JP3421905B2 - Wastewater treatment equipment - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、広くは排水処理
装置に関し、特に浄水場において発生する砂ろ過逆洗排
水等の排水処理装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates generally to wastewater treatment equipment, and more particularly to wastewater treatment equipment for sand filtration backwash wastewater and the like generated in water purification plants.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の膜を用いた排水処理装置の一例を
図２に示す。この装置は調整池１からポンプ２によって
送水される汚泥含有排水を受ける原水槽３と、原水槽３
からポンプ４によって送水される汚泥含有水から汚泥を
分離する精密濾過膜または限外濾過膜が装着されている
膜モジュール５と、該膜モジュール５から排出される汚
泥濃縮水を受けて汚泥を沈降させる汚泥沈降槽７からな
っている。原水槽３の底部からはポンプ４を介して膜モ
ジュール５の汚泥含有水入側に配管接続され、濃縮液出
側は汚泥沈降槽７の上部入口に配管接続されている。ま
た、膜濾過水出側は定流量弁６を介して膜濾過水貯槽
（図示されていない。）に接続されており、さらに逆洗
用の圧力空気供給管も膜濾過水出側に接続されている。
汚泥沈降槽７の底部には弁８を介して沈降汚泥引抜管が
接続されており、一方、上縁には上澄水の越流堰が設け
られ、該越流堰の底部からは原水槽３へ上澄水を返送す
る配管が設けられている。この装置にはその他弁や計器
類が設けられている。2. Description of the Related Art An example of a conventional waste water treatment apparatus using a membrane is shown in FIG. This device includes a raw water tank 3 for receiving sludge-containing wastewater sent from a regulating pond 1 by a pump 2, and a raw water tank 3
A membrane module 5 equipped with a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane for separating sludge from sludge-containing water sent by a pump 4 from the sludge, and receiving sludge concentrated water discharged from the membrane module 5 to settle the sludge It consists of a sludge settling tank 7. The bottom of the raw water tank 3 is connected via a pump 4 to the sludge-containing water inlet side of the membrane module 5, and the concentrate outlet side is connected to the upper inlet of the sludge settling tank 7. The membrane filtered water outlet side is connected to a membrane filtered water storage tank (not shown) via a constant flow valve 6, and a backwashing pressure air supply pipe is also connected to the membrane filtered water outlet side. ing.
A settling sludge drawing pipe is connected to the bottom of the sludge settling tank 7 through a valve 8, while a supernatant water overflow weir is provided at the upper edge of the sludge settling tank 7, and the raw water tank 3 is installed from the bottom of the overflow weir. A pipe is provided for returning the clear water. This device is equipped with other valves and instruments.
【０００３】この装置では、浄水場において発生する砂
ろ過逆洗排水等および凝集沈殿池からの引き抜き汚泥等
は、調整池１に導かれる。調整池１内の排水はポンプ２
によって原水槽３へと供給された後、ポンプ４によって
膜モジュール５に供給されてクロスフロー濾過される。
クロスフロー濾過とは膜供給水を膜面に沿って流し、膜
を透過する水が供給水とは直角方向に流れるようにする
濾過方式である。このとき、膜濾過水流量は定流量弁６
によって定流量濾過となり、一方、クロスフロー水であ
る濃縮液は汚泥沈降槽７に導かれる。汚泥沈降槽７内の
汚泥は重力沈降により濃縮され、汚泥沈降槽７底部に沈
殿した濃縮汚泥は、汚泥沈降槽７下部に設けた弁８より
適時排出される。一方、汚泥沈降槽７内の上澄水の越流
堰よりキャリーオーバーして再び原水槽３へ戻る。さら
に、膜表面に濁質成分が堆積することによって膜差圧が
上昇した場合、ポンプ４を停止し、膜濾過側から圧力空
気を導入することによって、膜表面に堆積している濁質
成分を膜表面から剥離させた後、ポンプ４を運転するこ
とで原水槽３内の排水によって膜モジュール５内の汚濁
水を汚泥沈降槽７に供給する逆洗操作を行う。In this apparatus, sand filtration backwash drainage and the like generated in the water purification plant and sludge drawn out from the coagulating sedimentation basin are guided to the regulating basin 1. The drainage in the regulating pond 1 is the pump 2
After being supplied to the raw water tank 3 by means of the pump 4, it is supplied to the membrane module 5 by means of the pump 4 for cross-flow filtration.
The cross-flow filtration is a filtration method in which the water supplied to the membrane is caused to flow along the membrane surface so that the water that permeates the membrane flows in a direction perpendicular to the water supplied. At this time, the membrane filtration water flow rate is controlled by the constant flow valve 6
As a result, constant flow rate filtration is performed, while the concentrated liquid that is cross-flow water is guided to the sludge settling tank 7. The sludge in the sludge settling tank 7 is concentrated by gravity settling, and the concentrated sludge settled at the bottom of the sludge settling tank 7 is discharged from a valve 8 provided below the sludge settling tank 7 in a timely manner. On the other hand, carry over from the overflow weir of the supernatant liquid in the sludge settling tank 7 and return to the raw water tank 3 again. Further, when the transmembrane pressure rises due to the accumulation of turbid components on the membrane surface, the pump 4 is stopped and pressurized air is introduced from the membrane filtration side to remove the turbid components deposited on the membrane surface. After peeling from the membrane surface, the pump 4 is operated to perform the backwash operation of supplying the contaminated water in the membrane module 5 to the sludge settling tank 7 by the drainage in the raw water tank 3.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】浄水場において発生す
る排水を膜を用いてクロスフローろ過処理する場合、汚
泥含有水の汚泥等の固形物濃度（以下、ＴＳ濃度と記
す。）が４％程度以上になると、膜差圧の上昇速度が急
上昇するために逆洗操作を頻繁に行う必要があり、クロ
スフロー水のＴＳ濃度を４％未満とすることが好まし
い。さらに、汚泥沈降槽内の固形物の重力沈降性が悪い
場合には、汚泥沈降槽における重力沈降濃縮効果をほと
んど期待できず、濃縮槽底部に堆積する濃縮汚泥のＴＳ
濃度は４％程度までにしかならない。When the wastewater generated in a water purification plant is subjected to a cross-flow filtration treatment using a membrane, the solid content concentration of sludge containing water (hereinafter referred to as TS concentration) is about 4%. In the above cases, the backwashing operation needs to be frequently performed because the rising speed of the transmembrane pressure increases rapidly, and it is preferable that the TS concentration of the crossflow water be less than 4%. Furthermore, if the solid gravity in the sludge settling tank is poor, the effect of gravity settling and concentration in the sludge settling tank can hardly be expected, and the TS of the concentrated sludge deposited on the bottom of the thickening tank can be expected.
The concentration is only about 4%.
【０００５】上記のように、クロスフロー型膜ろ過装置
においては、膜モジュール内のＴＳ濃度が４％程度未満
でなければ安定した運転ができず、さらに、排水中固形
物の重力沈降性が悪い場合、濃縮槽における重力沈降濃
縮効果をほとんど期待できないため、濃縮槽底部に堆積
する濃縮汚泥のＴＳ濃度は４％程度までにしかならなか
った。As described above, in the cross-flow type membrane filtration device, stable operation cannot be performed unless the TS concentration in the membrane module is less than about 4%, and furthermore, the gravity settling property of the solid matter in the waste water is poor. In this case, since the effect of gravity sedimentation concentration in the concentration tank can hardly be expected, the TS concentration of the concentrated sludge accumulated at the bottom of the concentration tank was only about 4%.
【０００６】しかしながら、後段の汚泥脱水工程への負
荷を軽減するためには、濃縮汚泥のＴＳ濃度はより高い
方が望ましい。However, in order to reduce the load on the subsequent sludge dewatering step, it is desirable that the TS concentration of the concentrated sludge is higher.
【０００７】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、浄水場で発生する排水を膜ろ過
処理する装置において、従来の方法より高いＴＳ濃度の
濃縮汚泥を得ることによって後段の汚泥脱水工程の負荷
を軽減することができる排水処理装置を提供することを
目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and in a device for performing membrane filtration treatment of wastewater generated in a water purification plant, by obtaining a concentrated sludge having a higher TS concentration than conventional methods. An object of the present invention is to provide a wastewater treatment device that can reduce the load of the sludge dewatering process in the latter stage.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明は上記のような
問題点を解決するためになされたもので、クロスフロー
水の出口側に液体サイクロンを設置することによって、
膜ろ過装置への供給水のＴＳ濃度を４％未満に保って安
定運転を可能にすると共に、重力沈降では分離できなか
った固形物を分離することで従来の方法より高いＴＳ濃
度の濃縮汚泥を得ることができるようにしたものであ
る。The present invention has been made to solve the above problems, and by installing a liquid cyclone at the outlet side of cross-flow water,
Keeping the TS concentration of the feed water to the membrane filtration device below 4% to enable stable operation, and to separate the solid matter that could not be separated by gravity settling, the concentrated sludge with a higher TS concentration than the conventional method can be obtained. It is something that can be obtained.
【０００９】すなわち、本発明は、水浄化設備から排出
される汚泥含有排水を受ける原水槽と、該原水槽から送
水される汚泥含有水から汚泥を分離する精密濾過膜また
は限外濾過膜が装着されている膜モジュールと、該膜モ
ジュールから排出される汚泥濃縮水を受けて汚泥を沈降
させる汚泥沈降槽よりなる排水処理装置において、該汚
泥濃縮水の汚泥を分離する液体サイクロンが膜モジュー
ルと汚泥沈降槽の間に設けられていることを特徴とする
排水処理装置を提供するものである。That is, the present invention is equipped with a raw water tank for receiving sludge-containing wastewater discharged from a water purification facility, and a microfiltration membrane or ultrafiltration membrane for separating sludge from sludge-containing water sent from the raw water tank. In a wastewater treatment device comprising a membrane module that is installed and a sludge settling tank that receives sludge concentrated water discharged from the membrane module to settle the sludge, a liquid cyclone that separates the sludge of the sludge concentrated water is used as a membrane module and sludge. The present invention provides a wastewater treatment device characterized in that it is provided between settling tanks.
【００１０】また、上記課題は、上記の装置において、
液体サイクロンで分離された上澄水を原水槽に返送する
ことによってより好ましく達成される。Further, the above problem is that in the above device,
It is more preferably achieved by returning the supernatant water separated by the liquid cyclone to the raw water tank.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態をその一例で
ある図１に示す装置に基づいて説明する。この装置は調
整池１からポンプ２によって送水される汚泥含有排水を
受ける原水槽３と、原水槽３からポンプ４によって送水
される汚泥含有水から汚泥を分離する精密濾過膜または
限外濾過膜が装着されている膜モジュール５と、該膜モ
ジュール５から排出される汚泥濃縮水を受けて汚泥を沈
降させる汚泥沈降槽７と、汚泥沈降槽７の上部に設けら
れた液体サイクロン９からなっている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described based on an apparatus shown in FIG. 1 as an example thereof. This apparatus has a raw water tank 3 for receiving sludge-containing wastewater sent from a regulating pond 1 by a pump 2 and a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane for separating sludge from sludge-containing water sent by a pump 4 from the raw water tank 3. It is equipped with a membrane module 5 installed, a sludge settling tank 7 for receiving sludge concentrated water discharged from the membrane module 5 to settle the sludge, and a liquid cyclone 9 provided above the sludge settling tank 7. .
【００１２】限外濾過膜は、孔径が０．０１〜０．１μ
ｍ程度で、分画分子量が１０００以上、通常１千〜１０
万程度である。本発明に好ましいものは分画分子量が１
万〜１０万程度のものである。材質は酢酸セルロース
系、ポリアクリロニトリル系、ポリアミド−イミド系、
ポリアミド系、ポリスルホン系、ポリフッ化ビニリデン
系、ポリオレフィン系のものなどがあってそのいずれで
もよいが、好ましいものはポリアクリロニトリル系、ポ
リオレフィン系等である。The ultrafiltration membrane has a pore size of 0.01 to 0.1 μm.
m, molecular weight cutoff of 1,000 or more, usually 1,000 to 10
It is about 10,000. The preferred molecular weight of the present invention is 1
It is about 100,000 to 100,000. Materials are cellulose acetate type, polyacrylonitrile type, polyamide-imide type,
Polyamide-based, polysulfone-based, polyvinylidene fluoride-based, and polyolefin-based materials may be used, and any of them may be used, but preferred are polyacrylonitrile-based and polyolefin-based materials.
【００１３】精密濾過膜は、孔径が０．１〜１μｍ程度
のものである。材質は酢酸セルロース系、ニトロセルロ
ース系、ポリ塩化ビニル系、ポリスルホン系、ポリアミ
ド系ポリカーボネート系、ポリプロピレン系、ポリテト
ラフルオロエチレン系のものなどがあって、そのいずれ
も使用しうるが、好ましいものは、ポリプロピレン系、
ポリスルホン系等である。精密ろ過膜あるいは限外ろ過
膜のモジュールの形状は管型あるいは浸潰槽型のいずれ
であってもよい。The microfiltration membrane has a pore size of about 0.1 to 1 μm. Materials include cellulose acetate-based, nitrocellulose-based, polyvinyl chloride-based, polysulfone-based, polyamide-based polycarbonate-based, polypropylene-based and polytetrafluoroethylene-based materials, and any of them can be used, but preferred ones are: Polypropylene type,
For example, polysulfone type. The shape of the module of the microfiltration membrane or the ultrafiltration membrane may be either a tubular type or an immersion tank type.
【００１４】また、これらの濾過膜を装着した装置は複
数を直列あるいは並列に設けてもよい。A plurality of devices equipped with these filtration membranes may be provided in series or in parallel.
【００１５】液体サイクロンは気体用のものとほぼ同様
の構造を有し、同様の原理に基づいて遠心力で分級を行
うものである。構造が簡単で送液ポンプ以外に基本的に
運動部分を有しない。この液体サイクロンは各社から市
販されており、そのなかから適宜用いることができる。The liquid cyclone has a structure almost similar to that for gas, and classifies by a centrifugal force based on the same principle. It has a simple structure and basically has no moving parts other than the liquid feed pump. This liquid cyclone is commercially available from various companies, and any of them can be used appropriately.
【００１６】装置の配管関係としては、原水槽３の底部
からはポンプ４を介して膜モジュール５の汚泥含有水入
側に配管接続され、濃縮液出側は液体サイクロン９の入
口に配管接続されている。液体サイクロン９の下流出口
は汚泥沈降槽７下部に位置しており、上流出口は原水槽
３上部に配管接続されている。また、膜濾過水出側は定
流量弁６を介して膜濾過水貯槽（図示されていない。）
に接続されており、さらに逆洗用の圧力空気供給管も膜
濾過水出側に接続されている。汚泥沈降槽７の底部には
弁８を介して沈降汚泥引抜管が接続されており、一方、
上縁には上澄水の越流堰が設けられ、該越流堰の底部か
らは原水槽３へ上澄水を返送する配管が設けられてい
る。この装置にはその他弁や計器類が設けられている。As for the piping relation of the apparatus, the bottom of the raw water tank 3 is connected to the sludge-containing water inlet side of the membrane module 5 via the pump 4 and the concentrate outlet side is connected to the inlet of the liquid cyclone 9. ing. The downstream outlet of the liquid cyclone 9 is located in the lower part of the sludge settling tank 7, and the upstream outlet is connected to the upper part of the raw water tank 3 by piping. In addition, the membrane-filtered water outlet side is provided with a membrane-filtered water storage tank (not shown) via a constant flow valve 6.
The pressure air supply pipe for backwashing is also connected to the membrane filtration water outlet side. A settling sludge drawing pipe is connected to the bottom of the sludge settling tank 7 via a valve 8.
An overflow weir of the supernatant water is provided at the upper edge, and a pipe for returning the supernatant water to the raw water tank 3 is provided from the bottom of the overflow weir. This device is equipped with other valves and instruments.
【００１７】この装置で処理される汚泥含有排水は、浄
水場において発生する砂ろ過逆洗排水等および凝集沈殿
池からの引き抜き汚泥等である。この排水は調整池１か
らポンプ２によって原水槽３へと供給された後、ポンプ
４によって膜モジュール５に供給されてクロスフロー濾
過される。このとき、膜濾過水流量は定流量弁６によっ
て定流量濾過となり、一方、クロスフロー水である濃縮
液は汚泥沈降槽７内に設置された液体サイクロン９に導
かれる。液体サイクロン９によって排水中の固形物は液
体サイクロン９の底部に濃縮されて、汚泥沈降槽７の底
部に堆積し、汚泥沈降槽７下部に設けた弁８より適時排
出される。一方、液体サイクロン９によって分離された
分離水は原水槽３へ戻る。さらに、膜表面に濁質成分が
堆積することによって膜差圧が上昇した場合、ポンプ４
を停止し、膜濾過側から圧力空気を導入することによっ
て、膜表面に堆積している濁質成分を膜表面から剥離さ
せた後、ポンプ４を運転することで原水槽３内の排水に
よって膜モジュール５内の汚泥水を汚泥沈降槽７に供給
する逆洗操作を行う。The sludge-containing wastewater treated by this apparatus is sand filtration backwash wastewater, etc. generated in a water purification plant, and sludge withdrawn from a coagulating sedimentation tank. This wastewater is supplied from the regulating pond 1 to the raw water tank 3 by the pump 2, and then is supplied to the membrane module 5 by the pump 4 for cross-flow filtration. At this time, the flow rate of the membrane filtration water becomes constant flow rate filtration by the constant flow rate valve 6, while the concentrate, which is crossflow water, is guided to the liquid cyclone 9 installed in the sludge settling tank 7. The solid matter in the wastewater is concentrated on the bottom of the liquid cyclone 9 by the liquid cyclone 9, accumulated on the bottom of the sludge settling tank 7, and discharged from a valve 8 provided below the sludge settling tank 7 in a timely manner. On the other hand, the separated water separated by the liquid cyclone 9 returns to the raw water tank 3. Furthermore, when the transmembrane pressure increases due to the accumulation of turbid components on the membrane surface, the pump 4
And the pressure-air is introduced from the membrane filtration side to separate the turbid components accumulated on the membrane surface from the membrane surface, and then the pump 4 is operated to discharge the membrane in the raw water tank 3. A backwash operation of supplying the sludge water in the module 5 to the sludge settling tank 7 is performed.
【００１８】[0018]
【実施例】図２に示した装置によってＴＳ濃度０．７％
の浄水場排水をクロスフロー水のＴＳ濃度が４％程度と
なるまで運転した場合において、濃縮槽底部から引き抜
いた濃縮汚泥のＴＳ濃度は４％程度となった。これに対
して、図１に示した装置によってＴＳ濃度０．７％の浄
水場排水をクロスフロー水のＴＳ濃度が４％程度となる
まで運転した場合において、濃縮槽底部から引き抜いた
濃縮汚泥のＴＳ濃度は８％程度となった。[Example] TS concentration of 0.7% by the apparatus shown in FIG.
When the effluent from the water treatment plant was operated until the TS concentration of the cross-flow water reached about 4%, the TS concentration of the concentrated sludge extracted from the bottom of the concentration tank was about 4%. On the other hand, when the water purification plant wastewater with 0.7% TS concentration was operated by the device shown in FIG. 1 until the TS concentration of cross-flow water became about 4%, the concentration of sludge extracted from the bottom of the concentration tank was reduced. The TS concentration was about 8%.
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、クロ
スフロー型膜ろ過装置のクロスフロー出口側に液体サイ
クロンを設置するように構成したので高濃度の濃縮汚泥
が得られ、汚泥の脱水工程の設備費および運転費を低減
できる効果がある。As described above, according to the present invention, since the liquid cyclone is installed on the crossflow outlet side of the crossflow type membrane filtration device, a concentrated sludge of high concentration can be obtained and the sludge can be dehydrated. This has the effect of reducing the facility cost and operating cost of the process.
【図１】 本発明の実施態様の一例を装置のフローシー
トである。FIG. 1 is a flow sheet of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】 従来の排水処理装置の一例のフローシートで
ある。FIG. 2 is a flow sheet of an example of a conventional wastewater treatment device.
１ 調整池 ２ ポンプ ３ 原水槽 ４ ポンプ ５ 膜モジュール ６ 定流量弁 ７ 汚泥沈降槽 ８ 弁 ９ 液体サイクロン 1 adjustment pond 2 pumps 3 raw water tank 4 pumps 5 membrane module 6 constant flow valve 7 sludge settling tank 8 valves 9 Hydrocyclone
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０４ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０４Ｂ Ｂ０４Ｃ 9/00 Ｂ０４Ｃ 9/00 Ｃ０２Ｆ 1/44 Ｃ０２Ｆ 1/44 Ｚ 1/52 1/52 Ｋ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C02F 9/00 502 C02F 1/44 C02F 1/52 Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI C02F 9/00 504 C02F 9/00 504B B04C 9/00 B04C 9/00 C02F 1/44 C02F 1/44 Z 1/52 1/52 K ( 58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C02F 9/00 502 C02F 1/44 C02F 1/52
Claims (3)
を受ける原水槽と、該原水槽から送水される汚泥含有水
から汚泥を分離する精密濾過膜または限外濾過膜が装着
されている膜モジュールと、該膜モジュールから排出さ
れる汚泥濃縮水を受けて汚泥を沈降させる汚泥沈降槽よ
りなる排水処理装置において、該汚泥濃縮水の汚泥を分
離する液体サイクロンが膜モジュールと汚泥沈降槽の間
に設けられていることを特徴とする排水処理装置1. A raw water tank for receiving wastewater containing sludge discharged from a water purification facility, and a membrane equipped with a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane for separating sludge from water containing sludge fed from the raw water tank. In a wastewater treatment device comprising a module and a sludge settling tank for receiving sludge concentrated water discharged from the membrane module to settle the sludge, a liquid cyclone for separating sludge of the sludge concentrated water is provided between the membrane module and the sludge settling tank. Wastewater treatment equipment characterized by being provided in
水槽に送られる、請求項１記載の排水処理装置2. The wastewater treatment device according to claim 1, wherein the supernatant water separated by the liquid cyclone is sent to the raw water tank.
空気供給管が接続されている、請求項１または２記載の
排水処理装置3. The wastewater treatment device according to claim 1, wherein a pressure air supply pipe for backwashing is connected to the membrane filtration side of the membrane module.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP09246197A JP3421905B2 (en) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Wastewater treatment equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09246197A JP3421905B2 (en) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Wastewater treatment equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH10277594A JPH10277594A (en) | 1998-10-20 |
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| JP09246197A Expired - Fee Related JP3421905B2 (en) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Wastewater treatment equipment |
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Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
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1997
- 1997-04-10 JP JP09246197A patent/JP3421905B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH10277594A (en) | 1998-10-20 |
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