JPS60118299A - 有機汚泥の改質脱水方法 - Google Patents
有機汚泥の改質脱水方法Info
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- JPS60118299A JPS60118299A JP58225101A JP22510183A JPS60118299A JP S60118299 A JPS60118299 A JP S60118299A JP 58225101 A JP58225101 A JP 58225101A JP 22510183 A JP22510183 A JP 22510183A JP S60118299 A JPS60118299 A JP S60118299A
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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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- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、廃水処理設備（製紙・食品加工）、下水処理
設備及びし尿処理設備等より発生する有機汚泥の改質脱
水方法に係り、特に低含水率でかつ衛生的な脱水ケーキ
として回収することのできる有機汚泥の改質脱水方法を
提供しようとするものである。
設備及びし尿処理設備等より発生する有機汚泥の改質脱
水方法に係り、特に低含水率でかつ衛生的な脱水ケーキ
として回収することのできる有機汚泥の改質脱水方法を
提供しようとするものである。
従来、有機物含有汚泥の改質脱水方法としては、塩化第
２鉄又は硫酸第１鉄等の鉄系の金属塩と消石灰で改質後
真空脱水機で脱水する方法、および高分子凝集剤の添加
後ベルトプレス型脱水機で脱水する方法が良く知られて
いる。しかし、上記鉄塩と消石灰の餅片法は、消石灰を
多量に添加する（汚泥乾燥固形物当り３０〜５０％）た
め、脱水後のケーキ賃が増大しその処分地の確保が問題
になっている。又、消石灰等の無機物が脱水ケーキ中に
多量に残留するため脱水ケーキの発熱量が相対的に低下
することにより、これを焼却処分しようとする場合に多
量の燃料を消費し処理コストの増大をまねく。さらに、
脱水ケーキ中にクロムが含捷・れていると、焼却時に消
石灰の作用によ！ｌ１６価クロムが生成され焼却灰中に
残留する等、極めて重大な問題点のあることが強く認識
されている。
２鉄又は硫酸第１鉄等の鉄系の金属塩と消石灰で改質後
真空脱水機で脱水する方法、および高分子凝集剤の添加
後ベルトプレス型脱水機で脱水する方法が良く知られて
いる。しかし、上記鉄塩と消石灰の餅片法は、消石灰を
多量に添加する（汚泥乾燥固形物当り３０〜５０％）た
め、脱水後のケーキ賃が増大しその処分地の確保が問題
になっている。又、消石灰等の無機物が脱水ケーキ中に
多量に残留するため脱水ケーキの発熱量が相対的に低下
することにより、これを焼却処分しようとする場合に多
量の燃料を消費し処理コストの増大をまねく。さらに、
脱水ケーキ中にクロムが含捷・れていると、焼却時に消
石灰の作用によ！ｌ１６価クロムが生成され焼却灰中に
残留する等、極めて重大な問題点のあることが強く認識
されている。
最近これらの問題点を解消した高分子凝集剤が開発され
、ベルトプレス型脱水機と共に広く使用されてきている
。しかし、高分子凝集剤添加による改質法にも、■高分
子凝集剤が著しく高価であること。■脱水ろ液中に残留
する高分子凝集剤の生命体に与える影響が明確でないこ
と。等の問題点が残されている。さらに、塩化第２鉄と
消石灰の併用法及び高分子凝集剤による改質法により得
られる脱水ケーキの含水率は７０係が限界であり、それ
以下の含水率をうろことは極めて困難である。
、ベルトプレス型脱水機と共に広く使用されてきている
。しかし、高分子凝集剤添加による改質法にも、■高分
子凝集剤が著しく高価であること。■脱水ろ液中に残留
する高分子凝集剤の生命体に与える影響が明確でないこ
と。等の問題点が残されている。さらに、塩化第２鉄と
消石灰の併用法及び高分子凝集剤による改質法により得
られる脱水ケーキの含水率は７０係が限界であり、それ
以下の含水率をうろことは極めて困難である。
しかしながら、さらに低含水率の脱水ケーキを得ようと
すれば、熱処理法あるいは凍結融解法等の手段に頼らざ
るを得ない。熱処理法は、汚泥を反応 内にて１５０〜
２００℃の温度範囲において密閉状態にて煮沸処理する
もので、処理汚泥の脱水性が著しく改善され、得られる
脱水ケーキ含水率は６０チ以下となる。これは、高温高
圧条件のもとて汚泥を処理するため、汚泥の脱水性を阻
害している活性汚泥等の生物細胞が破壊され内部に含ま
れている水分が分離される。その結果低含水率（５０〜
６０チ）の脱水ケーキが得られる。しかし、熱処理法は
上記の長所を有する反面、■固形分より分離した液体が
着色すると共に多量の溶解性有機物を含有するため、そ
の再処理設備を必要とする。■運転・維持管理に熟練を
要する。■連続運転をし、熱回収を行わないとエイ・ル
ギー的に不利となる。等の大きな欠点があり、殆んど普
及していない。又、凍結融解法は、■処理が回分式であ
ること。■多量の電気工ネルキーを必要とすること。■
有機汚泥では改質効果が低い等の欠点があるため、有機
汚泥の改質法としては利用されていない。
すれば、熱処理法あるいは凍結融解法等の手段に頼らざ
るを得ない。熱処理法は、汚泥を反応 内にて１５０〜
２００℃の温度範囲において密閉状態にて煮沸処理する
もので、処理汚泥の脱水性が著しく改善され、得られる
脱水ケーキ含水率は６０チ以下となる。これは、高温高
圧条件のもとて汚泥を処理するため、汚泥の脱水性を阻
害している活性汚泥等の生物細胞が破壊され内部に含ま
れている水分が分離される。その結果低含水率（５０〜
６０チ）の脱水ケーキが得られる。しかし、熱処理法は
上記の長所を有する反面、■固形分より分離した液体が
着色すると共に多量の溶解性有機物を含有するため、そ
の再処理設備を必要とする。■運転・維持管理に熟練を
要する。■連続運転をし、熱回収を行わないとエイ・ル
ギー的に不利となる。等の大きな欠点があり、殆んど普
及していない。又、凍結融解法は、■処理が回分式であ
ること。■多量の電気工ネルキーを必要とすること。■
有機汚泥では改質効果が低い等の欠点があるため、有機
汚泥の改質法としては利用されていない。
一方、オゾンにフッ素に次ぐ強い酸化力を有する気体で
殺菌、脱臭、脱味作用を持つことが知られており、上水
の役菌、下水臭気の脱臭、廃水の処理等に広く用いられ
てｂるが、有機汚泥の改質を目的として使用されている
例は少ない。 特にＥｄｗａｒｄｓによる特許（特開昭
５０−４５４４７＞で揚案された下水処理方法があるが
、これは酸素の豊富な雰囲気の密閉容器内に下水を流通
させ生物学的化学的作用により浄化した後、オゾンによ
シ殺菌・脱色・脱味しようとするもので、オゾンの酸化
力を下水処理に応用した本のであり、有機汚泥の改質を
目的とした本発明とけ本質的に異なるものである。
殺菌、脱臭、脱味作用を持つことが知られており、上水
の役菌、下水臭気の脱臭、廃水の処理等に広く用いられ
てｂるが、有機汚泥の改質を目的として使用されている
例は少ない。 特にＥｄｗａｒｄｓによる特許（特開昭
５０−４５４４７＞で揚案された下水処理方法があるが
、これは酸素の豊富な雰囲気の密閉容器内に下水を流通
させ生物学的化学的作用により浄化した後、オゾンによ
シ殺菌・脱色・脱味しようとするもので、オゾンの酸化
力を下水処理に応用した本のであり、有機汚泥の改質を
目的とした本発明とけ本質的に異なるものである。
本発明は上記従来技術の欠点に鑑み、簡便な般２備と操
作により極めて低含水率でかつ衛生的な月φ水り−キを
得ることを可能とする有機汚泥の改質脱水方法を提供す
ることを目的とする。
作により極めて低含水率でかつ衛生的な月φ水り−キを
得ることを可能とする有機汚泥の改質脱水方法を提供す
ることを目的とする。
本梵明は、廃水処理設備、下水処理設備及びし尿処理設
備等より発生する有機汚泥を改質する方法に係り、沈紐
檜から供給された汚泥に、硫酸°・塩酸等の酸を添加し
汚泥のＰＨを６〜６にｈ１！］整した後密閉容器である
反応装置に投入１７．６〜５ ｋｙ／ ｃ＋＋ｊの加圧
雰囲気下においてオゾンを０．５係以上含有し７、残部
が災貿的に酸素である気体と該ＰＨ囮繁汚泥を６０〜１
２０分間接触混合しオゾンによる汚泥の改質を促進し７
、しかる後その汚泥を大気圧に減圧することなくそのま
ま加圧状態で加圧脱水機にて脱水しようとするもので１
＝、る。ここでオゾンの含有量を２〜６％にすると反応
がより促進される。
備等より発生する有機汚泥を改質する方法に係り、沈紐
檜から供給された汚泥に、硫酸°・塩酸等の酸を添加し
汚泥のＰＨを６〜６にｈ１！］整した後密閉容器である
反応装置に投入１７．６〜５ ｋｙ／ ｃ＋＋ｊの加圧
雰囲気下においてオゾンを０．５係以上含有し７、残部
が災貿的に酸素である気体と該ＰＨ囮繁汚泥を６０〜１
２０分間接触混合しオゾンによる汚泥の改質を促進し７
、しかる後その汚泥を大気圧に減圧することなくそのま
ま加圧状態で加圧脱水機にて脱水しようとするもので１
＝、る。ここでオゾンの含有量を２〜６％にすると反応
がより促進される。
一般に汚泥の脱水性については汚泥の脱水性を阻害して
いる物質の代表的なものは、排水の浄化に使用される活
性汚泥であり処理汚泥の主成分である。活性汚泥はその
周囲及び内部に多量の水分を包含し、かつ活性汚泥を構
成している生物細胞へ強固に結合したゲル状物質を保有
しているため脱水が困難であると考えられている。
いる物質の代表的なものは、排水の浄化に使用される活
性汚泥であり処理汚泥の主成分である。活性汚泥はその
周囲及び内部に多量の水分を包含し、かつ活性汚泥を構
成している生物細胞へ強固に結合したゲル状物質を保有
しているため脱水が困難であると考えられている。
本発明において反応装置内で、オゾンは反応開始剤とし
て作用し酸性条件下では容易に汚泥中の水と反応して、
非常に反応性が富むフリーラジカルを生成する。この生
成したフリーラジカルは汚泥粒子を連続的に攻撃をし、
分子レベルでは汚泥を構成している分子の二重結合等へ
激しく攻撃をして、該物質中の高分子を低分子化する。
て作用し酸性条件下では容易に汚泥中の水と反応して、
非常に反応性が富むフリーラジカルを生成する。この生
成したフリーラジカルは汚泥粒子を連続的に攻撃をし、
分子レベルでは汚泥を構成している分子の二重結合等へ
激しく攻撃をして、該物質中の高分子を低分子化する。
その結果、汚泥の周囲に付着したゲル状物質自身及びゲ
ル状物質と生物細胞を結合しているバインダーが破壊さ
れる。そして細胞膜が破壊されることによシ内部に包含
された水分の脱離を容易にするので本反応装置に後続す
る浮上分離をして脱水工程の後には倹めて低含水率の脱
水ケーキを得ることができる。さらに一連の反応におい
て活性なフＩＪ−ラジカルのみならず、ゲル状物質及び
生物細胞を構成している分子の二重結合等へのオゾンの
親電子性による付加力や酸素のｊＲｔｘ化力により、一
層反応が促進されるのである。
ル状物質と生物細胞を結合しているバインダーが破壊さ
れる。そして細胞膜が破壊されることによシ内部に包含
された水分の脱離を容易にするので本反応装置に後続す
る浮上分離をして脱水工程の後には倹めて低含水率の脱
水ケーキを得ることができる。さらに一連の反応におい
て活性なフＩＪ−ラジカルのみならず、ゲル状物質及び
生物細胞を構成している分子の二重結合等へのオゾンの
親電子性による付加力や酸素のｊＲｔｘ化力により、一
層反応が促進されるのである。
一方、加圧脱水機は炉布によって濾過補供した汚泥に圧
力を加えて脱水する方法で、炉布を戸板ではさみ炉布で
構成したｒ室に汚泥を圧入して濾過する脱水機で））る
。加圧脱水機Ｃ圧搾脱水方式であるから脱水ケーキ含水
率は真空脱水機やベルトプレス型脱水機よりも著しく改
善されることは一般に良く知られている。しかし、加圧
膜、水板で有機汚泥を脱水する場合には炉室に圧入する
だめのポンプを必要とすること、前述の鉄系の金属塩と
消石灰による改質が不可欠の条件となること等の障害の
ため、殆んど普及していないのが現状である。本方式は
、上記欠点を改善ｊ〜、より含水率の低い脱水ケーキを
得るだめの改何脱水方法である。捷ず、汚泥は上記オゾ
ンの作用により脱水性は改善され、無薬注で加圧脱水機
で脱水可能となる。さらにオゾンとの反応条件から汚泥
自体が６〜５ｋｑ／／ｃｄに加圧されているだめ反応終
了後その圧力を利用し加圧脱水機に圧入することができ
、従ってプロセス中の汚泥圧入ポンプを省略し簡素化す
ることができる等多大の効果が得られるのであるＯ この発明の実が１５例を図と共に紛明する。第１図は本
発明による処岬フローチャートを示す。
力を加えて脱水する方法で、炉布を戸板ではさみ炉布で
構成したｒ室に汚泥を圧入して濾過する脱水機で））る
。加圧脱水機Ｃ圧搾脱水方式であるから脱水ケーキ含水
率は真空脱水機やベルトプレス型脱水機よりも著しく改
善されることは一般に良く知られている。しかし、加圧
膜、水板で有機汚泥を脱水する場合には炉室に圧入する
だめのポンプを必要とすること、前述の鉄系の金属塩と
消石灰による改質が不可欠の条件となること等の障害の
ため、殆んど普及していないのが現状である。本方式は
、上記欠点を改善ｊ〜、より含水率の低い脱水ケーキを
得るだめの改何脱水方法である。捷ず、汚泥は上記オゾ
ンの作用により脱水性は改善され、無薬注で加圧脱水機
で脱水可能となる。さらにオゾンとの反応条件から汚泥
自体が６〜５ｋｑ／／ｃｄに加圧されているだめ反応終
了後その圧力を利用し加圧脱水機に圧入することができ
、従ってプロセス中の汚泥圧入ポンプを省略し簡素化す
ることができる等多大の効果が得られるのであるＯ この発明の実が１５例を図と共に紛明する。第１図は本
発明による処岬フローチャートを示す。
図について説明すると、汚泥槽１において分離した汚泥
はＰＨ調整相２へ供給し、この（背向に鎖酸、塩酸等の
酸６を汚泥性状に応じて添加する。
はＰＨ調整相２へ供給し、この（背向に鎖酸、塩酸等の
酸６を汚泥性状に応じて添加する。
ＰＨばろ〜乙になるように攪拌混合をして均一に〜７′
Ｊ望をするのである。この時、嫌気性消化の一段階であ
る酸性発酵を利用し、ＰＨを６〜６に調整してもよい。
Ｊ望をするのである。この時、嫌気性消化の一段階であ
る酸性発酵を利用し、ＰＨを６〜６に調整してもよい。
次には、ＰＨｖｔＡ整汚泥反応装置４に供給し、６〜５
１（〆ｄの加圧雰囲気下においてオゾンを２〜ろ多含有
する気体と６０〜１２０分混合接触することにより改質
をする。
１（〆ｄの加圧雰囲気下においてオゾンを２〜ろ多含有
する気体と６０〜１２０分混合接触することにより改質
をする。
一方、空気、純酸素及び濃縮酸素等の酸素を含有した気
体を酸素源７として、オゾン発生装置８によりオゾンを
２〜ろ多含有した混合気体を製造する。該オゾン含有混
合気体はオゾン加圧装＠９にてろ〜５に区ｄに加圧した
後、反応装＠４へ供維し前記オゾン含有加圧雰囲気を保
持する。反応装置４内において一定時間改質された汚泥
は、大気開放することなくその捷ま加圧脱水機に圧太し
脱水をして脱水ケーキとして排出する。
体を酸素源７として、オゾン発生装置８によりオゾンを
２〜ろ多含有した混合気体を製造する。該オゾン含有混
合気体はオゾン加圧装＠９にてろ〜５に区ｄに加圧した
後、反応装＠４へ供維し前記オゾン含有加圧雰囲気を保
持する。反応装置４内において一定時間改質された汚泥
は、大気開放することなくその捷ま加圧脱水機に圧太し
脱水をして脱水ケーキとして排出する。
第２図において反応装置４の概念図を示す。反応＠１５
１５例汚泥を微粒子に分散はせるための接触装置１２及
び下部に液相を留拌しかつオゾン含有混合気体の浴％ｌ
’ｆを促進するための散気装ｖ１０を備えた円筒形密閉
圧力容器である。汚泥伊給ポング１１でＰＨ３〜乙に調
整したγ７ｉ泥の−Ｗ量を反応槽へ供給した後、液相上
部空間をオゾンを含有した混合気体にて開票を豊富に含
有しかつ圧力６〜５に１Ｍの加圧雰囲気に保持する。該
反応槽下部より汚泥循環ポンプ１０にて引き抜き循環シ
フ、接触装置１２で汚泥を極めて細かな微粒子にして反
応槽内全体に均等分散させ気体相との界面接触面積を大
キくシ、オゾン含有気体と汚促倣粒子とオゾンとの接触
を促進させる。一方液相においては、この反応槽内を加
圧状態に保持することにより、さらにオゾン含有混合気
体を散気してオゾン含有混合気体の７８％を促進させる
。上記汚泥循環により液相表面全体に汚泥粒子が円周方
向に推進力を保有した状態で噴霧され、かつオゾン含有
気体を反応槽下部にて散気することにより、液相表面は
ラジアル方向の流れを起し、さらに液相中には放射流を
透して液相の攪拌を十分に行い、汚泥バｌ子とオゾン・
酸素等との接触頻度を増し、反応を効率よくかつ迅速に
進行させる。
１５例汚泥を微粒子に分散はせるための接触装置１２及
び下部に液相を留拌しかつオゾン含有混合気体の浴％ｌ
’ｆを促進するための散気装ｖ１０を備えた円筒形密閉
圧力容器である。汚泥伊給ポング１１でＰＨ３〜乙に調
整したγ７ｉ泥の−Ｗ量を反応槽へ供給した後、液相上
部空間をオゾンを含有した混合気体にて開票を豊富に含
有しかつ圧力６〜５に１Ｍの加圧雰囲気に保持する。該
反応槽下部より汚泥循環ポンプ１０にて引き抜き循環シ
フ、接触装置１２で汚泥を極めて細かな微粒子にして反
応槽内全体に均等分散させ気体相との界面接触面積を大
キくシ、オゾン含有気体と汚促倣粒子とオゾンとの接触
を促進させる。一方液相においては、この反応槽内を加
圧状態に保持することにより、さらにオゾン含有混合気
体を散気してオゾン含有混合気体の７８％を促進させる
。上記汚泥循環により液相表面全体に汚泥粒子が円周方
向に推進力を保有した状態で噴霧され、かつオゾン含有
気体を反応槽下部にて散気することにより、液相表面は
ラジアル方向の流れを起し、さらに液相中には放射流を
透して液相の攪拌を十分に行い、汚泥バｌ子とオゾン・
酸素等との接触頻度を増し、反応を効率よくかつ迅速に
進行させる。
本発明により得られる効果を以下に列記する０１ 低含
水率高発熱量の脱水ケーキが得られることにより、処分
が従来の改質法に比較し著しく簡便となる。すなわち、
脱水ケーキ容積が従来法の約〆となることから、埋立処
分に要する用地面積が小さくて済む。父、脱水ケーキを
焼却処分しようとすわは、脱水ケーキの保有する熱量を
利用することができるので、焼却燃料が不要となる。
水率高発熱量の脱水ケーキが得られることにより、処分
が従来の改質法に比較し著しく簡便となる。すなわち、
脱水ケーキ容積が従来法の約〆となることから、埋立処
分に要する用地面積が小さくて済む。父、脱水ケーキを
焼却処分しようとすわは、脱水ケーキの保有する熱量を
利用することができるので、焼却燃料が不要となる。
２ 汚泥がオゾンの作用により殺菌されるため、脱水ケ
ーキ中の雑菌が死滅し、そのまま放置しても腐敗せず極
めて衛生的となる。と同時に、オゾンにより悪臭も除去
され、脱水ケーキの取り扱い、保管等が容易となる。
ーキ中の雑菌が死滅し、そのまま放置しても腐敗せず極
めて衛生的となる。と同時に、オゾンにより悪臭も除去
され、脱水ケーキの取り扱い、保管等が容易となる。
６ 汚泥中の水分もオゾンの作用により浄化されるため
、無臭、無菌化されるので衛生的になる。
、無臭、無菌化されるので衛生的になる。
第１図は本発明の処理フローチャート図、第２図は反応
装置概念図である。 ３…酸素供給装置 １４−・・オゾン循環ポンプ １５・・・反 応 槽 第７図 第２図
装置概念図である。 ３…酸素供給装置 １４−・・オゾン循環ポンプ １５・・・反 応 槽 第７図 第２図
Claims (1)
- 下廃水処理設備又はし尿処理設備等より発生する有機汚
泥を改質脱水する方法において、汚泥槽から供給された
汚泥に硫酸、塩酸等の酸を絡加するかもしくは酸性醗酵
によりＰＨを３〜６に調整した後、３〜５驚の加圧雰囲
気下においてオゾンを２〜６％含有し、残存が実質的に
酸素である気体と該ＰＨ調整汚泥を３０〜１２０分混合
接触することにより汚泥の脱水性を改善し、その汚泥を
大気圧に減圧することなくそのまま加圧状態で加圧脱水
機にて脱水することを特徴とする有機汚泥の改質脱水方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58225101A JPS60118299A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 有機汚泥の改質脱水方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58225101A JPS60118299A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 有機汚泥の改質脱水方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60118299A true JPS60118299A (ja) | 1985-06-25 |
Family
ID=16823994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58225101A Pending JPS60118299A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 有機汚泥の改質脱水方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60118299A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003099728A1 (en) * | 2002-05-28 | 2003-12-04 | Hans David Ulmert | Method for treatment of sludge from waterworks and wastewater treament plants |
| US7384555B1 (en) * | 1993-09-22 | 2008-06-10 | Kurita Water Industries Ltd. | Process for biological treatment of aqueous organic wastes |
-
1983
- 1983-11-29 JP JP58225101A patent/JPS60118299A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7384555B1 (en) * | 1993-09-22 | 2008-06-10 | Kurita Water Industries Ltd. | Process for biological treatment of aqueous organic wastes |
| WO2003099728A1 (en) * | 2002-05-28 | 2003-12-04 | Hans David Ulmert | Method for treatment of sludge from waterworks and wastewater treament plants |
| CN1319870C (zh) * | 2002-05-28 | 2007-06-06 | 汉斯·大卫·乌尔默特 | 来自自来水厂和废水处理厂的污泥的处理方法 |
| US7713419B2 (en) | 2002-05-28 | 2010-05-11 | Feralco Ab | Method for treatment of sludge from waterworks and wastewater treatment plants |
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