WO1990003232A1 - Verfahren zur behandlung von mülldeponien - Google Patents

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Hans Richter
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Hans Richter
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B1/00—Dumping solid waste

Definitions

  • the invention relates to a method for treating landfills according to the preamble of claim 1.
  • a water-impermeable layer for example made of clay and a plastic film
  • a pipeline network is laid on the surface of the landfill and a largely gas-tight cover is attached above it.
  • a drainage pipe is laid, from which a pipeline leads to a processing plant, which in turn is connected to the pipeline network laid on the landfill surface.
  • water is fed to the landfill, which largely consists of leachate derived from the vcm drain pipe, which was treated in the treatment plant.
  • the object is to develop the method in such a way that a disturbance in the microbiological degradation is prevented and is even favored in comparison with the known method.
  • Figure 1 shows a section through a landfill to illustrate a first embodiment of the method
  • Figure 2 shows a section corresponding to Figure 1 to illustrate a second embodiment of the method
  • Figure 3 shows a partial section through a newly created landfill to illustrate a section-wise treatment of the landfill.
  • the landfill on its sole 3 has a liquid-tight layer 1, which preferably consists of clay and a plastic film arranged above it.
  • a gravel drainage layer 2 is arranged on this plastic film.
  • the surface of the landfill is largely sealed by a plastic film 5, over which a green humus layer 5 is arranged.
  • a drainage pipe 4 which is connected to a pipeline network 7 laid over the liquid-tight layer 1.
  • the pipes of this pipeline network 7 have openings distributed along their length.
  • a pipeline network 8 Below the surface covering plastic film 5 there is a pipeline network 8, the pipes of which also have openings distributed along their length.
  • the drainage pipe 4 is connected via a line 9 to a distributor 11 and a processing station 12.
  • a line 10 runs from the processing station 12 to the pipeline network 8.
  • An inlet connection 13 is also connected to the processing station.
  • a further line 14 is connected to this, which leads to a combustion chamber 15 of a heat exchanger 16.
  • the other side of the heat exchanger 16 is connected on the one hand to ambient air, on the other hand via a pipe 17 to a compressor 18, the pressure of which side is connected to a pipe 15 with the pipe 9.
  • water is supplied to the pipeline network 8 via the line 10, which water emerges through the openings of the pipes of this pipeline network 8 and thus humidifies the contents of the landfill, and additives can be added to the water via the pipeline connection 13, which degrade them favor the contents in the landfill.
  • the water emerging via the pipeline network 8 collects on the sole 3 and is sucked off via the pipeline network 7 and the drainage pipe 4. The extraction takes place via the pipeline 9. The extracted water is then freed of harmful ingredients in the treatment station 12 and is supplied again to the pipeline network 8 via the pipeline 10.
  • a second treatment phase the compressor 18 is put into operation, as a result of which ambient air is drawn in via the heat exchanger 16 and the pipeline 17.
  • This air is fed to the drainage pipe 4 via the lines 19 and 9 and from there reaches the pipeline network 7.
  • the pressurized air exits through the opening of the pipes of the pipeline network 7 and thus supplies the landfill with oxygen.
  • This air and the fermentation gases formed here from the first and second treatment phases are collected by pipeline network 8 and fed to the combustion chamber 15 of the heat exchanger 16 via the line 14. In this way, the air drawn in by the fan 18 is heated.
  • the first treatment phase with water supply and the second treatment phase with air supply are operated alternately.
  • the water supplied during the first treatment phase can also be heated.
  • a gas dome 20 can be arranged on the top of the landfill, which collects the fermentation gases generated during the first treatment phase and feeds them to the combustion chamber 15. It is burned there.
  • the pipe 10 leads first to this combustion chamber, where the water is heated and then fed to the pipe network 8.
  • two pipe networks 7, 21 are laid over the liquid-tight layer 1 of the sole 3.
  • the pipes of the pipeline network 7 are connected to the drain pipe 4.
  • This drain pipe 4 in turn, is connected to the distributor 11 via the pipeline 9.
  • the pipe 10 leads from the processing station to the pipeline network 8, which in turn is laid under the plastic film 5.
  • the pipeline network 21 laid over the liquid-tight layer 1 is connected to a compressed air line 22 which leads to the heat exchanger 16.
  • the secondary side of the heat exchanger 16 is connected to the compressor 18.
  • a further pipeline network 23 is laid, which opens into a collecting pipe 24, which leads to the combustion chamber 15 of the heat exchanger 16.
  • the pipeline 10 can also be led from the processing station 12 to the heat exchanger 16 before it leads to the pipeline network 8.
  • Leachate is drawn off via the pipeline network 7, the drainage pipe 4 and the pipeline 8 and freed of pollutants in the treatment station 12.
  • the treated leachate is mixed via the pipe socket 13 with additives that degrade the contents of the landfill, and if necessary after heating, this water is fed to the pipe network 8 via the pipe 10, whereby the landfill is moistened.
  • the gases forming in the landfill are collected via the pipeline network 23 and fed to the combustion chamber 15 via the manifold 24 and burned there.
  • the air sucked in by the compressor 18 is heated in the heat exchanger 16 and fed to the pipeline network 21 via the pressure line 22. This air together with the fermentation gases is collected in the pipeline network 23 as described above.
  • the size of the water and air supply can be controlled separately so that the rotting takes place optimally within the landfill.
  • a landfill When a landfill is newly created, it can be divided into individual sections 26, which are separated from one another on all sides by liquid-tight layers 25. If the procedure described with reference to FIG. 2 is followed, pipeline networks 8, 23 are installed at the top of each section 26, and two pipeline networks 7, 21 are laid at the bottom. The pipeline networks 7, 8, 21, 23 of the sections 26 can be acted upon separately by air and water. This is done by means of appropriate slides or throttling elements in the respective feed and discharge lines.
  • the sections 26 can be filled with different ingredients. As soon as a section 26 is filled, the contents can be treated as described before the adjacent section 26 is filled. By treating the sections 26, the treatment can be adapted to the respective ingredients.
  • the air supplied to the landfill can optionally be enriched with oxygen. It is also favorable if the air supplied to the landfill is enriched with carbon dioxide, which has a particularly favorable effect on the growth of microbes which break down inorganic salts.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Zur Behandlung von Mülldeponien wird die Deponie an ihrer Sohle (3) mit einer flüssigkeitsdichten Schicht (1) und an der Oberfläche mit einer Kunststoffolie (5) abgedichtet. Unterhalb der Kunststoffolie wird ein erstes Rohrleitungsnetz (8) und oberhalb der flüssigkeitsdichten Schicht (1) ein zweites Rohrleitungsnetz (7) verlegt. In einem ersten Behandlungszyklus wird Wasser der Deponie über das erste Rohrleitungsnetz (8) zugeführt, die damit durchfeuchtet wird. Das Sickerwasser wird durch das zweite Rohrleitungsnetz (7) gesammelt, aufbereitet und von neuem dem ersten Rohrleitungsnetz (8) zugeführt. In einem zweiten Behandlungszyklus wird dem zweiten Rohrleitungsnetz (7) Druckluft zugeführt, die zusammen mit dem sich in der Deponie entwickelnden Gas über das erste Rohrleitungsnetz (8) abgesaugt wird. Durch die der Deponie zugeführte Luft wird dieser gleichzeitig Sauerstoff zugeführt. Diese Behandlungszyklen wechseln miteinander ab. Das vom ersten Rohrleitungsnetz (8) abgesaugte Gas kann verbrannt werden, wobei die dabei entstehende Wärme zur Erwärmung der der Deponie zugeführten Luft bzw. des der Deponie zugeführten Wassers dient.

Description

Beschreibung Verfahren zur Behandlung von Mülldeponien
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Mülldeponien nach den Oberbegriff des Anspruches 1.
Zur Sanierung bereits vorhandener Mülldeponien ist es bekannt, an der Sohle der Deponie eine Wasserundurchlässige Schicht beispielsweise aus Lehm und einer Kunststoffolie einzubringen. An der Oberfläche der Deponie wird ein Rohrleitungsnetz verlegt und darüber eine weitgehend gasdichte Abdeckung angebracht. Am tiefsten Punkt der Sohle wird ein Drainagerohr verlegt, von dem eine Rohrleitung zu einer Aufbereitungsanlage führt, die wiederfum mit dem auf der Deponieoberfläche verlegten Rohrleitungnetz verbunden ist. über dieses Rohrleitungsnetz wird der Deponie Wasser zugeführt, das zum Groβteil aus dem vcm Drainagerohr abgeleiteten Sickerwasser besteht, das in der Aufbereitungsanlage aufbereitet wurde.
Durch das Feuchthalten findet ein mikrobiologischer Abbau der Inhaltsstoffs statt. Dabei entstehende Gase werden durch Gasdome an der Deponieoberfläche gesammelt. Um den mikrobiologischen Abbau zu begünstigen, können dem Wasser vor seiner Einleitung in die Deponie Inhaltsstoffe zugegeben werden, wie beispielsweise Stickstoff, Kali, Phosphor und Kalk. Um auch Schwermetalle aus der Deponie entfernen zu können, wird das der Deponie zugeführte Wasser sauer eingestellt. Die sich hierbei lösenden Schwernetalle werden dann anschließend in der Aufbereitungsanlage aus dem Sickerwasser ausgeschieden.
Durch die völlige Abdichtung der Deponie an ihrer Oberfläche und an ihrer Sohle findet ein Luftabschluß statt. Dieser Luftabschluß kann dazu führen, daß der aikrobiologische Abbau der Inhaitsstoffe der Deponie gestört oder sogar unterbunden wird.
Es besteht die Aufgabe, das Verfahren so weiterzubilden, daß eine Störung des mikrobiologischen Abbaus verhindert und im Vergleich zum bekannten Verfahren sogar begünstigt wird.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unceransprüchen entnehmbar.
Durch das an sich bekannte Einleiten von Wasser in die Deponie und damit deren Befeuchtung und durch das Einleiten eines Sauerstoff entahltenen Gases, bevorzugt Luft, wird erreicht, daß ein Wachstum sowohl von anaroben sowohl auch von aroben Bakterien stattfindet, was zu einem wirkungsvollen Schadstoffabbau führt.
Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Schnitt durch eine Mülldeponie zur Verdeutlichung eines ersten Ausführungsbeispiels des Verfahrens;
Figur 2 einen der Figur 1 entsprechenden Schnitt zur Verdeutlichung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Verfahrens und
Figur 3 einen Teilschnitt durch eine neu angelegte Deponie zur Verdeutlichung einer sektionsweisen Behandlung der Deponie.
Gemäß zu Figur 1 weist die Deponie an ihrer Sohle 3 eine flüssigkeitsdichte Schicht 1 auf, die bevorzugt aus Lehm und einer darüber angeordneten Kunststoffolie besteht. Auf dieser Kunststoffolie ist eine Kiesdrainageschicht 2 angeordnet. Die Oberfläche der Deponie ist weitgehend abgedichtet durch eine Kunststoffolie 5, über der eine begrünte Humusschicht 5 angeordnet ist. An der tiefsten Stelle der Sohle 3 befindet sich ein Drainagerohr 4, das mit einem über dar fiüssigkeitsdichten Schicht 1 verlegten Rohrieitungsnetz 7 verbunden ist. Die Rohre dieses Rohrleitungsnetzes 7 weisen längs ihrer Länge verteilte Öffnungen auf.
Unterhalb der oberflächenabdeckenden Kunststoffolie 5 verläuft ein Rohrleitungsnetz 8, dessen Rohre ebenfalls längs ihrer Länge verteilte Öffnungen aufweißen.
Das Drainagerohr 4 ist über eine Leitung 9 mit einen Verteiler 11 und einer Aufbereitungsstation 12 verbunden. Von der Aufbereitungsstation 12 verläuft eine Leitung 10 zum Rohrleitungsnetz 8. An der Aufbereitungsstation ist weiterhin ein Zulaufstutzen 13 angeschlossen. An der Oberseite des Rohrieitungsnetz 8 ist diesem angeschlossen eine weitere Leitung 14, die zu einer Brennkammer 15 eines Wärmetauschers 16 führt. Die andere Seite des Wärmetauschers 16 ist einerseits mit Umgebungsluft verbunden, andererseits über eine Rohrleitung 17 mit einem Kompressor 18, dessen Druck seite an eine Rohrleitung 15 mit dem Rohr 9 verbunden ist.
In einer ersten Behandlungsphase der Deponie wird über die Leitung 10 dem Rohrleitungsnetz 8 Wasser zugeführt, das über die Öffnungen der Rohre dieses Rohrleitungsnetztes 8 austritt und es somit den Inhalt der Deponie befeuchtet, über den Rohrleitungsstutzen 13 können den Wasser Zusätze beigegeben werden, die einem Abbau der Inhaltsstcffe in der Deponie begünstigen. Das über das Rohrleitungsnetz 8 austretende Wasser sammelt sich an der Sohle 3 und wird über das Rohrleitungsnetz 7 und das Drainagerohr 4 abgesaugt. Die Absaugung erfolgt hierbei über die Rohrleitung 9. Das abgesaugte Wasser wird sodann in der Aufbereitungsstation 12 von schädlichen Inhaltsstoffen befreit und über die Rohrleitung 10 von neuem dem Rohrieitungsnetz 8 zugeführt.
In einer zweiten Behandiungsphase wird der Kompressor 18 in Betrieb gesetzt, wodurch Umgebungsluft über den Wärmetauscher 16 und die Rohrleitung 17 angesaugt wird. Diese Luft wird über die Leitungen 19 und 9 dem Drainagerohr 4 zugeführt und gelangt von dort in das Rohrieitungsnetz 7. Die unter Druck stehende Luft tritt über die Öffnung der Rohre des Rohrleitungsnetzes 7 aus und versorgt somit die Deponie mit Sauerstoff. Diese Luft und die hierbei gebildeten Faulgase aus der ersten und zweiten Behandiungsphase werden von Rohrieitungsnetz 8 gesammelt und über die Leitung 14 der Brennkammer 15 des Wärmetauschers 16 zugeführt. Auf diese Weise wird die vom Gebläse 18 angesaugte Luft erwärmt. Die erste Behandlungsphase mit Wasserzufuhr und die zweite Behandlungsphase mit Luftzufuhr werden im Wechsel betrieben.
Das während der ersten Behandlungsphase zugeführte Wasser kann ebenfalls erwärmt werden. Zu diesem Zweck kann an der Oberseite der Deponie ein Gasdom 20 angeordnet werden, der die während der ersten Behandlungsphase entstehenden Faulgase sammelt und der Brennkammer 15 zuführt. Es wird dort verbrannt. Die Rohrleitung 10 führt zuerst zu dieser Brennkammer, wo das Wasser erwärmt und sodann dem Rohrleitungsnetz 8 zugeführt wird.
Gemäß Figur 2 sind über der flüssigkeitsdichten Schicht 1 der Sohle 3 zwei Rchrleitungsnetze 7, 21 verlegt. Die Röhrt des Rohleitungsnetzes 7 stehen in Verbindung mit dem Drainagerohr 4. Dieses Drainagerohr 4 ist wiederum, über die Rohrleitung 9 verbunden mit dem Verteiler 11. Von der Aufbereitungsstation führt wie vor beschrieben das Rohr 10 zu dem Rohrieitungsnetz 8, das wiederum unter der Kunststoffolie 5 verlegt ist. Das über der flüssigkeitsdichten Schicht 1 verlegte Rohrieitungsnetz 21 steht in Verbindung mit einer Druckluftleitung 22, die zum Wärmetauscher 16 führt. Die Sekundärseite des Wärmetauschers 16 ist verbunden mit dem Kompressor 18.
Auf der Deponieoberfläche unterhalb der Kunststoffolie
5 ist neben dem Rohrieitungsnetz 8 ein weiteres Rohrieitungsnetz 23 verlegt, das in einem Sammelrohr 24 mündet, das zur Brennkammer 15 des Wärmeaustauschers 16 führt.
Wie schon zuvor beschrieben, kann die Rohrleitung 10 von der Aufbereitungsstation 12 ebenfalls zum Wärmeaustauscher 16 geführt werden, bevor sie zum Rohrnetz 8 führt.
Mit dieser Anordnung ist es möglich, beide Behandlungszyklen gleichzeitig ablaufen zu lassen. Über das Rohrieitungsnetz 7, das Drainagerohr 4 und die Rohleitung 8 wird Sickerwasser abgesaugt und in der Aufbereitungsstation 12 von Schadstoffen befreit. Das aufbereitete Sickerwasser wird über den Rohrleitungsstutzen 13 mit Zusatzstoffen vermischt, die Inhaltsstoffe der Deponie abbauen, über die Rohrleitung 10 gegebenfalls nach Erwärmung wird dieses Wasser dem Rohrieitungsnetz 8 zugeführt, womit die Deponie befeuchtet wird.
Die in der Deponie sich bildenden Gase, werden über das Rohrieitungsnetz 23 gesammelt und über die Sammelleitung 24 der Brennkammer 15 zugeführt und dort verbrannt. Die vom Kompressor 18 angesaugte Luft wird im Wärmetauscher 16 erwärmt und über die Druckleitung 22 dem Rohrieitungsnetz 21 zugeführt. Diese Luft zusammen mit den Faulgasen wird wie vorbeschrieben im Rohrieitungsnetz 23 gesammelt.
Die Größe der Wasse- und Luftzufuhr kann getrennt jeweils so gesteuert werden, daß die Verrottung innerhalb der Deponie optimal abläuft.
Es ist möglich, die Rohrsystet 7, 8, 21, 23 einzeln oder alle in Sektionen zu unterteilen, wobei die einzelnen Sektionen durch Filter- oder Drosselelemente voneinander abgetrennt bzw. unterschiedlich stark mit Luft und/oder Wasser beaufschlagt werden könne. Auf diese Weise ist es möglich, die Deponie z. B. in eine linke und eine rechte Sektion zu unterteilen. Diese Sektionen können dann z. B. nur mit Luft oder nur mit Wasser oder nur mit unterschieldichen Luft- und Wasseranteilen beaufschlagt werden. Hierdurch an einem unterschiedlichen Aufbau der Deponie und der unterschiedlichen Verrottbarkeit von den Inhaltsstoffen Rechnung getragen werden. Dieses setzt natürlich voraus, daß der Aufbau der Deponie bekannt ist.
Bei der Neuanlagen einer Deponie kann diese in einzelne Sektionen 26 unterteilt werden, die durch flüssigkeitsdichte Schichten 25 allseits voneinander getrennt sind. Wird entsprechend dem anhand der Figur 2 beschriebenen Verfahren vorgegangen, dann werden bei jeder Sektion 26 oben Rohrleitungsnetze 8, 23 und unten zwei Rohrleitungsnetze 7, 21 verlegt. Die Rohrleitungsnetze 7, 8, 21, 23 der Sektionen 26 sind getrennt voneinander mit Luft und Wasser beaufschlagbar. Dies erfolgt durch entsprechende Schieber bzw. Drosselorgane in den jeweiligen Zu- und Ableitungen.
Die Sektionen 26 können mit unterschiedlichen Inhaltsstoffen gefüllt werden. Sobald eine Sektion 26 gefüllt ist, kann begonnen werden, deren Inhalt wie vorbeschrieben zu behandeln, bevor die benachbarte Sektion 26 gefüllt ist. Durch die Behandlung der Sektionen 26 kann die Behandlung den jeweiligen Inhaltsstoffen angepaßt werden.
Die vorerwähnte Erwärmung der Deponie zugeführten Luft bzw. die vorerwähnte Erwärmung des der Deponie zugeführten Wassers begünstigt die Verrottung in erheblichem Maße. Gleichzeitig kann dadurch das Faulgas abgefackelt werden.
Sind in der Deponie örtliche überhitzungen feststellbar, die zu Schwelbrand führen könnten, dann wird bevorzugt der Deponie in diesem Bereich nicht erwärmtes Wasser zugeführt.
Die der Deponie zugeführte Luft kann gegebenfalis mit Sauerstoff angereichert werden. Es ist auch günstig, wenn die der Deponie zugeführte Luft mit Kohlendioxid angereichert wird, was sich insbesondere günstig auf das Wachstum von Mikroben auswirkt, die anorganische Salze abbauen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Behandlung von Mülldeponien, die an ihrer Oberfläche ein erstes Rohrleitungsnetz (8) und darüber eine weitgehend gasdichte Abdeckung (5) aufweisen und an deren Sohle (3) mindestens ein Drainagerohr (4) angeordnet ist, über das erste Rohrieitungsnetz (8) Wasser in die Deponie eingeleitet wird, das zum Großteil aus dem Drainagerohr (4) abgeleitetem Sickerwasser besteht, das vor seiner Einleitung aufbereitet und mit Inhaltsstoffen der Deponie abbauende Zusätzen vermischt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß an der Sohle (3) ein zweites Rohleitungsnetz (7, 21) eingebracht wird, über das ein Sauerstoff enthaltendes Gas eingeleitet wird und unterhalb der gasdichten Abdeckung (5) aus der Deponie austretendes Gas gesammelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, daß das zweite Rohleitungsnetz (7) an das Drainagerohr (4) angeschlossen wird, in das im Wechsel mit der Sickerwasserableitung Gas eingeleitet wird und das erste Rohrieitungsnetz (8) im Wechsel mit der Wassereinleitung zu Gasabsaugung dient.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, daß neben dem ersten Rohrleitungsnetz (8) ein drittes Rohleitungnetz (23) unterhalb der gasdichten Abdeckung (5) vorgesehen ist, das zur Gasabsaugung dient und das Einleiten von Gas über das zweite Rohrleitungsnetz (21) gleichzeitig mit dem Einleiten von Wasser über das erste Rohrleitungsnetz (8) erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Rohrieitungsnetze (7, 8, 21, 23) jeweils in Sektionen (26) unterteilt sind und die Sektionen getrennt voneinander betrieben werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, daß die Sektionen (26) vertikal weitgehend gasdicht voneinander getrennt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, daß in der Deponie weitere horizontale weitgehend gasdicht voneinander getrennte Sektionen (26) gebildet werden, die jeweils mindestens ein erstes und ein zweites Rohrieitungsnetz (7, 8), ein Drainagerohr (4) und eine Gassammeleinrichtung (14, 24) aufweisen.
7. Verfahren nach einem der Anspruch 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das angeleitete Gas außerdem Kohlendioxyd enthält.
8. Verfahren nach einem der Anspruch 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das einzuleitende Wasser erwärmt wird.
9. Verfahren nach einem der Anspruch 1 bis 8 dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das einzuieitende Gas erwärmt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, daß die aus der Deponie austretenden Gase verbrannt werden und die dabei entstehende Wärme mindestens eines der einzuleitenden Medien erwärmt.
PCT/EP1989/001012 1988-09-29 1989-08-29 Verfahren zur behandlung von mülldeponien WO1990003232A1 (de)

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DEP3836035.7 1988-10-22
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DEP3838850.2 1988-11-17

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