JP2005319445A - Toilet recyclable by using using microorganism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生屎尿を微生物学的に処理する方法に関する。 The present invention relates to a method for microbiologically treating ginger urine.
従来のリサイクルトイレによる生屎尿の処理方法に大別して二種類ある。加熱乾燥処理と微生物利用処理である。加熱乾燥処理方式では、高額の電気代コストがかかること、乾燥した生屎尿を別途廃棄物として廃棄物処理業者に有料で引き取ってもらう必要がある。さらに悪臭の発生を抑制することは不可能で、プラチナ脱臭装置や活性炭などの物理的処理か化学薬品、芳香剤などで悪臭の抑制を図っているのが現状であるが、多少の抑制はできても、悪臭を根本的に除去することは成功していない。 There are two types of treatment methods for ginger urine using conventional recycling toilets. Heat drying treatment and microorganism utilization treatment. In the heat drying method, high cost of electricity is required, and it is necessary to have the dried ginger urine collected separately as a waste by a waste disposal contractor. Furthermore, it is impossible to suppress the generation of bad odors. Currently, physical treatments such as platinum deodorizers and activated carbon, chemicals, and fragrances are used to control bad odors, but some suppression is possible. However, it has not succeeded in removing the bad odor radically.
微生物を利用したリサイクルトイレでは、発酵菌、酵母、乳酸菌、耐熱土壌菌等を曝気槽に投入し、発酵させることで生屎尿の減容と悪臭の抑制、及び処理水の循環利用を行なっているが、通常1ヶ月〜3ヶ月、長いものでも6ヶ月を経過すると、空中浮遊菌、落下菌などの自然に存在する微生物との間で拮抗を起こし、投入した菌が死滅してしまい、腐敗に転じてメタンガス等の有毒、引火性ガスが発生し、爆発、火災等の危険が生じると共に、循環している処理水が腐敗し、黒く濁ってしまい、かつ悪臭が発生するため、腐敗した汚泥を取り出して別途廃棄物として廃棄物処理業者に有料で引き取ってもらい、装置全体を洗浄して再度注水してやり直すのが通例である。 In recycling toilets using microorganisms, fermenting bacteria, yeast, lactic acid bacteria, heat-resistant soil bacteria, etc. are placed in an aeration tank and fermented to reduce volume of ginger urine, suppress bad odors, and circulate and use treated water. However, usually after 1 to 3 months, even 6 months, even if it is long, it will antagonize with naturally occurring microorganisms such as airborne bacteria and falling bacteria, and the injected bacteria will die, resulting in corruption. Toxic and flammable gases such as methane gas are generated, and there is a danger of explosion, fire, etc., and the circulated treated water rots, becomes cloudy black, and generates a foul odor. It is customary to take it out and have it collected as a separate waste by a waste disposal contractor for a fee, then wash the entire device and re-inject water.
従来の微生物利用によるリサイクルトイレ処理では、腐敗を防ぐことはできず、腐敗するまでの期間をいかに延長するかが課題であった。腐敗した後は、腐敗した汚泥の廃棄物としての別途処理と悪臭がひどく、処理に携わる人間が作業に苦痛を感じるばかりでなく、近隣にまで悪臭が漂い、リサイクルトイレが使用される建築現場や観光地等では、周辺住民や観光客に悪印象を与えてしまい、死活問題になりかねないという重大な問題点があった。さらに腐敗した汚泥には、大腸菌、雑菌、及び病原菌等が発生しており、焼却処理する外なく、二酸化炭素、硫化水素、酸化窒素、メタンガス等が発生し、危険性があると共に、地球温暖化の要因となっているという問題点がある。 In the conventional recycling toilet treatment using microorganisms, it is impossible to prevent corruption, and how to extend the period until it decays is a problem. After rot, separate treatment and bad odor as waste of rotted sludge is severe, not only the people involved in the treatment feel painful in work, but also bad smell in the neighborhood, the construction site where recycling toilet is used In tourist spots, there was a serious problem that could make a bad impression on the residents and tourists in the vicinity, which could be a life and death problem. In addition, the spoiled sludge contains Escherichia coli, miscellaneous bacteria, pathogenic bacteria, etc., and there is no danger of incineration, and carbon dioxide, hydrogen sulfide, nitrogen oxide, methane gas, etc. are generated. There is a problem that it is a factor of.
本発明は、複合発酵法を用いて、リサイクルトイレ処理槽における腐敗を止め、すべての好気性及び嫌気性フザリウム属を不発生にし、好気性微生物群によって発酵を起こさせ、嫌気性微生物群によって合成(嫌気発酵)を起させ、さらに通性嫌気性微生物群によって、発酵と合成を同時に起こさせ、微生物が出す発酵生産物質、及び生理活性物質によって酸化、変敗、腐敗が抑制されることで、抗酸化酵素が発現し、アゾトバクター、アミロバクター、根瘤菌が出て、各微生物群にリレーが起き、連動して活動することによってすべての微生物群が活性化し、腐敗を完全に抑制し、屎尿を水と炭素とガスに分解し、これらの微生物群の働きの中で、好気性乳酸発酵時には、発酵熱が生じ、嫌気性微生物の合成時には、水温が下がり、この往復によってさらにエステルが造られ、抗酸化酵素が高結晶化し、屎尿の分解速度がより速くなる。このようなサイクルを起す微生物を利用したリサイクルトイレを提供することを目的としている。 The present invention uses a combined fermentation method to stop spoilage in a recycling toilet treatment tank, make all aerobic and anaerobic Fusarium genus non-occurring, cause fermentation by aerobic microorganisms, and synthesize by anaerobic microorganisms (Anaerobic fermentation) is caused, and by facultative anaerobic microorganisms, fermentation and synthesis are caused simultaneously, and fermentation production substances produced by microorganisms and bioactive substances suppress oxidation, deterioration, and decay. Antioxidant enzyme is expressed, Azotobacter, Amylobacter, Root-knot fungus comes out, relay occurs in each microbial group, and all the microbial groups are activated by working together, completely suppressing spoilage, Among these microorganisms, the heat of fermentation is generated during aerobic lactic acid fermentation, and the water temperature decreases during the synthesis of anaerobic microorganisms. Furthermore ester made, antioxidant enzymes are highly crystallized, the rate of degradation of human waste is faster by. It aims at providing the recycling toilet using the microorganisms which cause such a cycle.
上記目的を達成するために、本発明においては、複合発酵法を用いて、屎尿処理槽で固形発酵を起こさせ、通常はメタン、アミンの発生を伴う嫌気腐敗を発酵に切り換えるものである。 In order to achieve the above object, in the present invention, a complex fermentation method is used to cause solid fermentation in a wastewater treatment tank and to switch anaerobic rot usually accompanied by generation of methane and amine to fermentation.
複合発酵法とは、情報微生物工学、情報生命工学、分子生物学より構成された、複合微生物動態系解析における複合発酵という科学技術を言い、微生物の機能性と基質性と情報性による発酵法、増殖法、誘導法を用い、単発酵、復発酵、並行復発酵、平衡復発酵、固体(固形)発酵を同時に行い、好気性菌と嫌気性菌及び通性嫌気性菌類のすべての微生物群の共存、共栄、共生を可能にするものである。 The complex fermentation method refers to the science and technology of complex fermentation, which consists of information microorganism engineering, information biotechnology, and molecular biology, in the analysis of complex microorganism dynamics. Fermentation method based on the functionality, substrate and information of microorganisms, Using the growth method and induction method, single fermentation, re-fermentation, parallel re-fermentation, equilibrium re-fermentation, and solid (solid) fermentation are performed simultaneously, and all microorganism groups of aerobic bacteria, anaerobic bacteria and facultative anaerobic fungi It enables coexistence, mutual prosperity, and symbiosis.
そして、共存、共栄、共生が起きることによって、フザリウム属の占有率がゼロになり、酸化、変敗、腐敗を断ち切り、生態系内における微生物群の死滅率がゼロになることによって、すべての微生物群を発酵から合成に導き、生菌数を1ミリリットルあたり10のn乗から無限大とし、同時に生菌数が1種類1ミリリットルあたり10の9乗を超えると、菌のスケールが10分の1以下となり、凝集化(固形化)を生じ、数千種、数万種の増殖が可能となる。これにより、微生物の高密度化が起こり、微生物のDNA核内に一酸化窒素、二酸化窒素及び高分子タンパク結晶による情報接合とエネルギー接合を引き起こし、その結果、微生物間でのDNA融合が生じ、融合微生物による対抗性菌、耐衡性菌により獲得した酵素及びタンパク質の高分子結合結晶が発生し、情報触媒の作用として情報とエネルギーを現生・発現させ、すべての物質、分子、原子レベルに対する分解菌並びに分解酵素を現生させて、環境汚染物質を分解消失するものである。 By coexistence, mutual prosperity, and symbiosis, the occupancy rate of the genus Fusarium becomes zero, cuts off oxidation, deterioration, and corruption, and the mortality rate of microbial groups in the ecosystem becomes zero. If the group is derived from fermentation to synthesis, the number of viable bacteria is changed from 10 n per milliliter to infinity, and at the same time the number of viable bacteria exceeds 10 9 per 1 ml, the scale of the bacteria will be 1/10 As a result, aggregation occurs (solidification), and thousands and tens of thousands of kinds can be grown. This leads to an increase in the density of microorganisms, causing information junction and energy junction by nitric oxide, nitrogen dioxide and polymer protein crystals in the DNA nucleus of the microorganism, resulting in DNA fusion between microorganisms, and fusion Polymer-bonded crystals of enzymes and proteins acquired by microorganisms that are resistant to microorganisms and balance-resistant bacteria are generated, and information and energy are generated and expressed as a function of information catalysis, and decomposed to all substances, molecules, and atomic levels It causes bacteria and degrading enzymes to live and decomposes and eliminates environmental pollutants.
以上のように、本発明によれば、本発明は、複合発酵法を用いて発酵液状化槽、第一発酵槽、第二発酵槽、固型発酵槽、第一発酵合成槽、第二発酵合成槽から第三発酵合成槽及び沈澱槽、貯水槽における腐敗を止め、すべての好気性及び嫌気性フザリウム属を不発生にし、固型発酵槽、及び沈澱槽において固形発酵を起こさせることで、腐敗を発酵に切り換えて悪臭をなくし、二酸化炭素、硫化水素、酸化窒素、酸化硫黄の発生を抑制し、酸素とマイナスイオンを発生させ、屎尿を水と炭素とガスに分解し、汚泥を発生させないという効果を生じるものである。 As described above, according to the present invention, the present invention uses a combined fermentation method to ferment a liquefaction tank, a first fermentation tank, a second fermentation tank, a solid fermentation tank, a first fermentation synthesis tank, and a second fermentation. By stopping the rot in the third fermentation synthesis tank and the sedimentation tank, the water storage tank from the synthesis tank, making all aerobic and anaerobic Fusarium genus non-occurring, and causing solid fermentation in the solid fermentation tank and the precipitation tank, Switch rot to fermentation to eliminate bad odor, suppress the generation of carbon dioxide, hydrogen sulfide, nitrogen oxide and sulfur oxide, generate oxygen and negative ions, decompose manure into water, carbon and gas and do not generate sludge This produces the effect.
さらに前記目的を達成するために、請求項1に記載した本発明のリサイクルトイレシステムは、発酵液状化槽にエアーレーションした状態で水を注入し、満水状態とする。それに糖蜜を発酵液状化槽の容量の0.05%投入し、15分間曝気し、EMBC(複合発酵)固型バイオを水の量に対し重量比0.01%の割合で混合して、1時間曝気し、MLSS菌床を発酵液状化槽内の濃度500ppmになるように投入し、30分曝気する。EMBC培養液を容量の0.1%散布して強曝気とする。発酵液状化槽をオーバーフローした水が移流管を通じて底部に入るように設置された第一発酵槽にエアーレーションした状態で水を注入し、満水状態とする。それに糖蜜を第一発酵槽の容量の0.05%投入し、15分間曝気し、EMBC(複合発酵)固型バイオを水の量に対し重量比0.01%の割合で混合して、1時間曝気し、MLSS菌床を第一発酵槽内の濃度300ppmになるように投入し、30分曝気する。EMBC培養液を容量の0.1%散布して強曝気とする。第一発酵槽をオーバーフローした水が移流管を通じて底部に入るように設置された第二発酵槽にエアーレーションした状態で水を注入し、満水状態とする。それに糖蜜を第二発酵槽の容量の0.05%投入し、1時間曝気し、MLSS菌床を第二発酵槽内の濃度100ppmになるように投入し、30分曝気する。EMBC培養液を容量の0.1%散布して強曝気とする。第二発酵槽をオーバーフローした水が移流管を通じて底部に入るように設置された固型発酵槽にエアーレーションした状態で水を注入し、満水状態とする。EMBC培養液を容量の0.1%散布して微弱曝気とする。固型発酵槽からポンプアップした水が入るように設置された第一発酵合成槽にエアーレーションした状態で水を注入し、満水状態とする。MLSS菌床を第一発酵合成槽内の濃度1000ppmになるように投入し、30分曝気する。EMBC培養液を容量の0.1%散布して曝気し、DOが8.0〜8.5となるようにエアー量を調整する。第一発酵合成槽をオーバフローした水が移流管を通じて底部に入るように設置された第二発酵合成槽、及び第二発酵合成槽の次に同様に設置された第三発酵合成槽をいずれも第一発酵合成槽と同じように準備する。第三発酵合成槽から移流管を通じて沈澱槽の満水時の水面と同じ高さに水が入るように設置された沈澱槽に水を注入し、満水状態とする。沈澱槽からオーバーフローした水が溜まるように設置された貯水槽、及びトイレ内の給水タンク(水と空気を高圧で流出させ、屎尿を便器から第一発酵液状化槽に水洗投入する為のもの)に沈澱槽と同様に満水にしてEMBC培養液を散布して準備する。このすべての準備が終了した後、エアーレーションを維持し、72時間放置した後、通常のトイレとして使用する。使用開始後のエアーレーションを発酵液状化槽中、第一発酵槽強、第二発酵槽中、固型発酵槽微弱、第一発酵合成槽中の強、第二発酵合成槽中、第三発酵合成槽中とし、使用開始後一週間は、朝と晩にEMBC培養液を発酵液状化槽の容量の0.02%をトイレの排水口から投入する。各槽の状態を見ながら、合成を強くしたい場合は、EMBC培養液を投入し、発酵を強くする場合は、EMBC(複合発酵)固型バイオを投入し、沈澱槽内に菌床が溜まってきた場合に、手動で第一発酵合成槽に、さらに溜まる量が増えてきた場合に、手動で発酵液状化槽に移送する。この状態でトイレを使用することによって、発酵液状化槽で発酵が始まり、有機物の液状化が起こり、第一、第二発酵槽で完全発酵が起き、固型発酵槽で嫌気発酵、固型発酵を起こさせ、分解菌並びに分解酵素を現生させ、第一、第二、第三発酵合成槽で複合発酵、発酵合成を起こさせ、沈殿槽で嫌気発酵、固型発酵を起こさせ、さらに分解菌、分解酵素を原生させて、屎尿を水と炭素とガスに分解消失させ、水の減少を補給するのみで、処理水をリサイクルし、汚泥を発生させないことを特徴とするものである。 Furthermore, in order to achieve the said objective, the recycling toilet system of this invention described in
本発明の実施例について添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明である複合発酵リサイクルトイレシステムを説明するための概略横断面図であり、図2は概略平面図、図3は概略縦断面図である。本実施例は、ジェット水洗式トイレを二つ使用し、1日30人〜60人の使用を条件とし、図面のようにトイレ1下部及び背後に屎尿を処理して水をリサイクルするリサイクルトイレシステムを配置し、4tトラックで移送可能としたものである。1.27m3の発酵液状化槽2にブロワー4とエアー配管5を通じ、散気管3でエアーレーションした状態で水を注入し、満水状態とする。それに糖蜜を発酵液状化槽2の容量の0.05%投入し、15分間曝気し、EMBC(複合発酵)固型バイオを水の量に対し重量比0.01%の割合で混合して、1時間曝気し、MLSS菌床を発酵液状化槽2内の濃度500ppmになるように投入し、30分曝気する。EMBC培養液を容量の0.1%散布して強曝気とする。発酵液状化槽2をオーバーフローした水が移流管16を通じて底部に入るように設置された0.65m3の第一発酵槽6にブロワー4とエアー配管5を通じ、散気管3でエアーレーションした状態で水を注入し、満水状態とする。それに糖蜜を第一発酵槽6の容量の0.05%投入し、15分間曝気し、EMBC(複合発酵)固型バイオを水の量に対し重量比0.01%の割合で混合して、1時間曝気し、MLSS菌床を第一発酵槽6内の濃度300ppmになるように投入し、30分曝気する。EMBC培養液を容量の0.1%散布して強曝気とする。第一発酵槽6をオーバーフローした水が移流管16を通じて底部に入るように設置された0.65m3の第二発酵槽7にブロワー4とエアー配管5を通じ、散気管3でエアーレーションした状態で水を注入し、満水状態とする。それに糖蜜を第二発酵槽7の容量の0.05%投入し、1時間曝気し、MLSS菌床を第二発酵槽7内の濃度100ppmになるように投入し、30分曝気する。EMBC培養液を容量の0.1%散布して強曝気とする。第二発酵槽7をオーバーフローした水がマテリアル触媒槽8を通じて入るように設置された0.38m3の固型発酵槽9にブロワー4とエアー配管5を通じ、散気管3でエアーレーションした状態で水を注入し、満水状態とする。EMBC培養液を容量の0.1%散布して微弱曝気とする。固型発酵槽9からポンプ10で汲み上げた水が移送管11を通じて入るように設置された第一発酵合成槽12にブロワー4とエアー配管5を通じ、散気管3でエアーレーションした状態で水を注入し、満水状態とする。MLSS菌床を第一発酵合成槽12内の濃度1000ppmになるように投入し、30分曝気する。EMBC培養液を容量の0.1%散布して曝気し、DOが8.0〜8.5となるようにエアー量を調整する。第一発酵合成槽12をオーバフローした水が移流管16を通じて底部に入るように設置された第二発酵合成槽13、及び第二発酵合成槽13の次に同様に設置された第三発酵合成槽14をいずれも第一発酵合成槽12と同じように準備する。第三発酵合成槽14から移流管17を通じて沈澱槽15の満水時の水面と同じ高さに水が入るように設置された沈澱槽15に水を注入し、満水状態とする。沈澱槽15からオーバーフローした水が溜まるように設置された貯水槽19、及びトイレ1内の給水タンク(水と空気を高圧で流出させ、屎尿を便器から第一発酵液状化槽に水洗投入する為のもの)に沈澱槽15と同様に満水にしてEMBC培養液を散布して準備する。このすべての準備が終了した後、エアーレーションを維持し、72時間放置した後、通常のトイレとして使用する。使用開始後のエアーレーションを発酵液状化槽2中、第一発酵槽6強、第二発酵槽7中、固型発酵槽9微弱、第一発酵合成槽12中の強、第二発酵合成槽13中、第三発酵合成槽14中とし、使用開始後一週間は、朝と晩にEMBC培養液を発酵液状化槽2の容量の0.02%をトイレの排水口から投入する。各槽の状態を見ながら、合成を強くしたい場合は、EMBC培養液を投入し、発酵を強くする場合は、EMBC(複合発酵)固型バイオを投入し、沈澱槽15内に菌床が溜まってきた場合に、手動で第一発酵合成槽12に、さらに溜まる量が増えてきた場合に、手動で発酵液状化槽2に移送する。この状態でトイレを使用することによって、発酵液状化槽2で発酵が始まり、有機物の液状化が起こり、第一発酵槽6、第二発酵槽7で完全発酵が起き、固型発酵槽9で嫌気発酵、固型発酵を起こさせ、分解菌並びに分解酵素を現生させ、第一発酵合成槽12、第二発酵合成槽13、第三発酵合成槽14で複合発酵、発酵合成を起こさせ、沈殿槽15で嫌気発酵、固型発酵を起こさせ、さらに分解菌、分解酵素を原生させて、屎尿を水と炭素とガスに分解消失させ、水の減少を補給するのみで、処理水をリサイクルし、汚泥を発生させないことを特徴とするものである。Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a combined fermentation recycling toilet system according to the present invention, FIG. 2 is a schematic plan view, and FIG. 3 is a schematic vertical cross-sectional view. This embodiment uses two jet flush toilets, and is a recycling toilet system that recycles water by treating urine at the bottom and back of
前記EMBC固型バイオは、米糠90重量%、水5重量%、籾殻2.5重量%、藁2.5重量%からなる材料に、複合発酵状態にある微生物が出す酵素を材料の全体量の3重量%を添加混合し、加湿し、材料の上下切り返しを数回繰り返し、空気中から微生物を混入させて、1ccあたりの微生物数(生菌数)が、107〜108から109に増加させ、菌の死滅を無くし、それによって、1020〜1030へと生菌数が飛躍的に増大し、微生物の高密度化がおき、この状態でしばらく寝かせた後、乾燥させて粉砕したものである。The EMBC solid-type bio is composed of 90% by weight of rice bran, 5% by weight of water, 2.5% by weight of rice husk and 2.5% by weight of rice bran. Add 3% by weight, mix and humidify, repeat the material upside down several times, mix microorganisms from the air, the number of microorganisms per 1cc (viable bacteria number) from 10 7 to 10 8 to 10 9 The number of viable bacteria is greatly increased from 10 20 to 10 30 , the density of microorganisms is increased, and the cells are allowed to sleep for a while in this state, then dried and crushed. Is.
前記EMBC酵素液は、水90重量%、松、笹、梅、無花果、栗、桃、柿の葉から抽出した抽出液6重量%、オカラ3重量%、糖蜜1重量%からなる原液に、空気中から微生物を混入させて、1ccあたりの微生物数(生菌数)が、107〜108から109に増加すると菌の死滅がなくなり、それによって、1020〜1030へと飛躍的に増大し、微生物の高密度化がおき、さらにこの水溶液内で微生物酵素の高濃度化が起き、前記松、笹、無花果、栗、桃、柿の葉に含まれる植物酵素とともに結合結晶化(合成融合)し、誘導体たる抗酸化物質が生成される。この抗酸化物質を含む溶液を濾過して前記酵素液を得るのである。The EMBC enzyme solution is prepared by adding 90% by weight of water, 6% by weight of an extract extracted from pine, persimmon, plum, no flower fruit, chestnut, peach and persimmon leaves, 3% by weight of okara, and 1% by weight of molasses. When microorganisms are mixed from the inside and the number of microorganisms per 1 cc (viable bacteria number) increases from 10 7 to 10 8 to 10 9 , the bacteria are not killed, thereby dramatically increasing to 10 20 to 10 30 The density of microorganisms increases, and the concentration of microbial enzymes increases in this aqueous solution. Combined crystallization (synthesis) with plant enzymes contained in the pine, persimmon, no flower fruit, chestnut, peach and persimmon leaves Fusion), and a derivative antioxidant is produced. The enzyme solution is obtained by filtering the solution containing the antioxidant.
前記MLSS菌床は、屎尿あるいは生活排水を複合発酵技術で処理し、沈澱槽等で嫌気発酵、固型発酵を起こし、MLSSに複合発酵状態にある微生物が付着(着子)し、嫌気性菌類が根付く(着床)ようにし、さらに嫌気性菌類がコロニー化(菌床)したものである。 The MLSS bacterial bed treats manure or domestic wastewater with complex fermentation technology, causes anaerobic fermentation and solid fermentation in a sedimentation tank, etc., and microorganisms in a complex fermentation state adhere (engraft) to MLSS, and anaerobic fungi Is rooted (implantation), and anaerobic fungi are further colonized (fungus bed).
屎尿・汚泥引抜が不要で、悪臭がなく、設置が容易であるので、従来の簡易トイレの主たる用途であった建設現場、イベント会場、山小屋等の用途の他に、体育館等、観光地用、公園等、人が集まる場所のすべてに利用可能である。 Since excrement of urine and sludge is unnecessary, there is no bad smell, and installation is easy, in addition to the use of construction sites, event venues, mountain huts, etc., which were the main uses of conventional simple toilets, for gymnasiums, etc. It can be used in all places where people gather, such as parks.
1 トイレ
2 発酵液状化槽
3 散気管
4 ブロワー
5 エアー配管
6 第一発酵槽
7 第二発酵槽
8 マテリアル触媒槽
9 固型発酵槽
10 ポンプ
11 移送管
12 第一発酵合成槽
13 第二発酵合成槽
14 第三発酵合成槽
15 沈澱槽
16 移流管
17 移流管(第三発酵合成槽から沈澱槽への)
18 返送管
19 貯水槽DESCRIPTION OF
18
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