ITPR20110029A1 - Dispositivo di abbattimento diossine presenti in fumi di combustione - Google Patents

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ITPR20110029A1
ITPR20110029A1 IT000029A ITPR20110029A ITPR20110029A1 IT PR20110029 A1 ITPR20110029 A1 IT PR20110029A1 IT 000029 A IT000029 A IT 000029A IT PR20110029 A ITPR20110029 A IT PR20110029A IT PR20110029 A1 ITPR20110029 A1 IT PR20110029A1
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Description

DESCRIZIONE
Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo
"Dispositivo di abbattimento diossine presenti in fumi di combustione"
La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo di abbattimento diossine presenti in fumi di combustione. Sono noti impianti di abbattimento diossine presenti in fumi di combustione comprendenti:
-mezzi di convogliamento dei fumi di combustione definenti almeno un primo percorso dei fumi;
-mezzi filtranti delle diossine presenti nei fumi.
In tali impianti noti, i mezzi di convogliamento dei fumi di combustione comprendono un involucro attraversato dai fumi di combustione; internamente all'involucro sono posti i mezzi filtranti, tipicamente costituiti da carboni attivi in grani.
I fumi ricchi di diossine attraversando forzatamente detto involucro vengono a contatto con i grani dei carboni attivi che determinano l'adsorbimento delle diossine. Infatti i carboni attivi avendo una elevatissima area superficiale sono in grado di adsorbire le sostanze di cui sopra. Tali involucri definiscono dei letti fissi attraverso i quali il flusso gassoso dei fumi di combustione viene fatto passare.
1/ involucro presenta un ingresso e una uscita assialmente contrapposti e tra di esse sono presenti i grani di carboni attivi. All'avvio dell'impianto, quando i carboni attivi hanno intatte le proprie capacità adsorbenti le diossine vengono abbattute dagli strati di carboni attivi più vicini all'ingresso dell'involucro. Durante il funzionamento, gli strati più vicini all'ingresso si saturano perdendo la capacità di adsorbire ulteriormente le diossine e dunque i fumi vengono depurati negli strati successivi posti più a valle. Nel susseguirsi dell'utilizzo la zona di saturazione si sposta progressivamente sempre più verso l'uscita dell'involucro.
Ad un certo punto per ripristinare le capacità originarie di depurazione i carboni attivi devono essere sostituiti. Al fine di eseguire tale sostituzione i grani posti nel letto vengono prelevati mediante mezzi di aspirazione. A questo punto normalmente nuovi grani di carbone attivo vengono reintrodotti nel letto per gravità facendoli cadere dall'alto.
Tale soluzione non è esente da inconvenienti, tipicamente dovuti al fatto che la sostituzione dei carboni genera un fermo impianto considerevole per permettere il posizionamento dei mezzi di aspirazione e la pulizia dei letti fissi. Un ulteriore inconveniente è la necessità di essere attrezzati con macchinari idonei ad eseguire l'aspirazione dei fumi. Inoltre in un dispositivo di abbattimento di questo tipo il prelevamento per aspirazione dei carboni attivi determina inevitabilmente sversamento e fuoriuscita di polveri che sono potenzialmente nocive. Vi è anche da considerare che l'azione aspirante potrebbe non essere sufficiente a prelevare tutti i carboni attivi e dunque minimi residui degli stessi potrebbero rimanere sul fondo del letto (conseguentemente si avrebbe una sostituzione incompleta dei carboni attivi).
In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un dispositivo di abbattimento diossine che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.
In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un dispositivo di abbattimento diossine in grado di minimizzare il tempo necessario per la sostituzione dei mezzi filtranti saturi. Un ulteriore scopo è mettere a disposizione un dispositivo di abbattimento diossine che consenta di agevolare la sostituzione dei mezzi filtranti saturi evitando la generazione di polveri all'interno del dispositivo stesso. Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un dispositivo di abbattimento diossine che permetta di minimizzare le perdite di carico.
Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un impianto di cremazione salme comprendente un dispositivo di abbattimento diossine. Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un dispositivo di abbattimento diossine, comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni. Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un dispositivo del tipo illustrato nelle unite figure in cui:
-figura 1 mostra una vista schematica di un dispositivo secondo la presente invenzione;
-figure 2 e 3 mostrano due viste schematiche di un primo componente del dispositivo secondo la presente invenzione;
-figura 4 mostra una vista schematica di un secondo componente del dispositivo secondo la presente invenzione.
Nelle unite figure con il numero di riferimento 1 si è indicato un dispositivo di abbattimento diossine presenti in fumi di combustione. Tale dispositivo 1 comprende:
-mezzi 2 di convogliamento dei fumi di combustione definenti almeno un primo percorso 20 dei fumi;
- mezzi 3 filtranti delle diossine presenti nei fumi. I mezzi 2 di convogliamento comprendono almeno un primo involucro 21 forato (candela catalitica) contenente almeno una parte dei mezzi 3 filtranti. Il primo involucro 21 è dunque una cartuccia estraibile da restanti parti del dispositivo 1 e posizionabile esternamente alle restanti parti del dispositivo 1. Il contatto tra i fumi e i mezzi filtranti permette dunque l'adsorbimento delle diossine o più in generale altri inquinanti. Detto primo percorso 20 è mantenuto in depressione (vantaggiosamente ciò è realizzato mediante un aspiratore di coda) . Ciò evita che eventuali fessurazioni impreviste lungo il primo percorso 20 possano dar luogo a indesiderate fuoriuscite dei fumi (cosa che accadrebbe qualora il primo percorso 20 sia in sovrappressione) .
Il primo involucro 21 è amovibilmente posizionato lungo detto primo percorso 20 ed è attraversato dai fumi per porre a contatto i fumi con i mezzi 3 filtranti. Nella soluzione preferita il primo involucro 21 è semplicemente appoggiato su restanti parti del dispositivo 1 di abbattimento (senza l'ausilio di particolari mezzi di vincolo). L'amovibilità del primo involucro 21 consente di ripristinare con estrema velocità la capacità filtrante del dispositivo 1. Non è infatti necessario svuotare il primo involucro 21 e poi riempirlo nuovamente con i mezzi 3 filtranti. Quando si rende necessario la sostituzione dei mezzi filtranti il primo involucro 21 può essere rimosso da una propria sede posta lungo il primo percorso 20 e un nuovo primo involucro precedentemente riempito con i mezzi filtranti può essere posizionato al posto del precedente. Questo consente di minimizzare il tempo in cui il dispositivo 1 è non operativo. Inoltre lo svuotamento e il riempimento del primo involucro 21 può essere fatto anche in posizione remota rispetto al dispositivo 1 e ciò consente di evitare di sollevare polvere (dei mezzi filtranti) internamente al dispositivo 1. In particolare lo svuotamento del primo involucro 21 può avvenire anche senza utilizzare specifici sistemi di aspirazione dal momento che una volta rimosso dalle restanti parti del dispositivo 1, l'accesso al primo involucro 21 è certamente più agevole.
Opportunamente i mezzi 3 filtranti comprendono carboni attivi per l'adsorbimento delle diossine. In particolare i carboni attivi sono in grani. Ciò consente di avere una elevata superficie di contatto con i fumi e di contenere nel contempo anche le perdite di carico lungo il primo percorso 20 (permettendo di ridurre la potenza installata di mezzi di movimentazione dei fumi lungo il dispositivo 1).
Il primo involucro 21 comprende una intercapedine 210 che si sviluppa lungo una superficie 213 immaginaria chiusa su se stessa, detta superficie 213 circoscrivendo un volume. Tipicamente tale superficie immaginaria chiusa su se stessa definisce la superficie laterale di un solido immaginario (tipicamente un cilindro o un prisma retto). L'intercapedine 210 vantaggiosamente si sviluppa per l'intera lunghezza di detta superficie 213 immaginaria anche se potrebbe svilupparsi solo lungo uno o più tratti di detta superficie 213 immaginaria. Opportunamente il primo involucro 21 comprende una prima e una seconda parete 211, 212 forate. Opportunamente la prima e la seconda parete forata 211, 212 sono lamiere forate. I fori della prima e della seconda parete 211, 212 sono sufficientemente stretti da impedire la fuoriuscita dei grani contenuti nell'intercapedine 210. Essi sono comunque sufficientemente ampi da evitare eccessive perdite di carico. Tipicamente i fori della prima e della seconda parete 211, 212 hanno diametro compreso tra 1 e 3 millimetri. I grani contenuti nell'intercapedine 210 hanno dimensioni comprese tra 2 e 5 millimetri. Preferibilmente i fori della prima e della seconda parete 211, 212 hanno diametro pari a circa 2 millimetri, mentre i grani hanno dimensioni di circa 3, 4 millimetri. I grani sono inseriti in un ambiente chiuso e non sono direttamente estraibili dal primo involucro 21 (senza prima avere aperto il primo involucro 21).
La seconda parete 212 contribuisce a separare il primo involucro 21 dall'esterno. In particolare tale seconda parete 212 separa l'intercapedine 210 dall'esterno. La prima parete 211 contribuisce a circoscrivere un primo vano 214 che è in comunicazione con l'esterno del primo involucro 21 almeno mediante una prima apertura 215. L'intercapedine 210 pone in comunicazione fluida il primo vano 214 e l'esterno di detto primo involucro 21. Opportunamente il dispositivo 1 comprende una prima e una seconda base 216, 217. L'intercapedine 210 è interposta tra la prima e la seconda base 216, 217. La prima apertura 215 è posta in corrispondenza della prima base 216. La prima apertura 215 non attraversa la prima e/o la seconda parete 211, 212. In corrispondenza della seconda base 217 è assente o comunque è occluso un passaggio che pone direttamente in comunicazione fluida il primo vano 214 e l'esterno del primo involucro 21. Ciò obbliga i fumi che entrano assialmente nel primo involucro 21 ad uscire radialmente dal primo involucro 21 attraversando l'intercapedine 210.
Opportunamente l'intercapedine 210 è anulare. L'intercapedine 210 anulare circoscrive il primo vano 214. L'intercapedine 214 è attraversata radialmente dai fumi. La seconda parete 212 circoscrive la prima parete 211.
La prima apertura 215 è un ingresso dei fumi di combustione in detto primo involucro 21. La seconda parete 212 forata definisce una uscita dei fumi di combustione da detto primo involucro 21.
Opportunamente la prima parete 211 è cilindrica. La seconda parete 212 è anch'essa cilindrica.
I mezzi 2 di convogliamento comprendono un secondo involucro 22 forato che a sua volta comprende una parte dei mezzi 3 filtranti. Opportunamente il secondo involucro 22 forato è appoggiato sul primo involucro 21. Il secondo involucro 22 è operante funzionalmente in serie al primo involucro 21 ed è posto a valle del primo involucro 21 lungo il flusso dei fumi. Ciò significa che tutta o almeno una porzione consistente della portata gassosa che attraversa il primo involucro 21 attraversa anche il secondo involucro 22. La presenza di due involucri in serie permette di ridurre le perdite di carico rispetto alla situazione in cui fosse presente un solo involucro con una maggiore quantità di carboni attivi. Inoltre l'impiego di due involucri in serie permette teoricamente di spostare il secondo involucro 22 al posto del primo involucro 21 e collocare un nuovo involucro nella posizione occupata in precedenza dal secondo involucro 22. In questo modo si può sostituire anche solo il primo involucro 21 (cioè quello che venendo per primo a contatto con i fumi potrebbe essere soggetto a diventare per primo inefficace).
Il secondo involucro 22 comprende un interstizio 223 a sua volta comprendente una parete 224 interna e una parete 225 esterna forate. La parete 225 esterna delimita il secondo involucro 22 dall'esterno, detta parete 224 interna circoscrivendo una cavità 226 che è in comunicazione con l'esterno del secondo involucro 22.
Il secondo involucro 22 comprende due basi 221, 222. L'interstizio 233 è interposto tra le due basi 221, 222 del secondo involucro 22.
La cavità 226 è in comunicazione con l'esterno del secondo involucro 22 almeno mediante un passaggio 227 posto in corrispondenza di una delle due basi 221, 222. L'interstizio 223 pone in comunicazione fluida l'esterno del secondo involucro 22 con la cavità 226. Opportunamente il primo e il secondo involucro 21, 22 sono fisicamente identici.
La parete 225 esterna è un ingresso dei fumi in detto secondo involucro 22. Il passaggio 227 è una uscita dei fumi dal secondo involucro 22. Tale passaggio 227 è ricavato in corrispondenza della base del secondo involucro 22 posta più lontana da detto primo involucro 21. Come esemplificato nelle figure il secondo involucro 22 sormonta il primo involucro 21.
I mezzi 2 di convogliamento comprendono un primo alloggiamento 23 in cui si protende la seconda parete 212 del primo involucro 21 e la parete 225 esterna del secondo involucro 22. Il primo alloggiamento 23 contiene il primo e il secondo involucro 21, 22. Il primo alloggiamento 23 obbliga almeno una parte dei fumi in uscita dalla seconda parete 212 del primo involucro 21 verso la parete 225 esterna del secondo involucro 22. Nella soluzione preferita il primo alloggiamento 23 obbliga tutti i fumi in uscita dalla seconda parete 212 del primo involucro 21 verso la parete 225 esterna del secondo involucro 22.
Rispetto alla situazione in cui sia presente un unico involucro attraversato assialmente e contenente una quantità di mezzi filtranti pari alla somma del primo e del secondo involucro 21, 22, la presenza di un primo e un secondo involucro 21, 22 attraversati radialmente permette da un lato di migliorare la superficie di contatto tra i mezzi filtranti e i tubi e dall'altro di ridurre le perdite di carico.
Nel primo involucro 21 è presente una prima sostanza filtrante. In detto secondo involucro 22 è presente una seconda sostanza filtrante diversa dalla prima sostanza filtrante. Tipicamente la prima e la seconda sostanza sono due diverse tipologie di carboni attivi (o comunque potrebbero comprendere carboni attivi addizionati con diversi componenti). Ciò permette di aver uno spettro di azione più ampio rispetto alla situazione in cui venisse usata solo una tipologia di carboni attivi. Infatti la prima sostanza potrebbe contenere dei componenti utili per l'abbattimento di predeterminate sostanze inquinanti mentre la seconda sostanza potrebbe contenere componenti utili per l'abbattimento di ulteriori sostanze inquinanti presente nei fumi.
Opportunamente i mezzi 2 di convogliamento comprendono: -un primo ambiente 24 posto a monte di detto primo involucro 21 lungo il verso di flusso dei fumi;
-un secondo ambiente 25 posto a valle di detto primo involucro 21 lungo il verso di flusso dei fumi;
- una prima struttura 26 filtrante comprendente detto primo involucro 21 e che pone in comunicazione fluida detto primo e detto secondo ambiente 24, 25. Opportunamente detta prima struttura 26 filtrante comprende anche il secondo involucro 22.
Il dispositivo 1 comprende inoltre una seconda struttura 27 filtrante comprendente almeno una parte dei mezzi 3 filtranti. La seconda struttura 27 filtrante è funzionalmente operante in parallelo a detta prima struttura 26 filtrante e collega fluidodinamicamente il primo e il secondo ambiente 24, 25. Vantaggiosamente la seconda struttura 27 filtrante è posta in un secondo alloggiamento 230 fluidodinamicamente separato dal primo alloggiamento 23 in cui è posto detto primo involucro 21 (e più in generale la prima struttura 26 filtrante). Questo ad esempio permette che i fumi in uscita dal primo involucro 21 rientrino nel secondo involucro 22 della prima struttura 26 filtrante senza andare ad interferire con la seconda struttura 27 filtrante.
Come esemplificato nelle allegate figure il primo ambiente 24 si trova ad una altezza inferiore rispetto a detto secondo ambiente 25. La prima struttura 26 filtrante rimane interposta tra il primo e il secondo ambiente 24, 25. Opportunamente possono essere presenti un numero di strutture filtranti operanti in parallelo tra il primo e il secondo ambiente 24, 25 comprese tra due e sette, preferibilmente cinque (vantaggiosamente ogni struttura filtrante comprende due involucri operativamente in serie e contenenti i mezzi 3 filtranti -vedasi esemplificativamente figura 1 in cui con delle frecce è illustrato il percorso dei fumi lungo i mezzi 2 di convogliamento-). Il secondo ambiente 25 definisce un collettore 250 che raccoglie i fumi (ormai trattati) provenienti almeno dalla prima e dalla seconda struttura 26, 27 filtrante (ma opportunamente da tutte le strutture filtranti poste in parallelo tra il primo e il secondo ambiente 24, 25). Opportunamente in uscita da detto collettore 250 è presente un unico condotto. Il primo ambiente 24 definisce una ramificazione 240 in cui un primo condotto (che introduce i fumi in detto primo ambiente 24) da luogo e alimenta almeno la prima e la seconda struttura filtrante 26, 27. Opportunamente in ingresso a detto primo ambiente 24 è presente un unico condotto.
Oggetto della presente invenzione è altresì un impianto di cremazione salme comprendente detto dispositivo 1 di abbattimento. Opportunamente l'impianto di cremazione comprende un sistema di depolverizzazione, ad esempio del tipo a maniche filtranti. Il dispositivo 1 di abbattimento diossine è posto a valle di detto impianto di depolverizzazione. In tal caso il dispositivo 1 di abbattimento diossine è posto a valle di almeno un forno crematorio.
L'invenzione così concepita permette di conseguire molteplici vantaggi.
Innanzitutto la sostituzione dei mezzi filtranti può essere eseguita in modo estremamente veloce riducendo il tempo di fermo impianto. Inoltre la sostituzione di macchinari specificamente dedicati. Ulteriore importante vantaggio è la possibilità di mantenere la massima pulizia in corrispondenza dell'impianto 1 dal momento che per la rimozione dei carboni attivi non sono utilizzati mezzi di aspirazione agenti direttamente all'interno del dispositivo 1. Un ulteriore importante vantaggio è che il dispositivo 1 di abbattimento può essere facilmente integrato in impianti di cremazione esistenti.
L'invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo che la caratterizza. Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. In pratica, tutti i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.

Claims (15)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di abbattimento diossine presenti in fumi di combustione comprendente: -mezzi (2) di convogliamento dei fumi di combustione definenti almeno un primo percorso (20) dei fumi; - mezzi (3) filtranti delle diossine presenti nei fumi; caratterizzato dal fatto che i mezzi (2) di convogliamento comprendono almeno un primo involucro (21) forato contenente almeno una parte dei mezzi (3) filtranti, detto primo involucro (21) essendo amovibilmente posizionato lungo detto primo percorso (20) ed essendo attraversato dai fumi per porre a contatto i fumi con i mezzi (3) filtranti.
  2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (3) filtranti comprendono carboni attivi per l'adsorbimento delle diossine.
  3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto primo involucro (21) comprende una intercapedine (210) che si sviluppa lungo una superficie (213) immaginaria chiusa su se stessa, che circoscrive un volume e comprendente una prima e una seconda parete (211, 212) forate, detta seconda parete (212) contribuendo a separare detto primo involucro (21) dall'esterno, detta prima parete (211) contribuendo a circoscrivere un primo vano (214) che è in comunicazione con l'esterno del primo involucro (21) almeno mediante una prima apertura (215); detta intercapedine (210) ponendo in comunicazione fluida detto primo vano (214) e l'esterno di detto primo involucro (21).
  4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di comprendere una prima e una seconda base (216, 217); detta intercapedine (210) essendo interposta tra la prima e la seconda base (216, 217), detta prima apertura (215) essendo posta in corrispondenza della prima base (216).
  5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che detta intercapedine (210) è anulare ed è attraversata radialmente dai fumi, la seconda parete (212) circoscrivendo la prima parete (211).
  6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 3 o 4 o 5, caratterizzato dal fatto che detta prima apertura (215) è un ingresso dei fumi di combustione in detto primo involucro (21), detta seconda parete (212) forata definendo una uscita dei fumi di combustione da detto primo involucro (21).
  7. 7. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i mezzi (2) di convogliamento comprendono un secondo involucro (22) forato che comprende una parte dei mezzi (3) filtranti; detto secondo involucro (22) operando funzionalmente in serie al primo involucro (21) ed essendo posto a valle del primo involucro (21) rispetto al verso di flusso dei fumi.
  8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che il secondo involucro (22) comprende: - due basi (221, 222); -un interstizio (223) interposto tra le due basi (221, 222) del secondo involucro (22) e comprendente una parete (224) interna e una parete (225) esterna forate, la parete (225) esterna delimitando il secondo involucro (22) dall'esterno, detta parete (224) interna circoscrivendo una cavità (226) che è in comunicazione con l'esterno del secondo involucro (22) almeno mediante un passaggio (227) posto in corrispondenza di una delle due basi (221, 222); detto interstizio (223) ponendo in comunicazione fluida detta cavità (226) con l'esterno del secondo involucro (22).
  9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detta parete (225) esterna è un ingresso dei fumi in detto secondo involucro (22) e detto passaggio (227) è una uscita dei fumi dal secondo involucro (22).
  10. 10. Dispositivo secondo la rivendicazione 8 o 9 quando dipende direttamente o indirettamente dalla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che i mezzi (2) di convogliamento comprendono un primo alloggiamento (23) in cui si protende la seconda parete (212) del primo involucro (21) e la parete (225) esterna del secondo involucro (22), detto primo alloggiamento (23) obbligando i fumi in uscita dalla seconda parete (212) del primo involucro (21) verso la parete (225) esterna del secondo involucro (22).
  11. 11. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 7 a 10, caratterizzato dal fatto che in detto primo involucro (21) è presente una prima sostanza filtrante, in detto secondo involucro (22) essendo presente una seconda sostanza filtrante diversa dalla prima sostanza filtrante.
  12. 12. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i mezzi (2) di convogliamento comprendono: -un primo ambiente (24) posto a monte di detto primo involucro (21) lungo il verso di flusso dei fumi; -un secondo ambiente (25) posto a valle di detto primo involucro (21) lungo il verso di flusso dei fumi; - una prima struttura (26) filtrante comprendente detto primo involucro (21) e che pone in comunicazione fluida detto primo e detto secondo ambiente (24, 25).
  13. 13. Dispositivo secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto di comprendere una seconda struttura (27) filtrante comprendente almeno una parte dei mezzi (3) filtranti, detta seconda struttura (27) filtrante essendo funzionalmente operante in parallelo a detta prima struttura (26) filtrante e collegando fluidodinamicamente il primo e il secondo ambiente (24, 25) .
  14. 14. Dispositivo secondo la rivendicazione 12 o 13, caratterizzato dal fatto che detto primo ambiente (24) si trova ad una altezza inferiore rispetto a detto secondo ambiente (25), detta prima struttura (26) filtrante essendo interposta tra il primo e il secondo ambiente (24, 25).
  15. 15. Impianto di cremazione salme comprendente un dispositivo di abbattimento diossine secondo una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 14.
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