(57)【要約】【課題】  コンクリート用骨材として用いられる砕砂の製造工程から排出される泥水と、河川の保全作業で生じるゴミとを、廃棄することなく有効に再利用する手段を提供する。【解決手段】  本発明に係る砕砂製造工程から排出される泥水の再利用方法は、原砂を破砕または磨砕して砕砂とする砕砂製造工程から排出される泥水から泥分２を分離する泥水分離工程Ｓ１と、河川の保全作業によって生じた刈草、剪定材、または流木を発酵させて堆肥３を生成する堆肥化工程Ｓ２と、泥水分離工程Ｓ１で分離された泥分２と堆肥化工程Ｓ２で生成された堆肥３とを混合する混合工程Ｓ４と、泥分２と前記堆肥３の混合物８を粒状に成型する粒状化工程Ｓ５と、粒状に成型した混合物８に植物２５の種子２３と水とを混入してなる植物生育基材２２を法面または崩落斜面等の斜面２１に吹き付ける斜面吹付工程Ｓ６と、を含むものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原砂を磨砕または破砕して砕砂とする砕砂製造工程から排出される泥水から泥分を分離する泥水分離工程と、河川の保全作業によって生じた刈草、剪定材、または流木を発酵させて堆肥を生成する堆肥化工程と、前記泥水分離工程で分離された泥分と前記堆肥化工程で生成された堆肥とを混合する混合工程と、前記泥分と前記堆肥の混合物を粒状に成型する粒状化工程と、前記粒状に成型した混合物に植物の種子と水とを混入してなる植物生育基材を法面または崩落斜面に吹き付ける斜面吹付工程と、を含むことを特徴とする砕砂製造工程から排出される泥水の再利用方法。
【請求項２】
前記法面または崩落斜面に、前記吹き付けた植物生育基材の崩落を防止する崩落防止ネットをあらかじめ敷設しておくことを特徴とする請求項１に記載の砕砂製造工程から排出される泥水の再利用方法。
【請求項３】
原砂を磨砕または破砕して砕砂とする砕砂製造工程から排出される泥水から泥分を分離する泥水分離工程と、河川の保全作業によって生じた刈草、剪定材、または流木を発酵させて堆肥を生成する堆肥化工程と、前記泥水分離工程で分離された泥分と前記堆肥化工程で生成された堆肥とを混合する混合工程と、前記泥分と前記堆肥の混合物を粒状に成型する粒状化工程と、前記粒状に成型した混合物を乾燥させた状態で水田、畑、または果樹園に散布する散布工程と、を含むことを特徴とする砕砂製造工程から排出される泥水の再利用方法。
【請求項４】
前記堆肥化工程で生成された堆肥をふるいにかけて、８ｍｍ以下好ましくは５ｍｍ以下の堆肥を選別する堆肥選別工程を更に含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の砕砂製造工程から排出される泥水の再利用方法。
【請求項５】
前記原砂が、安山岩または結晶片岩を含んでなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の砕砂製造工程から排出される泥水の再利用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート用骨材として用いられる砕砂の製造工程から排出される泥水の再利用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンクリート用骨材として砕砂が多く用いられている。この砕砂は、例えば、内部に媒体石を収容し回転駆動される攪拌ドラム内へ、岩山を切り砕いて採取して砕いた岩石や砂利等からなる原砂を水と混合させた状態で供給し、攪拌ドラムを回転させて原砂をこの原砂を摩耗させるための所定の大きさに形成されている触媒石と所定時間をかけて磨砕させることにより製造される。このようにして製造された砕砂は、攪拌ドラムの排出口に設けられた網状体により選別されて所定粒度以下のものだけが水と共に外部へ排出され、攪拌ドラムの下方に設置された排出シュートによって回収される。この排出シュート内に貯溜し沈殿している砕砂の中から所定粒度以上、例えば０．０７４ｍｍ以上の砕砂を取り出して、コンクリート用骨材として使用する。ここで、砕砂を取り出した後の排出シュート内には、所定粒度以下の微小な砕砂が溶け込んだ泥水が大量に残留する。このような泥水は、産業廃棄物として然るべき場所に廃棄しなければならないため、泥水中から泥分を分離して運搬しやすくした上で、土等を混ぜて粘度を調製してから岩山を切り砕いてできた穴部などの元の場所へ埋め戻すなど所定の廃棄場所に埋め立て処分している。
【０００３】
一方、従来、国等によって管理される大規模な河川では、所定期間ごとにその保全作業が行われる。この保全作業に際しては、土手の除草作業により生じる刈草や、繁殖する小木の剪定作業により生じる剪定材や、河原の清掃作業により収集される流木等のゴミが大量に発生するため、これらのゴミを焼却したり埋め立てる等して処分している。
【０００４】
また、近年、景観調和及び安全性確保の観点から、造成地の法面や崩落斜面（以下、単に「斜面」という）の保護・管理が求められている。すなわち、このような斜面は、その地表面が露出して景観が損なわれるとともに、むき出しとなった石や土が崩落する恐れがある。従って、このような斜面に対し、土や肥料に植物の種子を混入してなる植物生育基材を吹き付けることにより斜面の緑化を図る斜面緑化工法が従来用いられている。この斜面緑化工法によれば、斜面を緑化して周囲の景観に調和させることができるとともに、植物の根の力を利用して斜面の安定化を図ることができる（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２２１７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の砕砂の製造工程から排出される泥水の処分方法では、泥水中から泥分のみを分離する分、廃棄場所までの運搬コストが低減するとはいえ、依然として泥分の運搬や埋め立てには多大なコストを要する。従って、泥水を産業廃棄物として廃棄することなく有効に再利用する新たな途が求められている。
【０００７】
また、従来の河川の保全作業から生じるゴミの処分方法では、焼却や埋め立てに多大なコストを要する。従って、これらのゴミについても有効な再利用方法が求められている。
【０００８】
また、従来の斜面緑化工法では、植物の育成により適した植物生育基材を作製すべく、市販の有機質土壌や肥料を使用すると、植物生育基材の作製コストが増加するという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、砕砂製造工程から排出された泥水と、河川の保全作業で生じるゴミとを、斜面緑化工法における植物生育基材の原料として使用する等して、廃棄することなく有効に再利用する手段を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための請求項１の発明は、原砂を磨砕または破砕して砕砂とする砕砂製造工程から排出される泥水から泥分を分離する泥水分離工程と、河川の保全作業によって生じた刈草、剪定材、または流木を発酵させて堆肥を生成する堆肥化工程と、前記泥水分離工程で分離された泥分と前記堆肥化工程で生成された堆肥とを混合する混合工程と、前記泥分と前記堆肥の混合物を粒状に成型する粒状化工程と、前記粒状に成型した混合物に植物の種子と水とを混入してなる植物生育基材を法面または崩落斜面に吹き付ける斜面吹付工程と、を含むものである。尚、本発明において磨砕とは、砂や石相互間の摩擦力を利用して細粒化する処理をいう。
【００１１】
請求項２の発明は、前記法面または崩落斜面に、前記吹き付けた植物生育基材の崩落を防止する崩落防止ネットをあらかじめ敷設しておくものである。
【００１２】
請求項３の発明は、原砂を磨砕または破砕して砕砂とする砕砂製造工程から排出される泥水から泥分を分離する泥水分離工程と、河川の保全作業によって生じた刈草、剪定材、または流木を発酵させて堆肥を生成する堆肥化工程と、前記泥水分離工程で分離された泥分と前記堆肥化工程で生成された堆肥とを混合する混合工程と、前記泥分と前記堆肥の混合物を粒状に成型する粒状化工程と、前記粒状に成型した混合物を乾燥させた状態で水田、畑、または果樹園に散布する散布工程と、を含むものである。
【００１３】
請求項４の発明は、前記堆肥化工程で生成された堆肥をふるいにかけて、８ｍｍ以下好ましくは５ｍｍ以下の堆肥を選別する堆肥選別工程を更に含むものである。
【００１４】
請求項５の発明は、前記原砂が、安山岩または結晶片岩を含んでなるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１に係る発明によれば、原砂を磨砕または破砕して砕砂とする砕砂製造工程から排出される泥水から泥分を分離する泥水分離工程と、河川の保全作業によって生じた刈草、剪定材、または流木を発酵させて堆肥を生成する堆肥化工程と、前記泥水分離工程で分離された泥分と前記堆肥化工程で生成された堆肥とを混合する混合工程と、前記泥分と前記堆肥の混合物を粒状に成型する粒状化工程と、前記粒状に成型した混合物に植物の種子と水とを混入してなる植物生育基材を法面または崩落斜面に吹き付ける斜面吹付工程とを含むので、砕砂製造工程から排出される泥水を産業廃棄物として廃棄することなく有効に再利用し、泥水の運搬及び埋め立てに要するコストを削減することができる。また、植物生育基材を粒状に成型したことにより、その容量が成型前と比較して圧縮されて小さくなるので、運搬性及び保管性を向上させるとともに機械散布適正を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明によれば、産業廃棄物である砕砂製造工程で生じた粒度の小さい泥と河川の保全作業等によって生じた刈草等の粗大ゴミを原料とする堆肥とを１箇所例えば砕砂製造工場に集めて泥分と堆肥の混合物を製造できるので、従来それらの処理に多大の経費や手数を要していたものを植物生育基材として有効に活用できることとなり、資源の有効活用を図ることができる効果がある。
【００１７】
また、本発明の請求項２に係る発明によれば、前記法面または崩落斜面に、前記吹き付けた植物生育基材の崩落を防止する崩落防止ネットをあらかじめ敷設しておくので、斜面の傾斜が急な場合でも、植物生育基材を斜面に確実に付着させその崩落を防止することができる。
【００１８】
また、本発明の請求項３に係る発明によれば、原砂を磨砕または破砕して砕砂とする砕砂製造工程から排出される泥水から泥分を分離する泥水分離工程と、河川の保全作業によって生じた刈草、剪定材、または流木を発酵させて堆肥を生成する堆肥化工程と、前記泥水分離工程で分離された泥分と前記堆肥化工程で生成された堆肥とを混合する混合工程と、前記泥分と前記堆肥の混合物を粒状に成型する粒状化工程と、前記粒状に成型した混合物を乾燥させた状態で水田、畑、または果樹園に散布する散布工程とを含むので、粒状の混合物中に含まれる堆肥によって農作物の育成が促進される。また、化学肥料の使い過ぎによって酸性化した田畑等の土壌を、有機栽培に適した土壌へと改良することができる。更に、乾燥した状態の混合物は、土壌中で比較的長期間その形状が維持され、その分解は緩やかに進行する。従って、原料とした堆肥が未熟であって、易分解性有機物が未分解のまま残留している場合であっても、土壌中で易分解性有機物が急激に分解されて酸素が消費されることにより作物の育成が阻害される問題を抑制することができる。
【００１９】
また、本発明の請求項４に係る発明によれば、前記堆肥化工程で生成された堆肥をふるいにかけて、８ｍｍ以下好ましくは５ｍｍ以下の堆肥を選別する堆肥選別工程を更に含むので、堆肥中の異物を除去するとともに、堆肥の粒度を揃えることができる。
【００２０】
また、本発明の請求項５に係る発明によれば、前記原砂が、安山岩または結晶片岩を含んでなるので、前記堆肥の養分に加えて、安山岩や結晶片岩中に含有されるミネラル分によって、植物や農作物の育成を更に促進することができる。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の第１実施例に係る砕砂製造工程から排出される泥水の再利用方法について、図面に基づいて説明する。本実施例に係る砕砂製造工程から排出される泥水の再利用方法は、図１に示すように、砕砂の製造工程から排出された泥水から泥分を分離する泥水分離工程Ｓ１と、刈草、剪定材、流木等の産業廃棄物を野積み等して堆肥化する堆肥化工程Ｓ２と、完熟若しくは半熟させて生成した堆肥をふるいにかけて８ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以下のものを選別する堆肥選別工程Ｓ３と、泥水分離工程Ｓ１で分離された泥分と堆肥選別工程Ｓ３で選別された堆肥とを混合する混合工程Ｓ４と、前記泥分と前記堆肥の混合物を粒状に成型する粒状化工程Ｓ５と、前記粒状に成型した混合物に植物の種子を混入してなる植物生育基材を斜面に吹き付ける斜面吹付工程Ｓ６とを含んでなるものである。以下、各工程について更に詳細に説明する。
【００２２】
泥水分離工程Ｓ１は、例えば、本出願人が特許第３４３３２５０号で既に開示している泥水分離装置を用いて行う。この泥水分離装置は、円筒形状であって周方向に回転自在に支持された装置本体を備えるものであり、この装置本体に対し、本出願人が特許第２９６４１３３号で既に公開しているコンクリート用砕砂製造装置から排出された泥水が凝集剤と混合された状態で供給される。この状態から、装置本体が回転して泥水を攪拌することにより、泥水は泥分と水分とに分離され、泥分が装置本体内部に沈殿する。また、装置本体の内部には、ふるい網が所定形状に保持されてなる分離スクリーンが複数配置されており、該分離スクリーンが装置本体と一体的に回転することにより、装置本体内部に沈殿した泥分をすくい上げる。このようにして、泥水から泥分のみを分離することが可能となっている。本実施例では、安山岩や結晶片岩から砕砂を製造する場合に排出される泥水を前記泥水分離装置で分離することにより、安山岩や結晶片岩の０．０７４ｍｍ以下の微小な砕砂からなり、含水率が３０〜３５％程度の泥分を採集している。このような泥分を原料として植物生育基材を作製することにより、安山岩や結晶片岩中に多く含まれるカリウム・マグネシウム・カルシウム・ナトリウム・鉄等のミネラル分によって、植物の育成が促進されるという利点がある。表１は、本発明で植物生育基材の原料とした泥分について、その組成をけい光Ｘ線分析装置によって分析した結果を示している。
【００２３】
【表１】
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１）測定機器：けい光Ｘ線分析装置
２）測定条件
Ｘ線管球：ロジウム管球  エンドウインドウ型
印加電圧―電流：５０ｋＶ−５０ｍＡ
測定方法：ＦＰオーダー分析
測定元素範囲：原子番号９（Ｆ）〜９２（Ｕ）
【００２４】
堆肥化工程Ｓ２は、本実施例では、河川や土手の保全作業によって生じた産業廃棄物を堆肥化することにより行っている。すなわち、河川や土手の保全作業においては、除草作業により生じる刈草や、繁殖する小木の剪定作業により生じる剪定材や、河原の清掃作業により収集された流木等を産業廃棄物として処分する必要がある。本発明では、これら産業廃棄物を１箇所に集め、堆肥の発酵を促進する発酵菌や家畜の糞尿等を混入した上で、約６ヶ月間に渡って野積みすることにより堆肥化している。堆肥化に際しては、野積みした上から重しを掛ける等して空気を大まかに遮断することが好適である。これにより、微生物による分解に伴う発酵熱が備蓄され、病原菌や寄生虫の卵や雑草の種子等を死滅させることができる。また、５〜７日に一度掻き回して、酸素の供給と水分の調節を行うことにより、発酵分解を促進させることができる。尚、刈草や剪定材等は、河川や土手で収集したものに限られず、例えば、公園の除草作業や植木の剪定作業によって生じたものでもよい。このように植物生育基材を構成する肥料として堆肥を用いることにより、植物生育基材を田畑等に散布することで農作物の育成を促進することができ、且つ、化学肥料の使用により酸性化した土壌を有機栽培に適した土壌へと改良することができる。
【００２５】
堆肥選別工程Ｓ３は、完熟若しくは半熟させて生成した堆肥をふるいに掛けることにより、堆肥中の異物を除去するとともに、堆肥の粒度を揃える工程である。本実施例では、完成した堆肥を図示しないふるい式選別機に掛けることにより、８ｍｍ以下好ましくは５ｍｍ以下のものを選別している。
【００２６】
混合工程Ｓ４は、前記泥水分離工程Ｓ１によって分離された泥分と、前記堆肥選別工程Ｓ３によって選別された堆肥とを混合する工程であり、本実施例では、図４に示す混練り機１を使用している。該混練り機１は、泥分２及び堆肥３が投入される攪拌槽４と、該攪拌槽４の内部に設けられモータ５によって回転駆動される一対の攪拌羽根６と、モータ５を操作するための操作部７と、を具備するものである。この混練り機１の内部に泥分２と堆肥３を所定量ずつ投入し、攪拌羽根６を回転させることにより、泥分２と堆肥３とが均一に混合されるものとなっている。ここで、泥分２と堆肥３の混合比率は植物の育成にとって最適な組成となるよう考慮して、比重約１．３の泥分２と約０．７の堆肥３とを、重量比で４：６程度となるように混合している。尚、本実施例の混練り機１に替えて、従来公知の他の混練り機を使用することも可能である。
【００２７】
粒状化工程Ｓ５は、前記混合工程Ｓ４によって得られた泥分２と堆肥３の混合物８を粒状に成型する工程である。本実施例では、図５に示す粒状成型機９を用い、斜面吹き付け用に粒度の粗いものと、田畑等への散布用に粒度の細かいものの２種類を作製している。この粒状成型機９は、混合物８を圧縮する圧縮機１０と、該圧縮機１０の先端から押し出された混合物８をカットする切断機１１と、を備えてなるものである。ここで、圧縮機１０は、混合物８を投入するための投入口１２と、一対のスクリューを互いに噛み合わせるように並設したスクリューコンベア１３と、圧縮機１０の先端部に形成された略円形の押出し孔１４と、を具備している。一方、切断機１１は、モータ１５と、円盤部材１６の一方の面から複数本のアーム部材１７が突設されてなり前記モータ１５によって回転駆動される回転体１８と、アーム部材１７の先端に張り渡されたピアノ線１９と、を具備している。このように構成される粒状成型機９においては、圧縮機１０の投入口１２から混合物８が投入されると、スクリューコンベア１３が混合物８を圧縮しながら搬送し、押出し孔１４から押し出された混合物８がピアノ線１９によって所定長さ毎に切断される。これにより、混合物８が粒状に成型されるものとなっている。このように、混合物８を粒状に成型することにより、その容量が成型前と比較して圧縮されて小さくなるので、運搬性及び保管性が向上するという利点がある。また、粒度が一定に揃うことにより機械散布適正が向上するという利点もある。このように作製した粒状物いわゆるペレット２０は、成型後に乾燥させることにより、強度を高めるとともにカビ等の発生による品質劣化を防止している。尚、本実施例の粒状成型機９に替えて、従来公知の他の粒状成型機を用いることももちろん可能である。
【００２８】
斜面吹付工程Ｓ６は、図２に示すように、造成地の法面や崩落斜面等の斜面２１に植物生育基材２２を吹き付ける工程である。本発明において植物生育基材２２とは、前記粒状化工程Ｓ５により作製されたペレット２０に植物の種子２３と水とを混入したものをいう。本工程では、まず、前記ペレット２０のうち粒度を粗く作製したものに対し植物の種子２３を混入する。この混入は、例えば、吹き付けに使用する吹付け機のタンクの中にペレット２０と植物の種子２３を入れて攪拌することにより行う。植物の種子２３を混入するタイミングとしては、前記混合工程Ｓ４において、泥分２と堆肥３に加えて植物の種子２３を併せて混合することも可能である。しかし、この場合、その後の粒状化工程Ｓ５において粒状成型機９を通す際に植物の種子２３が死滅する可能性があるため、種子２３混入のタイミングは吹付け作業の直前としている。
【００２９】
次に、コンプレッサー等を用いた従来公知の吹付け機を使用して、斜面２１の上部から開始して下部方向へ向かって、植物生育基材２２を５ｃｍ〜７ｃｍ程度の厚みとなるように吹き付けていく。この際、吹付け機のノズル噴射時に水と混合しながら吹き付けることにより、植物生育基材２２の斜面２１への付着性を高めることができ、且つ、種子２３の発芽に必要な水分を植物生育基材２２に保持させることができる。尚、植物生育基材２２の厚みは、斜面状況等に応じて適宜変更することが可能である。また、図３に示すように、斜面２１の傾斜角が４５°以上であって植物生育基材２２が斜面２１に付着しにくい場合には、植物生育基材２２を吹き付ける前に、予め斜面２１を覆うようにしてステンレス等からなる崩落防止ネット２４を敷設し、その上から植物生育基材２２を吹き付けることにより、植物生育基材２２を確実に斜面２１に付着させその崩落を防止することができる。
【００３０】
斜面吹付工程Ｓ６から暫くすると、図２及び図３に示すように、植物生育基材２２中の種子２３が発芽して斜面２１が植物２５で覆われる。これにより、斜面２１を周囲の景観に調和させることができるとともに、植物２５の根の力を利用して斜面２１を安定化させることができる。
【００３１】
以下、本発明の第２実施例に係る砕砂製造工程から排出される泥水の再利用方法について図面に基づいて説明する。本実施例に係る砕砂製造工程から排出される泥水の再利用方法は、図１に示すように、砕砂の製造工程から排出された泥水から泥分を分離する泥水分離工程Ｓ１と、刈草、剪定材、流木等の産業廃棄物を野積みして堆肥化する堆肥化工程Ｓ２と、作製された堆肥から粒度が所定の大きさ以下のものを選別する堆肥選別工程Ｓ３と、泥水分離工程Ｓ１で分離された泥分と堆肥選別工程Ｓ３で選別された堆肥とを混合する混合工程Ｓ４と、前記泥分と前記堆肥の混合物を粒状に成型する粒状化工程Ｓ５と、前記粒状の混合物を田畑等に散布する散布工程Ｓ７と、を含んでなるものである。ここで、泥水分離工程Ｓ１、堆肥化工程Ｓ２、堆肥選別工程Ｓ３、混合工程Ｓ４、及び粒状化工程Ｓ５については第１実施例と同様の手順であるため、ここでは説明を省略する。
【００３２】
散布工程Ｓ７は、図６に示すように、水田、畑、または果樹園等の田畑２６に前記ペレット２０を有機肥料として散布する工程である。本実施例では、従来公知の肥料散布機を用い、ペレット２０のうち粒度を細かく作製したものを乾燥した状態のまま田畑２６に散布している。このように、ペレット２０に水分を含ませず乾いた状態のまま散布することにより、土壌中で比較的長期間ペレット２０の形状が維持されるので、ペレット２０の分解は緩やかに進行する。従って、ペレット２０の原料とした堆肥３が未熟であって、易分解性有機物が未分解のまま残留している場合であっても、土壌中で易分解性有機物が急激に分解されて酸素が消費されることにより作物の育成が阻害される問題を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例に係る各工程の流れを示すフローチャート。
【図２】本発明の第１実施例に係る斜面吹付工程Ｓ６を示す概略縦断面図。
【図３】本発明の第１実施例に係る斜面吹付工程Ｓ６を示す概略縦断面図。
【図４】本発明の実施例に係る混練り機１を示す概略斜視図。
【図５】本発明の実施例に係る粒状成型機９を示す概略斜視図。
【図６】本発明の第２実施例に係る散布工程Ｓ７を説明するための説明図。
【符号の説明】
【００３４】
２  泥分
３  堆肥
８  混合物
２１  斜面
２２  植物生育基材
２３  種子
２４  崩落防止ネット
２５  植物
２６  田畑
Ｓ１  泥水分離工程
Ｓ２  堆肥化工程
Ｓ３  堆肥選別工程
Ｓ４  混合工程
Ｓ５  粒状化工程
Ｓ６  斜面吹付工程
Ｓ７  散布工程
【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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