KR101201219B1 - Central control type mist supply device for early stabilization of landfill - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 매립지 사전 안정화를 위한 중앙제어식 수분공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 약액과 물을 에어로졸(Aerosol) 형태로 주입하여 대면적의 매립지내 유기물질들의 생물학적분해를 촉진하여 매립지 사전 안정화를 유도하기 위한 중앙제어식 수분 및 약액 공급장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a centralized water supply device for pre-stabilization of landfill, and more particularly, to inject chemical and water in the form of an aerosol to promote biodegradation of organic substances in a large area of landfill, thereby pre-stabilizing landfill. It relates to a centrally controlled water and chemical liquid supply device for induction.
환경부 조사에 따르면 우리나라의 경우 사용 종료 매립지가 2008년 기준 1,278개소이며, 사용중인 매립지는 220개소에 이르고 있다. 이중 상당부분이 환경부에서 추진하고 있는 ‘순환형매립지 조성사업’과 ‘사용종료매립지(비위생매립지)정비사업’의 대상으로 지속적인 사용종료 매립지에 대한 정비사업이 예상되고 있다.According to a survey by the Ministry of Environment, Korea has 1,278 landfills in 2008 and 220 landfills in use. Many of these projects are expected to continue to be refurbished into the landfill project, which is being promoted by the Ministry of Environment, as well as the landfill project.
또한 이러한 ‘순환형 매립지 정비사업’은 기존 매립지의 수명연장뿐만 아니라 굴착된 가연성폐기물의 재활용(RDF 등)이 가능하도록 연료화공정을 추가하여 버려진 폐기물의 에너지로서 가치를 극대화 시키고 있다.In addition, the 'circular landfill maintenance project' is maximizing the value of energy of discarded wastes by adding fueling process to enable not only the life of existing landfills but also the recycling of excavated combustible wastes (RDF, etc.).
2010년도 개정,신설된 ‘사용종료 매립지 정비지침’과 ‘매립지 순환이용 정비사업 업무지침’에는 대상 매립지의 사전안정화평가(매립가스, 가연성폐기물의 함수율 및 생분해도)를 실시하여 사전안정화 공정 투입여부를 판단하도록 하고 있다.In the 2010 revised and newly-used Landfill Maintenance Guidelines and Landfill Circulation Maintenance Projects, the pre-stabilization assessment (water content and biodegradability of landfill gas, flammable waste) is carried out to pre-stabilize the landfill. To judge.
과거의 사전안정화 공법은 단순히 외부의 공기를 매립지내부에 주입하여 혐기성환경을 호기성으로 치환함으로써 메탄과 악취성분의 발생을 일시적으로 감소시키는 방식과 침출수나 음폐수를 공급하여 유기물질의 생분해를 유도하는 방법이 주를 이루었다. In the past, the pre-stabilization method simply injects external air into the landfill and replaces the anaerobic environment with aerobic to temporarily reduce the generation of methane and odor components, and supplies leachate or effluent to induce biodegradation of organic materials. The way was done.
하지만 기존 기술들은 기술적 한계와 더불어 실제 운영에 있어 심각한 문제를 야기할 수 있다. However, existing technologies, along with technical limitations, can cause serious problems in actual operation.
전자의 경우 외부공기로 인하여 매립장 내부가 호기성으로 치환됨과 동시에 신속한 건조 과정으로 일시적인 메탄과 악취성분 발생이 감소지만, 굴착,선별과정에서의 수분유입이나 자원화과정에서의 과도한 유기물질 함유로 인한 고형연료의 품질저하 및 보관과 운송시 악취발생등과 같은 문제를 야기 시킨다. In the former case, the interior of the landfill is replaced by aerobic air due to external air and the rapid drying process reduces the occurrence of temporary methane and odor components. Cause problems such as poor quality of the product and the occurrence of odors in storage and transportation.
후자의 경우 침출수나 음폐수 공급을 통하여 매립지내부의 생물학적 분해효율을 일정부분 증가 시킬 수는 있지만, 기술적으로 침출수나 음폐수 공급 시 단회로현상(channeling)으로 인한 부분적인 과잉 수분공급과 수분 부족이 발생되어 매립지내 유기물질의 호기성 미생물들에 의한 분해효율을 감소시키며, 특히 과도한 수분공급은 매립지 안정성에도 큰 위협이 될 수 있다. In the latter case, it is possible to increase the biodegradation efficiency in the landfill by supplying leachate or effluent in part, but technically, partial excess water supply and lack of moisture due to channeling during leachate or effluent supply Generated to reduce the decomposition efficiency of aerobic microorganisms of organic matter in the landfill, particularly excessive water supply can be a major threat to landfill stability.
또한, 좁은 영향반경으로 인한 추가적인 시설투자가 요구되며 침출수나 음폐수 운반과 조작과정에서의 악취발생등 운영과정에서 효율성과 경제성이 매우 떨어지게 된다. In addition, additional facility investment is required due to the narrow impact radius, and the efficiency and economic efficiency of the leachate or effluent transport and odor generation during operation are very low.
더욱이, 침출수나 음폐수를 처리하기 위한 방식으로는 효용성이 인정되나, ‘매립지 순환이용 정비사업’ 및 ‘사용종료매립장 정비’에 근거한 매립지 활용성 극대화 및 매립폐기물의 재활용측면에서는 사용종료매립지의 관리기간이 오히려 늘어나고, 매립폐기물 재활용시 과잉의 수분함량을 제거하기 위하여 막대한 에너지비용이 추가로 발생하게 된다.
Moreover, although the utility is recognized as a method for treating leachate or effluent, management of end-use landfill in terms of maximizing landfill utilization and recycling of landfill wastes based on the landfill circulation maintenance project and end-of-use landfill maintenance The period is rather long, and enormous energy costs are incurred to remove excess moisture in landfill waste recycling.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 매립지의 사전 안정화를 위해 공기와 함께 수분과 약액을 에어로졸(Aerosol) 형태로 주입하여 최대한 멀리 넓게 퍼지게 하여 비용을 줄이면서도 매립지를 조기에 호기성 상태로 만들어 안정화시키는 효율은 증대시켜 순환형 매립장 정비사업에 일조할 수 있도록 한 매립지 사전 안정화를 위한 중앙제어식 수분공급장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
The present invention was created in view of the above-described problems in the prior art, and in order to solve this problem, in order to pre-stabilize the landfill injecting water and chemicals in the form of an aerosol (Aerosol) to spread as far as possible to spread the cost Its main purpose is to provide a centrally controlled water supply system for pre-stabilization of landfills, which reduces and improves the efficiency of stabilizing landfills by making them aerobic at an early stage.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 다량으로 송풍되는 공기를 반송수단으로 하여 수분, 또는 수분과 호기성 미생물을 활성화시키는 약액을 에어로졸 형태로 공급하는 공급장치부(100); 공급장치부(100)와 공급관(120)으로 연결되어 다량으로 송풍되는 공기, 상기 공기에 의해 반송된 에어로졸 형태의 수분 또는 약액을 분배하는 분배부(200); 매립지에 항타된 상태로 분배부(200)와 다수의 분배관(220)을 통해 연결되고, 분배부(200)를 통해 공급받은 공기, 상기 공기에 의해 반송된 에어로졸 형태의 수분 또는 약액을 매립지 내부에서 방사상으로 분사하여 주입하는 주입부(300);를 포함하되, 상기 공급장치부(100)는, 20±10m/sec의 유속으로 공기를 다량으로 송풍하는 블로어(110), 수분 또는 약액을 5-10㎛ 크기의 입도를 갖는 에어로졸 형태로 만드는 에어로졸발생기(130), 에어로졸발생기(130)에서 생성된 에어로졸을 공기에 태우도록 에어로졸발생기(130)의 토출측과 공급관(120)을 연결하는 토출관(140), 상기 토출관(140)의 길이 일부에 설치된 개폐밸브(150)를 포함하여 구성되고; 상기 분배부(200)는 하나의 입력과 다수개의 출력을 갖는 분배기(210)이며; 상기 주입부(300)는 매립지에 항타되도록 끝이 뾰족하고 렌스의 본체와 끝(cone)부분이 분리 가능하도록 나사식으로 연결되며, 외주면에는 다수의 분사공(320)이 형성되며 상단에는 분배관(220)이 연결된 주입렌스(310)인 것을 특징으로 하는 매립지 사전 안정화를 위한 중앙제어식 수분공급장치를 제공한다.
The present invention provides a means for achieving the above object, the
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본 발명에 따르면, 미소크기의 수분과 약액을 공기를 통해 반송함으로써 퍼질 수 있는 도달거리가 길기 때문에 다수의 렌스를 사용하지 않고도 매립지 전면적에 걸친 수분 공급이 가능하고, 중앙제어식 공급방식을 통함으로써 제어의 용이성과 효율성도 확보하면서 처리비용도 줄이는 효과를 얻을 수 있다.
According to the present invention, since the reach distance that can be spread by conveying the micro-sized water and the chemical liquid through the air is long, it is possible to supply water throughout the landfill without using a plurality of lances, and is controlled by a centrally controlled supply method. It is possible to reduce the processing cost while ensuring ease of use and efficiency.
도 1은 본 발명에 따른 수분공급장치를 보인 예시도이다.1 is an exemplary view showing a water supply device according to the present invention.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 지금까지 생활폐기물매립장에 적용된 바 없는 에어로졸(Aerosol), 이를 테면 수분이나 약액을 10㎛ 전후의 크기, 더욱 바람직하기로는 최소 5㎛ 의 크기로 잘게 쪼갠 다음 이를 공기에 태워 분사함으로써 도달거리를 최대한 늘리도록 구성된다.The present invention is an aerosol, which has not been applied to a domestic waste landfill so far, such as water or a chemical liquid is chopped into a size of about 10 μm, more preferably at least 5 μm, and then blown into air to reach it. Is configured to increase as much as possible.
이때, 상기 공기에는 무화된 수분인 에어로졸 외에도 약액(매립지를 호기성 상태로 전환할 때 분해를 촉진시키는 호기성 미생물 등을 포함)도 함께 공급될 수 있다.In this case, the air may be supplied with a chemical solution (including aerobic microorganisms that promote decomposition when the landfill is converted into an aerobic state) in addition to the aerosol which is the atomized water.
아울러, 에어로졸 형태로 공기와 함께 분사 공급할 경우, 실험에 따르면 반응기 10m 거리에서 요구되는 수분함수량에 도달하는 시간이 약 30분정도로 공급되는 에어로졸의 량과 주입되는 공기유량에 따라 다양한 조건의 수분 및 약액공급이 가능함을 확인 할 수 있었다.
In addition, when spraying and supplying with air in the form of aerosol, according to the experiment, the time to reach the required water function at a distance of 10 meters is about 30 minutes, depending on the amount of aerosol supplied and the amount of air flow injected water and chemical liquid Supply could be confirmed.
이를 바탕으로, 본 발명은 수분 또는 수분과 약액을 잘게 쪼개어 미립자인 에어로졸 상태로 만들고, 이를 공기를 반송수단으로 하여 공급함으로써 적어도 하나의 렌스가 공급할 수 있는 수분의 반경을 기존 대비 최소 2-3배 이상 넓힐 수 있도록 구성된 것이다.Based on this, the present invention makes a fine aerosol state by dividing the water or the water and the chemical liquid finely, and by supplying the air as a conveying means at least 2-3 times the radius of water that can be supplied by at least one lance It is configured to extend the ideal.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 수분 공급장치는 도 1의 도시와 같이, 공급장치부(100)와, 분배부(200) 및 주입부(300)로 구성된다.More specifically, the water supply device according to the present invention is composed of a
이때, 상기 공급장치부(100)는 수분 또는 수분과 약액을 잘게 쪼개기 위한 장치 구성과, 이를 반송수단인 공기에 실을 수 있는 구성을 포함한다.At this time, the
즉, 상기 공급장치부(100)는 다량의 공기를 분사하는 블로어(110)를 포함한다.That is, the
상기 블로어(110)는 외부공기를 도입하여 토출측을 통해 공급관(120)으로 공기를 분사하는 일종의 송풍 설비이다.The
그리고, 상기 공급관(120)은 상기 분배부(200)와 연결 배관된다.The
아울러, 상기 공급장치부(100)는 에어로졸발생기(130)도 포함한다.In addition, the
상기 에어로졸발생기(130)는 공급된 수분 혹은 수분 및 약액을 10㎛ 전후 크기를 갖는 에어로졸 상태로 만들어 주는 장치로서 이를 테면, 초음파 진동자를 이용한 가습기와 유사하다고 이해하면 좋다.The
또한, 상기 에어로졸발생기(130)에는 도시되지 않았지만, 수분 혹은 약액 공급통이 연결된다.In addition, although not shown, the
뿐만 아니라, 상기 에어로졸발생기(130)의 토출측은 토출관(140)을 통해 상기 블로어(110)에 의해 송풍되는 송풍관인 공급관(120)과 연결된다.In addition, the discharge side of the
이때, 상기 토출관(140)과 공급관(120)의 연결부위는 벤츄리 형태로 구성하면 공급관(120)을 고속으로 진행하는 공기의 유속(블로어의 평균유속은 20±10m/sec 정도임)에 의해 연결부위에서 흡입압이 생기고, 그 흡입압은 자연스럽게 토출관(140)을 통해 토출된 무수히 많은 에어로졸을 송풍되는 공기 중으로 빨아들이며, 이 공기를 반송수단으로 하여 공기의 송풍속도에 맞춰 반송될 수 있게 된다.In this case, when the connection portion between the
덧붙여, 상기 토출관(140)의 길이 일부에 개폐밸브(150)를 더 부가할 수 있는데, 개폐밸브(150)를 잠글 경우 오로지 블로어(110)를 통한 송풍만 가능한 구조를 갖출 수도 있게 된다.In addition, the opening and
이는 블로어(110)의 가동에 의해 송풍되는 공기는 한여름의 경우 최대 80℃에 이를 정도로 상당한 열을 가진 고온의 공기이기 때문에 매립지가 호기성 상태로 전환되었다고 판단되었을 때 개폐밸브(150)를 조작하여 오로지 공기만 송풍하여 건조 기능을 행하도록 제어하는 장점도 제공할 수 있다.This is because the air blown by the operation of the
한편, 상기 공급관(120)의 단부에는 분배부(200)가 설치된다.On the other hand, the
분배부(200)는 분배기(210)를 포함하는데, 분배기(210)는 하나의 입력과 다수개의 출력을 갖는 형태로서, 다수의 분배관(220)을 하나의 공급관(120)에 연결시켜 배관수를 줄이는데 기여할 수 있다.The
즉, 매립지는 굉장히 넓기 때문에 다수의 주입부(300)를 구성하는 주입렌스(310)를 일정간격으로 다수개 구비해야 하는데, 종래의 경우는 각 주입렌스(310)마다 각각 대응되는 공급파이프를 직접 연결하는 형태였으므로 배관수가 증대되고, 설비가 복잡해지는 단점이 있었지만, 본 발명에서는 상기 분배기(210)를 하나의 기점으로 하여 이를 중심으로 다수의 주입렌스(310)가 짧은 거리 내에서 다수의 분배관(220)으로 연결됨으로써 하나의 공급관(120)에 다수의 주입렌스(310)가 연결되는 형태가 되는 것이다.That is, since the landfill is very wide, a plurality of
따라서, 몇 개의 공급관(120)만 구비하여도 처리계획에 맞춘 범위 내의 매립지 크기를 충분히 커버할 수 있게 되어 설비비, 인건비, 자재비 등을 절감하는데 일조할 수 있다.Therefore, even if only a
뿐만 아니라, 도시 하지는 않았지만 각 분배관(220)마다 별도의 개도조절용 밸브를 달아 두면 매립지의 국부별 상태에 따라 부분 공급제어도 가능하게 된다. 물론 이것은 수동 제어가 바람직하지만 제어시스템을 구축하고 전자밸브를 설치할 경우 자동제어도 가능함은 물론이다. 다만, 이 부분은 본 발명의 주된 관심사가 아니므로 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다.In addition, although not shown, if a separate opening adjustment valve is attached to each
한편, 주입부(300)는 주입렌스(310)를 포함한다.Meanwhile, the
주입렌스(310)는 하단이 뾰족한 파이프의 일종으로서, 하단으로부터 일정길이에 걸쳐 다수의 분사공(320)이 형성된다.The
상기 분사공(320)은 방사상으로 형성되며, 주입렌스(310)의 상단에는 분배관(220)의 일단이 연결된다.The
그리고, 상기 주입렌스(310)는 매립지에 일정깊이 항타되어 박힌 상태로 유지된다.In addition, the
아울러, 매립지에 항타하여 일정기간 사용된 주입렌스(310)는 다시 취출된 후 매립지내 다음 안정화 장소에 항타되어 재사용된다.In addition, the
이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같은 작동관계를 갖는다.The present invention having such a configuration has the following operational relationship.
먼저, 매립지 정비사업안에 따라 정해진 위치에 주입렌스(310)를 항타하여 설치개소에 박아 넣는다.First, the
그런 다음, 유량과 속도를 고려하여 분배기(210)를 설치할 적정 위치를 확인한 다음 분배기(210)를 설치한다.Then, after confirming the proper position to install the
이어, 주입렌스(310)와 분배기(210)의 출측을 연결한다.Then, the
이 상태에서, 분배기(210)의 입측과 블로어(110)의 출측을 공급관(120)으로 연결하고, 공급관(120) 상에 에어로졸발생기(130)로부터 생성된 에어로졸(130)를 토출시키는 토출관(140)을 연결한다.In this state, the discharge tube for connecting the inlet side of the
여기에서, 이와 같은 작업순서는 반드시 이 순서로 수행해야 되는 것을 의미하지 않고, 바람직한 예를 예시적으로 설명한 것에 불과한 바, 앞서 설명한 구성들이 상호 연결되어 수분 혹은 수분과 약액이 공급될 수 있는 구조를 갖추면 된다.Here, such a work order does not necessarily mean that the order is to be performed in this order, but merely described a preferred example by way of example, the above-described configuration is interconnected to provide a structure that can be supplied with moisture or moisture and chemical liquids. You have it.
이렇게 하여, 설비의 설치가 완료되면 블로어(110)를 가동하여 공기를 송풍시킨다.In this way, when the installation of the equipment is completed, the
그러면, 공기는 대략 20±10m/sec의 유속으로 공급관(120)을 통해 분배기(210)로 공급되고, 분배기(210)에서 다수의 분배관(220)으로 분배된 후 주입렌스(310)로 공급되며, 주입렌스(310)에서는 분사공(320)을 통해 주입렌스(310)의 반경방향, 즉 방사상으로 분사되게 된다.Then, the air is supplied to the
이때, 에어로졸발생기(130)에서 생성된 다량의 에어로졸은 토출관(140)을 통해 공급관(120) 내부로 유입되고, 공기를 반송수단으로 하여 반송되면서 공기와 함께 매립지 내부에서 분사된다.At this time, a large amount of aerosol generated in the
그런데, 매립지라는 특성상 매립된 쓰레기의 성상이 천차만별이므로 이들 사이의 공극도 다양하다.However, due to the nature of landfills, since the characteristics of landfills vary widely, the gaps between them also vary.
그러나, 분사되는 공기에 태워진 에어로졸은 최소 5 ㎛ 입경을 갖기 때문에 공기가 미치는 범위까지 아주 원거리에 걸쳐 퍼져나가게 된다.However, the aerosol burnt in the injected air has a particle size of at least 5 μm and thus spreads over a very long distance to the extent of the air.
이를 테면, 앞선 실험결과에서와 같이, 최소 영향반경 10m 이상이 된다.For example, as in the previous experiment, the minimum radius of influence is 10m or more.
따라서, 수분과 약액이 매립지 전체면에 걸쳐 고르고 균일하게 퍼지되, 단시간에 이루어지므로 호기성 상태에서 유기물질들의 생물학적 분해효율이 촉진되고, 이로 인해 사전 안정화가 가능해진다.Therefore, the water and the chemical liquid are evenly and evenly spread over the entire landfill surface, and since it is made in a short time, the biodegradation efficiency of organic substances is promoted in an aerobic state, and thus preliminary stabilization is possible.
아울러, 분배기(210)를 조절하여 매립지의 부분별 안정화 상태에 따라 수분과 약액 또는 건조공기를 선택적으로 공급할 수도 있다.In addition, the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 수분공급장치는 이전에 개시되어 있지 않던 에어로졸이라는 개념을 도입하고, 반송수단을 선택하여 반송하는 시스템을 갖춤으로써 수분 공급반경을 더욱 폭넓게 하고 고르게 공급할 수 있어 매립지의 사전 안정화에 탁월한 효과를 제공하게 된다.
As described above, the water supply device according to the present invention adopts the concept of aerosol, which has not been disclosed previously, and has a system for selecting and conveying the conveying means to further widen and evenly supply the water supply radius to the landfill. It provides an excellent effect on the pre-stabilization of.
100 : 공급장치부 110 : 블로어
120 : 공급관 130 : 에어로졸발생기
140 : 토출관 150 : 개폐밸브
200 : 분배부 210 : 분배기
220 : 분배관 300 : 주입부
310 : 주입렌스 320 : 분사공100: supply unit 110: blower
120: supply pipe 130: aerosol generator
140: discharge pipe 150: on-off valve
200: distributor 210: distributor
220: distribution pipe 300: injection portion
310: injection lance 320: injection hole
Claims (6)
상기 공급장치부(100)는, 20±10m/sec의 유속으로 공기를 다량으로 송풍하는 블로어(110), 수분 또는 약액을 5-10㎛ 크기의 입도를 갖는 에어로졸 형태로 만드는 에어로졸발생기(130), 에어로졸발생기(130)에서 생성된 에어로졸을 공기에 태우도록 에어로졸발생기(130)의 토출측과 공급관(120)을 연결하는 토출관(140), 상기 토출관(140)의 길이 일부에 설치된 개폐밸브(150)를 포함하여 구성되고;
상기 분배부(200)는 하나의 입력과 다수개의 출력을 갖는 분배기(210)이며;
상기 주입부(300)는 매립지에 항타되도록 끝이 뾰족하고 렌스의 본체와 끝(cone)부분이 분리 가능하도록 나사식으로 연결되며, 외주면에는 다수의 분사공(320)이 형성되며 상단에는 분배관(220)이 연결된 주입렌스(310)인 것을 특징으로 하는 매립지 사전 안정화를 위한 중앙제어식 수분공급장치.Supply unit 100 for supplying water or a chemical solution for activating the water and aerobic microorganisms in the form of an aerosol by using the air blown in large quantities as a conveying means; A distribution unit (200) connected to the supply unit (100) and the supply pipe (120) for distributing air or a large amount of air, the aerosol-type water or the chemical liquid conveyed by the air; Connected through the distribution unit 200 and the plurality of distribution pipes 220 in the state of being charged to the landfill, the air supplied through the distribution unit 200, the aerosol-type water or chemicals conveyed by the air inside the landfill Injected by radially injecting the injection portion 300; including;
The supply unit 100, the blower 110 for blowing a large amount of air at a flow rate of 20 ± 10m / sec, aerosol generator 130 to make an aerosol form having a particle size of 5-10㎛ water or chemicals In order to burn the aerosol generated by the aerosol generator 130 in the air, the discharge pipe 140 for connecting the discharge side of the aerosol generator 130 and the supply pipe 120, the opening and closing valve installed in a part of the length of the discharge pipe 140 ( 150);
The distributor 200 is a distributor 210 having one input and a plurality of outputs;
The injection portion 300 is connected to the pointed point so as to hit the landfill and the main body and the end (cone) of the lance detachably, a plurality of injection holes 320 is formed on the outer peripheral surface and the distribution pipe on the top Central control type water supply device for pre-stabilization of landfill, characterized in that the 220 is connected injection lance 310.
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CN109985885A (en) * | 2019-04-25 | 2019-07-09 | 湖南现代环境科技股份有限公司 | A kind of bioreactor landfill intensive treatment system and method |
KR20220115284A (en) * | 2021-02-10 | 2022-08-17 | 이엔파트너스 주식회사 | Air injection distribution device for pre-stabilization of landfill |
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2012
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