JP2002053355A - 廃棄泥土を主原料とする骨材用粒状物の製法 - Google Patents
廃棄泥土を主原料とする骨材用粒状物の製法Info
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 埋め立て以外に利用方法のなかったケーキ状
廃棄泥土を再利用可能とし、しかもその製造を簡略かつ
低コストで行うことを目的とするものである。 【解決手段】砂利採取工程等で排出される汚泥水から泥
土分を沈殿させこれを締め固めたケーキ状廃棄泥土を主
原料として、（ａ）主原料として前記廃棄泥土を１００
重量部、（ｂ）セメントを前記主原料に対して３〜２０
重量部、及び（ｃ）無機系硬化剤を前記セメントに対し
て２〜５重量部を（ｄ）必要な水分とともに混合、混練
し、この混合物を真空吸引によって脱気しつつ押出成型
して粒状物となし、これを焼成することなく、乾燥して
骨材用粒状物とする
廃棄泥土を再利用可能とし、しかもその製造を簡略かつ
低コストで行うことを目的とするものである。 【解決手段】砂利採取工程等で排出される汚泥水から泥
土分を沈殿させこれを締め固めたケーキ状廃棄泥土を主
原料として、（ａ）主原料として前記廃棄泥土を１００
重量部、（ｂ）セメントを前記主原料に対して３〜２０
重量部、及び（ｃ）無機系硬化剤を前記セメントに対し
て２〜５重量部を（ｄ）必要な水分とともに混合、混練
し、この混合物を真空吸引によって脱気しつつ押出成型
して粒状物となし、これを焼成することなく、乾燥して
骨材用粒状物とする
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は廃棄泥土を主原料
とする骨材用粒状物の製法に関し、特には、砂利採取工
程等で排出される汚泥水から泥土分を沈殿させこれを締
め固めたケーキ状廃棄泥土を主原料として骨材用粒状物
を得る方法に関する。
とする骨材用粒状物の製法に関し、特には、砂利採取工
程等で排出される汚泥水から泥土分を沈殿させこれを締
め固めたケーキ状廃棄泥土を主原料として骨材用粒状物
を得る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】建築及び土木分野で使用される砂利や砂
のうち、いわゆる山砂利と称される骨材は、図４に示す
ように、山又は陸から掘り出した原鉱（土）を、加水、
水洗（洗砂）することによって４０ｍｍ又は２５ｍｍの
粗骨材としての砂利や５ｍｍ以下の細骨材としての砂に
分級、採取される。なお、副産物として微砂が採取され
ることもある。このような水洗（洗砂）によって砂利等
を採取する方法は湿式製法と呼ばれているが、この湿式
製法では微細な泥土を含む多量の汚泥水が排出される。
この汚泥水は環境上そのままでは廃棄することができな
いので、図に示すように、高分子系の沈降剤を加えてシ
ックナーと呼ばれる沈殿槽で沈殿させて濃縮汚泥水を得
た後、この濃縮汚泥水をフィルタープレスにかけて脱水
し締め固めてケーキ状の廃棄泥土（「脱水ケーキ」と呼
ばれている）に生成して埋め立て用などとして廃棄して
いる。なお、濃縮及び脱水工程で生じた清水は、清水タ
ンクに戻されて再度洗砂用に用いられる。
のうち、いわゆる山砂利と称される骨材は、図４に示す
ように、山又は陸から掘り出した原鉱（土）を、加水、
水洗（洗砂）することによって４０ｍｍ又は２５ｍｍの
粗骨材としての砂利や５ｍｍ以下の細骨材としての砂に
分級、採取される。なお、副産物として微砂が採取され
ることもある。このような水洗（洗砂）によって砂利等
を採取する方法は湿式製法と呼ばれているが、この湿式
製法では微細な泥土を含む多量の汚泥水が排出される。
この汚泥水は環境上そのままでは廃棄することができな
いので、図に示すように、高分子系の沈降剤を加えてシ
ックナーと呼ばれる沈殿槽で沈殿させて濃縮汚泥水を得
た後、この濃縮汚泥水をフィルタープレスにかけて脱水
し締め固めてケーキ状の廃棄泥土（「脱水ケーキ」と呼
ばれている）に生成して埋め立て用などとして廃棄して
いる。なお、濃縮及び脱水工程で生じた清水は、清水タ
ンクに戻されて再度洗砂用に用いられる。
【０００３】上のように、山砂利の採取に際して排出さ
れる汚泥水は、環境保全の必要上、所定の工程を経て脱
水ケーキに生成して廃棄しており、環境関連分野ではこ
れを一般に「山砂利採取汚泥（洗砂泥土）」と呼んでい
る。しかるに、この山砂利採取汚泥は大量に排出される
一方において、ほとんど埋め立てに用いられる以外は他
の利用法がないのが実情である。なお、工事現場等から
排出される建設廃棄物にあっても、同様の工程によって
その汚泥水の泥土分を脱水ケーキに生成して廃棄してい
る。
れる汚泥水は、環境保全の必要上、所定の工程を経て脱
水ケーキに生成して廃棄しており、環境関連分野ではこ
れを一般に「山砂利採取汚泥（洗砂泥土）」と呼んでい
る。しかるに、この山砂利採取汚泥は大量に排出される
一方において、ほとんど埋め立てに用いられる以外は他
の利用法がないのが実情である。なお、工事現場等から
排出される建設廃棄物にあっても、同様の工程によって
その汚泥水の泥土分を脱水ケーキに生成して廃棄してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明はこのような
状況に鑑み提案されたものであって、泥土分を含む汚泥
水、特には骨材である砂利を採取する工程等で排出され
る汚泥水から泥土分を沈殿させこれを締め固めたケーキ
状廃棄泥土を主原料として、再び骨材用粒状物に生成す
るという、全く斬新でかつ効率的な製法を提供するもの
であって、従来埋め立て以外に利用方法のなかったこの
種ケーキ状廃棄泥土を再利用可能とし、しかもその製造
を簡略かつ低コストで行うことを目的とするものであ
る。
状況に鑑み提案されたものであって、泥土分を含む汚泥
水、特には骨材である砂利を採取する工程等で排出され
る汚泥水から泥土分を沈殿させこれを締め固めたケーキ
状廃棄泥土を主原料として、再び骨材用粒状物に生成す
るという、全く斬新でかつ効率的な製法を提供するもの
であって、従来埋め立て以外に利用方法のなかったこの
種ケーキ状廃棄泥土を再利用可能とし、しかもその製造
を簡略かつ低コストで行うことを目的とするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に記
載された発明は、砂利採取工程等で排出される汚泥水か
ら泥土分を沈殿させこれを締め固めたケーキ状廃棄泥土
を主原料として骨材用粒状物を得る方法であって、
（ａ）主原料として前記廃棄泥土を１００重量部、
（ｂ）セメントを前記主原料に対して３〜２０重量部、
及び（ｃ）無機系硬化剤を前記セメントに対して２〜５
重量部を（ｄ）必要な水分とともに混合、混練し、この
混合物を真空吸引によって脱気しつつ押出成型して粒状
物となし、これを焼成することなく、乾燥して骨材用粒
状物とすることを特徴とする廃棄泥土を主原料とする骨
材用粒状物の製法に係る。
載された発明は、砂利採取工程等で排出される汚泥水か
ら泥土分を沈殿させこれを締め固めたケーキ状廃棄泥土
を主原料として骨材用粒状物を得る方法であって、
（ａ）主原料として前記廃棄泥土を１００重量部、
（ｂ）セメントを前記主原料に対して３〜２０重量部、
及び（ｃ）無機系硬化剤を前記セメントに対して２〜５
重量部を（ｄ）必要な水分とともに混合、混練し、この
混合物を真空吸引によって脱気しつつ押出成型して粒状
物となし、これを焼成することなく、乾燥して骨材用粒
状物とすることを特徴とする廃棄泥土を主原料とする骨
材用粒状物の製法に係る。
【０００６】また、請求項２に記載された発明は、請求
項１において、前記脱気しつつ押出成型する工程が真空
土練機によってなされる廃棄泥土を主原料とする骨材用
粒状物の製法に係る。
項１において、前記脱気しつつ押出成型する工程が真空
土練機によってなされる廃棄泥土を主原料とする骨材用
粒状物の製法に係る。
【０００７】さらに、請求項３に記載された発明は、請
求項２において、前記真空土練機の押出ダイスに所定大
きさの押出孔を設けるとともに所定長さで切断して粒状
物を成型するようにした廃棄泥土を主原料とする骨材用
粒状物の製法に係る。
求項２において、前記真空土練機の押出ダイスに所定大
きさの押出孔を設けるとともに所定長さで切断して粒状
物を成型するようにした廃棄泥土を主原料とする骨材用
粒状物の製法に係る。
【０００８】
【作用】この発明によれば、主原料の前記廃棄泥土は、
セメントと、無機系硬化剤と、必要な水分とともに混
合、混練される。無機系硬化剤を使用することによっ
て、有機質を含む廃棄泥土であってもセメントの水和反
応が妨げられることなく容易に固化することができる。
そして、これらの混合物を真空吸引によって脱気しつつ
押出成型して粒状物とすることによって、密度の高い固
形物とすることができ、その圧縮強度を飛躍的に高める
ことができる。
セメントと、無機系硬化剤と、必要な水分とともに混
合、混練される。無機系硬化剤を使用することによっ
て、有機質を含む廃棄泥土であってもセメントの水和反
応が妨げられることなく容易に固化することができる。
そして、これらの混合物を真空吸引によって脱気しつつ
押出成型して粒状物とすることによって、密度の高い固
形物とすることができ、その圧縮強度を飛躍的に高める
ことができる。
【０００９】脱気しつつ押出成型された密度の高い粒状
固形物は、その後焼成することなく乾燥されて圧縮強度
の高い骨材用粒状物とされる。この発明では焼成工程を
必要としないので、製造工程が簡略化できコストを低減
できる。
固形物は、その後焼成することなく乾燥されて圧縮強度
の高い骨材用粒状物とされる。この発明では焼成工程を
必要としないので、製造工程が簡略化できコストを低減
できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下添付の図面に従ってこの発明
を詳細に説明する。図１はこの発明の骨材用粒状物の製
造工程の一例を示す概略工程図、図２は骨材用粒状物の
成型例を示す斜視図、図３は押出ダイス及び切断羽根の
一例を示す正面図である。また、図４はこの発明の主原
料であるケーキ状廃棄泥土の生成工程を示す工程図であ
る。
を詳細に説明する。図１はこの発明の骨材用粒状物の製
造工程の一例を示す概略工程図、図２は骨材用粒状物の
成型例を示す斜視図、図３は押出ダイス及び切断羽根の
一例を示す正面図である。また、図４はこの発明の主原
料であるケーキ状廃棄泥土の生成工程を示す工程図であ
る。
【００１１】この発明は、前記し図４に図示したよう
に、砂利採取工程等で排出される汚泥水から泥土分を沈
殿させこれを締め固めたケーキ状廃棄泥土が主原料とし
て用いられる。このケーキ状廃棄泥土は、図４の工程図
からもわかるように、粗骨材の砂利や細骨材の砂を採取
した後の汚泥水中に含まれる微細泥土の圧縮固形物であ
る。固形物であるから、輸送や保管に便宜である。な
お、フィルタープレスによって圧縮された脱水ケーキは
２７〜３２％程度の水分を含んでいる。工事現場等から
排出される建設廃棄物の脱水ケーキも同様である。
に、砂利採取工程等で排出される汚泥水から泥土分を沈
殿させこれを締め固めたケーキ状廃棄泥土が主原料とし
て用いられる。このケーキ状廃棄泥土は、図４の工程図
からもわかるように、粗骨材の砂利や細骨材の砂を採取
した後の汚泥水中に含まれる微細泥土の圧縮固形物であ
る。固形物であるから、輸送や保管に便宜である。な
お、フィルタープレスによって圧縮された脱水ケーキは
２７〜３２％程度の水分を含んでいる。工事現場等から
排出される建設廃棄物の脱水ケーキも同様である。
【００１２】この発明では、このケーキ状廃棄泥土を主
原料として、次の配合比率の原料が使用される。 （ａ）主原料（ケーキ状廃棄泥土）…１００重量部、 （ｂ）セメント…主原料に対して３〜２０重量部 （ｃ）無機系硬化剤…セメントに対して２〜５重量部 （ｄ）必要な水分 なお，（ｄ）の水分については、生成直後の脱水ケーキ
は２７〜３２％程度の水分を含んでいるので、加水する
必要はほとんどない。
原料として、次の配合比率の原料が使用される。 （ａ）主原料（ケーキ状廃棄泥土）…１００重量部、 （ｂ）セメント…主原料に対して３〜２０重量部 （ｃ）無機系硬化剤…セメントに対して２〜５重量部 （ｄ）必要な水分 なお，（ｄ）の水分については、生成直後の脱水ケーキ
は２７〜３２％程度の水分を含んでいるので、加水する
必要はほとんどない。
【００１３】これらの原料のうち、図１に示すように、
まず主原料であるケーキ状廃棄泥土（脱水ケーキ）に無
機系硬化剤を添加して混練機によって混練する。無機系
硬化剤としては本出願人の製造に係る無機非金属系の急
硬剤「ＥＲ−１」のほか、市販の無機金属元素を含む多
機能性硬化剤（例えば商品名「ネオアクトロン」）を使
用することができる。混練機による混練は、原料土の脱
気をし含水量及び土質を均一にするために行われる。さ
らに実施例のように、ロールクラッシャーを使用して、
板状に練り込んで良質な原料土にする。
まず主原料であるケーキ状廃棄泥土（脱水ケーキ）に無
機系硬化剤を添加して混練機によって混練する。無機系
硬化剤としては本出願人の製造に係る無機非金属系の急
硬剤「ＥＲ−１」のほか、市販の無機金属元素を含む多
機能性硬化剤（例えば商品名「ネオアクトロン」）を使
用することができる。混練機による混練は、原料土の脱
気をし含水量及び土質を均一にするために行われる。さ
らに実施例のように、ロールクラッシャーを使用して、
板状に練り込んで良質な原料土にする。
【００１４】混練された原料土は計量の後所定量のセメ
ントが加えられる。セメントが加えられた原料土は圧力
混練機により混練及び圧縮される。
ントが加えられる。セメントが加えられた原料土は圧力
混練機により混練及び圧縮される。
【００１５】セメントと十分に混練された原料土は、次
いで、真空押出機に導入され、ここで真空吸引により脱
気しつつ押出成型して粒状物とされる。この真空吸引に
よる脱気は、密度の高い圧縮強度の大きい固形物とする
ために特に重要である（なお、後述する対比試験参
照）。実施例では、請求項２の発明として規定したよう
に、この脱気押出成型のために、タイル成型品成形用の
真空押出機（例えば高浜工業株式会社の商品名「カジセ
キ ＳＳＥ−３３０」）を用いている。
いで、真空押出機に導入され、ここで真空吸引により脱
気しつつ押出成型して粒状物とされる。この真空吸引に
よる脱気は、密度の高い圧縮強度の大きい固形物とする
ために特に重要である（なお、後述する対比試験参
照）。実施例では、請求項２の発明として規定したよう
に、この脱気押出成型のために、タイル成型品成形用の
真空押出機（例えば高浜工業株式会社の商品名「カジセ
キ ＳＳＥ−３３０」）を用いている。
【００１６】図２は押出成型された粒状物の斜視図で、
図のように、断面円形の粒状物１１、断面四角形の粒状
物１２、断面多角形の粒状物１３などに成型される。
図のように、断面円形の粒状物１１、断面四角形の粒状
物１２、断面多角形の粒状物１３などに成型される。
【００１７】図３は図２の粒状物１１，１２，１３を成
型するためのもので、請求項３の発明として規定したよ
うに、前記真空土練機の押出ダイス２０に所定大きさの
押出孔２１を設けるとともに、切断羽根２２によって所
定長さで切断して粒状物を成型するようにしたものであ
る。なお、切断羽根２２は図示しないモータ等によって
所定速度で回転される。押出孔２１の大きさや形状ある
いは数などは必要により適宜選択されることはいうまで
もない。
型するためのもので、請求項３の発明として規定したよ
うに、前記真空土練機の押出ダイス２０に所定大きさの
押出孔２１を設けるとともに、切断羽根２２によって所
定長さで切断して粒状物を成型するようにしたものであ
る。なお、切断羽根２２は図示しないモータ等によって
所定速度で回転される。押出孔２１の大きさや形状ある
いは数などは必要により適宜選択されることはいうまで
もない。
【００１８】成型された粒状成型物は、焼成されること
なく、乾燥されて骨材粒状物となる。
なく、乾燥されて骨材粒状物となる。
【００１９】次に、この発明製法によって製造された骨
材用粒状物の圧縮強度について述べる。 （ａ）主原料（ケーキ状廃棄泥土）…１００重量部、 （ｂ）セメント…主原料に対して１０重量部 （ｃ）無機系硬化剤…セメントに対して３重量部 上の配合からなる原料を前記実施例の工程によって得た
本発明品のサンプル１，２，３の圧縮強度の測定を行っ
た。なお、サンプルの材齢はいずれも２８日である。
材用粒状物の圧縮強度について述べる。 （ａ）主原料（ケーキ状廃棄泥土）…１００重量部、 （ｂ）セメント…主原料に対して１０重量部 （ｃ）無機系硬化剤…セメントに対して３重量部 上の配合からなる原料を前記実施例の工程によって得た
本発明品のサンプル１，２，３の圧縮強度の測定を行っ
た。なお、サンプルの材齢はいずれも２８日である。
【００２０】 発明品の圧縮強度測定結果（単位はＮ／ｍｍ2） サンプル１ ２０．７ サンプル２ １９．７ サンプル３ ２１．５ 平均値 ２０．６
【００２１】これに対して、対比品として、原料配合を
上と同じとして、真空吸引による脱気をすることなく押
出成型した粒状押出成型品のサンプル４，５，６の圧縮
強度を測定した。
上と同じとして、真空吸引による脱気をすることなく押
出成型した粒状押出成型品のサンプル４，５，６の圧縮
強度を測定した。
【００２２】 対比品の圧縮強度測定結果（単位はＮ／ｍｍ2） サンプル４ ８．７ サンプル５ ６．５ サンプル６ ７．８ 平均値 ７．７
【００２３】上の強度試験の結果のように、この発明製
法による押出し成型品サンプル１，２，３の平均圧縮強
度は２０．６で、これに対して、真空吸引による脱気を
することなく押出成型した対比品サンプル４，５，６の
平均圧縮強度は７．７である。この結果からわかるよう
に、真空押出機による真空吸引によって脱気しつつ押出
成型することにより、圧縮強度が約３倍程度増大する。
法による押出し成型品サンプル１，２，３の平均圧縮強
度は２０．６で、これに対して、真空吸引による脱気を
することなく押出成型した対比品サンプル４，５，６の
平均圧縮強度は７．７である。この結果からわかるよう
に、真空押出機による真空吸引によって脱気しつつ押出
成型することにより、圧縮強度が約３倍程度増大する。
【００２４】この発明によって得られた骨材用粒状物
は、代用砂利として、例えば路盤下地材やパイプ類の配
管埋設用下地材（いわゆるクラッシャーラン）として有
効に用いることができる。なお、骨材用粒状物の圧縮強
度はセメント及び硬化剤の配合量を増すことに増大させ
ることが可能である。
は、代用砂利として、例えば路盤下地材やパイプ類の配
管埋設用下地材（いわゆるクラッシャーラン）として有
効に用いることができる。なお、骨材用粒状物の圧縮強
度はセメント及び硬化剤の配合量を増すことに増大させ
ることが可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、従来
埋め立て以外にほとんど利用法がなかったケーキ状の廃
棄泥土を骨材用粒状物として再利用することができるよ
うになった。特に、この発明によれば、砂利採取汚泥や
建築廃材汚泥等の建築土木分野における廃棄物を主原料
として、再びこれを建築土木分野における基礎製品であ
る骨材用の粒状物とするものであるから、資源の有効利
用の点はもとより、廃棄泥土を搬入したトラックで再び
骨材を搬入できるという、物流の点においても全く斬新
でかつ効率的な資源の再利用が可能となる。
埋め立て以外にほとんど利用法がなかったケーキ状の廃
棄泥土を骨材用粒状物として再利用することができるよ
うになった。特に、この発明によれば、砂利採取汚泥や
建築廃材汚泥等の建築土木分野における廃棄物を主原料
として、再びこれを建築土木分野における基礎製品であ
る骨材用の粒状物とするものであるから、資源の有効利
用の点はもとより、廃棄泥土を搬入したトラックで再び
骨材を搬入できるという、物流の点においても全く斬新
でかつ効率的な資源の再利用が可能となる。
【００２６】しかも、この発明製法は、簡略で大量生産
が簡単に行うことができ、かつ焼成工程がない（無焼
成）ので、経済的でもある。
が簡単に行うことができ、かつ焼成工程がない（無焼
成）ので、経済的でもある。
【図１】この発明の骨材用粒状物の製造工程の一例を示
す概略工程図である。
す概略工程図である。
【図２】この発明の骨材用粒状物の成型例を示す斜視図
である。
である。
【図３】押出ダイス及び切断羽根の一例を示す正面図で
ある。
ある。
【図４】この発明の主原料であるケーキ状廃棄泥土の生
成工程を示す工程図である。
成工程を示す工程図である。
１１，１２，１３ 骨材用粒状物 ２０ 押出ダイス ２１ 押出孔 ２２ 切断羽根
Claims (3)
- 【請求項１】 砂利採取工程等で排出される汚泥水から
泥土分を沈殿させこれを締め固めたケーキ状廃棄泥土を
主原料として骨材用粒状物を得る方法であって、 （ａ）主原料として前記廃棄泥土を１００重量部、
（ｂ）セメントを前記主原料に対して３〜２０重量部、
及び（ｃ）無機系硬化剤を前記セメントに対して２〜５
重量部を（ｄ）必要な水分とともに混合、混練し、この
混合物を真空吸引によって脱気しつつ押出成型して粒状
物となし、これを焼成することなく、乾燥して骨材用粒
状物とすることを特徴とする廃棄泥土を主原料とする骨
材用粒状物の製法。 - 【請求項２】 請求項１において、前記脱気しつつ押出
成型する工程が真空土練機によってなされる廃棄泥土を
主原料とする骨材用粒状物の製法。 - 【請求項３】 請求項２において、前記真空土練機の押
出ダイスに所定大きさの押出孔を設けるとともに所定長
さで切断して粒状物を成型するようにした廃棄泥土を主
原料とする骨材用粒状物の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000240088A JP2002053355A (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | 廃棄泥土を主原料とする骨材用粒状物の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000240088A JP2002053355A (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | 廃棄泥土を主原料とする骨材用粒状物の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002053355A true JP2002053355A (ja) | 2002-02-19 |
Family
ID=18731515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000240088A Pending JP2002053355A (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | 廃棄泥土を主原料とする骨材用粒状物の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002053355A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100932654B1 (ko) | 2009-07-13 | 2009-12-21 | (주)한동알앤씨 | 가공순환골재 조성물 |
| CN114044641A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-15 | 大连理工大学 | 一种以黄河泥沙为原材料的挤压成型骨料及其制备方法 |
-
2000
- 2000-08-08 JP JP2000240088A patent/JP2002053355A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100932654B1 (ko) | 2009-07-13 | 2009-12-21 | (주)한동알앤씨 | 가공순환골재 조성물 |
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