JP7504382B1 - Method for achieving carbon neutrality in the production and use of construction materials and construction materials used in said method - Google Patents
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Abstract
【課題】道路舗装用アスファルトの骨材の一部にホタテ貝殻を粉砕したものを使用すること知られているが、ホタテ貝などの貝類が海洋中などの水中で吸収した二酸化炭素（CO2）を大気中や海水などの水中に放出させることなく、減少させるという所謂カーボンニュートラルの観点は一切ない。【解決手段】舗装用アスファルト等を生成したり生成したアスファルト等を運搬する過程で排出する二酸化炭素量の大部分と同等量の二酸化炭素を貝類が水中で成長する過程で吸収していることに着目し、貝類が吸収してその貝殻中に存在する二酸化炭素を貝殻内に閉じ込めた状態で、貝殻に所定の処理を施して他の骨材と混合して建設資材を生成し、この建設資材を建設工事に使用し、貝殻が吸収した二酸化炭素を固定化してカーボンニュートラルを実現する。【選択図】図１[Problem] It is known that crushed scallop shells are used as part of the aggregate for asphalt for road paving, but there is no consideration of the so-called carbon neutral aspect of reducing the carbon dioxide (CO2) absorbed by shellfish such as scallops in the ocean and other waters without releasing it into the atmosphere or seawater. [Solution] Focusing on the fact that shellfish absorb an amount of carbon dioxide equivalent to the majority of the carbon dioxide emitted in the process of producing and transporting asphalt for paving, etc., during the process of growth in the water, the shellfish absorb and trap the carbon dioxide present in their shells, and the shells are subjected to a specified treatment and mixed with other aggregates to produce construction materials, which are used in construction work, and the carbon dioxide absorbed by the shells is fixed, achieving carbon neutrality. [Selected Figure] Figure 1
Description
本発明は、建設資材の生成と使用におけるカーボンニュートラルの実現方法並びに同方法に用いる建設資材に関する。 The present invention relates to a method for achieving carbon neutrality in the production and use of construction materials, and to construction materials used in said method.
一般に、道路工事を含む土木工事や建築工事に使用されるアスファルトやセメントには、骨材が混入されている。骨材としては、各種砂や石紛を混ぜたものが使用される。これらの各種材料は、複数の異なるふるい目を通して混合される。一方、ホタテ貝や牡蠣など食用の貝類の殻は、大量に発生し産業廃棄物としてその処理に苦慮しているのが実情である。そこで、アスファルトやセメントに混合される骨材、すなわち各種砂や石粉の一部の代わりにこれらの貝殻を粉砕して使用することが提案されている。下記の非特許文献１には、アスファルト舗装材の作製にあたり、アスファルト混合物の骨材の一部に粉砕したホタテ貝殻を使用する例が示されている。具体的には粉砕して０．０７５ｍｍ～１３．２ｍｍのふるい目を通したホタテ貝殻を１５％～３０％の範囲で混合した場合の密度、安定度などが示されている。 In general, aggregate is mixed into asphalt and cement used in civil engineering and building construction, including road construction. The aggregate used is a mixture of various types of sand and stone powder. These various materials are mixed through multiple different sieves. On the other hand, the shells of edible shellfish such as scallops and oysters are generated in large quantities and are difficult to dispose of as industrial waste. Therefore, it has been proposed to crush these shells and use them as a substitute for a portion of the aggregate, i.e., various types of sand and stone powder, mixed into asphalt and cement. The following non-patent document 1 shows an example of using crushed scallop shells as part of the aggregate in the asphalt mixture when making asphalt pavement material. Specifically, the density and stability are shown when crushed scallop shells that have been passed through a sieve of 0.075 mm to 13.2 mm are mixed in a range of 15% to 30%.
また、下記の特許文献１には、かき貝殻を利用した固化材の製造方法が開示されている。すなわち特許文献１には、かき貝殻を熱処理して生石灰を製造し、生石灰を加熱して水処理することで消石灰を製造し、こうしてできた生石灰と消石灰を粉砕、分級して石膏と反応させて固化させ、これを軟弱な地盤の改良や地下空洞充填材などの建設資材として使用することが開示されている。 The following Patent Document 1 also discloses a method for producing a solidification material using oyster shells. That is, Patent Document 1 discloses that oyster shells are heat-treated to produce quicklime, the quicklime is heated and treated with water to produce slaked lime, and the quicklime and slaked lime thus produced are crushed, classified, and reacted with gypsum to solidify, which can then be used as a construction material for improving weak ground or filling underground cavities.
上記非特許文献１には、道路舗装用アスファルトの骨材の一部にホタテ貝殻を粉砕したものを使用することが開示されているが、その背景には、処理に苦慮している産業廃棄物としてのホタテ貝殻を道路舗装用のアスファルトに混合することにより、産業廃棄物の処理の１つの方法としているものである。したがって、上記非特許文献１には、ホタテ貝などの貝類が海洋中などの水中で吸収した二酸化炭素（CO2）を大気中や海水などの水中に放出させることなく、減少させるという所謂カーボンニュートラルの観点は一切ない。 The above-mentioned Non-Patent Document 1 discloses the use of crushed scallop shells as part of the aggregate for asphalt for road paving, but the background to this is that scallop shells, which are an industrial waste that is difficult to process, are mixed into asphalt for road paving as a method of treating industrial waste. Therefore, the above-mentioned Non-Patent Document 1 does not at all take into consideration the so-called carbon neutral perspective of reducing carbon dioxide ( CO2 ) absorbed by shellfish such as scallops in water such as the ocean without releasing it into the atmosphere or seawater.
また、上記特許文献１には、かき貝殻を処理して固化材とし、建設資材として使用することが開示されているが、貝類が海洋中などの水中で吸収した二酸化炭素（CO2）を大気中や海水などの水中に放出させることなく、減少させるといる所謂カーボンニュートラルの観点は一切ない。 In addition, the above-mentioned Patent Document 1 discloses that oyster shells are processed into a solidification material and used as a construction material, but there is no consideration of the so-called carbon neutral perspective, which would reduce the carbon dioxide ( CO2 ) absorbed by shellfish in water such as the ocean without releasing it into the atmosphere or seawater.
上記課題を解決するため、本発明では舗装用アスファルトや舗装用コンクリートを生成したりそのため及び生成したアスファルトやコンクリートを運搬する過程で排出する二酸化炭素量の大部分と略同等量の二酸化炭素を貝類が水中で成長する過程で吸収していることに着目し、貝類が吸収してその貝殻中に存在する二酸化炭素を貝殻内に閉じ込めた状態で、他の骨材と混合してアスファルトやセメントの骨材として、建設資材を生成し、これを道路その他の建設に使用するものである。 In order to solve the above problems, this invention focuses on the fact that shellfish absorb approximately the same amount of carbon dioxide as the majority of the carbon dioxide emitted during the process of producing paving asphalt and paving concrete and transporting the produced asphalt and concrete during the process of growing underwater, and the carbon dioxide absorbed by the shellfish and trapped within the shells is mixed with other aggregates to produce construction materials as aggregates for asphalt and cement, which are then used in the construction of roads and other structures.
すなわち本発明によれば、海洋中を含む水中で成長し、前記水中の二酸化炭素を吸収して炭酸カルシウムが生成されて貝殻の主成分とされる貝類の前記貝殻を焼成するステップと、前記焼成された前記貝殻を粉砕するステップと、前記粉砕された前記貝殻を他の骨材及びアスファルトと混合して建設資材を生成するステップと、前記建設資材を路盤の下方に位置する路床の一部である凍上抑制層の材料として使用するステップと、を含む、建設資材の生成と使用におけるカーボンニュートラルの実現方法であって、前記建設資材を生成するまでに発生する二酸化炭素発生量を計算する第１計算ステップと、前記粗粒合材と混合される前記貝殻が成長中に前記水中で吸収した二酸化炭素量を計算する第２計算ステップと、前記第１計算ステップと前記第２計算ステップで得られたそれぞれの二酸化炭素量から環境に排出する二酸化炭素量と、環境から吸収して前記建設資材内に封じ込められる二酸化炭素量を把握するステップとを、
有するカーボンニュートラルの実現方法が提供される。
That is, according to the present invention, a method for achieving carbon neutrality in the production and use of construction materials includes the steps of calcining shells of shellfish that grow in water, including the ocean, and absorb carbon dioxide in the water to produce calcium carbonate, which is the main component of the shells; crushing the calcined shells; mixing the crushed shells with other aggregates and asphalt to produce construction materials; and using the construction materials as material for a frost heave suppression layer that is part of the roadbed located below the roadbed, and includes the steps of: a first calculation step of calculating the amount of carbon dioxide generated before the construction materials are produced; a second calculation step of calculating the amount of carbon dioxide absorbed in the water by the shells that are mixed with the coarse aggregate during their growth; and a step of grasping the amount of carbon dioxide emitted to the environment and the amount of carbon dioxide absorbed from the environment and sequestered within the construction materials from the respective amounts of carbon dioxide obtained in the first calculation step and the second calculation step.
A method for achieving carbon neutrality is provided.
前記第１計算ステップが、前記建設資材を生成するまでに発生する二酸化炭素発生量として、前記建設資材を生成する段階で発生する二酸化炭素量と、少なくとも前記建設資材の材料を搬送したり生成された前記建設資材を搬送する段階で発生する二酸化炭素量とを別個に計算した後に前記別個に計算された二酸化炭素量を合計して前記建設資材を生成するまでに発生する二酸化炭素発生量を計算するものであることは、本発明の好ましい態様の１つである。 In one preferred aspect of the present invention, the first calculation step calculates the amount of carbon dioxide generated up to the production of the construction material by separately calculating the amount of carbon dioxide generated at the stage of producing the construction material and the amount of carbon dioxide generated at least at the stage of transporting the materials for the construction material and the produced construction material, and then summing up the separately calculated amounts of carbon dioxide to calculate the amount of carbon dioxide generated up to the production of the construction material.
前記第１計算ステップが、前記貝殻を焼成するステップにおいて排出される二酸化炭素量と、発電時に発生する二酸化炭素量のいずれか一方あるいは双方をも加えて計算するものであることは、本発明の好ましい態様の１つである。 前記第２計算ステップが、前記貝殻が含有する炭酸カルシウム量と、二酸化炭素の分子量と、炭酸カルシウムの分子量を用いて二酸化炭素量を計算するものであることは、本発明の好ましい態様の１つである。 In one preferred aspect of the present invention, the first calculation step includes a calculation of the amount of carbon dioxide emitted in the step of burning the shells and/or the amount of carbon dioxide generated during power generation. In one preferred aspect of the present invention, the second calculation step includes a calculation of the amount of carbon dioxide using the amount of calcium carbonate contained in the shells, the molecular weight of carbon dioxide, and the molecular weight of calcium carbonate.
前記焼成するステップの前に、前記貝殻をエージングするステップを含むことは、本発明の好ましい態様の１つである。 A preferred aspect of the present invention is to include a step of aging the shells prior to the firing step.
前記エージングが前記貝殻を風雨と日光を受けるよう半年以上２年未満、外部に放置するものであることは本発明の好ましい態様の１つである。 In one preferred embodiment of the present invention, the aging step involves leaving the shells outside exposed to wind, rain and sunlight for more than six months but less than two years.
前記粉砕された貝殻を他の骨材及びアスファルトと混合して前記建設資材を生成するステップが、前記粉砕された貝殻を７～２０重量％の範囲で混合するすることは本発明の好ましい態様の１つである。 In one preferred embodiment of the present invention, the step of mixing the crushed shells with other aggregates and asphalt to produce the construction material involves mixing the crushed shells in an amount ranging from 7 to 20% by weight.
さらに本発明によれば、上記建設資材の生成と使用におけるカーボンニュートラルの実現方法に用いる前記建設資材が提供される。 The present invention further provides the construction materials for use in a method for achieving carbon neutrality in the production and use of the construction materials.
本発明の建設資材の生成と使用におけるカーボンニュートラルの実現方法によれば、貝が水中で成長する過程で二酸化炭素を吸収して、その貝殻に閉じ込められた状態で骨材として使用され、道路舗装において路盤の下方に位置する路床の一部である凍結防止層の材料として使用されるので、環境に放出される二酸化炭素を減少させることができる。 According to the method of the present invention for achieving carbon neutrality in the production and use of construction materials, carbon dioxide is absorbed by shellfish as they grow in water, and the carbon dioxide is trapped in the shells and used as aggregate, and is then used as material for the antifreeze layer, which is part of the roadbed located below the roadbed in road paving, thereby reducing the amount of carbon dioxide released into the environment.
また、本発明の建設資材は、貝が水中で成長する過程で吸収して、その貝殻に閉じ込められた二酸化炭素がその状態のまま、最終骨材や最終製品に含有されているので、環境に放出される二酸化炭素を減少させることができる。 In addition, the construction material of the present invention absorbs carbon dioxide trapped in the shells as they grow in water, and the carbon dioxide is contained in the final aggregate and final product in the same state, which reduces the amount of carbon dioxide released into the environment.
なお、「カーボンニュートラル」という用語は、一般に環境に放出する二酸化炭素と環境から吸収して減少させる二酸化炭素が同量であり、プラスマイナスが０の場合をいう場合があるが、本明細書では、最終骨材あるいは最終製品である建設資材を製造する過程（運搬過程も含む）で排出される二酸化炭素の大部分がそれらの最終骨材あるいは最終製品に閉じ込められる場合を「カーボンニュートラル」としている。 The term "carbon neutral" generally refers to a situation in which the amount of carbon dioxide released into the environment is equal to the amount of carbon dioxide absorbed and reduced from the environment, with the balance being zero. However, in this specification, "carbon neutral" refers to a situation in which the majority of the carbon dioxide emitted during the manufacturing process (including the transportation process) of the final aggregate or final product of the construction material is trapped in that final aggregate or final product.
なお、以下の実施の形態では道路舗装用の建設資材としての合材について説明しているが、本発明は、車両用道路に限定されず、歩道、橋面、駐車場、公園やグランド、建造物の敷地などあらゆるものの表面に施される舗装用の建設資材に適用可能であり、また、道路や土地表面の舗装に限定されず、トンネル、ダム、その他の建築物の主構造や表面構造に用いられるアスファルト混合物やコンクリート混合物を含む建設資材に適用可能であり、それら建築物の構成要素である、土台、柱、梁、壁部、天井部材、屋根部材、枕木他に用いられるアスファルト混合物やコンクリート混合物を含む建設資材に適用可能である。したがって、本発明において「建築資材」の用語はこれら各種の要素を含む広い概念であり、実施の形態で示される道路舗装用の建設資材のみに限定解釈されるべきではない。なお、「道路」の用語は、一般道と高速道路を含む車道、路肩、歩道、側道、橋梁上道などを含むものであり、また公道のみならず私道をも含むものである。 In the following embodiment, the composite material is described as a construction material for road paving, but the present invention is not limited to roads for vehicles, and can be applied to construction materials for paving applied to the surfaces of all things, such as sidewalks, bridge surfaces, parking lots, parks and grounds, and building sites. It is also not limited to paving roads and land surfaces, and can be applied to construction materials including asphalt mixtures and concrete mixtures used in the main structure and surface structure of tunnels, dams, and other buildings, and can be applied to construction materials including asphalt mixtures and concrete mixtures used in the foundations, columns, beams, walls, ceiling materials, roof materials, sleepers, and other components of such buildings. Therefore, in the present invention, the term "construction materials" is a broad concept that includes these various elements, and should not be interpreted as being limited to only the construction materials for road paving shown in the embodiment. The term "road" includes roadways, shoulders, sidewalks, service roads, bridge roads, etc., including general roads and expressways, and also includes not only public roads but also private roads.
以下、図面を参照して本発明の建設資材の生成と使用におけるカーボンニュートラルの実現方法の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本発明の建設資材の生成と使用におけるカーボンニュートラルの実現方法の好ましい実施の形態における貝殻の製造工程を含む建設資材の生成とその使用を示すシーケンスチャートである。ここで処理対象としているホタテ貝などの貝殻がその成長過程において、海洋中に溶け込んだ二酸化炭素（CO2）を吸収する様子について、図２～図６を用いて説明する。なお、図２～図４、図６はWEBサイトのms-laboratory.jp中のほたてに関する部分から一部修正して転載したものである。 A preferred embodiment of the method for achieving carbon neutrality in the production and use of construction materials of the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1 is a sequence chart showing the production and use of construction materials, including a shell manufacturing process, in a preferred embodiment of the method for achieving carbon neutrality in the production and use of construction materials of the present invention. The manner in which shells such as scallops, which are the subject of processing here, absorb carbon dioxide (CO 2 ) dissolved in the ocean during their growth process will be described with reference to Figures 2 to 6. Figures 2 to 4 and 6 have been reproduced with some modifications from the section on scallops on the website ms-laboratory.jp.
図２は、本発明の建設資材の生成と使用におけるカーボンニュートラルの実現方法の前提となる、貝類の貝殻がその成長過程で二酸化炭素を吸収して酸化カルシウムを生成する様子を示す模式図である。本発明の対象は、貝類全般にわたるが、好ましい実施の形態ではホタテ貝を例にとって説明する。ホタテ貝は海洋中にて生息するが、ホタテ貝の貝殻の主成分である酸化カルシウム（CaO）は、海洋中の水（H2O）を吸収し、水酸化カルシウム（Ca（OH）2）を生成する。こうしてできた水酸化カルシウム（Ca（OH））は、海洋中に溶け込んでいる二酸化炭素（CO2）を吸着し、炭酸カルシウム（CaCO3）と水（H2O）を生成する。こうしてできた炭酸カルシウム（CaCO3）と水（H2O）のうち、水（H2O）は、海水中に排出され、炭酸カルシウム（CaCO3）のみが残る。したがって、ホタテ貝漁で得られるホタテ貝の貝殻は、炭酸カルシウム（CaCO3）を主成分としている。 FIG. 2 is a schematic diagram showing how shellfish shells absorb carbon dioxide and generate calcium oxide during their growth, which is the premise of the method of realizing carbon neutrality in the production and use of construction materials of the present invention. The subject of the present invention is shellfish in general, but in the preferred embodiment, scallops are used as an example. Scallops live in the ocean, and calcium oxide (CaO), the main component of scallop shells, absorbs water (H 2 O) in the ocean and generates calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ). The calcium hydroxide (Ca(OH)) thus generated adsorbs carbon dioxide (CO 2 ) dissolved in the ocean and generates calcium carbonate (CaCO 3 ) and water (H 2 O). Of the calcium carbonate (CaCO 3 ) and water (H 2 O) thus generated, the water (H 2 O) is discharged into seawater, and only calcium carbonate (CaCO 3 ) remains. Therefore, the main component of scallop shells obtained through scallop fishing is calcium carbonate (CaCO 3 ).
図２に示したプロセスは下記の式で表せる。
CaO + H2O → Ca（OH）2 (1)
Ca（OH）2 + CO2 → CaCO3 + H2O (2)
The process shown in FIG.
CaO + H2O → Ca(OH) 2 (1)
Ca(OH) 2 + CO2 → CaCO3 + H2O (2)
図３は、本発明の建設資材の生成と使用におけるカーボンニュートラルの実現方法の前提となる、貝類の貝殻がその成長過程で二酸化炭素を吸収して酸化カルシウムを生成する様子を示す模式図であり、図２に示すプロセスの後のプロセスを示すものであり、上記「こうしてできた炭酸カルシウム（CaCO3）と水（H2O）のうち、水（H2O）は、海水中に排出され、炭酸カルシウム（CaCO3）のみが残る。」プロセスを示している。 Figure 3 is a schematic diagram showing how shellfish shells absorb carbon dioxide during their growth process to produce calcium oxide, which is the premise of the method of achieving carbon neutrality in the production and use of construction materials of the present invention.It shows the process that follows the process shown in Figure 2, and illustrates the process in which "of the calcium carbonate ( CaCO3 ) and water ( H2O ) thus produced, the water ( H2O ) is discharged into seawater, leaving only calcium carbonate ( CaCO3 )."
図４は、図２、図３で示した酸化カルシウムの生成の前提となる、海の生物の炭素等の移動を示す模式図である。図４に示すように、大気中の二酸化炭素と海洋中の二酸化炭素は、平衡状態にあり、海洋中には総量として5.6×1016 t(トン)の二酸化炭素が存在している。一方、大気中には2.3×1012tの二酸化炭素が存在していることから、大気中より海洋中に存在する二酸化炭素の量が圧倒的に多いのである。 Figure 4 is a schematic diagram showing the movement of carbon and other substances in marine organisms, which is the premise for the production of calcium oxide shown in Figures 2 and 3. As shown in Figure 4, carbon dioxide in the atmosphere and in the ocean are in equilibrium, and a total of 5.6 x 1016 t (tons) of carbon dioxide exists in the ocean. On the other hand, there is 2.3 x 1012 t of carbon dioxide in the atmosphere, so the amount of carbon dioxide existing in the ocean is overwhelmingly greater than that in the atmosphere.
図４に示すように、海洋中の藍藻類や植物プランクトンは、太陽光を受けるとともに、海洋中の水（H20）と二酸化炭素（CO2）を吸収して光合成を行い、有機物（Ｃ，Ｈ，Ｏ）とホタテ貝などの貝類の餌となる炭素成分（Ｃ）と酸素（O2）を排出する。また、有機物は、海洋中の動物プランクトンの餌となる炭素成分（C）を排出する。また、海洋中のカルシウムイオンをホタテ貝が吸収して炭酸カルシウム（CaCO3）を生成する様子が示されている。さらに、海洋中の魚類が動物プランクトンを食べて、二酸化炭素（CO2）を排出する様子が示されている。 As shown in Figure 4, blue-green algae and phytoplankton in the ocean absorb sunlight and absorb water ( H20 ) and carbon dioxide ( CO2 ) in the ocean to perform photosynthesis, releasing organic matter (C, H, O) and carbon components (C) and oxygen ( O2 ) that serve as food for shellfish such as scallops. The organic matter also releases carbon components (C) that serve as food for zooplankton in the ocean. The figure also shows how scallops absorb calcium ions in the ocean to produce calcium carbonate ( CaCO3 ). The figure also shows how fish in the ocean eat zooplankton and release carbon dioxide ( CO2 ).
図５は、図２～図４に示した模式図の前提となる海洋中の二酸化炭素の動向を示す模式図である。なお、図５は気象庁HP中の各種データ・資料＞海洋の健康診断表＞総合診断表 第2版＞[コラム] 海洋酸性化に掲載されたものを一部修正して転載したものである。図４に示すように、大気中の二酸化炭素（CO2）と海洋中の二酸化炭素（CO2）は、平衡状態にあり、大気中の二酸化炭素の多くが海洋中に溶け込んでいる。海洋中に溶け込んだ二酸化炭素（CO2）は、下記式（３）に示すように水(H2O)と反応して炭酸(H2CO3)となる。炭酸(H2CO3)は、海洋中では水素イオン(H+)が解離した炭酸水素イオン(HCO3 -)や炭酸イオン(CO3 2)との間で下記式（４）、（５）に示す反応により化学平衡の状態を保っている。 Figure 5 is a schematic diagram showing the trend of carbon dioxide in the ocean, which is the premise of the schematic diagrams shown in Figures 2 to 4. Figure 5 is a reprint with some modifications of the data and materials published on the Japan Meteorological Agency website under the heading "Various Data and Materials > Ocean Health Check Table > General Check Table 2nd Edition > [Column] Ocean Acidification." As shown in Figure 4, carbon dioxide (CO 2 ) in the atmosphere and carbon dioxide (CO 2 ) in the ocean are in equilibrium, and most of the carbon dioxide in the atmosphere is dissolved in the ocean. Carbon dioxide (CO 2 ) dissolved in the ocean reacts with water (H 2 O) to become carbonic acid (H 2 CO 3 ) as shown in the following formula (3). Carbonic acid (H 2 CO 3 ) maintains a state of chemical equilibrium with hydrogen carbonate ions (HCO 3 - ) and carbonate ions (CO 3 2 ) that are formed by dissociating hydrogen ions (H + ) in the ocean through the reactions shown in the following formulas (4) and (5).
CO2 + H2O ⇔ H2CO3 (3)
H2CO3 ⇔ H+ + HCO3
-
(4)
HCO3
-
⇔ H+ + CO3
2-
(5)
CO2+ H2O ⇔ H2CO3(3)
H2CO3⇔ H++ HCO3
-
(Four)
HCO3
-
⇔ H++ CO3
2-
(Five)
図５に示すように海水中に溶け込んだ二酸化炭素（CO2）の大部分は、化学反応によって炭酸水素イオン（HCO3 -）や炭素イオン（CO3 2-）になる。これらの反応に伴って水素イオン（H+）が解離し、海水を酸性化させる。図５中の（３）～（５）は上記式（３）～（５）に対応している。 As shown in Figure 5, most of the carbon dioxide (CO 2 ) dissolved in seawater undergoes chemical reactions to become hydrogen carbonate ions (HCO 3 - ) and carbon ions (CO 3 2- ). These reactions cause hydrogen ions (H + ) to dissociate, acidifying the seawater. (3) to (5) in Figure 5 correspond to the above formulas (3) to (5).
図６は、図２、図３で説明した炭酸カルシウムの生成過程の別の面を示す模式図である。一般にホタテ貝などの貝類は、海洋中で生息しているとき呼吸代謝を行っていて、二酸化炭素（CO2）を海洋中に排出する（図６中の[1]参照）。海洋中の二酸化炭素（CO2）は水中に溶けた際に電離して（図６中の[2]参照）炭酸イオン（CO3
2-）となる。こうして生成された炭酸イオン（CO3
2-）は貝に取り込まれる（吸収される）が、海洋中に存在するカルシウムイオン(Ca2+)も貝に取り込まれる（吸収される）。このように貝に取り込まれたカルシウムイオン(Ca2+)と炭酸イオン（CO3
2-）が反応して炭酸カルシウム（CaCO3）が生成される。上記炭酸カルシウム（CaCO3）の生成プロセスは図５中（６）で示される下記の式（６）で表される。
Ca2+ + CO3
2- ⇔ CaCO3 (6)
Figure 6 is a schematic diagram showing another aspect of the calcium carbonate production process described in Figures 2 and 3. Generally, shellfish such as scallops perform respiratory metabolism when they live in the ocean, and release carbon dioxide (CO 2 ) into the ocean (see [1] in Figure 6). When carbon dioxide (CO 2 ) in the ocean dissolves in water, it is ionized (see [2] in Figure 6) and becomes carbonate ions (CO 3 2- ). The carbonate ions (CO 3 2- ) thus produced are taken up (absorbed) by the shellfish, and calcium ions (Ca 2+ ) present in the ocean are also taken up (absorbed) by the shellfish. The calcium ions (Ca 2+ ) thus taken up by the shellfish react with carbonate ions (CO 3 2- ) to produce calcium carbonate (CaCO 3 ). The above calcium carbonate (CaCO 3 ) production process is expressed by the following formula (6) shown as (6) in Figure 5.
Ca2 + + CO32- ⇔ CaCO3 (6)
次に本発明の建設資材の生成と使用におけるカーボンニュートラルの実現方法について説明するが、その前提について説明する。図８は、道路舗装用アスファルトに骨材として混入される再生密粒(13F)を工場で製造して出荷する際に発生する二酸化炭素（CO2）の量を示す模式図である。図８は、合材１ｔを製造して出荷する際にどれだけの重量の二酸化炭素（CO2）が排出されるのかを各フェーズで示している。図８では、各フェーズ毎に下記のSCOPE1、SCOPE2、SCOPE3として示されている。 Next, we will explain the method of realizing carbon neutrality in the production and use of construction materials of the present invention, but we will also explain the premise. Figure 8 is a schematic diagram showing the amount of carbon dioxide ( CO2 ) generated when recycled dense granules (13F) to be mixed as aggregate into asphalt for road paving are manufactured and shipped at a factory. Figure 8 shows how much weight of carbon dioxide ( CO2 ) is emitted when 1 ton of mixture is manufactured and shipped in each phase. In Figure 8, each phase is shown as SCOPE1, SCOPE2, and SCOPE3 as follows.
SCOPE1 工場での製造時に直接排出されるもの 26.60kg
SCOPE2 工場で使用される電気を発電する際に排出されるもの 2.50kg
SCOPE3 材料の搬入や合材の搬出などの運搬時に排出されるもの 14.51kg
SCOPE 1: Direct emissions during manufacturing at factories: 26.60kg
SCOPE 2: Waste generated during the generation of electricity used in factories: 2.50 kg
SCOPE 3: Waste generated during transport, such as bringing in materials and taking out composite materials: 14.51 kg
図８に示されるようにSCOPE1、SCOPE2、SCOPE3で排出される二酸化炭素（CO2）の合計は、合材１ｔ当たり43.61kgである。なお、図８に示される二酸化炭素（CO2）の排出量は、合材に貝殻を混入しない場合のものであり、本発明の建設資材の生成と使用におけるカーボンニュートラルの実現方法でどれだけ排出される二酸化炭素（CO2）が減少するのかを示すための前提となるものである。 As shown in Figure 8, the total amount of carbon dioxide ( CO2 ) emitted in SCOPE 1, SCOPE 2, and SCOPE 3 is 43.61 kg per ton of the mix. The amount of carbon dioxide ( CO2 ) emitted shown in Figure 8 is for the case where no shells are mixed into the mix, and serves as a premise for showing how much carbon dioxide ( CO2 ) emissions can be reduced by the method of achieving carbon neutrality in the production and use of construction materials of this invention.
図９は、貝殻を合材に混入させない従来の場合と比較して本発明の建設資材の生成と使用におけるカーボンニュートラルの実現方法でどの程度の二酸化炭素（CO2）の排出量を削減できるのかを説明するための模式図である。図９中上部には、グラフ形式で二酸化炭素（CO2）の量が示され、基準軸Ｘより上が二酸化炭素（CO2）の排出量を示し、下が二酸化炭素（CO2）の削減量を示している。このグラフの左部分には、図８で説明したSCOPE1、SCOPE2、 SCOPE3で排出される二酸化炭素（CO2）の合計が示されている。すなわち、合材の製造において貝殻を混入させない場合は、排出される二酸化炭素（CO2）の合計は、合材１ｔ当たり43.61kgである。 FIG. 9 is a schematic diagram for explaining how much carbon dioxide ( CO2 ) emissions can be reduced by the carbon neutral method for producing and using construction materials of the present invention compared to the conventional method of not mixing shells into the mix. The amount of carbon dioxide ( CO2 ) is shown in graph form in the upper part of FIG. 9, with the amount of carbon dioxide ( CO2 ) emitted above the reference axis X and the amount of carbon dioxide ( CO2 ) reduced below. The left part of this graph shows the total amount of carbon dioxide ( CO2 ) emitted in SCOPE1, SCOPE2, and SCOPE3 described in FIG. 8. In other words, if shells are not mixed in the production of the mix, the total amount of carbon dioxide ( CO2 ) emitted is 43.61 kg per ton of the mix.
図９の上部のグラフの右側には、合材の製造において貝殻を１０％程度混入した場合の二酸化炭素（CO2）の排出と削減の量が示されている。まず、排出量であるが、図８の場合と同様に工場や搬送における排出量の合計は合材１ｔ当たり43.61kgであり、さらに後述する貝殻の乾燥時に排出される二酸化炭素（CO2）量が1.95kgが加算される。したがって、二酸化炭素の排出量の合計は、45.56kgである。 The right side of the upper graph in Figure 9 shows the amount of carbon dioxide ( CO2 ) emitted and reduced when about 10% shells are mixed in the production of the composite material. First, in terms of emissions, the total amount of emissions during the factory and transportation is 43.61 kg per ton of composite material, just like in Figure 8, and an additional 1.95 kg of carbon dioxide ( CO2 ) is emitted during the drying of the shells, which will be described later. Therefore, the total amount of carbon dioxide emissions is 45.56 kg.
次に二酸化炭素（CO2）の排出削減量であるが、貝殻の主成分である炭酸カルシウム（CaCO3）に含有される二酸化炭素（CO2）の量は45.1kgである。その根拠は次のようなものである。すなわち、１ｔの合材中に10.7重量％のホタテ貝殻が混入されている場合、ホタテ貝殻の重量は107kgとなる。このホタテ貝殻中、炭酸カルシウム（CaCO3）の量は、表１のNo. 3に示されるように95.8％である。したがって、炭酸カルシウムの量は107kg×0.958=102.5kgとなる。一方、二酸化炭素（CO2）の分子量は44であり、炭酸カルシウム（CaCO3）の分子量は100であり、ホタテ貝が海水中で成長する過程で二酸化炭素（CO2）を吸収して炭酸カルシウム（CaCO3）に化学変化するに当たり、炭素（C）自体は増減せず、一定である（１：１）であるので、炭酸カルシウム（CaCO3）に由来する二酸化炭素（CO2）の固着量はその44％（44/100）である。したがって、102.5kg×0.44=45.1kgにより、45.1kgの二酸化炭素（CO2）が固着していることとなる。 Next, regarding the reduction in carbon dioxide ( CO2 ) emissions, the amount of carbon dioxide ( CO2 ) contained in calcium carbonate ( CaCO3 ), the main component of shells, is 45.1kg. The basis for this is as follows: if 10.7% by weight of scallop shells is mixed into 1 ton of mix material, the weight of the scallop shells will be 107kg. The amount of calcium carbonate ( CaCO3 ) in these scallop shells is 95.8%, as shown in No. 3 of Table 1. Therefore, the amount of calcium carbonate is 107kg x 0.958 = 102.5kg. On the other hand, the molecular weight of carbon dioxide ( CO2 ) is 44, and that of calcium carbonate ( CaCO3 ) is 100, and as scallops grow in seawater and absorb carbon dioxide ( CO2 ) and chemically change into calcium carbonate ( CaCO3 ), the carbon (C) itself does not increase or decrease but remains constant (1:1), so the amount of carbon dioxide ( CO2 ) that adheres to calcium carbonate ( CaCO3 ) is 44% (44/100). Therefore, 102.5kg x 0.44 = 45.1kg, which means that 45.1kg of carbon dioxide ( CO2 ) is adhered to the scallop.
図９の下部は、合材に貝殻を混入しない場合（左の表）と合材に貝殻を混入した場合（右の表）を含んでいる。左の表は、図８と同様に合材に貝殻を混入しない場合には、43.61kgの二酸化炭素（CO2）が排出されることを示している。右の表は、合材に貝殻を混入した場合には、45.1kgの二酸化炭素（CO2）が貝殻自体に閉じ込められているので、その分削減され、貝殻の乾燥時に排出される1.95kgの二酸化炭素（CO2）の増加があっても、全体として排出量は、0.46kgとなることが示されている。 The lower part of Figure 9 includes the cases where shells are not mixed into the mix (left table) and where shells are mixed into the mix (right table). The left table shows that 43.61 kg of carbon dioxide ( CO2 ) is emitted when shells are not mixed into the mix, as in Figure 8. The right table shows that when shells are mixed into the mix, 45.1 kg of carbon dioxide ( CO2 ) is trapped in the shells themselves, so this is reduced, and even though there is an increase of 1.95 kg of carbon dioxide ( CO2 ) emitted when the shells are dried, the overall emission is 0.46 kg.
図９に示された結果には、ホタテ貝殻を合材に混入させない従来の方法で製造した再生密粒（１３F）の場合、二酸化炭素（CO2）の排出量が43.61kgであるのに対し、ホタテ貝殻を合材に混入させた本発明の方法で製造した再生密粒（１３F）の場合、二酸化炭素（CO2）の排出量が0.46kgであるから、これらを比較して、下記計算式によりホタテ貝殻を合材に混入させた本発明の方法では従来の方法に比較して二酸化炭素（CO2）が99%削減されることがわかる。 The results shown in Figure 9 show that the recycled dense granules (13F) produced using the conventional method in which scallop shells are not mixed into the mixture emit 43.61 kg of carbon dioxide ( CO2 ), while the recycled dense granules (13F) produced using the method of the present invention in which scallop shells are mixed into the mixture emit 0.46 kg of carbon dioxide ( CO2 ).By comparing these values and using the following calculation formula, it can be seen that the method of the present invention in which scallop shells are mixed into the mixture reduces carbon dioxide ( CO2 ) by 99% compared to the conventional method.
1-(0.46/43.61)×100 = 99% 1-(0.46/43.61)×100 = 99%
図７は、本発明のカーボンニュートラルの実現方法における合材の骨材の配合をホタテ貝殻を含まない従来の場合とホタテ貝殻を含む本発明の場合とを比較して示した表を含む図である。すなわち、この比較は所定の施工実験の内容を示している。図７中の「アスコン」とは、硬度・密度が一般的なアスファルトより高めに作られたアスファルト混合物・アスファルト合材のことである。図７には２つの表が示され、上の表は骨材の種類別配合割合を重量％で示したものであり、「元配合」の欄はホタテ貝殻を含まない従来の方法の場合を示し、「再生密粒（１３Ｆ）＋ホタテ」の欄はホタテ貝殻を含む本発明の方法の場合を示している。上の表からわかるように、本発明では合材の生成において、10.7重量％のホタテ貝殻が含有される。なお、ホタテ貝殻を混入させた分だけ、元配合に対して６号砕石、７号砕石、その他の砂成分がそれぞれ減少されている。図７の下の表は、「元配合」と「再生密粒（１３Ｆ）＋ホタテ」のそれぞれの場合の透過したふるい目の毎の割合を示すものである。 Figure 7 is a diagram including a table showing the composition of aggregates in the composite material in the carbon neutral realization method of the present invention, comparing the conventional case not including scallop shells with the present invention including scallop shells. In other words, this comparison shows the contents of a specified construction experiment. "Ascon" in Figure 7 refers to an asphalt mixture/asphalt composite material made with a higher hardness and density than general asphalt. Figure 7 shows two tables, the upper table showing the composition ratio by type of aggregate in weight percent, the "original composition" column showing the conventional method not including scallop shells, and the "recycled dense granules (13F) + scallop" column showing the method of the present invention including scallop shells. As can be seen from the above table, 10.7% by weight of scallop shells is included in the composite material produced in the present invention. Note that the amount of crushed stone No. 6, crushed stone No. 7, and other sand components are each reduced from the original composition by the amount of scallop shells mixed in. The table below in Figure 7 shows the percentage of each sieve that passed through for the "original mix" and "regenerated dense granules (13F) + scallops" cases.
ここで、本発明の建設資材の生成と使用におけるカーボンニュートラルの実現方法における貝殻の製造方法と、それを材料に混入した合材の製造方法について説明する。本発明では合材に混入させる要素の１つとして、所定方法で用意した貝殻の粉末を使用している。貝殻の製造方法を含む建設資材の生成とその使用について図１のシーケンスチャートに従って説明する。本発明の実施の形態では貝殻としてホタテの貝殻を使用している。ホタテ漁で水揚げされたホタテ貝の、中身が貝殻から取り外され、貝殻のみが集められ、所定箇所に搬入される（ステップS1）。次いでこの貝殻は屋外で風雨と日光の当たる適切な貝殻保管場所に運ばれ、堆積保管される（ステップS2）。貝殻保管場所の広さとしては、１０００坪程度が好ましい。その後、貝殻保管場所にて堆積保管されていた貝殻は、風雨と日光に晒されるようにした状態で所定期間放置される。このプロセスはエージングと呼ばれるものであり、少なくとも半年以上、好ましくは１年以上（２年未満）放置される。 Here, we will explain the method of manufacturing shells in the method of realizing carbon neutrality in the production and use of construction materials of the present invention, and the method of manufacturing a composite material in which the shells are mixed into the material. In the present invention, shell powder prepared by a specified method is used as one of the elements to be mixed into the composite material. The production of construction materials including the method of manufacturing shells and their use will be explained according to the sequence chart of Figure 1. In the embodiment of the present invention, scallop shells are used as the shells. The contents of scallops landed in scallop fishing are removed from the shells, and only the shells are collected and carried to a specified location (step S1). The shells are then carried to an appropriate shell storage location outdoors where they are exposed to wind, rain, and sunlight, and piled up and stored (step S2). The size of the shell storage location is preferably about 1000 tsubo. After that, the shells that have been piled up and stored in the shell storage location are left exposed to wind, rain, and sunlight for a specified period of time. This process is called aging, and they are left for at least six months, preferably one year or more (less than two years).
エージングが終了した貝殻は、タイヤシャベルにより工場内のホッパーに投入される（ステップS4）。１回の投入は1.5tである。ホッパーに投入された貝殻は、次いでベルトコンベヤーにて搬送されるが、この時作業員がベルトコンベヤー上の貝殻を目視で検査し、異物が混入されているときは、発見次第取り除く（ステップS5）。その後、目視検査を終了した貝殻は、ベルトコンベヤーで回転キルンに投入される（ステップS6）。回転キルン内の貝殻は７００℃前後で投入から搬出まで３０分程度をかけて焼成される（ステップS7）。次いで焼成された貝殻はバケットコンベヤーにて第１クラッシャーで粉砕される（ステップS8）。 After aging, the shells are dumped into a hopper in the factory using a tire shovel (Step S4). 1.5 tons are dumped at a time. The shells dumped into the hopper are then transported on a belt conveyor, where workers visually inspect the shells on the belt and remove any foreign matter found (Step S5). After visual inspection, the shells are then dumped into a rotary kiln on the belt conveyor (Step S6). The shells in the rotary kiln are fired at around 700°C for about 30 minutes from the time they are dumped into the kiln until they are removed (Step S7). The fired shells are then crushed in the first crusher on a bucket conveyor (Step S8).
粉砕された貝殻は、シフターによって３ｍｍのふるいにかけられ、３ｍｍ以上と３ｍｍ未満に分離（分級）される（ステップS9）。分級された３ｍｍ未満の貝殻は、ベルトコンベヤーにて製品タンク内に搬送されて、保管される（ステップS10）。一方、分級後の３ｍｍ以上の貝殻は、第２クラッシャーで再粉砕される（ステップS11）。ステップS11で再粉砕された貝殻は、再度ふるいにかけられ、３ｍｍ未満のものは製品タンク内にて保管される。製品タンク内にて保管されている所定サイズに粉砕された貝殻は、所定量毎に計量されて、袋詰される（ステップS12）。 The crushed shells are sifted through a 3 mm sieve by a sifter and separated (classified) into shells over 3 mm and those under 3 mm (step S9). The classified shells under 3 mm are transported by a belt conveyor into a product tank and stored (step S10). Meanwhile, after classification, shells over 3 mm are re-crushed in a second crusher (step S11). The shells re-crushed in step S11 are sieved again, and those under 3 mm are stored in the product tank. The shells crushed to a specified size and stored in the product tank are weighed in specified amounts and bagged (step S12).
下記表１は、本願の共願者の１名が一般社団法人北海道環境科学技術センタに依頼して得られた試料ほたて貝殻粉末についての主要成分の分析結果である。
Table 1 below shows the results of an analysis of the main components of a sample of scallop shell powder obtained at the request of one of the co-applicants of the present application to the Hokkaido Environmental Science and Technology Center (General Incorporated Association).
表１の分析結果から明らかなように、ホタテ貝殻の主成分は炭酸カルシウム（CaCo3）であり、上記エージングも焼成も行わない場合、90.4重量％であり（No. 1）、エージングのみ行い、焼成を行わない場合、91.9重量％であり（No. 2）、エージングと焼成を行った場合、95.8重量％である（No. 3）ことが示されている。他の成分である炭酸マグネシウム（MgCO3）は、上記No. 1 からNo. 3 に行くにしたがって含有量が減少し、さらに他の成分であるナトリウム（Na）は、上記No. 1 からNo. 3 にわたってほぼ変化していない。この分析結果から、エージングと焼成を行った場合、それらを行わなかった場合と比較して、炭酸マグネシウム（MgCO3）の量が減少し、一方炭酸カルシウム（CaCo3）は増加することがわかる。 As is clear from the analysis results in Table 1, the main component of scallop shells is calcium carbonate (CaCo 3 ), which is 90.4% by weight when neither aging nor firing is performed (No. 1), 91.9% by weight when only aging and no firing is performed (No. 2), and 95.8% by weight when aging and firing are performed (No. 3). The content of magnesium carbonate (MgCO 3 ), another component, decreases from No. 1 to No. 3, and the content of sodium (Na), another component, remains almost unchanged from No. 1 to No. 3. From these analysis results, it can be seen that when aging and firing are performed, the amount of magnesium carbonate (MgCO 3 ) decreases, while the amount of calcium carbonate (CaCo 3 ) increases, compared to when aging and firing are not performed.
図１に戻り、ステップS12で袋詰めされた粉砕、分級された貝殻は、ステップS13で建設資材である合材を製造する場所へ運ばれ、ステップS14で再生合材や骨材と混合される。具体的には、再生合材500kgと新規のアスファルトバインダー30kgと、骨材363kgからなる再生密粒度アスファルト混合物（１３F）にホタテの貝殻107kgを混入させ、1,000kgの建設資材を製造する。なお、上記ステップS14でのプロセスの説明は、一例であり、再生密粒度アスファルトに代えて、新規のアスファルト混合物を用いることもできる。具体的な一例として、新規のバインダー60kgと骨材833kgからなる密粒度アスファルト（１３）に上記ホタテの貝殻107kgを混入させ、1,000kgの建設資材を製造することができる。 Returning to FIG. 1, the crushed and classified shells packed in bags in step S12 are transported to a place where a construction material mixture is produced in step S13, and mixed with recycled mixture and aggregate in step S14. Specifically, 107 kg of scallop shells are mixed into a recycled dense-graded asphalt mixture (13F) consisting of 500 kg of recycled mixture, 30 kg of new asphalt binder, and 363 kg of aggregate, to produce 1,000 kg of construction material. Note that the above description of the process in step S14 is just an example, and a new asphalt mixture can be used instead of the recycled dense-graded asphalt. As a specific example, 107 kg of the scallop shells can be mixed into a dense-graded asphalt mixture (13) consisting of 60 kg of new binder and 833 kg of aggregate, to produce 1,000 kg of construction material.
なお、再生密粒度アスファルトを使用する場合も、新規の密粒度アスファルトを使用する場合であっても、合材の材料配合量には幅があり、各材料を適宜増減することができる。また、合材を製造するために使用される混合物の種類としては、密粒度に限定されるものではなく、必要に応じて適切な混合物を使用することができる。なお、上記実施の形態では、1,000kgの建設資材に107kgのホタテ貝殻を混入させたので、貝殻の含有率は10.7%であったが、この含有率は、施工現場の状況に応じて適宜変更することができる。しかし、貝殻の含有率が極端に少ないと、固定できる二酸化炭素（CO2）量も少なくなり、カーボンニュートラルの効果が減少してしまう。一方、貝殻の含有率があまり多いと合材の物性強度を確保することが困難となる。したがって、本発明では粉砕された貝殻を７～２０重量％の範囲で他の骨材の成分と混合することにより、合材の物性強度を確保しつつ、カーボンニュートラルの効果も得られるようにしている。 In addition, whether using recycled dense-graded asphalt or new dense-graded asphalt, there is a range of material mixing amounts for the composite, and each material can be increased or decreased as appropriate. In addition, the type of mixture used to manufacture the composite is not limited to dense gradation, and an appropriate mixture can be used as needed. In the above embodiment, 107 kg of scallop shells were mixed into 1,000 kg of construction materials, so the shell content was 10.7%, but this content can be changed as appropriate depending on the situation at the construction site. However, if the shell content is extremely low, the amount of carbon dioxide (CO 2 ) that can be fixed will also be small, and the carbon neutral effect will be reduced. On the other hand, if the shell content is too high, it will be difficult to ensure the physical strength of the composite. Therefore, in the present invention, crushed shells are mixed with other aggregate components in the range of 7 to 20% by weight, so that the physical strength of the composite can be ensured while also obtaining the carbon neutral effect.
ステップS14で生成された建設資材は、次のステップS15で道路工事、トンネル工事他の求められる工事現場に搬送され、次のステップS16でその工事現場に必要な量が使用されて工事が施工される。 The construction materials generated in step S14 are transported to the required construction site for road construction, tunnel construction, or other purposes in the next step S15, and in the next step S16, the required amount is used for the construction site and the construction work is carried out.
本発明の建設資材の生成と使用におけるカーボンニュートラルの実現方法の他の例について説明する。上記実施の形態では、粉砕された貝殻を他の骨材の成分と混合して合材を生成し、合材をアスファルト又はセメントと混合して、建設資材を生成していたが、粉砕された貝殻を粗粒剤と混合して建設資材を生成することもできる。この建設資材は、路床の一部である凍結防止層（凍上抑制層とも言われる）の材料として使用されるものである。なお、粉砕された貝殻と混合される粗粒剤としては、火山灰、砂、切込砂利を用いることができる。凍結防止層は、舗装の下部の路床の一部を構成するものであり、寒冷地における路床の凍結による不具合、すなわち、道路表面の亀裂や盛り上がり、その他の変形などと、融解期の路床の支持力低下を防止するものである。 Another example of the method of realizing carbon neutrality in the production and use of construction materials of the present invention will be described. In the above embodiment, crushed shells are mixed with other aggregate components to produce a composite material, and the composite material is mixed with asphalt or cement to produce construction materials. However, crushed shells can also be mixed with coarse grains to produce construction materials. This construction material is used as a material for the antifreeze layer (also called the frost heave suppression layer), which is part of the roadbed. Volcanic ash, sand, and cut gravel can be used as the coarse grains to be mixed with the crushed shells. The antifreeze layer forms part of the roadbed below the pavement, and prevents problems caused by freezing of the roadbed in cold regions, such as cracks, swelling, and other deformations of the road surface, and a decrease in the bearing capacity of the roadbed during the thawing period.
本発明の建設資材の生成と使用におけるカーボンニュートラルの実現方法のさらに他の例について説明する。図７などを用いて説明した上記本発明の建設資材の生成と使用におけるカーボンニュートラルの実現方法では、貝殻を粉砕して建設資材となる合材に所定割合で混入させていたが、図１で説明した方法で貝殻を処理して粉砕、分級して得た粉砕された貝殻を合成樹脂と混合して既設の舗装道路上に配することができる。 Another example of the method of the present invention for achieving carbon neutrality in the production and use of construction materials will be described below. In the method of the present invention for achieving carbon neutrality in the production and use of construction materials described above using Figure 7 etc., shells are crushed and mixed in a specified ratio with the composite material that will become the construction material, but the shells can be processed, crushed and classified using the method described in Figure 1, and the crushed shells obtained can be mixed with synthetic resin and placed on existing paved roads.
図１０は本発明の建設資材の生成と使用におけるカーボンニュートラルの実現方法の他の例として、粉砕された貝殻を合成樹脂と混合して既設の舗装道路上に配した状態を示す部分断面斜視図である。この例の場合、アスファルト舗装１０の表面に１m2当たり所定量の建設資材１２を配し、ローラーをかけて平坦化して、厚さを数cm程度としている。この建設資材１２は、粉砕された貝殻と合成樹脂であるエポキシ樹脂を所定比率で混合したものである。図１０に示すように、この例では、白い舗装表面が提示され、見た目が美しい景観舗装を提供することができる。この例の場合、単位面積の舗装面当たり所定量の二酸化炭素（CO2）が固定され閉じ込められる。 FIG. 10 is a partially sectional perspective view showing another example of the method of realizing carbon neutrality in the production and use of construction materials of the present invention, in which crushed shells are mixed with synthetic resin and placed on an existing paved road. In this example, a predetermined amount of construction material 12 is placed on the surface of an asphalt pavement 10 per 1 m2, and the surface is flattened with a roller to a thickness of about several centimeters. This construction material 12 is a mixture of crushed shells and epoxy resin, a synthetic resin, in a predetermined ratio. As shown in FIG. 10, in this example, a white pavement surface is presented, and a beautifully scenic pavement can be provided. In this example, a predetermined amount of carbon dioxide ( CO2 ) is fixed and trapped per unit area of pavement surface.
本発明の建設資材の生成と使用におけるカーボンニュートラルの実現方法によれば、海洋中を含む水中に溶け込んだ二酸化炭素（CO2）を吸収して成長し、その貝殻が炭酸カルシウム（CaCO3）を主成分としているので、かかる貝殻を原料として建設資材を生成することにより、二酸化炭素（CO2）を効率的に閉じ込めることができ、カーボンニュートラルの実現に寄与するものである。この建設資材は、道路舗装や建設工事に使用されることにより、半永久的に二酸化炭素（CO2）が固定化されるので、建設資材製造業、各種建設業におけるカーボンニュートラルの実現方法に寄与するものであり、これらの産業に有用である。 According to the method of the present invention for achieving carbon neutrality in the production and use of construction materials, seashells grow by absorbing carbon dioxide ( CO2 ) dissolved in water, including the ocean, and their shells are mainly composed of calcium carbonate ( CaCO3 ), so by producing construction materials using these shells as a raw material, carbon dioxide ( CO2 ) can be efficiently trapped, contributing to the realization of carbon neutrality. When used for road paving and construction work, this construction material semi-permanently fixes carbon dioxide ( CO2 ), contributing to the realization of carbon neutrality in the construction material manufacturing industry and various construction industries, and is useful to these industries.
S1 貝殻搬入
S2 貝殻保管場所で堆積保管
S3 エージング
S4 貝殻をホッパーに投入
S5 異物の除去
S6 貝殻をキルンに投入
S7 貝殻焼成
S8 粉砕
S9 分級
S10 保管
S11 再粉砕
S12 計量袋詰
S13 貝殻を建設資材生成場所へ搬送
S14 貝殻を骨材等に混合して建設資材を生成
S15 建設資材を工事現場に搬送
S16 必要量の建設資材を使用して工事を施工
１０ アスファルト舗装
１２ 粉砕された貝殻と合成樹脂であるエポキシ樹脂を所定比率で混合し、景観舗装を提供する建設資材
S1 Shell Delivery
S2 Shells are piled up and stored at the shell storage area.
S3 Aging
S4 Put shells into the hopper
S5 Removal of foreign objects
S6 Putting shells into the kiln
S7 Shell Firing
S8 Crushing
S9 Classification
S10 Storage
S11 Re-grinding
S12 Weighing bag
S13 Transport shells to the building materials production area
S14 Mixing shells with aggregates to produce construction materials
S15 Transporting construction materials to the construction site
S16 Construction work is carried out using the required amount of construction materials. 10 Asphalt pavement 12 Crushed shells and epoxy resin, a synthetic resin, are mixed in a specified ratio to provide a landscape pavement.
Claims (8)
前記焼成された前記貝殻を粉砕するステップと、
前記粉砕された前記貝殻を他の骨材及びアスファルトと混合して建設資材を生成するステップと、
前記建設資材を路盤の下方に位置する路床の一部である凍上抑制層の材料として使用するステップと、
を含む、建設資材の生成と使用におけるカーボンニュートラルの実現方法であって、
前記建設資材を生成するまでに発生する二酸化炭素発生量を計算する第１計算ステップと、
前記骨材及びアスファルトと混合される前記貝殻が成長中に前記水中で吸収した二酸化炭素量を計算する第２計算ステップと、
前記第１計算ステップと前記第２計算ステップで得られたそれぞれの二酸化炭素量から環境に排出する二酸化炭素量と、環境から吸収して前記建設資材内に封じ込められる二酸化炭素量を把握するステップとを、
有するカーボンニュートラルの実現方法。 A step of calcining shells of shellfish that grow in water, including the ocean, and absorb carbon dioxide in the water to produce calcium carbonate, which is a main component of the shells;
grinding the fired shells;
mixing the crushed shells with other aggregates and asphalt to produce a construction material;
Using the construction material as a material for a frost heave suppression layer that is a part of a roadbed located below a roadbed;
A method for achieving carbon neutrality in the production and use of construction materials, comprising:
A first calculation step of calculating the amount of carbon dioxide generated until the construction material is produced;
A second calculation step of calculating the amount of carbon dioxide absorbed in the water by the shells mixed with the aggregate and asphalt during their growth;
A step of determining the amount of carbon dioxide emitted to the environment and the amount of carbon dioxide absorbed from the environment and sequestered within the construction material from the amounts of carbon dioxide obtained in the first calculation step and the second calculation step,
How to achieve carbon neutrality.
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