(57)【要約】【課題】従来の地下埋設型処理設備では、水温を維持するために槽設備の設置深度が深くなり、この結果二重構造の点検孔では、地上と下段に位置する点検孔との間が長くなり管理作業に支障を来たしている。そして寒風積雪期には、地下埋設した状態では設備に近付き難く、運転管理に際して点検作業の間は点検孔を開口する事により寒冷外気が槽内部に流入するため、水温の維持管理が難しいという課題があった。【解決手段】寒冷地で、畜産の搾乳場及びその付帯設備から排出される洗浄廃水と家畜糞尿の混入したパーラー廃水の処理装置の処理廃水表面を地表に臨ませた処理槽であって、その外周に地中温度の低下による処理槽の水温低下を防止するために処理槽の躯体の埋設壁外周に地中部保温材を設け、前記処理槽の上面を覆う内保温室を設け、その外周を覆う外部上屋を設けた構造としたことを特徴とするパーラー廃水処理設備を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
寒冷地で、畜産の搾乳場及びその付帯設備から排出される洗浄廃水と家畜糞尿の混入したパーラー廃水の処理装置の処理廃水表面を地表に臨ませた処理槽であって、その外周に地中温度の低下による処理槽の水温低下を防止するために処理槽の躯体の埋設壁外周に地中部保温材を設け、前記処理槽の上面を覆う内保温室を設け、その外周を覆う外部上屋を設けた構造としたことを特徴とするパーラー廃水処理設備。
【請求項２】
２重保温をした建造物の外部上屋および内保温室ともに透光性のある屋根と側壁を有したことを特徴とする請求項１記載のパーラー廃水処理設備。
【請求項３】
微生物による汚水浄化を行う際に必要な空気を送るために設置した少なくとも２台の曝気用ブロワーを、内保温室の外側でかつ外部上屋の内側に設けた保温囲いで覆った小屋の空間に設置し、その中に加温ヒーターを設置し、処理槽に設けた曝気槽の保温に前記空間の暖房空気を前記曝気槽の水中に送気させたことを特徴とする請求項１記載のパーラー廃水処理設備。
【請求項４】
曝気用ブロワー部の保温囲いに用いるカバーを、夏季には保温囲いの下部に通風を確保できる開閉自在な構造にしたことを特徴とする請求項３記載のパーラー廃水処理設備。
【請求項５】
内保温室の側面には、設備管理作業に必要な箇所に出入口として、ビニルに垂直方向に切込開口を設け、その両側に前記切込開口を覆うカバーを開閉自在に被せてのれん状のカバー形状を設けたことを特徴とする請求項１記載のパーラー廃水処理設備。
【請求項６】
内保温室のビニル壁開口部をカーテン式構造とし、夏季の高温期に於ける浄化処理水温の過度な上昇を防止するために、底面から巻き上げ若しくは横開きにより開放し、夏季に建築物の底面に位置する処理槽の表面に気流が流れる構成にしたことを特徴とする請求項１記載のパーラー廃水処理設備。
【請求項７】
汚水浄化の際に汚水中の粗大固形物を分離するために設置するスクリーンは、分離装置であるスリット部分の凍結防止のために温度センサーにより通電制御したテープヒーターをスリット裏面の濾液通過に支障の無い部位に設置したことを特徴とする請求項１記載のパーラー廃水処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、寒冷地に於けるパーラー廃水処理設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、寒冷地対策としては、浄化処理設備を地下設置されたものが知られ、上部に点検孔を備え、前記点検孔の下部に内蓋を装備しているものもある。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、地下埋設型に於いて、浄化槽を設置するためのコンクリート躯体と槽との間に保温材を設置して対応しているものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
これらの場合には、凍結深度の影響を考慮しなければならない地域で、特に流入汚水の水温が低い場合には、水温を維持するために浄化槽設備の設置深度が深くなり、この結果、地上と浄化槽を結ぶ点検孔の長さが長くなり管理作業に支障を来たしている。そして積雪期には点検孔の数が多い分、除雪の手間が増え、運転管理がなおざりと成り易い。また、この種の設備では運転管理に際して、点検作業の間は点検蓋を開口するため寒気の流入が発生し、汚水の保温効果が薄れることとなり易い。
【０００５】
従来の廃水処理の寒冷地対策を特許文献１を例に、図９に基づいて説明する。
浄化槽１０１は地下埋設としており、地上部に点検外蓋１０２を有し、点検孔１０３の高さを変えて設置の深さを調整している。点検孔１０３の下部には、外気との遮断用に点検内蓋１０４を設けている。
【０００６】
冬期間の運転管理の点検に際しては、除雪をした後に点検蓋を開放しての作業となり、その手間の煩わしさから、数ヶ月間、運転管理がなされないことが多い。凍結深度の影響を考慮しなければならない地域では、特に流入汚水の水温が低い場合には、水温を維持するために槽設備の設置深度が深くなり、この結果、地上の点検外蓋１０２と浄化槽１０１とを連絡する点検孔１０３の間が長くなり管理作業に支障を来たす要因となっている。
また、運転管理に際して点検作業の間は点検外蓋１０２と点検内蓋１０４とを開放するため、低温外気が浄化槽内に流入し水温の低下を生じ易い。
【０００７】
従来の廃水処理の寒冷地対策を特許文献２を例に、図１０に基いて説明する。
浄化槽２０１は、地下に埋設されたコンクリート躯体２０２の内部に設置されて、外気温との遮断を図っている。コンクリート躯体２０２は、地上部に点検外蓋２０３を有し、点検孔２０４によって浄化槽２０１に通じている。浄化槽２０１とコンクリート躯体２０２との隙間に保温材２０７を充填して、保温対策としている。
【０００８】
冬期間の運転管理の点検に際しては、除雪をした後に点検蓋を開放しての作業となり、その手間の煩わしさから、数ヶ月間、運転管理がされない事が多い。
凍結深度の影響を考慮しなければならない地域では、特に流入汚水の水温が低い場合には、水温を維持するために槽設備の設置深度が深くなり、この結果、地上と下段に位置する点検孔との間が長くなり管理作業に支障を来たす要因となっている。
【０００９】
また、運転管理に際して点検作業の間は点検外蓋２０３を開放するため、低温外気が浄化槽内に流入し水温の低下を生じ易い。
【特許文献１】特開２００２−１５９９８２号公報
【特許文献２】特開２００２−１８６９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような従来の地下埋設型処理設備では、水温を維持するために槽設備の設置深度が深くなり、この結果二重構造の点検孔では、地上と下段に位置する点検孔との間が長くなり管理作業に支障を来たしている。そして寒風積雪期には、地下埋設した状態では設備に近付き難く、運転管理に際して点検作業の間は点検孔を開口する事により寒冷外気が槽内部に流入するため、水温の維持管理が難しいという課題があった。
【００１１】
本発明は、このような従来の課題を解決するもので、寒冷地仕様のパーラー廃水処理設備は上記目的を達成するために、二重上屋設備と地中保温設備により構成され、寒風積雪期にも運転管理が可能であり、且つ、冬期間の太陽光エネルギーを有効的に活用し、安価なランニングコストにより、寒冷期に於いても微生物（活性汚泥）処理方式による汚水浄化ができるパーラー廃水処理設備である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のパーラー廃水処理設備は上記目的を達成するための請求項１記載の本発明は、寒冷地で、畜産の搾乳場及びその付帯設備から排出される洗浄廃水と家畜糞尿の混入したパーラー廃水の処理装置の処理廃水の表面を地表に臨ませた処理槽であって、その外周に地中温度の低下による処理槽の水温低下を防止するために処理槽の躯体の埋設壁外周に地中部保温材を設け、前記処理槽の上面を覆う内保温室を設け、その外周を覆う外部上屋を設けた構造としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載したパーラー廃水処理設備において、２重保温をした建造物の外部上屋および内保温室ともに透光性のある屋根と側壁を有したことを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の本発明は、請求項１に記載したパーラー廃水処理設備において、微生物による汚水浄化を行う際に必要な空気を送るために設置した少なくとも２台の曝気用ブロワーを、内保温室の外側でかつ外部上屋の内側に設けた保温囲いで覆った小屋の空間に配置し、その中に加温ヒーターを設置し、処理槽に設けた曝気槽の保温に前記空間の暖房空気を前記曝気槽の水中に送気させたことを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の本発明は、請求項３に記載したパーラー廃水処理設備において、曝気用ブロワー部の保温囲いに用いるカバーを、夏期には保温囲いの下部に通風を確保できる開閉自在な構造にしたことを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の本発明は、請求項１に記載したパーラー廃水処理設備において、内保温室の側面には、設備管理作業に必要な箇所に出入口として、ビニルに垂直方向に切込開口を設け、その両側に前記切込開口を覆うカバーを開閉自在に被せてのれん状のカバー形状を設けたことを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の本発明は、請求項１に記載したパーラー廃水処理設備において、内保温室のビニル壁開口部をカーテン式構造とし、夏季の高温期に於ける浄化処理水温の過度な上昇を防止するために、底面から巻き上げ若しくは横開きにより開放し、夏季に建築物の底面に位置する処理槽の表面に気流が流れる構成にしたことを特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の本発明は、請求項１に記載したパーラー廃水処理設備において、汚水浄化の際に汚水中の粗大固形物を分離するために設置するスクリーンは、分離装置であるスリット部分の凍結防止のため、温度センサーにより通電制御したテープヒーターをスリット裏面の濾液通過に支障の無い部位に設置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、寒冷地の寒風積雪に曝される冬期間に於いて、地上での作業を可能とするため、運転管理が容易であり、且つ太陽光の自然エネルギー等の利用によりランニングコストの低減を図ることができるため、安価かつ適正な処理ができるパーラー廃水処理設備を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の第１実施の形態によるパーラー廃水処理設備は、寒冷地で、畜産の搾乳場及びその付帯設備から排出される洗浄廃水と家畜糞尿の混入したパーラー廃水の処理装置の処理廃水の表面を地表に臨ませた処理槽であって、その外周に地中温度の低下による処理槽の水温低下を防止するために処理槽の躯体の埋設壁外周に地中部保温材を設け、前記処理槽の上面を覆う内保温室を設け、その外周を覆う外部上屋を設けた構造である。それにより、内保温室の設置により積雪及び寒風や冷気から汚水浄化処理設備を防護し、且つ、外部上屋の設置により積雪下でも運転管理作業が容易にできる様にする二重保温構造により、微生物による浄化処理に多大な影響を及ぼす急激な水温変化を防止することができる。
【００２１】
本発明の第２実施の形態は、第１の実施の形態によるパーラー廃水処理設備において、２重保温をした建造物の外部上屋および内保温室ともに透光性のある屋根と側壁を有した構成とする。これにより、屋根を透明の板にして、冬季に太陽光の自然エネルギーを取り入れことにより、暖房に活用することができる。
【００２２】
本発明の第３実施の形態は、第１の実施の形態によるパーラー廃水処理設備において、微生物による汚水浄化を行う際に必要な空気を送るために設置した少なくとも２台の曝気用ブロワーを、内保温室の外側でかつ外部上屋の内側に設けた保温囲いで覆った小屋の空間に設置し、その中に加温ヒーターを設置し、処理槽に設けた曝気槽の保温に前記空間の暖房空気を前記曝気槽の水中に送気させた構成とする。これにより、曝気槽の水温の管理をおこなうことができ、微生物による汚水浄化ができるために必要な水温10度付近以上に温度維持を保つことができるものである。
【００２３】
本発明の第４実施の形態は、第３の実施の形態によるパーラー廃水処理設備において、曝気用ブロワー部の保温囲いに用いるカバーを、夏季には保温囲いの下部に通風を確保できる開閉自在な構造とする。これにより、保温囲いの下部に配置したモーターに、カバーの下部から通風する冷却作用を有した構成により、部屋の暖房を損なわず、モーターの冷却だけを効率よく行なうことができる。
【００２４】
本発明の第５実施の形態は、第１の実施の形態によるパーラー廃水処理設備において、内保温室の側面には、設備管理作業に必要な箇所に出入口として、ビニルに垂直方向に切込開口を設け、その両側に前記切込開口を覆うカバーを開閉自在に被せてのれん状のカバー形状を設けた構成とする。これにより、出入りがある場合において、出入りのある部分だけ開閉する簡単な構造とすることができ、内部の熱が外に放出することが少なくなり保温効果を高めることができる。
【００２５】
本発明の第６実施の形態は、第１の実施の形態によるパーラー廃水処理設備において、内保温室のビニル壁開口部をカーテン式構造とし、夏季の高温期に於ける浄化処理水温の過度な上昇を防止するために、底面から巻き上げ若しくは横開きにより開放し、夏季に建築物の底面に位置する処理槽の表面に気流が流れる構成とする。これにより、建築物下部に気流が流れやすくするため、水温の過度な上昇の防止に役立ち、また地中の廃水の管理が容易になる。
【００２６】
本発明の第７実施の形態は、第１の実施の形態によるパーラー廃水処理設備において、汚水浄化の際に汚水中の粗大固形物を分離するために設置するスクリーンは、分離装置であるスリット部分の凍結防止のため温度センサーにより通電制御したテープヒーターをスリット裏面の濾液通過に支障の無い部位に設置したものである。これにより、凍結に対して必要な局部的な暖房をすることにより、効率の良い凍結防止を行なうことができる。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００２８】
（実施例１）
本発明の第１の実施例によるパーラー廃水設備について図１、図２、図３、図４、図５、図６に基づき説明する。図１は本発明の実施例１を示すパーラー廃水設備の概略配置図、図２は同パーラー廃水設備の保温構造図、図３は同パーラー廃水設備の上屋扉図、図４は同パーラー廃水設備の内保温室側壁出入り部図、図５は同パーラー廃水設備の内保温室カーテン部、図６は同パーラー廃水設備の保温囲い図である。図１から図６に示すように、外周に地中温度の低下による処理槽３の水温低下を防止するために前記処理槽３の躯体の埋設壁外周に地中部保温材１２を設けた原水槽３１、スクリーン２０、調整槽３２、第一沈殿槽３３、曝気槽３４、第二沈殿槽３５等を有するパーラー廃水をおこなう処理槽３の上部にその全体を覆う空間で仕切った内保温室２を設ける。それに隣接して、曝気用ブロワー１７、１８を覆う空間をビニルで仕切った保温囲い１４を設けている。前記内保温室２と保温囲い１４の上空に外部と遮蔽した外部上屋１を設けている。前記保温囲い１４の内部には、真中にヒーター１９を設置し、その左右に曝気用ブロワー１７、１８を２台有している。ここで、曝気用ブロワー１７と１８は、相互に交替して運転をおこなっている。
【００２９】
内保温室２は、透明な屋根７と内側壁８より構成され、前記側壁８の上部から、可動形式のカーテン１１を吊り下げている。内保温室２のビニル壁開口部をカーテン１１式の構造とし、底面から巻き上げ若しくは横開きにより開放でき、処理槽の表面に気流が流れる構成としている。
【００３０】
そして、前記内保温室２の側壁８には、上部から垂直にカットされた開口部１０を有し、前記開口部１０の両側を覆うのれんカバー９を備えている。
【００３１】
外部上屋１は、透明な屋根５と外側壁６より構成されている。そして、妻面側に両引き扉４を有している。また、内保温室２の外側と外部上屋１の内側との間に設けた保温囲い１４には、微生物による汚水浄化を行う際に必要な空気を送るために設置した２台の曝気用ブロワー１７、１８を小屋の空間に設置し、その中に加温ヒーター１９を設置している。そして、前記保温囲い１４のカバー１５を、巻上げ巻下げして開閉自在な構造としている。
【００３２】
そこで、パーラー廃水は原水槽３１に入り、その後スクリーン２０を通して粗大固形物２３を分離し、調整槽３２に廃水を一時溜め、前記調整槽３２で凝集させた汚泥を第一沈殿槽３３で分離し、上澄み水を曝気槽３４において曝気しながら微生物処理をする。そして、汚泥処理により余剰となった微生物を第二沈殿槽３５で分離する。ここで、微生物が十分に活動できるように曝気槽３４の水温の管理を行なう必要がある。そのため、保温囲い１４において、ヒーターで加温した空気を前記曝気用ブロワー１７の運転により空気を曝気槽３４の底部に送り込んでいる。そのため、曝気槽３４の水温は概ね１０℃付近以上に維持管理されることになる。
【００３３】
また、待機用の曝気用ブロワー１８の凍結防止のためにヒーター１９を設置し、これらを覆う形で保温囲い１４を設置する事により、ヒーター１９の熱により加温された空気を保持し有効活用する。上記の加温された空気を曝気用ブロワー１７が吸いこんで曝気槽３４に送り、曝気槽３４の水温の加温に利用し、冬場の低温期の微生物による汚水浄化活動を維持する。保温囲い１４内の加温された空気を、保温囲い１４の室内の中〜上部に位置する曝気用ブロワー１７の吸いこみ部で吸込む事により、温度の高い部位の空気（４０〜５０℃）を吸いこみ再活用する。この結果、外気温が氷点下１５℃近い極寒期であっても、曝気槽３４の水温を微生物による浄化処理が可能な水温（概ね１０℃付近以上）に維持できる。通常、極寒期においてヒーター加温だけに頼る汚水浄化処理設備では、電熱費に高額のコストを要するが、本設備はその費用低減に大いに寄与する構造である。
【００３４】
また、保温囲い１４内の曝気用ブロワー１７のモーターの過熱防止対策としては、保温囲い１４カバー１５の下部に設けた１〜２ｃｍ程度の僅かな隙間１６から温度の低い空気を吸いこむ事で、低い所に位置するモーターの冷却を確保している。曝気槽の加温された空気を循環利用の曝気システムでは、曝気槽から発生する腐食性ガスを常時吸い込む事によって生じる機器の腐食劣化対策として、高価な特殊材質を使用するが、本設備では、曝気用ブロワー１７は新鮮な空気を吸い込むことで、一般の標準機器を使用でき、設備コストの低減に寄与している。
【００３５】
また、日中に太陽がでると、屋根を透明の板にしているため、冬季に太陽光の自然エネルギーを取り入れ、暖房に活用することができる。
【００３６】
また、透光性のある屋根材による太陽光エネルギーの熱と、外部上屋１の加温された室温とにより、外部上屋屋根５の積雪が溶けて容易に落下し、外部上屋１に対する積雪荷重を軽減でき、設備コストの低減に寄与できる。
【００３７】
また、内保温室２を設置する事で、極寒期の外部上屋１への出入りに際して、流入する寒冷外気と処理槽３の汚水が直接接触する事による水温の急激な温度低下を防止できる。
【００３８】
また、妻面側の両引き式の扉４は、積雪時に置いても出入りが可能であり、且つ、粗大固形物２３の撤去に際して農業作業車を使っての機械作業が可能な大きさとなっている。
両引き式の扉４とする事で、積雪時に扉の部分の狭い範囲の除雪で済み、冬場の維持作業の低減化を図っている。
【００３９】
なお、曝気用ブロワー１７、１８の設置箇所は、冬季の太陽光エネルギーの活用度合いを高めるために、設備の南側への設置を基本とする。
【００４０】
また、夏季、微生物による汚水浄化処理が外気温度で可能な非加温期には、必要以上の熱を曝気槽３４に供給する必要がなく、また、曝気用ブロワー１７の発熱が保温囲い１４の内部にこもらない様にするために、保温囲いカバー１５を折り上げた状態１５' にして通風を確保できる構造である。
【００４１】
内保温室の側壁のカーテン１１構造やのれん状カバー９構造の開口部は、簡単な構造で保温し、且つ出入りの容易な構造であり、寒冷期における処理設備の運転管理に際しての処理槽３への出入り時に、そこからの暖気流出を最小限に抑えることができる。
【００４２】
また、夏季の高温期には、曝気槽３４の水温の過度な上昇を防止するために、カーテン
１１を開放する事により最大限の通風性が得られ、これにより曝気槽３４の水温が過剰高温化する事による微生物の活性阻害を防止する。
【００４３】
（実施例２）
本発明の第２の実施例によるパーラー廃水処理設備にについて図７に基づき説明する。図７は本発明の実施例２を示すパーラー廃水設備のスクリーンヒーター図である。図７に示すように、汚水浄化の際に汚水中の粗大固形物２３を分離するために設置するスクリーン２０は、分離装置であるスリット２１部分の凍結防止のため、温度センサーを取り付けたテープヒーター２２をスリット２１裏面の濾液通過に支障の無い部位に設置した構成としている。
【００４４】
上記スクリーン２０は、極寒期にスリット２１の部分が凍結をし易いため、この対策として、テープヒーター２２をスリット２１裏面の濾液通過に支障の無い部位に設置し、これによりスリット２１を局部的に加温して凍結防止をする構造である。
【００４５】
このテープヒーター２２は、温度センサーによって通電制御をしているため、ランニングコストの低減に寄与している。
【００４６】
ここで、図８は本発明のパーラー廃水設備の外気温と曝気槽水温の関係図である。図８に示す通リ、極寒期における本発明のパーラー廃水処理設備における処理槽水温と外気温との関係を示している。これにより、外気温度が氷点下から−１５℃近辺になっても、前記処理槽で一番温度管理を必要とする曝気槽３４の水温が１０℃付近以上を維持していることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
二重上屋設備と地中保温設備等の保温設備により構成され、積雪期にも運転管理が可  能であり、且つ、安価なランニングコストにより、寒冷期に於いても微生物（活性汚泥  ）処理方式による汚水浄化ができる事を特徴とした寒冷地仕様のパーラー廃水処理設備  であることから、他種の畜産汚水処理にも活用ができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施例１を示すパーラー廃水設備の概略配置図
【図２】同パーラー廃水設備の保温構造図
【図３】同パーラー廃水設備の上屋扉図
【図４】同パーラー廃水設備の内保温室側壁出入り部図
【図５】同パーラー廃水設備の内保温室カーテン部の図
【図６】同パーラー廃水設備の保温囲い図
【図７】本発明の実施例２を示すパーラー廃水設備のスクリーンヒーター図
【図８】本発明のパーラー廃水設備の外気温と曝気槽水温の関係図
【図９】従来の実施例を示す内蓋式浄化槽図
【図１０】従来の実施例の浄化槽内装躯体図
【符号の説明】
【００４９】
１  外部上屋
２  内保温室
３  処理槽
４  扉
５  外部上屋屋根
６  外部上屋側壁
７  内保温室屋根
８  内保温室側壁
９  のれん状のカバー
１０  切込み開口部
１１  カーテン
１２  地中部保温材
１３  保温囲い支柱
１４  保温囲い
１５  保温囲いカバー
１５'  開放状態保の温囲いカバー
１６  保温囲いの下部隙間
１７  曝気用ブロワー
１８  曝気用ブロワー（待機用）
１９  ヒーター
２０  スクリーン
２１  スリット
２２  テープヒーター
２３  粗大固形物
３１  原水槽
３２  調整槽
３３  第一沈殿槽
３４  曝気槽
３５  第二沈殿槽
３６  汚泥貯留槽
３７  処理水槽
３８  送気管
３９  曝気装置
１０１  浄化槽
１０２  点検外蓋
１０３  点検孔
１０４  点検内蓋
１０５  汚水流入管
１０６  処理水流出管
２０１  浄化槽
２０２  浄化槽内装コンクリート躯体
２０３  点検外蓋
２０４  点検孔
２０５  汚水流入管
２０６  処理水流出管
２０７  保温材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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