(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋立処理される廃棄物を主とする被処理物を混合機においてＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３を主成分とした粘土から成るベントナイトが含まれるバインダーと攪拌混合してから成形機において成形される遅硬化性固形物をプレス機で扁平に押し潰して埋立廃棄物を得る埋立廃棄物の処分方法において、
上記被処理物が有機物及び／又は無機物を含む場合、上記バインダーとして、更に、山から砂を造る時の水洗いで生成される産廃粘土、生コンクリートのミキサー車の水洗いで出る粘土状スラッジ、又は主に建設土木の基礎工事で出る無機泥土が含まれることを特徴とする埋立廃棄物の処分方法。
【請求項２】
上記プレス機としてローラ又はブルトーザのキャタピラーが使用される請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、埋立処理される各種廃棄物をバインダーを利用して遅硬化性固形物として取り出した後に埋立処理する埋立廃棄物の処分方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
埋立処理される各種廃棄物の中で、例えば比較的面倒な管理型廃棄物を山間での防水シートを張った処理地に埋立する場合、排水設備を設けて排水を薬品処理したり沈殿させる必要がある他、火災防止や飛散防止の為に覆土を交互に層状に入れる必要がある。また安定型廃棄物のプラスチックやガラス、陶器、磁器や土砂やコンクリートや金属材は覆土を入れずにほぼ原形のまま埋立していた。一方、建設土木の基礎工事によって出る粘土や無機泥土や、山の岩石から砂を造る際に出る産廃粘土、コンクリートミキサー車から出る粘土状スラッジ等の処理にも費用がかかっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、生活水準の高度化や大量生産・大量消費に伴って家庭や事業所等から出る一般廃棄物や産業廃棄物も量が格段に多くなり且つ広範囲の物が混入することが多くなってきており、そのまま防水シートを張った処理地に埋立処理しても蠅が大量発生したり、鼠、カラス、野犬等が集まって食い散らしたり、火災や悪臭が発生したり、風で飛散したりして環境を悪化させ、また処理地での埋立寿命を短くしたり、排水処理に費用がかさむ等、今日的な大きな問題となっている。
【０００４】
本発明は、上記に鑑み案出されたものであって、たとえ残飯、野菜、果物等の腐敗性廃棄物が被処理物中に混入していても蠅の大量発生や、鼠、カラス、野犬等による食い散らしや、悪臭の発生も防止出来、更にプラスチックや紙、シート等の可燃性廃棄物が混入していても風による飛散や火災発生等を防止出来、また焼却灰や飛灰（フライアッシュ）等の無機物が混入していても風による飛散を防止出来、処理地での排水負荷（薬剤処理や沈殿処理等）を軽減すると共に安全上、地盤安定化上役立ち、また粘土や粘土状スラッジ、無機泥土の廃棄物をバインダーとして遅硬化性固形物形成にうまく利用し、特に固形物を扁平に変形して埋立地の延命を図ることが出来る環境に優しい埋立廃棄物の処分方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の請求項１記載の埋立廃棄物の処分方法は、埋立処理される廃棄物を主とする被処理物を混合機においてＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３を主成分とした粘土から成るベントナイトが含まれるバインダーと攪拌混合してから成形機において成形される遅硬化性固形物をプレス機で扁平に押し潰して埋立廃棄物を得る埋立廃棄物の処分方法において、上記被処理物が有機物及び／又は無機物を含む場合、上記バインダーとして、更に、山から砂を造る時の水洗いで生成される産廃粘土、生コンクリートのミキサー車の水洗いで出る粘土状スラッジ、又は主に建設土木の基礎工事で出る無機泥土が含まれることを特徴としている。
【０００６】
従って、上記の構成を有した請求項１記載の埋立廃棄物の処分方法では、残飯、野菜、果物等の腐敗性廃棄物が被処理物中に混合していても蠅の大量発生や、鼠、カラス、野犬等による食い散らしや、悪臭の発生も防止出来るもので、更にプラスチックや紙、シート等の可燃性廃棄物の風による飛散や火災発生等を防止出来、処理地での排水負荷（薬剤処理や沈殿処理等）を軽減出来且つ安全上、地盤安定化上役立ち、また粘土や粘土状スラッジ、無機泥土等の廃棄物を遅硬化性固形物形成にうまく利用出来、特にローラやブルトーザのキャタピラー等のプレス機でその遅硬化性固形物を扁平に変形して埋立地の延命を図ることが出来る。
【０００７】
プレス機としてローラ又はブルトーザのキャタピラーが使用され、ローラやブルトーザのキャタピラー等のプレス機でその遅硬化性固形物を扁平に変形して埋立地の延命を図ることが出来る。
【０００８】
他の埋立廃棄物の処分方法では、道路改装時に大量に出るアスファルトから生成された再生アスファルト等は、残飯、果物、野菜等の腐敗性有機物を固めても温度によっては発酵させたり腐敗させることがあるが、無機物の被処理物に対しては安定的なバインダーとして水を通さない。従って、重金属が焼却灰や飛灰（フライアッシュ）等の被処理物に含まれていても水による溶出を防ぐことが出来る。
【０００９】
また、建材のプラスチックや紙、シート等の可燃性廃棄物や焼却灰や飛灰等に対しても風による飛散や火災発生等を防止出来、処理地での排水負荷（薬剤処理等）を軽減出来且つ安全上、延命上、地盤安定化上役立つ。更に、粘土や粘土状スラッジ、無機泥土等の廃棄物を上記のように機能を果たす固形物形成に有効に利用出来る。特にローラやブルトーザのキャタピラー等のプレス機でその遅硬化性固形物を扁平に変形して埋立地の延命を図ることが出来る。
【００１０】
樹脂系シュレッダーダスト等のプラスチックを含む廃棄物の場合、それを、一端部の投入口から他端部の取出し口にかけてほぼ水平な細長ケーシング内において長手方向に沿って並設され、それらの間で上から下へと対向方向に回転駆動される一対の回転軸に取り着けられた螺旋体によって破砕、混練し、次いで上記螺旋体の下流側において上記回転軸に取り着けられた圧搾体によって圧縮、粉砕し、摩擦や圧縮の発熱で溶融し、上記圧搾体近傍の上記ケーシングに設けられた排気管から水分を蒸発させ、溶融化後に上記取出し口に具備された固形化多孔板から遅硬化性固形物として取り出し、該遅硬化性固形物をローラやブルトーザのキャタピラー等のプレス機で扁平に押し潰している。
【００１１】
従って、上記の構成では、樹脂系シュレッダーダスト等のプラスチックを含む廃棄物を水平な細長ケーシング内において上から下へと対向方向に回転駆動される一対の回転軸に取り着けられた螺旋体によって破砕、混練し、圧搾体によって圧縮、粉砕し、摩擦や圧縮の発熱で溶融し、排気管から水分を蒸発させて溶融させることで、たとえ残飯、野菜、果物等の腐敗性廃棄物や焼却灰や飛灰（フライアッシュ）等の無機物が混入していても、それらを溶融プラスチックの非透水性バインダーに取り込んで固形化し、蠅の大量発生や、鼠、カラス、野犬等による食い散らしや、悪臭の発生も防止出来、更に紙、シート等の可燃性廃棄物や焼却灰や飛灰の風による飛散を防止出来る。同時に処理地での排水負荷（薬剤処理や沈殿処理等）を軽減すると共に安全上、地盤安定化上役立ち、特に固形物をプレス機によって扁平に変形して埋立地の延命を図ることが出来る。
【００１２】
他の埋立廃棄物の処分方法では、埋立処理される焼却灰や飛灰（フライアッシュ）や重金属等の無機物及び／若しくはプラスチック、紙、木等の可燃性廃棄物の被処理物を混合機においてアスファルトや粘土、粘土状スラッジ、無機泥土等のキレート剤を含む非透水性バインダーと攪拌混合してから成形機において成形される遅硬化性固形物をローラやブルトーザのキャタピラー等のプレス機で扁平に押し潰している。
【００１３】
従って、この処分方法では、焼却灰や飛灰や重金属等の無機物及び／若しくは可燃性廃棄物の被処理物は、キレート剤を含む非透水性バインダーと攪拌混合される。重金属の、例えば鉛が混入していてもキレート剤が水に溶出してくる鉛イオンに化合して水に不溶解のキレート化合物として安定化することが出来る。
【００１４】
攪拌混合によってキレート剤は非常に良く混合されてキレート剤の使用量を必要最小限に留めることが出来る。非透水性バインダーの使用で得られた遅硬化性固形物は、固形物をプレス機によって扁平に変形されて埋立地の延命を図ることが出来る。一旦硬く固形化すると埋立の為にたとえ水中に投入されても鉛の溶出が防止され、安定型とほぼ同等に扱うことが可能になる。
【００１５】
更に他の埋立廃棄物の処分方法では、樹脂系シュレッダーダスト等のプラスチックや重金属を含む廃棄物を、一端部の投入口から他端部の取出し口にかけてほぼ水平な細長ケーシング内において長手方向に沿って並設され、それらの間で上から下へと対向方向に回転駆動される一対の回転軸に取り着けられた螺旋体によって破砕し、キレート剤と共に混練し、次いで上記螺旋体の下流側において上記回転軸に取り着けられた圧搾体によって圧縮、粉砕し、摩擦や圧縮の発熱で溶融し、上記圧搾体近傍の上記ケーシングに設けられた排気管から水分を蒸発させ、溶融化後に上記取出し口に具備された固形化多孔板から遅硬化性固形物として取り出し、該遅硬化性固形物をローラやブルトーザのキャタピラー等のプレス機で扁平に押し潰している。
【００１６】
従って、この処分方法では、樹脂系シュレッダーダスト等のプラスチックを水平な細長ケーシング内において上から下へと対向方向に回転駆動される一対の回転軸に取り着けられた螺旋体によって破砕、混練し、圧搾体によって圧縮、粉砕し、摩擦や圧縮の発熱で溶融し、排気管から水分を蒸発させ、腐敗性廃棄物の有無に関わらず混入した重金属等の無機物を溶融プラスチックに取り込んで固形化多孔板から遅硬化性固形物として取り出すことが出来る。
【００１７】
重金属の、例えば鉛が混入していてもキレート剤が水に溶出してくる鉛イオンに化合して水に不溶解のキレート化合物として安定化することが出来る。攪拌混合によってキレート剤は非常に良く混合されてキレート剤の使用量を必要最小限に留めることが出来る。溶融プラスチックの非透水性バインダーの使用で得られた遅硬化性固形物は、固形物をプレス機によって扁平に変形されて埋立地の延命を図ることが出来る。一旦硬く固形化すると埋立の為にたとえ水中に投入されても鉛の溶出が防止され、安定型とほぼ同等に扱うことが可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る代表実施形態の扁平な埋立廃棄物を得るプレス機の斜視図、図２は同埋立廃棄物の埋立地でのブルトーザのキャタピラーによる扁平化作業の説明断面図、図３は同埋立廃棄物形成の前処理に使用される混合成形機の一例の断面図、図４は同埋立廃棄物形成の前処理に使用されるロータセパレータの側面図、図５は同ロータセパレータの選別ブロックの要部の平面図、図６は同埋立廃棄物形成の前処理に使用される破砕機としてのスクリュークラッシャーの平面図、図７は同埋立廃棄物形成の前処理に使用される粉砕機としてのカッター型破砕機の縦断面図、図８は同埋立廃棄物形成の固形化成形機の断面図、図９は同固形化成形機の水平断面図である。
【００１９】
図１に示す様に、基本的に本代表実施形態の埋立廃棄物１は、埋立処理される廃棄物を主とする被処理物を混合機において粘土や粘土状スラッジ、無機泥土、アスファルト、溶融プラスチック等のバインダーと攪拌混合してから成形機において成形された、例えば円柱状の遅硬化性固形物２をベルトコンベヤ１０で搬送中にプレス機１５のスプリング１６で互いに押し合う上下一対のローラ１７、１８間で押し潰して扁平にされたものである。
【００２０】
ベルトコンベヤ１０と同じ速度で固形物２を送るローラ１７は、ベルトコンベヤ１０の駆動ロール１１によってベルトやチェーン等を使用した動力伝達機構１３を介して回転駆動される。遅硬化性固形物２が硬化する前にすぐに埋立地に搬送される場合は、埋立地でブルトーザのキャタピラーによって踏み潰して扁平な埋立廃棄物１とすることが出来る。またプレス機１５で扁平に押し潰した物１を図２に示すように埋立地Ａで更にブルトーザ１５’のキャタピラー１９で更に扁平に押し潰して隙間無く押し固めることも出来る。
【００２１】
廃棄物が、袋や容器等に包まれた残飯、果物、野菜等の有機物やプラスチック、紙、木等を含む可燃物、その他石や金属等の無機物が混合したゴミの場合、石や金属を通す比較的粗いスクリューを備えた破袋機のなぎなた状破袋刃によって破袋し、混合ゴミをベルトコンベヤ上に広げた後に、作業員によってガスの残っているボンベ等の爆発性物や大きな石等の不適物を除去したり、非鉄やカレット等の有価物の選び出したりする手選別が行われる。更に電磁石の磁気選別機によって鉄骨等の各種磁性金属が選別される。それら有価物はリサイクルされる。残りの廃棄物は、アルミ選別機に送られ、アルミニウムが選別されることになる。
【００２２】
図４及び図５に示すように、ロータセパレータ３０は、上記後の中間処理物Ｗ２を篩目通過物の土砂Ｗ３と一端部から他端側へ搬送される中大形状物Ｗ４の二種類に選別するもので、大径輪体３１Ａと小径輪体３１Ｂとが軸方向に交互に配列された複数の回転ロータ３１を隣接ロータ同士の大径輪体３１Ａと小径輪体３１Ｂとを篩目用間隔Ｇをおいてフレーム３０Ａ上に配列して選別ブロックを形成しており、そのブロックで一端部上方から供給された被処理物Ｗ２に他方端へ送りを掛けるように各ロータ３１を回転駆動装置３２のモータ３２Ｍと歯車３２Ａ、中間歯車３２Ｂとで回転駆動して中大形物Ｗ４を他方端に搬送し、土砂等の混合小被処理物Ｗ３をロータ３１の大径輪体３１Ａ及び小径輪体３１Ｂの間の篩目Ｇから落下させて選別する。
【００２３】
ロータ３１は、一端に歯車３２Ａを固定した角軸３０Ｃに大径輪体３１Ａと間隔片の小径輪体３１Ｂとを軸方向に交互に嵌合配列している。この大径輪体３１Ａは、側面に突起３１ａを有して、篩目Ｇの大きさを調整している。篩選別機３０として、他に回転篩のトロンメル等が使用される。中大形物Ｗ４は、次に破砕機４０に送られ、小被処理物Ｗ３は、土砂が大部分の場合はそのまま埋立され、有機物が多い場合は後述の攪拌混合機６０に送られて固形物の形成に使用される。
【００２４】
破砕機４０は、大型物が多い場合に使用され、例えば図６に示すように、ホッパー４１の下方のケーシング４２内部の作業室４２Ａに上から下に噛み込むようにモータ４４Ａと減速機４４Ｂとで等速回転駆動される２本の破砕スクリュー４３Ａ、４３Ｂを水平に軸承しており、コンテナーや各種容器等大形廃棄物を破砕して下方から粗いスクリーンＳＣを通して排出するようにしている。この破砕によってやプラスチック、木材などが複合材製品から分解される。破砕スクリュー４３Ａ、４３Ｂの外周縁には、被破砕物に対する噛み込みを促進する各種形状の突出刃を適宜設けることが出来る。
【００２５】
他に、破砕機４０として従来からあるハンマークラッシャーやロータリプレスクラッシャーが廃棄物中の多い混入物に応じて適宜選択使用される。スクリュークラッシャーは、二軸式や一軸式もあり、回転テーパ状破砕スクリュー部やストレート破砕スクリュー部とケーシング内面の複数の長手方向固定刃やテーパ状部とストレート部との間のリング状固定刃の間で破砕を行い、粉砕を省き得る大きさまで破砕することが出来る。
【００２６】
破砕機４０からの破片は、粉砕機４０’によって粉砕される。粉砕機４０’としては、図７に示すような二軸式剪断型のものが有り、ある程度の大きさの粗砕された破片をケーシング４５内で左右一対の上から下へ噛み込む回転破砕刃４６Ａと対応した相手軸の突出刃４７Ａ及びスクリーン４８を成す縦通固定刃４８Ｂとで細断していきスクリーン４８によって所望の大きさ、例えば図３のサイロ５０に貯蔵したり、固形物２を形成する上で好適な３ｃｍ角以下程度の細片を得る。粉砕機４０’としては、この図示例の二軸式剪断型の他に一軸式カッター型のものも使用される。
【００２７】
ホッパーの下方のケーシング内部の作業室内にそれぞれ複数の回転破砕刃と固定刃とを交互に配列してそれらの間で粗砕物を細断する。底には横断支持板の幅方向に隔設されてより細かな格子状を成す複数の縦通固定刃部材から成るスクリーンを取り付けており、このスクリーンによって所望の大きさの破片を得る。回転破砕刃は、固定刃の中央部の軸受で支持された回転軸に回転方向に位相を順次ずらして取り付けられている。回転破砕刃の刃先側にも短固定刃が設けられる。
【００２８】
他に、粉砕機４０’としては、二軸式又は一軸式のロータリプレスクラッシャーが有り、回転テーパ状破砕スクリュー部やストレート破砕スクリュー部とケーシング内面の複数の長手方向固定刃やテーパ状部とストレート部との間のリング状固定刃の間で粉砕することが出来る。
【００２９】
粉砕された細片は、定量供給機付きサイロに一時貯蔵される。サイロ５０は、内部にブリッジ現象を防止する回転螺旋羽根が設けられている。また、図３に示すように粘土を主とする非透水性バインダーＢを収容した容器５とキレート剤Ｋを収容したタンク６とが設けられている。他に、廃棄の石灰やセメント、アスファルトを入れた容器７や樹脂系シュレッダーダスト（重金属を含むこともある）を入れた容器８、焼却灰や飛灰（フライアッシュ）を入れた容器９も適宜用意される。それらサイロ５０、容器５からスクリュー式定量供給機４を介して少なくても細片状被処理物Ｗ５とバインダーＢが、タンク６から弁及び配管を介してキレート剤Ｋが所定量ずつ攪拌混合機６０に供給される。
【００３０】
廃棄の石灰、セメント、アスファルトや樹脂系シュレッダーダストや焼却灰や飛灰も適宜容器７、８、９から各々攪拌混合機６０に供給される。攪拌混合機６０としては、図３に示すテーパ状螺旋羽根６１を縦通材６２を内張りしたケーシング６２内で回転駆動するものや、在来のミキサーや混練機が使用される。攪拌混合された物Ｗ６は、固形化成形機７０に送られる。攪拌混合機６０にすぐ接続される固形化成形機７０’としては、押し出しノズルや多孔板、上下一対の押し金型等が使用される。
【００３１】
遅硬化性固形物を形成する上で好適なバインダーＢ用粘土としては、ベントナイト（ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３を主成分とした粘土）や産廃粘土（山から砂を造る時の水洗いで生成）、粘土状スラッジ（生コンクリートのミキサー車の水洗いで出る）、無機泥土（主に建設土木の基礎工事で出る）等がある。キレート剤Ｋとしては、有害な鉛に対してジチオカルバミン酸ソーダを主成分とする水溶液が使用され、ｐＨが８．８〜９．８のアルカリ性に調製されている。バインダーＢとして粘土やセメントは、被処理物が有機物でも無機物でも使用されるが、アスファルトは無機物にのみ使用される。この他、バインダーとして次に説明する溶融化されたプラスチックも使用される。
【００３２】
固形化成形機７０は、図８と図９に示すように、一端部の投入口７１Ａから投入された樹脂系シュレッダーダスト等のプラスチックを含む細片状被処理物Ｗ５を他端部の取り出し口７１Ｂに至る長手方向にかけて搬送しながら破砕、混練、圧縮及び粉砕を行い、摩擦や圧縮の発熱で温度を上げ、プラスチックを溶融するもので、この溶融プラスチックをバインダーとして細片状被処理物Ｗ５を固形物２として取り出し口７１Ｂで取り出すもので、細長ケーシング７１内の長手方向に並設され対向方向に回転駆動される一対の回転軸７０Ｓ、７０Ｓと、それらの各々に取り付けられた螺旋体７２Ａ、７２Ｂ及び圧搾体７３Ａ、７３Ｂと、これらに対して所定の隙間をとってケーシング７１内に取り外し可能に付設された耐摩耗性内張体７１Ｃと、取り出し口７１Ｂの固形化用ノズル付き多孔板７５とから構成されている。
【００３３】
圧搾体は、特に粉砕と溶解を促進する臼状圧搾部７３を構成している。臼状圧搾部７３の下流側において排気間７６がケーシング７１の上部に取り着けられており、水蒸気を抜いて水分を除くようにしている。固形化成形機７０としては、他に一軸スクリューを使用し、出口側にテーパ部を備えたものも使用される。この固形化成形機７０によって、保形性の良い水を通さない遅硬化性固形物２が得られる。樹脂系シュレッダーダストに重金属が含まれる場合はキレート剤Ｋが適宜添加される。また、この場合も、廃棄の石灰、セメント、アスファルトや焼却灰や飛灰も適宜混入される。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の請求項１記載の埋立廃棄物の処分方法によると、被処理物が有機物及び／又は無機物を含む場合、上記バインダーとして、更に、山から砂を造る時の水洗いで生成される産廃粘土、生コンクリートのミキサー車の水洗いで出る粘土状スラッジ、又は主に建設土木の基礎工事で出る無機泥土が含まれることを特徴としており、廃棄物中にたとえ残飯、野菜、果物等の腐敗性廃棄物が被処理物中に混合していても蠅の大量発生や、鼠、カラス、野犬等による食い散らしや、悪臭の発生も防止出来るもので、更にプラスチックや紙、シート等の可燃性廃棄物の風による飛散や火災発生等を防止出来、処理地での排水負荷（薬剤処理や沈殿処理等）を軽減出来且つ安全上、地盤安定化上役立ち、また粘土や粘土状スラッジ、無機泥土等の廃棄物を遅硬化性固形物形成にうまく利用出来、特にローラやブルトーザのキャタピラー等のプレス機でその遅硬化性固形物を扁平に変形して埋立地の延命を図ることが出来る。
【００３５】
プレス機としてローラ又はブルトーザのキャタピラーが使用される。従って、ローラやブルトーザのキャタピラー等のプレス機でその遅硬化性固形物を扁平に変形して埋立地の延命を図ることが出来る。
【００３６】
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る代表実施形態の扁平な埋立廃棄物を得るプレス機の斜視図である。
【図２】同埋立廃棄物の埋立地でのブルトーザのキャタピラーによる扁平化作業の説明断面図である。
【図３】同埋立廃棄物形成の前処理に使用される混合成形機の一例の断面図である。
【図４】同埋立廃棄物形成の前処理に使用されるロータセパレータの側面図である。
【図５】同ロータセパレータの選別ブロックの要部の平面図である。
【図６】同埋立廃棄物形成の前処理に使用される破砕機としてのスクリュークラッシャーの平面図である。
【図７】同埋立廃棄物形成の前処理に使用される粉砕機としてのカッター型破砕機の縦断面図である。
【図８】同埋立廃棄物形成の固形化成形機の断面図である。
【図９】同固形化成形機の水平断面図である。
【符号の説明】
１  埋立廃棄物
２  遅硬化性固形物
１５  プレス機（ローラ）
１５’  プレス機（ブルトーザのキャタピラー）
１７，１８  ローラ
１９  キャタピラー
Ａ  埋立地
Ｂ  非透水性バインダー
Ｗ５  細片状被処理物
【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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