(57)【要約】【課題】石炭灰の飛散を防止しつつ、貯留部の水位の調整にかかるコストを低減できる灰処理方法を提供すること。【解決手段】灰処理方法は、水が溜められる貯留部１０に石炭灰３を処理する灰処理方法であって、石炭灰３の固化物からなり、水面下に位置する浸漬部３１から吸い上げた水を水面上に位置する露出部３２から蒸発させる構造物３０を貯留部１０に形成する構造物形成工程と、構造物３０が形成され、水が溜められた貯留部１０に石炭灰３を送る灰移送工程と、を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水が溜められる貯留部に石炭灰を処理する灰処理方法であって、
石炭灰の固化物からなり、水面下に位置する浸漬部から吸い上げた水を水面上に位置する露出部から蒸発させる構造物を前記貯留部に形成する構造物形成工程と、
前記構造物が形成され、水が溜められた前記貯留部に石炭灰を送る灰移送工程と、
を含む灰処理方法。
【請求項２】
前記構造物形成工程では、前記貯留部の一側の岸から他側の岸の間が複数の領域に区画されるように前記構造物を形成し、
前記灰移送工程では、前記貯留部の一側の領域から石炭灰を送り、当該領域を石炭灰で埋め立てた後に、他側に隣接する領域への石炭灰の移送を開始する請求項１に記載の灰処理方法。
【請求項３】
前記構造物形成工程では、前記貯留部の所定の箇所を中心に放射状に延びる複数の前記構造物を前記貯留部に形成することで複数の当該構造物によって区画された複数の流路を形成し、
前記灰移送工程では、前記所定の箇所に前記石炭灰を送る請求項１に記載の灰処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、灰処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水が溜められる貯留部に石炭灰等の廃棄物を投入して処理する処理方法が知られている。この種の技術が記載されているものとして例えば特許文献１〜４がある。特許文献１には、石炭灰に界面活性剤を添加してなる石炭灰スラリーを水中に投棄する方法が記載されている。特許文献２には、スラリー流出口から石炭灰スラリーを凹部に流出させ、流出させた石炭灰スラリーの一部を溝部に沿って流しつつ、溝部内で石炭灰を沈降させる方法が記載されている。特許文献３には、埋立処理された焼却灰の上面に水溜部を形成し、水溜部に水が常に溜まるように水封する処理方法が記載されている。特許文献４には、埋立場の内部を複数に区劃し、各区劃中に有機系廃棄物を含む廃棄物を投棄することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−９１２８４号公報
【特許文献２】特開２０１９−１１８８６５号公報
【特許文献３】特開２００３−２９０７３７号公報
【特許文献４】特開昭６０−１１２９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１や特許文献２に記載の石炭灰の灰処理方法では、投入した石炭灰が飛散しないように貯留部に常時水を溜めているが、雨水等によって貯留部の水位が上昇した場合に、水位を調整するために水を外部に排出する必要がある。しかし、貯留部の水には石炭灰が含まれているので、水を外部に排出するためには排水処理を行う必要があり、水位の調整にコストがかかる。特許文献３には、既に埋立が完了した埋立地の塩類の除去方法が記載されているが、石炭灰を貯留部に送って埋め立てる工程については記載されていない。特許文献４の方法では、余水や侵出水中の汚泥物質の濃度、量を低減できるが、結局のところ水を外部に排出するために排水処理を行う必要がある。
【０００５】
本発明は、石炭灰の飛散を防止しつつ、貯留部の水位の調整にかかるコストを低減できる灰処理方法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】
本発明は、水が溜められる貯留部に石炭灰を処理する灰処理方法であって、石炭灰の固化物からなり、水面下に位置する浸漬部から吸い上げた水を水面上に位置する露出部から蒸発させる構造物を前記貯留部に形成する構造物形成工程と、前記構造物が形成され、水が溜められた前記貯留部に石炭灰を送る灰移送工程と、を含む灰処理方法に関する。
【０００７】
前記構造物形成工程では、前記貯留部の一側の岸から他側の岸の間が複数の領域に区画されるように前記構造物を形成し、前記灰移送工程では、前記貯留部の一側の領域から石炭灰を送り、当該領域を石炭灰で埋め立てた後に、他側に隣接する領域への石炭灰の移送を開始する。
【０００８】
前記構造物形成工程では、前記貯留部の所定の箇所を中心に放射状に延びる複数の前記構造物を前記貯留部に形成することで複数の当該構造物によって区画された複数の流路を形成し、前記灰移送工程では、前記所定の箇所に前記石炭灰を送る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、石炭灰の飛散を防止しつつ、貯留部の水位の調整にかかるコストを低減できる灰処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態の灰処理方法が用いられる灰処理設備を示す側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の灰処理方法が用いられる灰処理設備を示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の灰処理方法によって石炭灰が処理される様子を示す側面図である。
【図４】本発明の第２実施形態の灰処理方法が用いられる灰処理設備を示す斜視図である。
【図５】石炭灰の固化物による水の蒸発促進作用の評価結果を示す図である。
【図６】石炭灰の固化物による水の蒸発促進作用の評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１２】
第１実施形態に係る灰処理方法は、石炭火力発電所等から発生する石炭灰を処理するための方法である。まず、本実施形態に係る灰処理方法が用いられる灰処理設備１について図１及び図２を参照しながら説明する。図１は構造物３０が形成された灰処理設備１の側面図であり、図２は構造物３０が形成された灰処理設備１の平面図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、灰処理設備１は、貯留部１０と、移送管２０と、貯留部１０に形成される構造物３０と、を含んで構成される。
【００１４】
貯留部１０は、石炭灰３を入れて埋め立てられる領域である。貯留部１０には、石炭灰３の飛散を防ぐために水が溜められる。本実施形態の貯留部１０は、陸地２と堤防４によって囲まれた海や湖の一部である。
【００１５】
移送管２０は、石炭灰３の供給源（図示省略）から貯留部１０に石炭灰３を移送するための管である。移送管２０は、貯留部１０の上方に設けられ、貯留部１０の一側（図１及び図２では左側）の岸である陸地２から他側（図１及び図２では右側）の岸である堤防４に向かって延びる。陸地２のある一側には、石炭灰３の供給源が設けられる。石炭灰３は、水と混合したスラリーの状態で移送管２０内を流れ、移送管２０の先端に設けられた送出口２１から貯留部１０に送られる。
【００１６】
構造物３０は、石炭灰３の固化物からなる。石炭灰３の固化物は、セメント等の固化材を用いて石炭灰を固めたものであり、その表面に細孔を有する。構造物３０は、貯留部１０の底部から立設するように形成される。
【００１７】
構造物３０は、貯留部１０の水面下に位置する浸漬部３１と水面上に位置する露出部３２を有する。構造物３０は、浸漬部３１から吸い上げた水を露出部３２から蒸発させる。具体的には、貯留部１０内の水は、水面下に位置する浸漬部３１の表面の細孔から毛細管現象により吸い上げられ、貯留部１０の水面から露出した露出部３２から蒸気Ｖとして排出される。これにより、貯留部１０内の水の蒸発が促進されるので、雨水等による貯留部１０の水位の上昇を抑制できる。
【００１８】
本実施形態では、２個の構造物３０である構造物３０ａ，３０ｂを形成することによって貯留部１０の一側の陸地２から他側の堤防４の間が複数の領域に区画される。図１に示すように、構造物３０ａ，３０ｂは間隔を空けて形成される。また、構造物３０ａは構造物３０ｂよりも一側に位置する。構造物３０ａ，３０ｂによって貯留部１０は、陸地２と構造物３０ａの間に形成される埋立領域１１と、構造物３０ａと構造物３０ｂの間に形成される埋立領域１２と、構造物３０ｂと堤防４の間に形成される埋立領域１３に区画される。
【００１９】
図１に示すように、貯留部１０の底部は、一側から他側に向かうにつれて下方に位置するように形成される。具体的には、埋立領域１２の底部は埋立領域１１の底部よりも下方に位置し、埋立領域１３の底部は埋立領域１２の底部よりも下方に位置する。
【００２０】
次に、第１実施形態に係る灰処理方法について図３を参照しながら説明する。図３（Ａ）は貯留部１０に構造物３０が形成された状態を示す図、図３（Ｂ）は埋立領域１１に石炭灰３を送る様子を示す図、図３（Ｃ）は埋立領域１２に石炭灰３を送る様子を示す図、図３（Ｄ）は埋立領域１３に石炭灰３を送る様子を示す図である。
【００２１】
本実施形態に係る灰処理方法は、貯留部１０に構造物３０を形成する構造物形成工程と、構造物３０が形成され、水が溜められた貯留部１０に石炭灰３を送る灰移送工程を含む。
【００２２】
構造物形成工程では、図３（Ａ）に示すように、貯留部１０の一側の陸地２から他側の堤防４の間に３つの領域が区画されるように構造物３０ａ，３０ｂを形成する。構造物３０ａ，３０ｂによって貯留部１０は埋立領域１１と埋立領域１２と埋立領域１３に区画される。
【００２３】
本実施形態の構造物形成工程では、埋立領域１２の底部を埋立領域１１の底部よりも下方に位置し、埋立領域１３の底部を埋立領域１２の底部よりも下方に位置するように形成する。このため、例えば、図３（Ａ）に示すように埋立領域１２の水面を構造物３０ａに対してより低い位置に調整できるので、構造物３０ａの露出部３２の他側の表面積がより大きくなる。よって、構造物３０ａの一側の埋立領域１１の水位が高い場合であっても、構造物３０ａの高い水の蒸発促進作用を維持できる。
【００２４】
灰移送工程では、構造物３０ａ，３０ｂが形成され、水が溜められた貯留部１０に石炭灰３を送る。本実施形態の灰移送工程では、貯留部１０の一側の埋立領域１１から石炭灰３を送り、埋立領域１１を石炭灰３で埋め立てた後に、他側に隣接する埋立領域１２への石炭灰３の移送を開始する。
【００２５】
まず、図３（Ｂ）に示すように、埋立領域１１の上方に位置する移送管２０の送出口２１からスラリー状の石炭灰３を埋立領域１１に送る。このとき、埋立領域１１に水が溜められた状態が維持されるように適宜水が供給される。
【００２６】
構造物３０ａの高さまで石炭灰３を埋立領域１１に充填した後に、石炭灰３が飛散しないように土５を用いて石炭灰３の上を覆土し、埋立領域１１の埋立が完了する。
【００２７】
図３（Ｃ）に示すように、埋立領域１１を石炭灰３で埋め立てた後に、移送管２０の送出口２１が埋立領域１２の上方に位置するように移送管２０を延ばす。そして、送出口２１からスラリー状の石炭灰３を埋立領域１２に送る。このとき、埋立領域１２に水が溜められた状態が維持されるように適宜水が供給される。
【００２８】
構造物３０ｂの高さまで石炭灰３を埋立領域１２に充填した後に、土５を用いて石炭灰３の上を覆土することによって埋立領域１２の埋立が完了する。
【００２９】
図３（Ｄ）に示すように、埋立領域１２を埋め立てた後に、移送管２０の送出口２１が埋立領域１３の上方に位置するように移送管２０を延ばす。そして、送出口２１からスラリー状の石炭灰３を埋立領域１３に送る。このとき、埋立領域１３に水が溜められた状態が維持されるように適宜水が供給される。
【００３０】
所定の高さまで石炭灰３を埋立領域１３に充填した後に、土５を用いて石炭灰３の上を覆土することによって埋立領域１３の埋立が完了する。この結果、貯留部１０全体が石炭灰３で埋め立てられ、灰処理作業が完了する。
【００３１】
ところで、石炭灰３の飛散を防止するために、石炭灰３が送られる貯留部１０に常時水を溜める必要がある。水位が低下する場合は貯留部１０に水を加えればよい。しかし、水位が上昇する場合は貯留部１０内の水に石炭灰３が含まれるので排水処理を行って水を外部に排出する必要があり、水位を調整するためにコストがかかる。
【００３２】
本実施形態では、浸漬部３１から水を吸い上げて露出部３２で水分の蒸発を促進することができ、貯留部１０の水位の上昇を抑制できる。よって、水が溜められた貯留部１０の水位を調整するためのコストを抑制できる。
【００３３】
また本実施形態では、構造物３０を形成させることで貯留部１０を複数の埋立領域１１，１２、１３に区画し、埋立領域１１，１２、１３毎に石炭灰３を送る。これにより、貯留部１０を区画しない場合に比べて一箇所から石炭灰３を流した場合であっても、区画された埋立領域１１，１２、１３全体に行き届くように分散させることが容易になる。
【００３４】
また本実施形態では、貯留部１０の一側の領域の埋め立てが完了した後に、他側に隣接する領域への石炭灰の移送を開始する。このため、例えば、埋立領域１１の石炭灰３の堆積が進むと構造物３０ａの一側の露出部３２の面積が減少するが、埋立領域１２の水面上に位置する構造物３０ａの他側の露出部３２の面積は変化しない。このため、埋立領域１１，１２の石炭灰３の堆積が進んでも、貯留部１０の水位の上昇が抑制された状態を維持できる。
【００３５】
次に、第２実施形態に係る灰処理方法が用いられる灰処理設備１Ａについて図４を参照しながら説明する。図４は構造物３０が形成された灰処理設備１Ａの移送管２０の送出口２１の近傍を示す斜視図である。なお、第１実施形態と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【００３６】
灰処理設備１Ａは、貯留部１０と、移送管２０と、石炭灰３からなる８個（複数）の構造物３０と、を含んで構成される。灰処理設備１Ａは、移送管２０と構造物３０の配置が主に異なる。
【００３７】
移送管２０は、貯留部１０の上方に設けられ、石炭灰３の供給源がある貯留部１０の一側から貯留部１０の中心に向かって延びる。本実施形態では、移送管２０の送出口２１は平面視において貯留部１０の略中心に位置する。
【００３８】
本実施形態の構造物３０は、第１実施形態の構造物３０と同様に石炭灰３の固化物からなり、その表面に細孔を有する。また、構造物３０は、貯留部１０に形成され、水面下に位置する浸漬部３１と水面上に位置する露出部３２を有し、浸漬部３１から吸い上げた水を露出部３２から蒸発させる。
【００３９】
本実施形態では、所定の箇所を中心に放射状に延びる８個の構造物３０である構造物３０ｃ〜３０ｊを形成することによって、貯留部１０を区画して流路１５ａ〜１５ｈを形成する。具体的には、構造物３０ｃ，３０ｄ間に流路１５ａが形成され、構造物３０ｄ，３０ｅ間に流路１５ｂが形成され、構造物３０ｅ，３０ｆ間に流路１５ｃが形成され、構造物３０ｆ，３０ｇ間に流路１５ｄが形成され、構造物３０ｇ，３０ｈ間に流路１５ｅが形成され、構造物３０ｈ，３０ｉ間に流路１５ｆが形成され、構造物３０ｉ，３０ｊ間に流路１５ｇが形成され、構造物３０ｊ，３０ａ間に流路１５ｈが形成される。
【００４０】
所定の箇所は、送出口２１の下方に位置し、石炭灰３が貯留部１０に流入する流入部１４である。流入部１４は平面視において貯留部１０の略中心に位置する。また、構造物３０ｃ〜３０ｊの間隔は、平面視における周方向で等間隔となっている。流路１５ａ〜１５ｈは、流入部１４を介して互いに繋がっている。
【００４１】
次に、第２実施形態に係る灰処理方法について説明する。本実施形態の灰処理方法は、構造物３０を形成する構造物形成工程と、構造物３０が形成され、水が溜まられた貯留部１０に石炭灰３を送る灰移送工程を含む。
【００４２】
構造物形成工程では、図４に示すように、貯留部１０の流入部１４を中心に放射状に延びる構造物３０ｃ〜３０ｊを貯留部１０に形成することで、構造物３０ｃ〜３０ｊによって区画された流路１５ａ〜１５ｈを形成する。
【００４３】
灰移送工程では、貯留部１０の上方に位置する移送管２０の送出口２１から貯留部１０の流入部１４に石炭灰３を送る。流入部１４に送られた石炭灰３は、流入部１４から八方に分散されて流路１５ａ〜１５ｈに流れる。
【００４４】
所定の高さまで石炭灰３を貯留部１０全体に充填した後に、石炭灰３の上を覆土することによって貯留部１０全体が石炭灰３で埋め立てられ、灰処理作業が完了する。
【００４５】
本実施形態では、流入部１４を中心に構造物３０ｃ〜３０ｊが放射状に形成されるので、構造物３０ａ〜３０ｊによって貯留部１０の水位の上昇をより確実に抑制しながら、構造物３０ａ〜３０ｊに阻害されずに石炭灰３を貯留部１０にスムーズに送ることができる。そして、貯留部１０の略中心に位置する流入部１４から石炭灰３を複数の流路１５ａ〜１５ｈに流すことができ、石炭灰３を貯留部１０に流入させる位置を変更せず貯留部１０全体を埋め立てることができる。
【００４６】
次に、石炭灰３の固化物の水の蒸発促進作用の評価試験について説明する。構造物３０による水の蒸発促進作用を確認するために石炭灰３の固化物を用いて以下の試験を行った。
【００４７】
試験方法について説明する。直径約９ｃｍの容器に石炭灰の球状の固化物を複数入れ、容器の水面高さが１２．３ｃｍとなるように水を入れて石炭灰の固化物を浸漬させたサンプルＡを作成した。また、直径約９ｃｍの容器に石炭灰の固化物を入れずに水面高さが１２．３ｃｍとなるように水のみを入れたサンプルＢを作成した。そして、サンプルＡ及びサンプルＢを室内に静置し、約１．７日後、２．８日後、６．８日後、１０．７日後、１８．９日後の各容器内の水量を測定した。
【００４８】
サンプルＡと同様に直径約９ｃｍの容器に石炭灰の球状の固化物を複数入れ、容器の水面高さが１２．３ｃｍとなるように水を入れて石炭灰の固化物を浸漬させたサンプルＣを作成した。また、サンプルＢと同様に直径約９ｃｍの容器に石炭灰の固化物を入れずに水面高さが１２．３ｃｍとなるように水のみを入れたサンプルＤを作成した。そして、サンプルＣ及びサンプルＤを室内に静置し、約９．１日後、１５．８日後の各容器内の水量を測定した。サンプルＣ及びサンプルＤによる評価試験は、サンプルＡ及びサンプルＢによる評価試験の再現性を確認するために行った。
【００４９】
試験結果について説明する。図５はサンプルＡ及びサンプルＢの容器内の水量の低下の推移を示す図である。図５の横軸は評価開始時からの経過日数を示し、縦軸は各測定日における容器の水面高さ（ｃｍ）を示している。図５に示すように、石炭灰の固化物を浸漬したサンプルＡの方が石炭灰の固化物を浸漬していないサンプルＢよりも容器内の水量が早く減少することが確認できる。具体的には、約１．７日経過後のサンプルＢの水の減少量が約０．５ｃｍ未満であるのに対して、サンプルＡの水の減少量は約２ｃｍであった。また、約１８．９日後では、サンプルＢの水の減少量は試験開始時の水量の半分未満であったのに対して、サンプルＡでは１０ｃｍ以上減少していた。
【００５０】
図６は上記の各測定日におけるサンプルＣ及びサンプルＤの容器内の水量を示す図である。図６の横軸は評価開始時からの経過日数を示し、縦軸は各測定日における容器の水面高さ（ｃｍ）を示している。図６に示すように、サンプルＡ及びサンプルＢと同様に、石炭灰の固化物を浸漬したサンプルＣの方が石炭灰の固化物を浸漬させていないサンプルＤよりも容器内の水量の減少が早いことが確認できた。サンプルＡ〜Ｄの結果から、石炭灰の固化物によって容器内の水の蒸発が促進されたと考えられる。
【００５１】
以上説明した実施形態に係る灰処理方法によれば、以下のような効果を奏する。
【００５２】
本発明の実施形態に係る灰処理方法は、水が溜められる貯留部１０に石炭灰３を処理する灰処理方法であって、石炭灰３の固化物からなり、水面下に位置する浸漬部３１から吸い上げた水を水面上に位置する露出部３２から蒸発させる構造物３０を貯留部１０に形成する構造物形成工程と、構造物３０が形成され、水が溜められた貯留部１０に石炭灰３を送る灰移送工程と、を含む。
【００５３】
これにより、構造物３０によって水の蒸発が促進されるので、貯留部１０の水位の上昇を抑制でき、雨が降っても水位を調整するために石炭灰３を含む水を排水処理して貯留部１０の外部に排出しなければならない事態を避けることができる。よって、石炭灰３の飛散を防止しつつ、石炭灰３が送られる貯留部１０の水位の調整にかかるコストを低減できる。また、処理対象である石炭灰３を利用して構造物３０を設けているので、構造物３０の形成にかかる原料費等のコストも抑制できる。
【００５４】
本発明の実施形態に係る灰処理方法において、構造物形成工程では、貯留部１０の一側の岸から他側の岸の間が複数の埋立領域１１，１２，１３に区画されるように構造物３０ａ，３０ｂを形成し、灰移送工程では、貯留部１０の一側の埋立領域１１から石炭灰３を送り、埋立領域１１を石炭灰３で埋め立てた後に、他側に隣接する埋立領域１２への石炭灰３の移送を開始する。
【００５５】
これにより、埋立領域１１の石炭灰３の堆積が進み構造物３０ａの一側の露出部３２の面積が減少しても、埋立領域１２の水面上に位置する構造物３０ａの他側の露出部３２の面積は変化しない。よって、石炭灰３の堆積が進んでも構造物３０ａ，３０ｂによる高い水の蒸発促進作用を維持できるので、水位の上昇の抑制しながら貯留部１０をより確実に埋め立てることができる。また、貯留部１０が埋立領域１１，１２，１３に小さく区画される上に、埋め立てが完了した埋立領域１１，１２を足場として利用できるので、貯留部１０の管理が容易になり、貯留部１０内の水を排水するための作業や構造の省略化を実現できる。
【００５６】
本発明の実施形態に係る灰処理方法において、前記構造物形成工程では、貯留部１０の流入部１４を中心に放射状に延びる複数の構造物３０を貯留部１０に形成することで複数の構造物３０によって区画された複数の流路１５ａ〜１５ｈを形成し、灰移送工程では、所定の箇所に石炭灰を送る。
【００５７】
これにより、複数の構造物３０が流入部１４を中心に放射状に形成されるので、複数の構造物３０に阻害されずに石炭灰３を流入部１４に送ることができるとともに、石炭灰３を流入部１４から複数の流路１５ａ〜１５ｈに流すことができる。よって、複数の構造物３０によって貯留部１０の水位の上昇をより確実に抑制しながら、貯留部１０に流入させる位置を変更せずに石炭灰３を貯留部１０全体にスムーズに送ることができる。
【００５８】
以上、本発明に関する実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
【００５９】
上記実施形態では、貯留部１０に石炭灰３を充填した後に後処理として覆土を行っているが、石炭灰３の飛散を防止できれば後処理の方法は特に限定されない。例えば、充填した石炭灰３の上に植物の種子の付いたネットを敷いてもよく、石炭灰３の固化物を敷き詰めてもよい。
【００６０】
上記実施形態の堤防４を石炭灰３の固化物からなる構造物３０により構成してもよい。これにより、貯留部１０全体の水位の上昇をより確実に防止できる。
【符号の説明】
【００６１】
１、１Ａ  灰処理設備
３  石炭灰
１０  貯留部
３０  構造物
３１  浸漬部
３２  露出部
【図１】
2022002834.tif 000003
【図２】
2022002834.tif 000004
【図３】
2022002834.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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