JP3215619B2 - 浄化装置及びその運転方法 - Google Patents
浄化装置及びその運転方法Info
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- sludge
- treatment
- anaerobic
- oxide film
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Treatment Of Sludge (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は工場や家庭等からの
廃水を浄化する浄化装置の運転方法に関する。
廃水を浄化する浄化装置の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】工場や家庭からの廃水中には、脂肪、タ
ンパク質等の高分子有機物が多量に混在しており、これ
がそのまま川や海に流されると、環境汚染の原因とな
る。そこで、微生物による分解・硝化・脱窒プロセスを
経て窒素成分等をガス化して除去する浄化装置が従来か
ら知られている。
ンパク質等の高分子有機物が多量に混在しており、これ
がそのまま川や海に流されると、環境汚染の原因とな
る。そこで、微生物による分解・硝化・脱窒プロセスを
経て窒素成分等をガス化して除去する浄化装置が従来か
ら知られている。
【０００３】ここで、微生物による処理は好気性処理と
嫌気性処理を繰り返すことで、効率的なサイクルで処理
を行っている。好気性処理では廃水中のアンモニア態窒
素（ＮＨ4 +）を硝酸態窒素（ＮＯ3 -）や亜硝酸態窒素
（ＮＯ2 -）に酸化分解し、また嫌気性処理では、嫌気性
の脱窒菌が有機炭素を用いて、好気性処理で生成された
硝酸態窒素（ＮＯ3 -）や亜硝酸態窒素（ＮＯ2 -）を還元
し窒素ガス（Ｎ2）に変換する。また、嫌気状態では脂
肪やタンパク質等の高分子有機物が低級な分子、例えば
酢酸（ＣＨ3ＣＯＯＨ）にまで分解され、更にこれがメ
タン生成菌によりＣＯ2とＣＨ4にまで分解される。
嫌気性処理を繰り返すことで、効率的なサイクルで処理
を行っている。好気性処理では廃水中のアンモニア態窒
素（ＮＨ4 +）を硝酸態窒素（ＮＯ3 -）や亜硝酸態窒素
（ＮＯ2 -）に酸化分解し、また嫌気性処理では、嫌気性
の脱窒菌が有機炭素を用いて、好気性処理で生成された
硝酸態窒素（ＮＯ3 -）や亜硝酸態窒素（ＮＯ2 -）を還元
し窒素ガス（Ｎ2）に変換する。また、嫌気状態では脂
肪やタンパク質等の高分子有機物が低級な分子、例えば
酢酸（ＣＨ3ＣＯＯＨ）にまで分解され、更にこれがメ
タン生成菌によりＣＯ2とＣＨ4にまで分解される。
【０００４】上記の好気性処理と嫌気性処理を行うに
は、生物処理槽を好気性処理槽と嫌気性処理槽に分ける
手段と、１つの曝気槽で間欠的に曝気運転することで好
気性処理と嫌気性処理とを交互に行う手段とがあり、前
者は菌体管理が容易であるが、装置が大型化し、後者は
この逆である。
は、生物処理槽を好気性処理槽と嫌気性処理槽に分ける
手段と、１つの曝気槽で間欠的に曝気運転することで好
気性処理と嫌気性処理とを交互に行う手段とがあり、前
者は菌体管理が容易であるが、装置が大型化し、後者は
この逆である。
【０００５】そして、曝気槽での間欠運転の切換えの目
安として、ＤＯ値（溶存酸素濃度）やｐＨ値の他に、酸
化還元電位（ＯＲＰ）を運転の制御ファクターとして安
定した生物処理を行うようにした先行技術が知られてい
る。例えば、前記した特開昭６１−５４２９５号公報の
他に特開昭６２−６８５９４号公報、特開昭６２−１６
３７９８号公報、特開昭６２−２８２６９４号公報、特
開昭６２−２８６５９７号公報等がある。
安として、ＤＯ値（溶存酸素濃度）やｐＨ値の他に、酸
化還元電位（ＯＲＰ）を運転の制御ファクターとして安
定した生物処理を行うようにした先行技術が知られてい
る。例えば、前記した特開昭６１−５４２９５号公報の
他に特開昭６２−６８５９４号公報、特開昭６２−１６
３７９８号公報、特開昭６２−２８２６９４号公報、特
開昭６２−２８６５９７号公報等がある。
【０００６】ところで、上述したように廃水を生物的に
処理する装置では多量の余剰汚泥が発生する。斯かる余
剰汚泥は定期的に沈殿槽から取り出して焼却するのが一
般的な浄化装置であるが、処理コストが大きくなる。そ
こで、特公昭６０−３８７３号公報には汚泥貯留槽を設
け、この汚泥貯留槽において余剰汚泥を分解ガス化する
処理方法が提案されている。
処理する装置では多量の余剰汚泥が発生する。斯かる余
剰汚泥は定期的に沈殿槽から取り出して焼却するのが一
般的な浄化装置であるが、処理コストが大きくなる。そ
こで、特公昭６０−３８７３号公報には汚泥貯留槽を設
け、この汚泥貯留槽において余剰汚泥を分解ガス化する
処理方法が提案されている。
【０００７】また、汚泥貯留槽から汚泥を曝気槽に戻し
て、硝化効率を高めるようにした先行技術として、特開
昭６１−５４２９５号公報や特開平２−２８４６９５号
公報に開示されるものがある。
て、硝化効率を高めるようにした先行技術として、特開
昭６１−５４２９５号公報や特開平２−２８４６９５号
公報に開示されるものがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、汚泥
の一部を曝気槽に戻し、更には曝気槽での運転を酸化還
元電位（ＯＲＰ）等を基準として効率よく行っても、発
生する汚泥のほぼ全量を分解ガス化し、汚泥抜取り等の
作業をなくしてメンテナンスフリーとするには、装置全
体を大型化しなければならない。
の一部を曝気槽に戻し、更には曝気槽での運転を酸化還
元電位（ＯＲＰ）等を基準として効率よく行っても、発
生する汚泥のほぼ全量を分解ガス化し、汚泥抜取り等の
作業をなくしてメンテナンスフリーとするには、装置全
体を大型化しなければならない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者は、微生物処理
で発生した余剰汚泥の表面には酸化膜が殻状に形成さ
れ、沈殿槽から余剰汚泥を曝気槽等に戻しても、当該殻
状の酸化膜が強固であると、戻した汚泥粒子を分解する
ことができない。しかしながら、汚泥粒子を超嫌気（Ｏ
ＲＰ≦−１９０ｍＶ）状態にすることで、殻状の酸化膜
は還元され軟らかくなってが破壊され、汚泥粒子に対し
て容易に好気性処理を施すことができ、つまり硝酸態窒
素や亜硝酸態窒素に変換することができるという知見に
基づき本発明をなしたものである。尚、ここにいう破壊
には酸化膜が薄くなって消失する場合も含んだ概念であ
る。
で発生した余剰汚泥の表面には酸化膜が殻状に形成さ
れ、沈殿槽から余剰汚泥を曝気槽等に戻しても、当該殻
状の酸化膜が強固であると、戻した汚泥粒子を分解する
ことができない。しかしながら、汚泥粒子を超嫌気（Ｏ
ＲＰ≦−１９０ｍＶ）状態にすることで、殻状の酸化膜
は還元され軟らかくなってが破壊され、汚泥粒子に対し
て容易に好気性処理を施すことができ、つまり硝酸態窒
素や亜硝酸態窒素に変換することができるという知見に
基づき本発明をなしたものである。尚、ここにいう破壊
には酸化膜が薄くなって消失する場合も含んだ概念であ
る。
【００１０】
【００１１】
【００１２】本発明に係る浄化装置の運転方法は、流量
調整槽からの廃水に微生物によって好気性処理と嫌気性
処理を施し、この微生物による処理が終了した廃水を固
液分離し、沈殿した汚泥の一部を嫌気性処理して汚泥表
面の酸化膜を破壊し、この表面酸化膜が破壊された汚泥
を前記流量調整槽若しくは好気性処理槽に戻すようにし
た。ここで、表面酸化膜が十分に破壊される酸化還元電
位（ＯＲＰ）としては−１９０ｍＶ以下とするのが好ま
しい。
調整槽からの廃水に微生物によって好気性処理と嫌気性
処理を施し、この微生物による処理が終了した廃水を固
液分離し、沈殿した汚泥の一部を嫌気性処理して汚泥表
面の酸化膜を破壊し、この表面酸化膜が破壊された汚泥
を前記流量調整槽若しくは好気性処理槽に戻すようにし
た。ここで、表面酸化膜が十分に破壊される酸化還元電
位（ＯＲＰ）としては−１９０ｍＶ以下とするのが好ま
しい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る浄化装置
の全体構成図であり、浄化装置は上流側から順に、原液
槽１、流量調整槽２、曝気槽３、沈殿槽４、砂濾過槽
５、活性炭槽６及び消毒槽７が設けられ、更に沈殿槽４
の下流側には濾過槽５とは別に超嫌気槽８が設けられて
いる。
図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る浄化装置
の全体構成図であり、浄化装置は上流側から順に、原液
槽１、流量調整槽２、曝気槽３、沈殿槽４、砂濾過槽
５、活性炭槽６及び消毒槽７が設けられ、更に沈殿槽４
の下流側には濾過槽５とは別に超嫌気槽８が設けられて
いる。
【００１４】前記原液槽１には木片等の大きな異物を取
り除くフィルタ９が設けられ、フィルタ９を透過した廃
水がポンプ１０により流量調整槽２に送られ、この流量
調整槽２からポンプ１１にて計量桝１２に廃水を送り、
この計量桝１２を介して曝気槽３に一定量の廃水を供給
して好気性処理と嫌気性処理を施す。
り除くフィルタ９が設けられ、フィルタ９を透過した廃
水がポンプ１０により流量調整槽２に送られ、この流量
調整槽２からポンプ１１にて計量桝１２に廃水を送り、
この計量桝１２を介して曝気槽３に一定量の廃水を供給
して好気性処理と嫌気性処理を施す。
【００１５】曝気槽３の底部には曝気装置１３と攪拌装
置１４が配置され、曝気装置１３から空気を供給するこ
とで曝気槽３内で好気性処理を行い、曝気装置１３の運
転を停止することで曝気槽３内で嫌気性処理を行う。
尚、攪拌装置１４は曝気槽内を速かに好気性雰囲気また
は嫌気性雰囲気にするためのものであり、好気性処理と
嫌気性処理の何れの場合にも運転可能である。
置１４が配置され、曝気装置１３から空気を供給するこ
とで曝気槽３内で好気性処理を行い、曝気装置１３の運
転を停止することで曝気槽３内で嫌気性処理を行う。
尚、攪拌装置１４は曝気槽内を速かに好気性雰囲気また
は嫌気性雰囲気にするためのものであり、好気性処理と
嫌気性処理の何れの場合にも運転可能である。
【００１６】また、曝気槽３における好気性処理と嫌気
性処理の切換えは、曝気槽３内の廃水のＤＯ値、ｐＨ値
を基準とすることもできるが、安定な処理を行うため、
酸化還元電位（ＯＲＰ）を曝気装置１３の運転の切換え
の基準とするのが好ましい。
性処理の切換えは、曝気槽３内の廃水のＤＯ値、ｐＨ値
を基準とすることもできるが、安定な処理を行うため、
酸化還元電位（ＯＲＰ）を曝気装置１３の運転の切換え
の基準とするのが好ましい。
【００１７】具体的に数値をもって示すと、嫌気性処理
は酸化還元電位（ＯＲＰ）が−９０ｍＶ〜−１１０ｍＶ
になるまで行う。これは−９０ｍＶより大きいと、後述
する超嫌気槽８でＯＲＰを−１９０ｍＶ以下としても汚
泥粒子表面に形成された酸化膜を十分に破壊することが
できず、−１１０ｍＶより小さくすると、好気性処理に
切換えたときの硝化作用が阻害され、Ｔ−Ｎ除去率が低
下することによる。
は酸化還元電位（ＯＲＰ）が−９０ｍＶ〜−１１０ｍＶ
になるまで行う。これは−９０ｍＶより大きいと、後述
する超嫌気槽８でＯＲＰを−１９０ｍＶ以下としても汚
泥粒子表面に形成された酸化膜を十分に破壊することが
できず、−１１０ｍＶより小さくすると、好気性処理に
切換えたときの硝化作用が阻害され、Ｔ−Ｎ除去率が低
下することによる。
【００１８】そして、曝気槽３内での好気性処理と嫌気
性処理が終了した廃水はポンプ１５によって沈殿槽４に
送られ、ここで静置することで固液分離され、廃水中の
汚泥１６は沈殿槽４の底部に沈殿する。
性処理が終了した廃水はポンプ１５によって沈殿槽４に
送られ、ここで静置することで固液分離され、廃水中の
汚泥１６は沈殿槽４の底部に沈殿する。
【００１９】沈殿槽４での上澄み液は定量移行装置１７
を介して砂濾過槽５、活性炭槽６及び消毒槽７を介し
て、下水等に放流され、また沈殿槽４の底部に沈殿した
汚泥１６の一部は微生物の栄養源としてポンプ１８で曝
気槽３に戻され、他の一部はポンプ１９で超嫌気槽８に
送られる。
を介して砂濾過槽５、活性炭槽６及び消毒槽７を介し
て、下水等に放流され、また沈殿槽４の底部に沈殿した
汚泥１６の一部は微生物の栄養源としてポンプ１８で曝
気槽３に戻され、他の一部はポンプ１９で超嫌気槽８に
送られる。
【００２０】超嫌気槽８では、汚泥の酸化還元電位（Ｏ
ＲＰ）が−１９０ｍＶ以下になるまで嫌気状態のまま保
持する。酸化還元電位（ＯＲＰ）が−１９０ｍＶ以下に
なると、図２に示すように、汚泥１６の表面酸化膜１６
ａが順次破壊される。尚、図２は表面酸化膜１６ａの破
壊を模式的に示したものであり、実際には表面酸化膜１
６ａが薄くなって消失する場合もあり、ここではこれら
を含めて破壊と称する。
ＲＰ）が−１９０ｍＶ以下になるまで嫌気状態のまま保
持する。酸化還元電位（ＯＲＰ）が−１９０ｍＶ以下に
なると、図２に示すように、汚泥１６の表面酸化膜１６
ａが順次破壊される。尚、図２は表面酸化膜１６ａの破
壊を模式的に示したものであり、実際には表面酸化膜１
６ａが薄くなって消失する場合もあり、ここではこれら
を含めて破壊と称する。
【００２１】このように、表面酸化膜１６ａが破壊され
た汚泥１６は、ポンプ２０及び汚泥戻し管２１を介して
流量調整槽２に戻される。この流量調整槽２は廃水が流
入するため好気状態となっており、表面酸化膜１６ａが
破壊された汚泥１６は、流量調整槽２にてある程度好気
性処理されて一部が硝酸態窒素（ＮＯ3−Ｎ）や亜硝酸
態窒素（ＮＯ2−Ｎ）に変換された状態で曝気槽３に供
給される。
た汚泥１６は、ポンプ２０及び汚泥戻し管２１を介して
流量調整槽２に戻される。この流量調整槽２は廃水が流
入するため好気状態となっており、表面酸化膜１６ａが
破壊された汚泥１６は、流量調整槽２にてある程度好気
性処理されて一部が硝酸態窒素（ＮＯ3−Ｎ）や亜硝酸
態窒素（ＮＯ2−Ｎ）に変換された状態で曝気槽３に供
給される。
【００２２】尚、超嫌気槽８の上澄み液は定量移行装置
２２及び戻し管２３を介して流量調整槽２に戻される。
２２及び戻し管２３を介して流量調整槽２に戻される。
【００２３】具体的な実施例を以下に挙げる。廃水の流
入量を７０ｍ3／日、沈殿槽から曝気槽へ直接返送する
汚泥の量を２４ｍ3／日、超嫌気槽に送る汚泥の量を６
３０リットル／日とし、超嫌気槽でＯＲＰ値が−１９０
ｍＶ〜２１０ｍＶになるまで貯留した汚泥を流量調整槽
に返送したところ、曝気槽の入口における汚泥の成分
は、ＢＯＤ＝５９ｍｇ／リットル、（ＮＨ4−Ｎ2）＝２
１ｍｇ／リットル、（Ｔ−Ｎ）＝２８ｍｇ／リットルで
あったが、沈殿槽からの上澄み液の成分は、（Ｔ−Ｎ）
＝４．８ｍｇ／リットル、（ＮＨ4−Ｎ2）＝２．１ｍｇ
／リットル、（ＮＯ3−Ｎ）＝０．６４ｍｇ／リット
ル、（Ｔ−Ｐ）＝１．１ｍｇ／リットルとなり、十分に
浄化されていることが分る。
入量を７０ｍ3／日、沈殿槽から曝気槽へ直接返送する
汚泥の量を２４ｍ3／日、超嫌気槽に送る汚泥の量を６
３０リットル／日とし、超嫌気槽でＯＲＰ値が−１９０
ｍＶ〜２１０ｍＶになるまで貯留した汚泥を流量調整槽
に返送したところ、曝気槽の入口における汚泥の成分
は、ＢＯＤ＝５９ｍｇ／リットル、（ＮＨ4−Ｎ2）＝２
１ｍｇ／リットル、（Ｔ−Ｎ）＝２８ｍｇ／リットルで
あったが、沈殿槽からの上澄み液の成分は、（Ｔ−Ｎ）
＝４．８ｍｇ／リットル、（ＮＨ4−Ｎ2）＝２．１ｍｇ
／リットル、（ＮＯ3−Ｎ）＝０．６４ｍｇ／リット
ル、（Ｔ−Ｐ）＝１．１ｍｇ／リットルとなり、十分に
浄化されていることが分る。
【００２４】図３は別実施例に係る浄化装置の全体構成
図であり、この実施例にあっては、生物処理槽として１
つの曝気槽を設ける代りに、常時空気が導入されている
好気性処理槽３１と一切空気の導入を断った嫌気性処理
槽３２を併設している。このような構成とすることで、
好気性処理槽３１では好気性菌の管理のみを、嫌気性処
理槽３２では嫌気性菌の管理のみを行えばよいので、管
理が楽になる。
図であり、この実施例にあっては、生物処理槽として１
つの曝気槽を設ける代りに、常時空気が導入されている
好気性処理槽３１と一切空気の導入を断った嫌気性処理
槽３２を併設している。このような構成とすることで、
好気性処理槽３１では好気性菌の管理のみを、嫌気性処
理槽３２では嫌気性菌の管理のみを行えばよいので、管
理が楽になる。
【００２５】
【発明の効果】以上に説明したように本発明の浄化装置
の運転方法によれば、沈殿槽の下流側に設けた超嫌気槽
に沈殿槽から余剰汚泥を導入し、表面の酸化膜が破壊さ
れるまで嫌気性処理（ＯＲＰが−１９０ｍＶ以下）し、
この表面の酸化膜が破壊された汚泥粒子を流量調整槽に
戻すようにしたので、汚泥粒子に対する好気性処理が効
率よく行われ、最終的に汚泥を回収する必要が殆どない
か、全く必要としないものである。
の運転方法によれば、沈殿槽の下流側に設けた超嫌気槽
に沈殿槽から余剰汚泥を導入し、表面の酸化膜が破壊さ
れるまで嫌気性処理（ＯＲＰが−１９０ｍＶ以下）し、
この表面の酸化膜が破壊された汚泥粒子を流量調整槽に
戻すようにしたので、汚泥粒子に対する好気性処理が効
率よく行われ、最終的に汚泥を回収する必要が殆どない
か、全く必要としないものである。
【００２６】また、生物処理槽として、間欠運転可能な
単槽の曝気槽を用いる場合には、浄化装置全体としてコ
ンパクト化を達成することができ、また生物処理槽とし
て、好気性処理槽と嫌気性処理槽を用意する場合には、
菌体の維持管理、更には超嫌気槽へ送り出す汚泥のＯＲ
Ｐ値のコントロールが容易になる。
単槽の曝気槽を用いる場合には、浄化装置全体としてコ
ンパクト化を達成することができ、また生物処理槽とし
て、好気性処理槽と嫌気性処理槽を用意する場合には、
菌体の維持管理、更には超嫌気槽へ送り出す汚泥のＯＲ
Ｐ値のコントロールが容易になる。
【図１】本発明に係る浄化装置の全体構成図
【図２】汚泥の表面酸化膜の破壊の様子を説明した図
【図３】別実施例に係る浄化装置の全体構成図
１…原液槽、２…流量調整槽、３…曝気槽、４…沈殿
槽、５…濾過槽、８…超嫌気槽、１３…曝気装置、１４
…攪拌装置、１６…汚泥、１６ａ…汚泥の表面酸化膜、
２１…汚泥戻し管、３１…好気性処理槽、３２…嫌気性
処理槽。
槽、５…濾過槽、８…超嫌気槽、１３…曝気装置、１４
…攪拌装置、１６…汚泥、１６ａ…汚泥の表面酸化膜、
２１…汚泥戻し管、３１…好気性処理槽、３２…嫌気性
処理槽。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C02F 11/04 C02F 3/28 - 3/30 C02F 3/12
Claims (1)
- 【請求項１】 流量調整槽からの廃水に微生物による好
気性処理と嫌気性処理を施し、この微生物による処理が
終了した廃水を固液分離し、予め汚泥の酸化還元電位
（ＯＲＰ）が−９０ｍＶ〜−１１０ｍＶになるまで行っ
た後に沈殿した汚泥の一部を汚泥の酸化還元電位（ＯＲ
Ｐ）が−１９０ｍＶ以下になるまで嫌気性処理して汚泥
表面の酸化膜の軟化若しくは破壊までを行い、この酸化
膜が軟化若しくは破壊された汚泥粒子に再び好気性処理
を施すようにしたことを特徴とする浄化装置の運転方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP667296A JP3215619B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | 浄化装置及びその運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP667296A JP3215619B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | 浄化装置及びその運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10156395A JPH10156395A (ja) | 1998-06-16 |
| JP3215619B2 true JP3215619B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=11644871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP667296A Expired - Fee Related JP3215619B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | 浄化装置及びその運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3215619B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4841850B2 (ja) * | 2005-03-01 | 2011-12-21 | 住重環境エンジニアリング株式会社 | 有機性排水処理方法及び有機性排水処理装置 |
| CN111807646A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-10-23 | 黑龙江建筑职业技术学院 | 一种污水处理用生物反应器 |
-
1996
- 1996-01-18 JP JP667296A patent/JP3215619B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10156395A (ja) | 1998-06-16 |
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