(57)【要約】【課題】生ゴミ等の有機物を効率的に処理することができる有機物再生装置を提供する。【解決手段】生ゴミ等の有機物Ｘを投入する投入口２０を有した処理槽１４と、処理槽１４の底面に沿って配設され、回転によって処理槽１４の内部にあらかじめ収容された水分調整剤と有機物Ｘを撹拌・破砕しながら山状に隆起させる複数本の中央スクリューロッド２５ａ、両側スクリューロッド２５ｂと、中央スクリューロッド２５ａ、両側スクリューロッド２５ｂを回転駆動する駆動機構としての電動機３２と、処理槽１４の内部に送風し、有機物Ｘの分解処理を促進させる送風手段としての送風機４３とを具備したことを特徴とする有機物再生装置にある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ゴミ等の有機物を投入する投入口を有した処理槽と、
前記処理槽の底面に沿って配設され、回転によって前記処理槽の内部にあらかじめ収容された水分調整剤と前記有機物を撹拌・破砕しながら山状に隆起させる複数本のスクリューロッドと、
前記スクリューロッドを回転駆動する駆動機構と、
前記処理槽の内部に送風し、前記有機物の分解処理を促進させる送風手段と、
を具備したことを特徴とする有機物再生装置。
【請求項２】
前記スクリューロッドは、軸方向の中間部を境界として逆向きの螺旋状羽根を有し、回転に伴って前記処理槽の両端部の有機物を該処理槽の中央部側へ集める中央スクリューロッドと、この中央スクリューロッドの両側に配置され、回転に伴って前記処理槽の両側部の有機物を該処理槽の一端部側へ集める螺旋状羽根を有する両側スクリューロッドとからなり、前記中央スクリューロッド及び両側スクリューロッドは平行で、前記駆動機構によって正逆回転可能であることを特徴とする請求項１記載の有機物再生装置。
【請求項３】
前記処理槽の天井には前記処理槽の内部で山状に隆起した有機物を崩して山裾側へ導く上部スクリューロッドが設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の有機物再生装置。
【請求項４】
生ゴミ等の有機物が投入される投入口を有した処理槽と、前記処理槽の底面に沿って配設され、回転によって前記処理槽の内部にあらかじめ収容された水分調整剤と前記有機物を撹拌・破砕しながら山状に隆起させる複数本のスクリューロッドと、前記スクリューロッドを回転駆動する駆動機構と、前記処理槽の内部に送風し、前記有機物の分解処理を促進させる送風手段と、前記処理槽で分解処理された有機物を排出する有機物排出路とから構成され、生ゴミ等の有機物を一次処理する第１の有機物再生装置と、
前記第１の有機物再生装置の有機物排出路から排出される一次処理済の有機物が投入される処理槽と、前記処理槽の底面に沿って配設され、回転によって一次処理済の有機物を撹拌・破砕しながら山状に隆起させる複数本のスクリューロッドと、前記スクリューロッドを回転駆動する駆動機構と、前記処理槽の内部に送風し、前記一次処理済みの有機物の分解処理を促進させる送風手段と、前記処理槽で二次処理された有機物を排出する有機物排出路とから構成された第２の有機物再生装置とを具備したことを特徴とする有機物連続再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭あるいは食品工場等から廃棄される生ゴミ等の有機物を分解処理する有機物再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭用または業務用として用いられる生ゴミ処理機として例えば、特許文献１が知られている。この生ゴミ処理機は、回転駆動機構によって駆動される回転ドラムの周壁の一部に生ゴミ投入口が設けられ、家庭から廃棄される生ゴミ等の有機物を投入できるようになっている。回転ドラムは、円筒状または多角形状であり、内周面には複数枚の羽根が設けられ、回転ドラムの回転に伴って回転ドラムの内部にチップと生ゴミが撹拌されるようになっている。
【０００３】
さらに、回転ドラムの内部に空気を導入する空気導入管及び回転ドラムの内部の空気を排出する空気排出管が設けられ、チップの土壌菌によって生ゴミを分解処理するようになっている。
【０００４】
また、図８に示すように、処理槽１の内部に撹拌軸２及びこの撹拌軸２の外周面に多数の羽根３を突出して設けたパドルスクリュー４を設けた生ゴミ処理機も知られている。この生ゴミ処理機は、処理槽１の外部に設けた回転駆動機構５によって処理槽１の内部でパドルスクリュー４を回転駆動し、生ゴミを撹拌するとともに、処理槽１の内部に空気を導入して生ゴミを分解処理するようになっている
【特許文献１】特開２０００−５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した特許文献１は、チップの土壌菌によって生ゴミを分解処理できるが、水分調整が難しく、固形物として残る率が高いという問題がある。また、図８に示す生ゴミ処理機は、パドルスクリュー４を回転して生ゴミを撹拌する方式であるが、収集された生ゴミを投入し続けることでパドルスクリュー４に大きな負荷が加わり、また生ゴミには異物が混入している場合が多いため、この異物によってもパドルスクリュー４に大きな負荷が加わる。
【０００６】
従って、パドルスクリュー４の強度を高めるために撹拌軸２を太くすることが行なわれているが、撹拌軸２を太くすると、処理槽１の内容積が狭まるため、処理槽１及びパドルスクリュー４を横長にせざるを得なくなり、回転駆動機構５及び装置が大型化するという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、生ゴミ等の有機物を効率的に処理することができ、また処理された再生資源は土壌の活性材として活用できる有機物再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前述した目的を達成するために、請求項１は、生ゴミ等の有機物が投入される投入口を有した処理槽と、前記処理槽の底面に沿って配設され、回転によって前記処理槽の内部で前記有機物を撹拌・破砕しながら山状に隆起させる複数本のスクリューロッドと、前記スクリューロッドを回転駆動する駆動機構と、前記処理槽の内部に送風し、前記有機物の分解処理を促進させる送風手段とを具備したことを特徴とする有機物再生装置にある。
【０００９】
請求項２は、請求項１の前記スクリューロッドは、軸方向の中間部を境界として逆向きの螺旋溝を有し、回転に伴って前記処理槽の両端部の有機物を該処理槽の中央部側へ集める中央スクリューロッドと、この中央スクリューロッドの両側に配置され、回転に伴って前記処理槽の両側部の有機物を該処理槽の一端部側へ集める両側スクリューロッドとからなり、前記中央スクリューロッド及び両側スクリューロッドは平行で、前記駆動機構によって正逆回転可能であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３は、請求項１又は２の前記処理槽の天井には前記処理槽の内部で山状に隆起した有機物を崩して山裾側へ導く上部スクリューロッドが設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４は、生ゴミ等の有機物が投入される投入口を有した処理槽と、前記処理槽の底面に沿って配設され、回転によって前記処理槽の内部にあらかじめ収容された水分調整剤と前記有機物を撹拌・破砕しながら山状に隆起させる複数本のスクリューロッドと、前記スクリューロッドを回転駆動する駆動機構と、前記処理槽の内部に送風し、前記有機物の分解処理を促進させる送風手段と、前記処理槽で分解処理された有機物を排出する有機物排出路とから構成され、生ゴミ等の有機物を一次処理する第１の有機物再生装置と、前記第１の有機物再生装置の有機物排出路から排出される一次処理済の有機物が投入される処理槽と、前記処理槽の底面に沿って配設され、回転によって一次処理済の有機物を撹拌・破砕しながら山状に隆起させる複数本のスクリューロッドと、前記スクリューロッドを回転駆動する駆動機構と、前記処理槽の内部に送風し、前記一次処理済みの有機物の分解処理を促進させる送風手段と、前記処理槽で二次処理された有機物を排出する有機物排出路とから構成された第２の有機物再生装置とを具備したことを特徴とする有機物連続再生装置にある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、生ゴミ等の有機物を撹拌・破砕しながら効率的に処理することができ、また処理された再生資源は土壌の活性材として活用できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１〜図４は第１の実施形態を示し、図１は有機物再生装置の概略的斜視図、図２は同じく概略的平面図、図３はスクリューロッドの一部を拡大した平面図、図４は作用説明図である。
【００１５】
図１に示すように、有機物再生装置の装置本体１１は四隅部に支持脚１２を有する基台１３が設けられ、基台１３には処理槽１４が搭載されている。処理槽１４は矩形状の底板１５、両側板１６ａ、１６ｂ、両端板１７ａ，１７ｂ及び天井１８によって周囲が覆われている。天井１８は処理槽１４の長手方向の中間部が上方へ突出するように山形状に形成され、その傾斜面１９には生ゴミ等の有機物を投入するための投入口２０が設けられている。この投入口２０にはヒンジ２１を支点として開閉可能な開閉扉２２が設けられ、開閉扉２２には取手２３が設けられている。処理槽１４は、例えば長さが４０００ｍｍ、幅が２０００ｍｍ、高さが２０００ｍｍであり、内部は密閉された空間部２４に構成されている。
【００１６】
図２に示すように、処理槽１４の底板１５にはその長手方向に沿って複数本の案内溝１５ａが設けられている。これら案内溝１５ａは横断面が円弧状であり、各案内溝１５ａにはスクリューロッド２５が配設され、回転によって処理槽１４に投入された有機物を撹拌・破砕しながら山状に隆起させるように構成されている。スクリューロッド２５は、本実施形態では４本であり、幅方向の中央には２本の中央スクリューロッド２５ａが配置され、この中央スクリューロッド２５ａの両側には２本の両側スクリューロッド２５ｂが配置されている。
【００１７】
図３に示すように、中央スクリューロッド２５ａ及び両側スクリューロッド２５ｂは平行で、底板１５の長手方向に沿って配置されている。中央スクリューロッド２５ａは、ロッド２６に対して螺旋状羽根２７が一体に設けられており、この螺旋状羽根２７の螺旋方向は、ロッド２６の長手方向の中間部２６ａを境界として逆方向（一端側が右螺旋、他端側が左螺旋）に形成されている。両側スクリューロッド２５ｂは、ロッド２８に対して螺旋状羽根２９が一体に設けられており、この螺旋状羽根２９の螺旋方向は、ロッド２８の一端側から他端側に向かって同方向（例えば右螺旋）に形成されている。前記螺旋状羽根２７，２９の外周輪郭部と案内溝１５ａの内周面との間には隙間ｇが設けられ、撹拌中に有機物が螺旋状羽根２７，２９の外周輪郭部と案内溝１５ａの内周面との間に詰まることがないように形成されている。
【００１８】
図１及び図２に示すように、中央スクリューロッド２５ａ及び両側スクリューロッド２５ｂの螺旋状羽根２７，２９の直径及びピッチは一定であり、両端部が軸受３０によって正逆回転可能に支持されている。中央スクリューロッド２５ａ及び両側スクリューロッド２５ｂの一端部にはスプロケット３１が設けられ、これらスプロケット３１は端板１７ａの外側に突出して設けられている。
【００１９】
処理槽１４の一方の端板１７ａ側の基台１３の下部には各スプロケット３１に対応して駆動機構を構成する正逆回転可能な電動機３２がその回転軸を横向きにして設けられている。これら電動機３２の回転軸にはスプロケット３３が設けられ、スプロケット３１と３３との間にはチェーン３４が掛け渡されている。そして、各電動機３２によって中央スクリューロッド２５ａ及び両側スクリューロッド２５ｂを独立して回転させるようになっている。
【００２０】
処理槽１４の他方の端板１７ｂ側には処理槽１４の幅方向に亘って角筒体３５が設けられ、この角筒体３５の内部には有機物排出路３６が設けられている。有機物排出路３６の内部には両側スクリューロッド２５ｂと同一形状の搬出スクリューロッド３７が設けられ、この搬出スクリューロッド３７は角筒体３５の外部に設けられた電動機３８の回転軸に直結されている。有機物排出路３６の一端部には排出口３９が設けられ、排出される有機物は例えば袋詰めされるようになっている。
【００２１】
さらに、処理槽１４の天井１８の最も高い部分には上部スクリューロッド４０が軸受４１によって横方向に、しかも処理槽１４の長手方向に沿って支持されている。上部スクリューロッド４０の一端部には電動機４２の回転軸に直結されている。上部スクリューロッド４０は処理槽１４の内部に処理物が山状に隆起したとき、その山を崩して裾側へ導く役目をするようになっている。
【００２２】
また、処理槽１４の天井１８と端板１７ａ、１７ｂとの間には送風手段としてのそれぞれ送風機４３が設けられている。この送風機４３は処理槽１４の内底面に向かって送風して有機物の分解処理を促進させる役目をするようになっている。送風機４３は、例えば、ヒータを備えていて温風又は常温の送風が行なえるようになっている。すなわち、処理槽１４の内部の温度を有機物の分解処理を促進させるに適した温度、例えば、４０〜４５℃に設定するとともに、処理槽１４内の温度を温度センサによって検出し、温度センサからの信号によって送風機４３のヒータがＯＮ／ＯＦＦして処理槽１４の内部の温度が制御されるようになっている。
【００２３】
次に、前述のように構成された有機物再生装置の作用について説明する。
【００２４】
先ず、処理槽１４の内部に有機質資材または無機質資材からなる水分調整剤を収容する。水分調整剤としては、籾殻、おがくず、チップ、バーク、コーヒー粕、そば殻等の有機質資材またはセラミック粒状体等の無機質資材を収容する。すなわち、後述する手段で処理槽１４の内部に投入される生ゴミ等の有機物Ｘは、含有率が約８８％と言われているのに対し、分解作用を行う微生物が最も活発に活動できる含水率が５５〜６５％と言われているため、処理槽１４の内部に生ゴミ等の有機物Ｘとともに、水分調整剤を投入して水分調整を行う。
駆動機構を構成する電動機３２を駆動すると、図４（ｂ）に示すように、スプロケット３３が回転し、スプロケット３３の回転はチェーン３４を介してスプロケット３１に伝達される。ここで、中央スクリューロッド２５ａ及び両側スクリューロッド２５ｂを回転させると、中央スクリューロッド２５ａには矢印ｃ方向の推進力が得られ、両側スクリューロッド２５ｂには矢印ｄ方向の推進力が得られる。つまり、中央スクリューロッド２５ａはロッド２６の長手方向の中間部２６ａを境界として螺旋状羽根２７が互いに逆方向に形成されているために、処理槽１４の両端部から中央部に向かう推進力となり、両側スクリューロッド２５ｂは一方向の推進力となる。
【００２５】
また、図４（ａ）に示すように、送風機４３を駆動し、送風機４３によって処理槽１４の内底面に向かって温風または常温の風を吹き込む。この状態で、開閉扉２２を開放し、投入口２０から生ゴミ等の有機物Ｘを処理槽１４に投入すると、両側スクリューロッド２５ｂ上の有機物Ｘは両側スクリューロッド２５ｂによって撹拌されながら破砕されて処理槽１４の矢印ｄ方向に搬送される。有機物Ｘが両側スクリューロッド２５ｂによって処理槽１４の端板１７ａ側に到達すると、端板１７ａに沿って矢印ｅ方向に移動して中央スクリューロッド２５ａ上に乗り移り、有機物Ｘは中央スクリューロッド２５ａによって撹拌されながら破砕されて処理槽１４の中央部に搬送される。従って、投入口２０から次々投入される生ごみ等の有機物Ｘと水分調整剤は処理槽１４内で撹拌されながら破砕されるとともに、送風機４３から酸素が供給されて分解が促進される。
【００２６】
前述した作用を継続して行なうと、処理槽１４内の有機物Ｘが貯まり、しかも中央スクリューロッド２５ａによって撹拌されながら破砕されて処理槽１４の中央部に搬送されるために有機物Ｘは山状に隆起される。有機物Ｘが山状に隆起されることにより、表面積も増加して水分も放出しやすくなり、効率的に分解される。
【００２７】
図４（ｃ）に示すように、処理槽１４内の有機物Ｘの山が高くなり、天井１８に接触する高さに到達したとき、電動機４２を駆動すると、上部スクリューロッド４０が回転して有機物Ｘの山を上部スクリューロッド４０によって崩して有機物Ｘを山裾側へ導くことができる。また、上部スクリューロッド４０によって崩して有機物Ｘを裾側へ導く際にも、中央スクリューロッド２５ａによって有機物Ｘは山状に隆起されるため、有機物Ｘの山の表面は常に新しい有機物Ｘと入れ替わることになり、有機物Ｘに対して送風機４３から酸素が満遍なく供給されて効率的に分解されることになる。従って、有機物Ｘに含有する水分を微生物の分解によって蒸気として放出でき、水分過多になり、嫌気状態が増加して分解効率の低下、悪臭などの発生を防止できる。
【００２８】
なお、上部スクリューロッド４０は常時駆動する必要はなく、処理槽１４内の有機物Ｘの山が高くなり、天井１８に接触する高さに到達したときを検知して駆動するようにしてもよく、間欠的に駆動するようにしてもよい。
【００２９】
なお、投入口２０から処理槽１４に投入される生ゴミ等の有機物Ｘは、含有率が約８８％と言われているのに対し、分解作用を行う微生物が最も活発に活動できる含水率が５５〜６５％と言われているため、処理槽１４の内部に生ゴミ等の有機物Ｘとともに、水分調整剤を投入して水分調整を行なってもよい。
数日間経過して処理槽１４の内部の有機物Ｘが分解された時点で、電動機３２をいったん停止し、電動機３２を逆転させると、図４（ｄ）に示すように、中央スクリューロッド２５ａ上の処理物は矢印ｃ方向と逆の矢印ｅ方向の推進力によって処理槽１４の端板１７ａ、１７ｂ側に搬送される。処理槽１４の端板１７ａ，１７ｂ側に押し寄せられた処理物は両側スクリューロッド２５ｂ上に載り、両側スクリューロッド２５ｂの矢印ｄ方向と逆の矢印ｆ方向の推進力によって処理槽１４の端板１７ｂ側に搬送される。
【００３０】
処理槽１４の端板１７ｂ側に押し寄せられた処理物は、有機物排出路３６に投入され、有機物排出路３６の内部の搬出スクリューロッド３７によって排出口３９から排出される。
【００３１】
図５及び図６は第２の実施形態を示し、本実施形態は、基本的には第１の実施形態と同一構造の有機物再生装置を例えば３台連結し、生ゴミ処理を一次処理から二次処理まで連続的に行なうようにしたものであり、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。
【００３２】
すなわち、一次処理するための第１の有機物再生装置５１と、二次処理するための第２の有機物再生装置５２と第３の有機物再生装置５３とが連設されている。第１の有機物再生装置５１には生ゴミ搬送コンベア５４が設けられている。生ゴミ搬送コンベア５４は、筒状に構成された傾斜する搬送路５５の内部に搬送スクリュー５６が設けられ、その上端部には電動機５７が直結されている。搬送路５５の下端部には生ゴミ投入部５８が設けられ、上端部には第１の有機物再生装置５１の天井１８に設けられた投入口２０と接続する生ごみ搬入部５９が設けられている。
【００３３】
また、第１の有機物再生装置５１の有機物排出路３６の排出口３９と第２の有機物再生装置５２の投入口２０とを接続する有機物搬送コンベア６０が設けられている。有機物搬送コンベア６０は、筒状に構成された傾斜する搬送路６１の内部に搬送スクリュー６２が設けられ、その上端部には電動機６３が直結されている。
【００３４】
さらに、第２の有機物再生装置５２の有機物排出路３６の排出口３９と第３の有機物再生装置５３の投入口２０とを接続する有機物搬送コンベア６４が設けられている。有機物搬送コンベア６４は、筒状に構成された傾斜する搬送路６５の内部に搬送スクリュー６６が設けられ、その上端部には電動機６７が直結されている。
【００３５】
また、第３の有機物再生装置５３の有機物排出路３６の排出口３９と接続する有機物搬送コンベア６８が設けられている。有機物搬送コンベア６８は、筒状に構成された傾斜する搬送路６９の内部に搬送スクリュー７０が設けられ、その上端部には電動機７１が直結されている。さらに、搬送路６９の上端部には有機物排出口７２が設けられ、この有機物排出口７２から排出される資材Ｙは、篩い機７３によって異物を捕捉した後、例えば袋詰めされる。なお、第２及び第３の有機物再生装置５２，５３の天井１８には散水器５２ａ、５３ａが設けられ、処理槽１４内の有機物Ｘに適宜加水できるようになっている。
【００３６】
従って、第１の有機物再生装置５１の生ゴミ投入部５８から投入された生ゴミは第１の有機物再生装置５１の処理槽１４内で水分調整剤と撹拌され、一次処理された後、第２の有機物再生装置５２及び第３の有機物再生装置５３によって二次処理されることになる。各有機物再生装置５１〜５３における処理期間は２週間程度であり、短期間に熟成された資材Ｙを製造できる。
【００３７】
製造された資材Ｙを、一定量ずつ袋詰めして施設に寄付したり、農協、園芸店等で販売することも可能である。この場合、図７（ａ）に示すように、袋体７４に企業の広告７５を表示することにより、企業からの広告料によって有機物再生費用、製造された資材Ｙを袋詰めする費用を賄うことができる。従って、袋詰めした資材Ｙを農協、園芸店等で販売するにしても格安で提供できる。図７（ａ）は、袋体７４の胴部に企業名、商品名等の広告７５を印刷したものである。広告７５は、例えば「株式会社ＡＢＣ」「ＸＹＺ商店」等の企業名を１社又は数社、「○○菓子」「××農機」等の商品名を縦書き、横書きで表示したものであり、また企業名、商品名とともに、ＴＥＬ，ＦＡＸ，ホームページ、メールアドレス等を表示してもよい。
【００３８】
また、同図（ｂ）は有機物再生装置５１〜５３の装置本体における側面７６に企業の広告７５を表示することにより、同様に企業からの広告料によって有機物再生費用、製造された資材Ｙを袋詰めする費用を賄うことができる。
【００３９】
なお、広告７５は、袋体７４や有機物再生装置５１〜５３の装置本体における側面７６に限らず、生ゴミ等の収集車両における車体、資材Ｙを運搬する車両の車体に表示してもよく、有機物再生装置５１〜５３を備えた建造物の壁面、施設に設置した看板等に設けてもよい。
【００４０】
このように生ゴミリサイクルを広告を通じて市民に広く宣伝することにより、生ゴミリサイクルの意識を高め、各家庭、自治体、企業、農家、病院、学校等が一体となって生ゴミリサイクルを実施して市民の活性化を図ると同時に社会問題となっている大気汚染及び地球温暖化の問題に対する意識を高めることができるものである。
【００４１】
なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態を示し、有機物再生装置の概略的斜視図。
【図２】同実施形態を示し、（ａ）は処理槽の概略的平面図、（ｂ）は同概略的側面図。
【図３】同実施形態のスクリューロッドの一部を拡大した平面図。
【図４】同実施形態を示し、（ａ）〜（ｄ）は作用説明図。
【図５】本発明の第２の実施形態を示し、有機物連続再生装置の概略的側面図。
【図６】同実施形態を示し、図５のＡ部を拡大した縦断側面図。
【図７】同実施形態を示し、（ａ）は袋詰めした堆肥を示す斜視図、（ｂ）は有機物連続再生装置の概略的側面図。
【図８】従来の生ゴミ処理機の概略的縦断側面図。
【符号の説明】
【００４３】
１４…処理槽、２０…投入口、２５ａ…中央スクリューロッド、２５ｂ…両側スクリューロッド、３２…電動機（駆動機構）、４０…上部スクリューロッド、４３…送風機、Ｘ…有機物
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009022860.tif 000005
【図４】
2009022860.tif 000006
【図５】
2009022860.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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