２において、制御装置９０Ａは、測定装置６０Ａで測定する際のみ、吸引ポンプ７０（第１吸引ポンプ）を駆動させる。すなわち、炭酸化反応後のガスＧの二酸化炭素濃度の測定は、常時行われなくてもよく、例えば、所定の周期で行われてもよい。測定装置６０Ａに引き込んだガスＧは、通常外気に放出される。また、処理装置１０内に滞留する炭酸化反応後のガスＧは、残存する二酸化炭素が表面側の被処理物１００と炭酸化反応する。ガスＧの吸引及び測定に停止時間を設けることにより、ガスＧの浪費を抑制することができる。

【0049】

（第３実施形態）
次に、第３実施形態の炭酸化監視システム３について説明する。図３は、第３実施形態に係る炭酸化監視システム３を示す模式図である。炭酸化監視システム３は、処理装置１０Ａと、供給装置５０と、測定装置６０Ｂと、吸引ポンプ７０Ａと、電磁バルブＶ１と、制御装置９０Ｂと、を備える。なお、第３実施形態の炭酸化監視システム３において、第２実施形態の炭酸化監視システム２と同一の構成については同一の参照符号を付して適宜説明を省略し、異なる構成について説明する。

【0050】

第３実施形態の処理装置１０Ａは、第２実施形態の処理装置１０と比較して、さらに、吸気口２２を含む点で相違する。吸気口２２は、第２室１４に設けられる。吸気口２２は、第３実施形態において、被処理物１００の上方の容器本体１１の側壁に設けられる。第２室１４は、第３実施形態において、吸気口２２を介して吸気ラインＬ３１に接続する。

【0051】

第３実施形態の測定装置６０Ｂは、第２実施形態の測定装置６０Ａと比較して、第２室１４の内部ではなく、処理装置１０Ａの外部に設けられる点で相違する。測定装置６０Ｂの筐体６８は、送気ラインＬ３２を介して吸引ポンプ７０Ａに連結する。測定装置６０Ｂは、吸引ポンプ７０Ａが処理装置１０Ａの第２室１４内から取り込んだ炭酸化反応した後のガスＧの二酸化炭素濃度を測定する。

【0052】

第３実施形態の吸引ポンプ７０Ａは、第２実施形態の吸引ポンプ７０と比較して、第２室１４の内部ではなく、処理装置１０Ａの外部に設けられる点で相違する。吸引ポンプ７０Ａは、処理装置１０Ａの第２室１４から、吸気ラインＬ３１を介して炭酸化反応後のガスＧを引き込む。吸引ポンプ７０Ａは、取り込んだガスＧを、送気ラインＬ３２に送り出す。吸引ポンプ７０Ａは、制御装置９０Ｂからポンプ駆動信号Ｓｐ１を受信する。吸引ポンプ７０Ａは、制御装置９０Ｂから受信したポンプ駆動信号Ｓｐ１に基づいて、吸気ラインＬ３１側から送気ラインＬ３２側へ気体を移送するように駆動する。吸引ポンプ７０Ａは、処理装置１０Ａの運転中、常時駆動していてもよい。

【0053】

吸気ラインＬ３１及び送気ラインＬ３２の少なくともいずれかには、乾燥剤が設けられる。これにより、炭酸化反応後のガスＧは、測定装置６０Ｂに送られる前に除湿される。第３実施形態の炭酸化監視システム３では、乾燥剤を設ける代わりに、送気ラインＬ３２に第２実施形態の除湿装置８０を設けてもよい。

【0054】

制御装置９０Ｂは、炭酸化監視システム３による処理の制御を行う。制御装置９０Ｂは、測定装置６０Ｂの検出部６２が検出した二酸化炭素濃度情報である濃度値情報信号Ｖｇを取得する。制御装置９０Ｂは、例えば、所定周期で濃度値情報信号Ｖｇを取得する。制御装置９０Ｂは、吸引ポンプ７０Ａを制御するポンプ駆動信号Ｓｐ１を出力する。制御装置９０Ｂは、測定装置６０Ｂで測定する際のみ、吸引ポンプ７０Ａを駆動させてもよい。この場合、制御装置９０Ｂは、測定装置６０ＢにガスＧが取り込まれるタイミングで濃度値情報信号Ｖｇを取得する。

【0055】

制御装置９０Ｂは、取得した濃度値情報信号Ｖｇに基づいて、電磁バルブＶ１を制御するバルブ制御信号Ｓｖ１を出力する。すなわち、制御装置９０Ｂは、測定したガスＧの二酸化炭素濃度に応じて、処理装置１０Ａの第１室１２に供給するガスＧの供給量を調整させるように電磁バルブＶ１を制御する。より詳しくは、制御装置９０Ｂは、測定装置６０Ｂから取得した情報に基づいて、供給装置５０から処理装置１０ＡへのガスＧの供給量を変化させるように電磁バルブＶ１を制御する。制御装置９０Ｂは、例えば、測定したガスＧの二酸化炭素濃度に対応する好適な供給するガスＧの量を予め記憶していてもよい。この場合、制御装置９０Ｂは、ガスＧの供給量を好適な供給量にするように電磁バルブＶ１を制御する。

【0056】

以上説明したように、第３実施形態の炭酸化監視システム３において、測定装置６０Ｂ及び吸引ポンプ７０Ａ（第１吸引ポンプ）は、処理装置１０Ａの外部に設けられる。

【0057】

処理装置１０Ａは、被処理物１００を容器本体１１の上部から搬入出することが想定される。第３実施形態の炭酸化監視システム３は、測定装置６０Ｂ及び吸引ポンプ７０Ａを処理装置１０Ａの外部に設けることによって、被処理物１００の搬入出の妨げになることを抑制することができる。また、吸引ポンプ７０Ａから測定装置６０Ｂへの経路に、ガスＧの湿気を低減させる除湿手段を設けることが容易である。

【0058】

炭酸化監視システム３において、吸引ポンプ７０Ａ（第１吸引ポンプ）は、処理装置１０Ａの被処理物１００（アルカリ性固体反応物）の上方から炭酸化反応後のガスＧを吸引する。炭酸化反応後のガスＧは、容器本体１１の上方に抜けていくため、被処理物１００の上方の側壁近傍からガスＧを積極的に吸引することにより、被処理物１００との炭酸化反応後のガスＧを積極的に採取することができる。

【0059】

（第４実施形態）
次に、第４実施形態の炭酸化監視システム４について説明する。図４は、第４実施形態に係る炭酸化監視システム４を示す模式図である。炭酸化監視システム４は、処理装置１０Ｂと、供給装置５０と、測定装置６０Ｂと、吸引ポンプ７０Ａと、吸引ポンプ７０Ｂと、電磁バルブＶ１と、制御装置９０Ｃと、を備える。なお、第４実施形態の炭酸化監視システム４において、第３実施形態の炭酸化監視システム３と同一の構成については同一の参照符号を付して適宜説明を省略し、異なる構成について説明する。

【0060】

第４実施形態の処理装置１０Ｂは、第３実施形態の処理装置１０Ａと比較して、さらに、給気口２４と、吸気口２６と、を含む点で相違する。給気口２４は、第１室１２に設けられる。第１室１２は、第４実施形態において、給気口２４を介して送気ラインＬ４２に接続する。吸気口２６は、第２室１４に設けられる。第２室１４は、第４実施形態において、吸気口２６を介して吸気ラインＬ４１に接続する。

【0061】

吸引ポンプ７０Ｂは、処理装置１０Ｂの外部に設けられる。吸引ポンプ７０Ｂは、処理装置１０Ｂの第２室１４から、吸気ラインＬ４１を介して炭酸化反応後のガスＧを引き込む。吸引ポンプ７０Ｂは、取り込んだガスＧを、送気ラインＬ４２に送り出す。吸引ポンプ７０Ｂは、制御装置９０Ｃからポンプ駆動信号Ｓｐ２を受信する。吸引ポンプ７０Ｂは、制御装置９０Ｃから受信したポンプ駆動信号Ｓｐ２に基づいて、吸気ラインＬ４１側から送気ラインＬ４２側へ気体を移送するように駆動する。すなわち、吸引ポンプ７０Ｂは、炭酸反応後のガスＧを第２室１４から吸引して、再び第１室１２に供給する。これにより、ガスＧは、第１室１２と第２室１４との間で循環する。

【0062】

吸気ラインＬ４１及び送気ラインＬ４２の少なくともいずれかには、乾燥剤が設けられる。これにより、炭酸化反応後のガスＧは、吸引ポンプ７０Ｂ又は第２室１４に送られる前に除湿される。第４実施形態の炭酸化監視システム４では、乾燥剤を設ける代わりに、送気ラインＬ４２に第２実施形態の除湿装置８０を設けてもよい。

【0063】

制御装置９０Ｃは、炭酸化監視システム４による処理の制御を行う。制御装置９０Ｃは、測定装置６０Ｂの検出部６２が検出した二酸化炭素濃度情報である濃度値情報信号Ｖｇを取得する。制御装置９０Ｃは、例えば、所定周期で濃度値情報信号Ｖｇを取得する。制御装置９０Ｃは、吸引ポンプ７０Ａを制御するポンプ駆動信号Ｓｐ１を出力する。制御装置９０Ｃは、測定装置６０Ｂで測定する際のみ、吸引ポンプ７０Ａを駆動させてもよい。この場合、制御装置９０Ｃは、測定装置６０ＢにガスＧが取り込まれるタイミングで濃度値情報信号Ｖｇを取得する。

【0064】

制御装置９０Ｃは、取得した濃度値情報信号Ｖｇに基づいて、電磁バルブＶ１を制御するバルブ制御信号Ｓｖ１と、吸引ポンプ７０Ｂを制御するポンプ駆動信号Ｓｐ２と、を出力する。すなわち、制御装置９０Ｃは、測定したガスＧの二酸化炭素濃度に応じて、供給装置５０から処理装置１０Ｂの第１室１２に供給するガスＧの供給量を調整させるように電磁バルブＶ１を制御する。より詳しくは、制御装置９０Ｃは、測定装置６０Ｂから取得した情報に基づいて、供給装置５０から処理装置１０ＢへのガスＧの供給量を変化させるように電磁バルブＶ１を制御する。また、制御装置９０Ｃは、測定したガスＧの二酸化炭素濃度に応じて、第１室１２と第２室１４との間でガスＧが循環するように吸引ポンプ７０Ｂを制御する。

【0065】

以上説明したように、第４実施形態の炭酸化監視システム４は、処理装置１０Ｂの内部の炭酸化反応後のガスＧを引き込んで再び処理装置１０Ｂに供給する吸引ポンプ７０Ｂ（第２吸引ポンプ）をさらに含む。制御装置９０Ｃは、測定装置６０Ｂから取得した情報に基づいて、処理装置１０Ｂの内部のガスＧを循環させるように吸引ポンプ７０Ｂを制御する。

【0066】

被処理物１００の炭酸化が進むと、炭酸化反応が緩やかになって使用される二酸化炭素量が減る。第４実施形態の炭酸化監視システム４は、ガスＧの二酸化炭素濃度の測定値に基づいてガスＧを循環させることにより、依然二酸化炭素を含有する炭酸化反応後のガスＧを再利用することができる。これにより、供給装置５０から供給する二酸化炭素の含有量が多いガスＧの浪費を抑制することができるので、炭酸化反応に用いるガスＧの総供給量を適切化することができる。

【0067】

第４実施形態の炭酸化監視システム４は、処理装置１０Ｂの外部に測定装置６０Ｂが設けられるが、第１実施形態又は第２実施形態のように、内部に測定装置６０、６０Ａが設けられる処理装置１０に、ガスＧを循環させる構成を適用させてもよい。

【0068】

（第５実施形態）
次に、第５実施形態の炭酸化監視システム５について説明する。図５は、第５実施形態に係る炭酸化監視システム５を示す模式図である。炭酸化監視システム５は、処理装置１０Ｃと、供給装置５０と、測定装置６０と、吸引ポンプ７０Ｂと、電磁バルブＶ１と、制御装置９０Ｄと、を備える。なお、第５実施形態の炭酸化監視システム５において、第１実施形態の炭酸化監視システム１及び第４実施形態の炭酸化監視システム４と同一の構成については同一の参照符号を付して適宜説明を省略し、異なる構成について説明する。

【0069】

第５実施形態の処理装置１０Ｃは、第１実施形態の処理装置１０と比較して、さらに、第４実施形態と同様の給気口２４及び吸気口２６を含む点で相違する。給気口２４は、第１室１２に設けられる。第１室１２は、第５実施形態において、給気口２４を介して送気ラインＬ４２に接続する。吸気口２６は、第２室１４に設けられる。第２室１４は、第５実施形態において、吸気口２６を介して吸気ラインＬ４１に接続する。

【0070】

吸引ポンプ７０Ｂは、処理装置１０Ｃの外部に設けられる。吸引ポンプ７０Ｂは、処理装置１０Ｃの第２室１４から、吸気ラインＬ４１を介して炭酸化反応後のガスＧを引き込む。吸引ポンプ７０Ｂは、取り込んだガスＧを、送気ラインＬ４２に送り出す。吸引ポンプ７０Ｂは、制御装置９０Ｄからポンプ駆動信号Ｓｐ２を受信する。吸引ポンプ７０Ｂは、制御装置９０Ｄから受信したポンプ駆動信号Ｓｐ２に基づいて、吸気ラインＬ４１側から送気ラインＬ４２側へ気体を移送するように駆動する。すなわち、吸引ポンプ７０Ｂは、炭酸反応後のガスＧを第２室１４から吸引して、再び第１室１２に供給する。これにより、ガスＧは、第１室１２と第２室１４との間で循環する。

【0071】

制御装置９０Ｄは、炭酸化監視システム５による処理の制御を行う。制御装置９０Ｄは、測定装置６０の検出部６２が検出した二酸化炭素濃度情報である濃度値情報信号Ｖｇを取得する。制御装置９０Ｄは、例えば、所定周期で濃度値情報信号Ｖｇを取得する。

【0072】

制御装置９０Ｄは、取得した濃度値情報信号Ｖｇに基づいて、電磁バルブＶ１を制御するバルブ制御信号Ｓｖ１と、吸引ポンプ７０Ｂを制御するポンプ駆動信号Ｓｐ２と、を出力する。すなわち、制御装置９０Ｄは、測定したガスＧの二酸化炭素濃度に応じて、供給装置５０から処理装置１０Ｃの第１室１２に供給するガスＧの供給量を調整させるように電磁バルブＶ１を制御する。より詳しくは、制御装置９０Ｄは、測定装置６０から取得した情報に基づいて、供給装置５０から処理装置１０ＣへのガスＧの供給量を変化させるように電磁バルブＶ１を制御する。また、制御装置９０Ｄは、測定したガスＧの二酸化炭素濃度に応じて、第１室１２と第２室１４との間でガスＧが循環するように吸引ポンプ７０Ｂを制御する。

【0073】

（第６実施形態）
次に、第６実施形態の炭酸化監視システム６について説明する。図６は、第６実施形態に係る炭酸化監視システム６を示す模式図である。炭酸化監視システム６は、処理装置１０Ｄと、供給装置５０と、測定装置６０Ｂと、吸引ポンプ７０Ａと、電磁バルブＶ１と、電磁バルブＶ２と、制御装置９０Ｅと、を備える。なお、第６実施形態の炭酸化監視システム６において、第３実施形態の炭酸化監視システム３と同一の構成については同一の参照符号を付して適宜説明を省略し、異なる構成について説明する。

【0074】

第６実施形態の処理装置１０Ｄは、第３実施形態の処理装置１０Ａと比較して、さらに、給気口２４を含む点で相違する。給気口２４は、第１室１２に設けられる。第１室１２は、第６実施形態において、給気口２４を介して送気ラインＬ５に接続する。送気ラインＬ５は、一端が送気ラインＬ３２に連通する。送気ラインＬ５は、他端が第１室１２の給気口２４に連通する。送気ラインＬ５には、吸引ポンプ７０Ａと給気口２４との間を開閉する電磁バルブＶ２が設けられる。

【0075】

電磁バルブＶ２は、送気ラインＬ３２と処理装置１０Ｄの第１室１２とを連結する送気ラインＬ５に設けられる。電磁バルブＶ２は、制御装置９０Ｅからバルブ制御信号Ｓｖ２を受信する。電磁バルブＶ２は、制御装置９０Ｅから受信したバルブ制御信号Ｓｖ２に基づいて、第１室１２と第２室１４との間でガスＧを循環させるか否かを調整する。電磁バルブＶ２は、例えば、ガスＧの循環を開始させることを示すバルブ制御信号Ｓｖ２を制御装置９０Ｅから受信した場合、弁を開いて第１室１２と第２室１４との間でガスＧを循環させるように調整する。

【0076】

電磁バルブＶ２は、制御装置９０Ｅから受信したバルブ制御信号Ｓｖ２に基づいて、第１室１２と第２室１４との間で循環させるガスＧの供給量を調整してもよい。吸引ポンプ７０Ａは、例えば、インバータを有していてもよい。例えば、後述の制御装置９０Ｅが吸引ポンプ７０Ａへの供給電力を制御することによって、循環量を調整できる。また、吸気ラインＬ３１は、例えば、ダンパーを有していてもよい。後述の制御装置９０Ｅがダンパーを制御することによって、循環量を調整できる。
電磁バルブＶ２は、例えば、ガスＧの循環量を増加させることを示すバルブ制御信号Ｓｖ２を制御装置９０Ｅから受信した場合、弁をさらに開いて第１室１２と第２室１４との間で循環させるガスＧの量を増加させるように調整する。

【0077】

制御装置９０Ｅは、炭酸化監視システム６による処理の制御を行う。制御装置９０Ｅは、測定装置６０Ｂの検出部６２が検出した二酸化炭素濃度情報である濃度値情報信号Ｖｇを取得する。制御装置９０Ｅは、例えば、所定周期で濃度値情報信号Ｖｇを取得する。制御装置９０Ｅは、吸引ポンプ７０Ａを制御するポンプ駆動信号Ｓｐ１を出力する。制御装置９０Ｅは、測定装置６０Ｂで測定する際のみ、吸引ポンプ７０Ａを駆動させてもよい。この場合、制御装置９０Ｅは、測定装置６０ＢにガスＧが取り込まれるタイミングで濃度値情報信号Ｖｇを取得する。

【0078】

制御装置９０Ｅは、取得した濃度値情報信号Ｖｇに基づいて、電磁バルブＶ１を制御するバルブ制御信号Ｓｖ１と、電磁バルブＶ２を制御するバルブ制御信号Ｓｖ２と、を出力する。すなわち、制御装置９０Ｅは、測定したガスＧの二酸化炭素濃度に応じて、供給装置５０から処理装置１０Ｄの第１室１２に供給するガスＧの供給量を調整させるように電磁バルブＶ１を制御する。より詳しくは、制御装置９０Ｅは、測定装置６０Ｂから取得した情報に基づいて、供給装置５０から処理装置１０ＤへのガスＧの供給量を変化させるように電磁バルブＶ１を制御する。また、制御装置９０Ｅは、測定したガスＧの二酸化炭素濃度に応じて、第１室１２と第２室１４との間でガスＧが循環するように電磁バルブＶ２を制御する。

【0079】

以上説明したように、第６実施形態の炭酸化監視システム６は、吸引ポンプ７０Ａ（第１吸引ポンプ）から測定装置６０Ｂに送られるガスＧのうち、再び処理装置１０Ｄに供給するガスＧの供給量を調整可能な電磁バルブＶ２（第２電磁バルブ）をさらに含む。制御装置９０Ｅは、測定装置６０Ｂから取得した情報に基づいて、処理装置１０Ｄの内部のガスＧを循環させるように電磁バルブＶ２を制御する。

【0080】

被処理物１００の炭酸化が進むと、炭酸化反応が緩やかになって使用される二酸化炭素量が減る。第６実施形態の炭酸化監視システム６は、ガスＧの二酸化炭素濃度の測定値に基づいてガスＧを循環させることにより、依然二酸化炭素を含有する炭酸化反応後のガスＧを再利用することができる。これにより、供給装置５０から供給する二酸化炭素の含有量が多いガスＧの浪費を抑制することができるので、炭酸化反応に用いるガスＧの総供給量を適切化することができる。また、測定装置６０Ｂに送られるガスＧの一部を循環させるため、処理装置１０Ｄに戻されるガスＧの二酸化炭素濃度は、測定装置６０Ｂによって測定された二酸化炭素濃度とほぼ等しい。したがって、再利用するガスＧの有用性が担保できる。

【0081】

第６実施形態の炭酸化監視システム６は、処理装置１０Ｄの外部に設けられた吸引ポンプ７０Ａに吸引されたガスＧを循環させるが、第２実施形態のように、処理装置１０の内部に設けられた吸引ポンプ７０に吸引されたガスＧを第１室１２に循環させてもよい。

【0082】

また、ガスＧの循環量を調節することによって、循環させるガスＧの二酸化炭素濃度が変動する場合でも、継続的に時間当たりの二酸化炭素供給量を一定にすることができるので、炭酸化反応を安定化させることができる。又は、処理装置１０Ｄ内の二酸化炭素濃度の低下に応じて、ガスＧの循環量を減少させて風速を下げることにより、炭酸化反応を促進させることができることができる。

【0083】

（第１変形例）
次に、第３実施形態の二酸化炭素濃度測定のためのガスＧの吸気方法の一例として、第１変形例の炭酸化監視システム７について説明する。図７は、第１変形例に係る炭酸化監視システム７を示す模式図である。炭酸化監視システム７は、処理装置１０と、供給装置５０と、測定装置６０Ｂと、吸引ポンプ７０Ａと、電磁バルブＶ１と、制御装置９０Ｂと、を備える。なお、第１変形例の炭酸化監視システム７において、第３実施形態の炭酸化監視システム３と同一の構成については同一の参照符号を付して適宜説明を省略し、異なる構成について説明する。

【0084】

炭酸化監視システム７は、第３実施形態の炭酸化監視システム３と比較して、吸気口２２を含む処理装置１０Ａの代わりに、第１実施形態及び第２実施形態と同様の処理装置１０を含む点で相違する。また、炭酸化監視システム７は、第３実施形態の炭酸化監視システム３と比較して、蓋体４０の代わりにシート４２及び吸気ホース４４を備え、炭酸化反応後のガスＧを吸気ホース４４から吸気する点で相違する。

【0085】

シート４２は、処理装置１０の第２室１４に載せられた被処理物１００の表面を覆う。シート４２は、容器本体１１の上方から放出される炭酸反応後のガスＧの放出量を抑制する。炭酸反応後のガスＧがシート４２の下方に閉じ込められるので、炭酸反応後のガスＧに残存する二酸化炭素は、表面側の被処理物１００と炭酸化反応する。

【0086】

吸気ホース４４は、一端がシート４２に連結する。吸気ホース４４は、被処理物１００の表面とシート４２との間の空間に設置される。吸気ホース４４は、他端が吸気ラインＬ３１を介して吸引ポンプ７０Ａに連結する。第２室１４は、第１変形例において、吸気ホース４４を介して吸気ラインＬ３１に接続する。

【0087】

以上説明したように、第１変形例の炭酸化監視システム７は、処理装置１０の被処理物１００（アルカリ性固体反応物）の表面を覆うシート４２と、吸引ポンプ７０Ａ（第１吸引ポンプ）とシート４２とを連結する吸気ホース４４と、をさらに含む。

【0088】

容器本体１１の内部は、炭酸化反応による発熱により空気が流動しているとともに、上部開口から外気が流入する可能性がある。容器本体１１への外気の流入によって、容器本体１１内部における二酸化炭素濃度の測定精度が低減してしまう。しかしながら、第１変形例の炭酸化監視システム７は、炭酸化反応後のガスＧをシート４２の下方に閉じ込めることにより、炭酸化反応後のガスＧを積極的に採取することができる。また、炭酸化監視システム７は、依然二酸化炭素を含有する炭酸化反応後のガスＧを、再び表面側の被処理物１００と反応させることができる。

【0089】

上記では、第３実施形態の第１変形例として説明したが、第４実施形態又は第６実施形態に、蓋体４０の代わりにシート４２及び吸気ホース４４を備える構成を適用してもよい。第４実施形態に適用する場合は、吸気口２６がシート４２の下側になるように構成する。あるいは、吸気口２６とシート４２とを連結する吸気ホースを備えてもよい。

【0090】

（第２変形例）
次に、第３実施形態の二酸化炭素濃度測定のためのガスＧの吸気方法の別の一例として、第２変形例の炭酸化監視システム８について説明する。図８は、第２変形例に係る炭酸化監視システム８を示す模式図である。炭酸化監視システム８は、第１変形例の炭酸化監視システム７と同様に、処理装置１０と、供給装置５０と、測定装置６０Ｂと、吸引ポンプ７０Ａと、電磁バルブＶ１と、制御装置９０Ｂと、を備える。なお、第２変形例の炭酸化監視システム８において、第１変形例の炭酸化監視システム７と同一の構成については同一の参照符号を付して適宜説明を省略し、異なる構成について説明する。

【0091】

第２変形例の炭酸化監視システム８は、第１変形例の炭酸化監視システム７と比較して、シート４２の代わりにチャンバ４６を備える点で相違する。チャンバ４６は、処理装置１０の第２室１４に載せられた被処理物１００の表面を部分的に覆う。チャンバ４６は、底面に開口を有する。チャンバ４６の内部は、吸気ホース４４の一端に連通する。チャンバ４６に覆われた部分の被処理物１００の表面から放出される炭酸反応後のガスＧは、チャンバ４６の内部から吸気ホース４４に吸気される。

【0092】

第２変形例の吸気ホース４４は、一端がチャンバ４６に連結する。吸気ホース４４は、吸気ホース４４は、他端が吸気ラインＬ３１を介して吸引ポンプ７０Ａに連結する。第２室１４は、第２変形例において、吸気ホース４４を介して吸気ラインＬ３１に接続する。被処理物１００の炭酸化処理を行っている間、チャンバ４６の上部及び被処理物１００の表面又は容器本体１１には、図７に示すシート４２又は図１等に示す蓋体４０等が被せられる。第２変形例では、測定装置６０Ｂによって、吸気ホース４４を介してチャンバ４６の内部から吸引されたガスＧの二酸化炭素濃度が測定される。

【0093】

（第３変形例）
次に、第３実施形態の二酸化炭素濃度測定のためのガスＧの吸気方法のまた別の一例として、第３変形例の炭酸化監視システム９について説明する。図９は、第３変形例に係る炭酸化監視システム９を示す模式図である。炭酸化監視システム９は、処理装置１０Ｅと、供給装置５０と、測定装置６０Ｂと、吸引ポンプ７０Ａと、電磁バルブＶ１と、制御装置９０Ｂと、を備える。なお、第３変形例の炭酸化監視システム９において、第３実施形態の炭酸化監視システム３と同一の構成については同一の参照符号を付して適宜説明を省略し、異なる構成について説明する。

【0094】

炭酸化監視システム９は、第３実施形態の炭酸化監視システム３と比較して、吸気口２２を含む処理装置１０Ａの代わりに、フレーム３０及び配管３１を含む処理装置１０Ｅを含む点で相違する。また、炭酸化監視システム９は、第３実施形態の炭酸化監視システム３と比較して、複数の吸気ホース４８を備え、炭酸化反応後のガスＧを複数の吸気ホース４８から吸気する点で相違する。

【0095】

処理装置１０Ｅは、炭酸化処理を実施する前、又は実施する後に、被処理物１００を洗浄する洗浄装置として使用されてもよい。この場合、処理装置１０Ｅは、例えば、洗浄水を被処理物１００へ散水する洗浄ノズルを、容器本体１１の上部に有する。洗浄ノズルは、容器本体１１の上部に設けられた梁状のフレーム３０に設けられる配管３１に接続される。洗浄ノズルは、配管３１を介して給水源に接続される。炭酸化監視システム９では、洗浄ノズルが接続される配管３１を設けるフレーム３０を、吸気ホース４８の取り付け部として利用する。

【0096】

吸気ホース４８は、それぞれフレーム３０に取り付けられる。吸気ホース４８は、一端が被処理物１００の直上に配置されるように垂らされている。吸気ホース４８は他端が吸気ラインＬ７に連通する。複数の吸気ホース４８に連通する吸気ラインＬ７は、吸気ラインＬ３１に合流して吸引ポンプ７０Ａに接続する。第２室１４は、第３変形例において、複数の吸気ホース４８及び複数の吸気ラインＬ７を介して吸気ラインＬ３１に連通する。

【0097】

被処理物１００の炭酸化処理を行っている間、被処理物１００の表面又は容器本体１１及びフレーム３０には、図７に示すシート４２又は図１等に示す蓋体４０等が被せられる。第３変形例の測定装置６０Ｂが測定するガスＧの二酸化炭素濃度は、複数の吸気ホース４８から吸引したガスＧの二酸化炭素濃度のほぼ平均値となる。なお、第３変形例では、複数の吸気ホース４８に対して１台の吸引ポンプ７０Ａで吸引したが、例えば、１本の吸気ホース４８に対して１台の吸引ポンプ７０Ａで吸引するように、複数台の吸引ポンプ７０Ａを備えてもよい。この場合、送気ラインＬ３２は、それぞれの吸引ポンプ７０Ａと測定装置６０Ｂとの間で合流するように設けられる。また、図９では４本の吸気ホース４８が示されているが、吸気ホース４８が設けられる数は特に限定されない。

【0098】

以上説明したように、第３変形例の炭酸化監視システム９は、一端が処理装置１０Ｅの被処理物１００（アルカリ性固体反応物）の直上に配置され、他端が吸引ポンプ７０Ａ（第１吸引ポンプ）に連通する吸気ホース４８をさらに含む。

【0099】

容器本体１１の内部は、炭酸化反応による発熱により空気が流動しているとともに、上部開口から外気が流入する可能性がある。第３変形例の炭酸化監視システム９は、被処理物１００の直上からガスＧを積極的に吸引することにより、炭酸化反応後のガスＧを積極的に採取することができる。

【0100】

炭酸化監視システム９において、処理装置１０Ｅは、上部に設けられた梁上のフレーム３０をさらに含む。吸気ホース４８は、フレーム３０に取り付けられる。フレーム３０は、例えば、元々処理装置１０Ｅに設けられている散水用の洗浄ノズルが接続する配管３１が取り付けられるもの等が想定される。このように、炭酸化監視システム９は、従来の処理装置１０Ｅの構成要素を利用することができる。

【0101】

炭酸化監視システム９は、複数の吸気ホース４８を含む。炭酸化監視システム９は、複数の箇所から炭酸化反応後のガスＧを採取するので、処理装置１０Ｅの内部でガスＧの二酸化炭素濃度に偏りがあったとしても、測定装置６０Ｂによる二酸化炭素濃度の測定値を平均化されたものにできる。これにより、処理装置１０Ｅの内部のガスＧの二酸化炭素濃度をより正確に測定できるので、より好適にガスＧの供給量を調整できる。

【0102】

上記では、第３実施形態の第３変形例として説明したが、第４実施形態又は第６実施形態に、複数の吸気ホース４８を備える構成を適用してもよい。また、第３変形例ではフレーム３０を吸気ホース４８の取り付け部として利用したが、配管３１を吸気ホース４８の取り付け部として利用してもよい。また、配管３１を吸気ラインＬ７に連通させ、配管３１から直接吸気してもよい。

【0103】

（第４変形例）
次に、第３実施形態の二酸化炭素濃度測定のためのガスＧの吸気方法のさらに別の一例として、第４変形例の炭酸化監視システム１０１について説明する。図１０は、第４変形例に係る炭酸化監視システム１０１を示す模式的な平面図である。炭酸化監視システム１０１は、処理装置１０Ｆと、供給装置５０と、測定装置６０Ｂと、吸引ポンプ７０Ａと、電磁バルブＶ１と、電磁バルブＶ３と、電磁バルブＶ４と、制御装置９０Ｆと、を備える。なお、第４変形例の炭酸化監視システム１０１において、第３変形例の炭酸化監視システム９と同一の構成については同一の参照符号を付して適宜説明を省略し、異なる構成について説明する。

【0104】

第４変形例の処理装置１０Ｆは、第３変形例の処理装置１０Ｅと比較して、略垂直状に設けられる複数の仕切り板３２によって、下部を複数の区画３４に仕切られている点で相違する。第４変形例において、処理装置１０Ｆは、３枚の仕切り板３２によって、４つの区画３４に仕切られる。

【0105】

また、処理装置１０Ｆでは、区画３４の数に応じた給気口２０がそれぞれ設けられる。それぞれの区画３４の第１室１２は、給気口２０を介して供給ラインＬ８１からガスＧを受け取る。給気口２０に連通する供給ラインＬ８１は、上流において供給ラインＬ１から分岐する。それぞれの供給ラインＬ８１には、供給ラインＬ１からそれぞれの区画３４の第１室１２へのガスＧの供給量を調整する電磁バルブＶ３が設けられる。

【0106】

電磁バルブＶ３は、供給装置５０と処理装置１０Ｆのそれぞれ区画３４の第１室１２とを連結するぞれぞれの供給ラインＬ８１に設けられる。電磁バルブＶ３は、制御装置９０Ｆからバルブ制御信号Ｓｖ３を受信する。電磁バルブＶ３は、制御装置９０Ｆから受信したバルブ制御信号Ｓｖ３に基づいて、供給装置５０からそれぞれ区画３４へのガスＧの供給量を調整する。電磁バルブＶ３は、例えば、ガスＧの供給を開始させることを示すバルブ制御信号Ｓｖ３を制御装置９０Ｆから受信した場合、弁を開いて対応する区画３４へガスＧを供給させるように調整する。電磁バルブＶ３は、例えば、ガスＧの供給量を減少させることを示すバルブ制御信号Ｓｖ３を制御装置９０Ｆから受信した場合、弁を絞って対応する区画３４に供給するガスＧの量を減少させるように調整する。電磁バルブＶ３は、例えば、ガスＧの供給を停止させることを示すバルブ制御信号Ｓｖ３を制御装置９０Ｆから受信した場合、弁を閉じて対応する区画３４へのガスＧの供給を停止させるように調整する。

【0107】

第４変形例では、吸気ホース４８が区画３４ごとに２本ずつ設けられる。吸気ホース４８は、第３変形例と同様に、一端が被処理物１００の直上に配置されるように垂らされているものとする。吸気ホース４８は他端が吸気ラインＬ８２に連通する。複数の吸気ホース４８に連通する吸気ラインＬ８２は、吸気ラインＬ３１に合流して吸引ポンプ７０Ａに接続する。第２室１４は、第４変形例において、複数の吸気ホース４８及び複数の吸気ラインＬ８２を介して吸気ラインＬ３１に連通する。それぞれの吸気ラインＬ８２には、電磁バルブＶ４が設けられる。

【0108】

電磁バルブＶ４は、処理装置１０Ｆのそれぞれの区画３４と吸気ラインＬ３１とを連結する吸気ラインＬ８２に設けられる。電磁バルブＶ４は、制御装置９０Ｆからバルブ制御信号Ｓｖ４を受信する。電磁バルブＶ４は、制御装置９０Ｆから受信したバルブ制御信号Ｓｖ４に基づいて、いずれの区画３４からガスＧを吸引するか調整する。電磁バルブＶ４は、例えば、所定の区画３４のガスＧを吸引させることを示すバルブ制御信号Ｓｖ４を制御装置９０Ｆから受信した場合、弁を開いて対応する区画３４からガスＧを吸引させるように調整する。電磁バルブＶ４は、例えば、所定の区画３４からのガスＧの吸引を停止させることを示すバルブ制御信号Ｓｖ４を制御装置９０Ｆから受信した場合、弁を閉じて対応する区画３４からのガスＧの吸引を停止させるように調整する。

【0109】

制御装置９０Ｆは、炭酸化監視システム１０１による処理の制御を行う。制御装置９０Ｆは、測定装置６０Ｂの検出部６２が検出した二酸化炭素濃度情報である濃度値情報信号Ｖｇを取得する。制御装置９０Ｆは、例えば、所定周期で濃度値情報信号Ｖｇを取得する。制御装置９０Ｆは、吸引ポンプ７０Ａを制御するポンプ駆動信号Ｓｐ１を出力する。制御装置９０Ｆは、測定装置６０Ｂで測定する際のみ、吸引ポンプ７０Ａを駆動させてもよい。この場合、制御装置９０Ｆは、測定装置６０ＢにガスＧが取り込まれるタイミングで濃度値情報信号Ｖｇを取得する。

【0110】

制御装置９０Ｆは、それぞれの電磁バルブＶ４を制御するバルブ制御信号Ｓｖ４を出力する。制御装置９０Ｆは、二酸化炭素濃度を測定する区画３４に連通する電磁バルブＶ４の弁を開かせるように制御する。制御装置９０Ｆは、それぞれの区画３４に連通する電磁バルブＶ４の弁を順番にかつ周期的に開閉させることで、それぞれの区画３４の二酸化炭素濃度を順番にかつ周期的に測定するようにしてもよい。

【0111】

制御装置９０Ｆは、取得した濃度値情報信号Ｖｇに基づいて、電磁バルブＶ１を制御するバルブ制御信号Ｓｖ１と、電磁バルブＶ３を制御するバルブ制御信号Ｓｖ３と、を出力する。すなわち、制御装置９０Ｆは、測定した区画３４のガスＧの二酸化炭素濃度に応じて、供給装置５０から対応する区画３４の第１室１２に供給するガスＧの供給量を調整させるように対応する電磁バルブＶ３を制御する。より詳しくは、制御装置９０Ｆは、測定装置６０Ｂから取得した情報に基づいて、供給装置５０からそれぞれの区画３４へのガスＧの供給量を変化させるように電磁バルブＶ３を制御する。制御装置９０Ｆは、測定したガスＧの二酸化炭素濃度に応じて、供給装置５０から処理装置１０Ｆ全体に供給するガスＧの供給量を調整させるように電磁バルブＶ１を制御する。

【0112】

以上説明したように、第４変形例の炭酸化監視システム１０１は、仕切り板３２と、電磁バルブＶ３（第３電磁バルブ）と、電磁バルブＶ４（第４電磁バルブ）と、をさらに含む。仕切り板３２は、処理装置１０Ｆの下部を複数の区画３４に仕切る。電磁バルブＶ３は、供給装置５０（供給源）からそれぞれの区画３４に供給するガスＧの供給量を調整可能である。電磁バルブＶ４は、処理装置１０Ｆから吸引ポンプ７０Ａ（第１吸引ポンプ）に吸引されるガスＧのうち、いずれの区画３４から吸引するか調整可能である。制御装置９０Ｆは、測定装置６０Ｂから取得した情報に基づいて、供給装置５０から区画３４へのガスＧの供給量を変化させるように電磁バルブＶ３を制御する。

【0113】

第４変形例の炭酸化監視システム１０１は、区画３４ごとに、炭酸化反応後のガスＧの二酸化炭素濃度に基づいて供給装置５０からのガスＧの供給量を調整するので、処理装置１０Ｆの内部でガスＧの二酸化炭素濃度が区画３４ごとに偏りがあったとしても、より好適にガスＧの供給量を調整できる。

【0114】

上記では、第３実施形態の第４変形例として説明したが、第４実施形態又は第６実施形態に、複数の区画３４、吸気ホース４８、電磁バルブＶ３、Ｖ４備える構成を適用してもよい。例えば、第４実施形態に適用する場合は、吸引ポンプ７０Ｂ、吸気ラインＬ４１及び送気ラインＬ４２を区画３４ごとに設け、区画３４ごとにガスＧの二酸化炭素濃度に応じて吸引ポンプ７０Ｂを制御するように構成すればよい。

【符号の説明】

【0115】

１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０１ 炭酸化監視システム
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ 処理装置
１１ 容器本体
１２ 第１室
１４ 第２室
１６ 隔壁
１８ 孔
２０、２４ 給気口
２２、２６ 吸気口
３０ フレーム
３１ 配管
３２ 仕切り板
３４ 区画
４０ 蓋体
４２ シート
４４、４８ 吸気ホース
４６ チャンバ
５０ 供給装置
６０、６０Ａ、６０Ｂ 測定装置
６２ 検出部
６４、６８ 筐体
７０、７０Ａ、７０Ｂ 吸引ポンプ
８０ 除湿装置
９０、９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ、９０Ｄ、９０Ｅ、９０Ｆ 制御装置
１００ 被処理物
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４ 電磁バルブ
Ｇ ガス
Ｌ１、Ｌ８１ 供給ライン
Ｌ３１、Ｌ４１、Ｌ７、Ｌ８２ 吸気ライン
Ｌ２、Ｌ３２、Ｌ４２、Ｌ５ 送気ライン
Ｓｖ１、Ｓｖ２、Ｓｖ３、Ｓｖ４ バルブ制御信号
Ｓｐ１、Ｓｐ２ ポンプ駆動信号
Ｓｄ 除湿駆動信号
Ｖｇ 濃度値情報信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】