ES2231012A1 - Procedimiento de desnitrificacion de purines porcinos e instalacion para llevar a la practica el mismo. - Google Patents
Procedimiento de desnitrificacion de purines porcinos e instalacion para llevar a la practica el mismo.Info
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Abstract
Procedimiento de desnitrificación de purines porcinos e instalación para llevar a la práctica el mismo. Se someten los purines pulverizados, antes de 24 horas de su generación, en una torre de desorción transformando sus nitratos en amoniaco gaseoso, aplicando una contracorriente de aire para arrastrar la combinación amoniaco-aire más allá de una ducha y recirculando dicho líquido repetidas veces aplicando medios de desgote, y uno o más reactivos, tipo sal fuerte, en una torre de absorción a la combinación amoniaco-aire tras pasar también por medios de desgote precipitándose esta combinación en forma de sulfato. El líquido y el aire tratado se ozonizan. La instalación (30) comprende la torre (1) de desorción, una bomba (2) y el filtro autolimpiante (3), una turbina (7), medios de recirculación consistentes en una bomba (9) y ducha (10) que reintroducen la fracción líquida en la torre (1) y una torre (13) de absorción en la que circula el amoniaco-aire proveniente de la torre (1) por el conducto (12) y una contracorriente opuesta de reactivos (19) que hace precipitar el sulfato (20) y finalmente medios funcionales (22) de control y sincronización.
Description
Procedimiento de desnitrificación de purines
porcinos e instalación para llevar a la práctica el mismo.
La presente invención se refiere al sector
técnico de la desnitrificación de los purines porcinos.
Específicamente la invención se refiere a un procedimiento de
desnitrificación de la fracción líquida obtenida a partir de dichos
purines y a una instalación que ejecuta dicho procedimiento,
pudiéndose incluir dicho procedimiento en un proceso más genérico
de depuración de purines porcinos.
Es conocido en el sector técnico de la ganadería
el tratamiento de los purines producidos por los animales que
forman parte de la cabaña. Antiguamente, los excrementos y orines
de dichos animales habitualmente se recogían, se almacenaban y se
utilizaban directamente como abono para fertilizar las tierras de
cultivo, constituyendo ello una solución óptima ya que era
frecuente que en las mismas instalaciones se realizaran tanto tareas
de cultivo como ganaderas, y además la producción de purines no era
tan grande como para superar las necesidades de las tierras.
Los inconvenientes provocados por el exceso de
purines tienen cada vez más importancia y se materializan en
diversos aspectos. Representan un obstáculo en la gestión y
explotación de las instalaciones en las que se ubica el ganado ya
que su acumulación constituye un factor antihigiénico y de malas
condiciones de habitabilidad para el desarrollo de los animales.
En primer lugar cabe resaltar los efectos
directos sobre la atmósfera. Los efectos que los residuos ganaderos
generan sobre la atmósfera están ligados a los componentes
volátiles que emanan en los procesos de transformación de los
componentes orgánicos de que están formados. Como es lógico, la
incidencia más intensa se produce en la calidad atmosférica de los
recintos donde se producen, acumulan o se aportan tales
residuos.
El origen de estos gases reside fundamentalmente
en la acción de determinados microorganismos anaeróbicos sobre las
proteínas, los hidratos de carbono y las grasas, dando lugar a
compuestos volátiles y a gases con un grado elevado de nocividad.
Los gases formados pueden dividirse en dos grupos, irritantes:
NH_{3} y H_{2}S, y asfixiantes: CH_{4} y CO_{2}. Estos
gases alteran y producen daños en los tejidos húmedos tales como son
las vías y aparato respiratorios, así como en los ojos.
Asimismo el amoníaco en atmósferas cerradas,
húmedas y con polvo en suspensión, tiende a sufrir una ligera
oxidación, transformándose en nitritos que se depositan en las
superficies metálicas y frías, superficies que por razones de calor
y provocación de síntomas de sed son lamidas por las especies
animales.
En segundo lugar, se deben señalar los efectos
negativos sobre el suelo agrícola. Las tierras destinadas al
cultivo se ven saturadas en relación con su contenido de, por
ejemplo, nitratos, fosfatos y metales pesados. Además, la calidad
del agua también se ve reducida. Los efectos se dejan sentir no
solamente en las aguas superficiales sino también en las aguas
subterráneas. Los compuestos orgánicos alcanzan las masas de agua
subterráneas por filtración a través del suelo cuya capacidad
filtrante depende de varios parámetros: porosidad, capacidad de
absorción, formación de compuestos solubles o insolubles, etc. En
general, la contaminación de las aguas subterráneas se produce
cuando los residuos ganaderos son aportados por vertidos
indiscriminados a los suelos y se nitrifican.
Todos estos inconvenientes se ven fomentados por
el aumento progresivo de la actividad ganadera. Desde hace años, y
con la especialización y la producción intensiva aplicadas al campo
de la ganadería, la utilización como abono ya no representa una
solución a los inconvenientes creados por la acumulación de los
purines. Del mismo modo que la ganadería ha experimentado la
aplicación de procesos intensivos de producción, el tratamiento de
los purines debe de adecuarse a procesos equivalentes.
La evolución industrial ha favorecido el
desarrollo de nuevos métodos de tratamiento con intención de
reducir el volumen de dichos purines. A pesar de la variedad de
procesos físico-químicos existentes, la mayoría
siguen los mismos pasos: separación de los sólidos gruesos
asociados a los purines; separación de los sólidos disueltos o de
pequeño tamaño mediante un proceso de adición de floculantes y
dispersantes; y adición de otros productos que, junto con
tratamientos de digestión anaeróbica, reducen los contenidos finales
en nitrógeno de los efluentes.
Los distintos tipos de tratamientos de purines
pueden agruparse en tratamientos físico-químicos
que incluyen, por ejemplo, la floculación y separación de sólidos y
líquidos, tratamientos biológicos, que incluyen la digestión
anaeróbica o aerobia de los residuos, y tratamientos térmicos, que
incluyen, por ejemplo, la evaporación de los residuos.
Los tratamientos biológicos tienen el
inconveniente de la necesidad de implantar cepas o cultivos
específicos, que adapten su actividad de degradación biológica
superando la acción de los inhibidores, tales como amoníaco,
metales, etc., presentes en el purín lo que conlleva incertidumbres
respecto a la continuidad del tratamiento y, por lo tanto, a la
explotabilidad de la planta de tratamiento con cierta rentabilidad,
dada por la gran inversión que conlleva.
La desnitrificación referida viene precedida por
la anterior patente nº P200101714 del propio solicitante, relativa
a un proceso básico para el tratamiento y aprovechamiento de los
purines en explotaciones porcinas y una instalación para realizar
dicho procedimiento, todo ello referente a la estrategia
medioambiental y sanitaria en granjas porcinas, con lo cual se
evitan brotes infecciosos, se reducen las patologías típicas y
atípicas, y se eliminan los nitratos nocivos en los acuíferos
subterráneos así como los malos olores atmosféricos proporcionando
así el bienestar animal y además la protección ambiental tan
necesaria.
Dicha patente prevé la decantación de purines al
exterior de la nave, separando la parte sólida como combustible o
abono y el líquido como agua de riego completando para esto último
unos equipos de ozonización.
Concretamente, la presente invención se centra en
un procedimiento que combina procesos físicos y químicos eludiendo
el tratamiento biológico, más concretamente, comprende procesos de
desorción, de absorción, condiciones de pH controlado y chorros de
aire entre otros. Se presenta un procedimiento novedoso por la
introducción de un proceso de desnitrificación en la depuración de
purines y, en otro aspecto de la invención, se reivindica también la
instalación adecuada incluso móvil para poner en práctica dicho
procedimiento.
A tal finalidad el objeto de la presente
invención recae en un procedimiento de desnitrificación de purines
porcinos que se aplica después de la etapa de separación de la
fracción líquida de dichos purines, y que comprende el suministro
de dicha fracción líquida en forma pulverizada, el sometimiento de
dicha fracción líquida pulverizada a unas condiciones de pH
adecuadas para transformar sustancialmente su contenido de nitratos
en amoníaco gaseoso, la aplicación simultánea de una
contracorriente de aire en sentido contrario al de la fracción
líquida pulverizada en unas condiciones adecuadas para arrastrar la
combinación amoniaco-aire más allá de la fuente de
la fracción líquida pulverizada, la recirculación de dicho líquido
al que ya se le han aplicado las condiciones de pH y la
contracorriente de aire adecuadas para someterlo tantas veces como
se desee el mismo ciclo que la fracción líquida original, la
aplicación de unos medios de desgote a la combinación
amoniaco-aire arrastrada más allá de la fuente de
la fracción líquida pulverizada, y la aplicación de uno o más
reactivos a la combinación amoniaco-aire después de
pasar por los medios de desgote de manera que dicha combinación se
precipita en forma de sulfato.
Según otra característica de la presente
invención, la aplicación del reactivo o reactivos destinados a la
precipitación de sulfato se produce en forma de por lo menos un
chorro de reactivo o reactivos diluidos adecuadamente y en
contracorriente opuesta al flujo de la combinación
amoniaco-aire en la torre.
Otra característica de la presente invención es
que los reactivos destinados a la precipitación de sulfato
consisten en una sal fuerte.
Según todavía otra característica de la presente
invención tanto la contracorriente de aire aplicada a la fracción
líquida pulverizada como la combinación
amoniaco-aire se hacen circular movidas por los
mismos medios impulsores de aire a presión, desde la torre de
desorción a la torre de absorción.
Otra característica más de la presente invención
es la depuración del líquido tras pasar las veces programadas a
través del ciclo de aplicación de una contracorriente de aire hasta
conseguir la reducción prevista del nitrato, comprendiendo dicha
depuración del líquido un proceso de ozonización.
Otro objeto complementario de la presente
invención es una instalación para llevar a la práctica el
procedimiento descrito anteriormente, comprendiendo dicha
instalación una torre de desorción en la que circulan la fracción
líquida de los purines pulverizada y una contracorriente opuesta de
aire en unas condiciones adecuadas de pH como para transformar
sustancialmente en amoniaco gaseoso los nitratos contenidos en
dicha fracción líquida pulverizada, unos medios de recirculación
que reintroducen nuevamente dicha fracción líquida en la torre de
desorción tras haber pasado por la misma para volver a someterla a
la contracorriente opuesta de aire y a las condiciones adecuadas de
pH, una torre de absorción en la que circulan la combinación
amoniaco-aire proveniente de la torre de desorción
y una contracorriente opuesta de reactivo o reactivos destinados a
provocar la precipitación de sulfato, unos medios de desgote a la
salida de la torre de desorción y antes de la torre de absorción,
un conducto que suministra la combinación
amoniaco-aire desde la torre de desorción hacia la
torre de absorción, unos medios impulsores para hacer circular
tanto la fracción líquida pulverizada como la combinación amoniaco-
aire, medios de depuración del líquido procedente de la torre de
desorción, y medios de control y sincronización para las
operaciones ejecutadas en dicha instalación.
Según otra característica de la presente
invención los medios de control y sincronización tienen la
capacidad de automatizar y programar por lo menos parte de las
operaciones ejecutadas en la instalación.
Finalmente, una característica más de la presente
invención es que está ubicada en el mismo centro o lugar de
producción de los purines sin necesidad de disponer de grandes
superficies tal como establece la Directiva 01/676 CEE y el
tratamiento de los mismos se efectúa antes de que hayan transcurrido
veinticuatro horas tras su generación.
A continuación se efectúa la descripción
detallada de una realización preferida de la presente invención,
para cuya mejor comprensión, la misma se acompaña de un dibujo,
proporcionado meramente a título de ejemplo no limitativo, en el
cual:
La Fig. 1 es una vista esquematizada de una
instalación destinada a llevar a la práctica el procedimiento
reivindicado en la presente solicitud, y dicha figura representa
una realización preferida de dicha instalación, según la presente
invención.
A continuación se realiza una descripción
detallada de la invención tomando como ejemplo una realización
preferida de la misma y haciendo referencia a la figura.
Dicha Fig. 1 muestra una instalación 30 destinada
a poner en práctica el procedimiento objeto de la presente
invención. Tanto el procedimiento como la instalación 30 se
explican sobre la base de dicha
\hbox{Fig. 1.} Con esta
finalidad se describirá el camino seguido por los purines desde su
entrada en la instalación 30 hasta su salida de la misma.
En primer lugar, los purines se introducen a
través de unos medios adecuados en la torre 1 de desorción. Estos
purines son más propiamente la fracción líquida del estiércol del
ganado; es decir, la instalación 30 se ubica adecuadamente en un
punto en el que los purines ya han pasado por la etapa de
separación de la parte sólida y la parte líquida. Para facilitar la
explicación de la invención, en lo sucesivo, a dicha fracción
líquida de los purines que se introduce en la instalación 30 se
expone simplemente como "purines".
Antes de llegar propiamente a la torre 1 de
desorción, los purines, previa decantación, se hacen pasar con
ayuda de una bomba 2 de arrastre magnético por un filtro
autolimpiante 3. A continuación entran en la torre 1 en unas
condiciones adecuadas de pH que provocan una generación de gas
amoniaco dentro de la cámara de dicha torre 1 en la cual figuran
los oportunos anillos de transferencia del gas o relleno 1'. Las
condiciones del pH se pueden controlar según el ritmo de producción
de amoniaco deseado. En este caso los purines líquidos se dejan
caer en la torre 1 a través de una ducha 4 situada en la parte
superior de dicha torre 1. En sentido contrario al del líquido que
cae desde la ducha 4 se aplica una contracorriente de aire
originada por una turbina general 7 que arrastra el amoniaco en
dirección a los medios o colchón 5 de desgote aeróbico. Estos
medios 5 de desgote ayudan a eliminar el líquido residual que
pudiera haber arrastrado la contracorriente de aire.
Por otro lado, el líquido que no ha sido
transformado en amoniaco se deposita, por la acción de la gravedad,
en un depósito 8; realimentando dicho líquido la parte superior de
la torre 1 desde donde se deja caer nuevamente, a través de una
ducha de reciclado 10, junto con los purines no tratados que se
introducen por la ducha 4. Este proceso de reciclado se puede
repetir tantas veces como se desee para obtener el grado adecuado
de eliminación de nitratos. En el conducto que lleva el líquido
tratado 8 hacia la ducha 10 con ayuda de una bomba de arrastre
magnético de reciclado 9 se puede disponer una toma de una muestra
de control 9' para monitorizar el grado de tratamiento del líquido
del depósito 8. Esta toma puede estar conectada a la caja 22 de
control de manera que el reciclado se realice de forma automatizada
y/o programada.
Simultáneamente, o tras un número programado de
ciclos, el líquido tratado del depósito 8 se somete a un proceso de
depuración, más específicamente, de ozonización 23. Este proceso de
ozonización 23, gracias al oportuno generador de ozono 24 produce
la inactivación microbiológica, obteniendo efectos de decoloración,
desodorización y desinfección del líquido. De este manera, dicho
líquido del depósito 8 se puede volver a utilizar para diferentes
aplicaciones, por ejemplo para la limpieza de la propia granja o de
la propia instalación 30 6 incluso en el riego agrícola saliendo
por la abertura 11 ya que ha sido perfectamente tratado. Este
procedimiento de inactivación microbiológica presenta ventajas de
ahorro de tiempo, económicas, así como higiénicas y sanitarias.
Tras pasar por los medios de desgote 5, la
combinación de amoniaco-aire condensado se hace
circular, a través del conducto 12, hacia la torre 13 de absorción
dotada de anillos de transferencia de sulfato 13', en la que, por la
acción de los medios impulsores tal como una turbina general 7, es
empujada en dirección ascendente a través de dicha torre 13. En la
parte superior de la propia torre 13 se dispone una ducha 15 que
expulsa unos reactivos diluidos 19 en agua provinentes del depósito
18 en sentido contrario al de la combinación
amoniaco-aire que asciende por la torre 13. Estos
reactivos diluidos 19, han ascendido hasta la ducha 15, gracias a
la acción de una bomba 7. La función de estos reactivos 19 y el
aire tratado es provocar una precipitación de sulfato 20 que se
recoge en la base de la propia torre 13. Con la recogida por los
medios de desgote 28 este sulfato 20 finaliza el ciclo de
desnitrificación de los purines. La combinación
amoniaco-aire residual que no ha reaccionado con los
reactivos 19 se emite a la atmósfera a través de la chimenea 16,
después de pasar por unos medios de desgote (5) y tras ser sometida
a ozonización 25, siendo estos residuos mínimos ya que se puede
controlar la cantidad de reactivos 19 expulsados por la ducha 15.
Por lo menos uno de estos reactivos 19 es una sal fuerte.
La configuración de esta instalación 30 se podría
realizar en horizontal para evitar los posibles inconvenientes de
espacio provocados por la altura de las torres 1, 13, y una de las
realizaciones preferidas de la invención prevé la fabricación de
dicha instalación 30 con materiales ligeros de montaje compacto y
desmontables de manera que pueda ser transportada e instalada
fácilmente en ubicaciones alternativas.
Cualquier variante del tipo mencionado,
materiales utilizados u otra que se le ocurra a los expertos en la
materia queda incluida en el ámbito de la invención siempre que no
se desvíe con respecto a las características expuestas en las
siguientes reivindicaciones.
Claims (7)
1. Procedimiento de desnitrificación de purines
porcinos e instalación para llevar a la práctica el mismo, que se
caracteriza por el hecho de que el procedimiento consiste
después de efectuar una etapa de separación de la fracción líquida
de dichos purines, en someter dicha fracción líquida en forma
pulverizada, en una torre de desorción (1) y a unas condiciones de
pH adecuadas para transformar sustancialmente su contenido de
nitratos en amoníaco gaseoso, en aplicar de modo simultáneo una
contracorriente de aire en sentido contrario al de dicha fracción
líquida pulverizada en unas condiciones adecuadas para arrastrar la
combinación amoniaco-aire más allá de una ducha (4)
de la fracción líquida pulverizada, en hacer recircular dicho
líquido al que ya se le han aplicado las condiciones de pH y la
contracorriente de aire adecuadas para someterlo tantas veces como
se desee el mismo ciclo que la fracción líquida original, en
aplicar de unos medios de desgote aeróbico (5) a la combinación
amoniaco-aire saturado arrastrada más allá de la
ducha de la fracción líquida pulverizada, y en aplicar uno o más
reactivos diluidos (19) en una torre de absorción (13) a la
combinación amoniaco-aire después de pasar por los
medios de desgote (5) de manera que dicha combinación se precipite
en forma de sulfato 20, previéndose que cuanto más reciclados se
realicen, mayor será la desnitrificación deseada.
2. Procedimiento de desnitrificación de purines
porcinos, según la reivindicación 1, caracterizado porque la
aplicación del reactivo o reactivos destinados a la precipitación
de sulfato (20) se produce en forma de por lo menos un chorro de
reactivo o reactivos diluidos (19) adecuadamente y en
contracorriente opuesta al flujo de la combinación
amoniaco-aire a la torre de absorción (13).
3. Procedimiento de desnitrificación de purines
porcinos, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado
porque los reactivos (19) destinados a la precipitación de sulfato
(20) consisten en una sal fuerte.
4. Procedimiento de desnitrificación de purines
porcinos, según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado
porque tanto la contracorriente de aire aplicada a la fracción
líquida pulverizada como la combinación
amoniaco-aire se hacen circular movidas por los
mismos medios impulsores (7) de aire a presión, desde la torre de
desorción a la torre de absorción.
5. Procedimiento de desnitrificación de purines
porcinos, según la reivindicación 1, 2, 3 ó 4, caracterizado
por la depuración del líquido tras pasar las veces programadas a
través del ciclo de aplicación de una contracorriente de aire
hasta conseguir la reducción prevista del nitrato, y del aire
tratado, comprendiendo dicha depuración del líquido y del aire
tratado por la torre de absorción (13) a un proceso de ozonización
final (25).
6. Instalación (30) para llevar a la práctica el
procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque comprende una torre (1) de desorción
en la que circulan la fracción liquida de los purines pulverizada
con ayuda de una bomba (2) de arrastre magnético y por un filtro
autolimpiante (3) y una contracorriente opuesta de aire originada
por una turbina general (7), unos medios de recirculación
consistentes en una bomba de reciclado (9) y ducha (10) que
reintroducen nuevamente el líquido en la propia torre (1) para
volver a someterla a la contracorriente de aire y a las condiciones
adecuadas de pH, y por comprender una torre (13) de absorción en la
que circulan la combinación amoniaco-aire
proveniente de la torre (1) por el conducto (12) y una
contracorriente opuesta de reactivos (19) que provocan la
precipitación de sulfato (20), así como por comprender unos medios
(5) de desgote aeróbico a la salida de la torre (1) de desorción y
de la torre (13) de absorción, que suministra la combinación
amoniaco-aire desde la torre (1) de desorción hacia
la torre (13) de absorción, completándose el conjunto con los
medios impulsores de aire (7) para hacer circular tanto la fracción
líquida pulverizada como la combinación
amoniaco-aire, y con medios (23) de ozonización del
líquido (8) procedente de la torre (1) de desorción, y del aire
sobrante que emerge por la chimenea (16) y finalmente medios (22) de
control y sincronización para las operaciones ejecutadas en dicha
instalación (30), así como previéndose la salida del líquido
tratado por la boca (11) y una salida (28) para desgote del
sulfato.
7. Instalación (30) según la reivindicación 6,
caracterizada porque los medios (22) de control y
sincronización tienen la capacidad de automatizar y programar
mediante una caja de control (22) por lo menos parte de las
operaciones ejecutadas en dicha instalación (30), en especial las de
reciclado.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200302448A ES2231012B1 (es) | 2003-10-21 | 2003-10-21 | Procedimiento de desnitrificacion de purines porcinos e instalacion para llevar a la practica el mismo. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200302448A ES2231012B1 (es) | 2003-10-21 | 2003-10-21 | Procedimiento de desnitrificacion de purines porcinos e instalacion para llevar a la practica el mismo. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2231012A1 true ES2231012A1 (es) | 2005-05-01 |
| ES2231012B1 ES2231012B1 (es) | 2006-07-16 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200302448A Expired - Fee Related ES2231012B1 (es) | 2003-10-21 | 2003-10-21 | Procedimiento de desnitrificacion de purines porcinos e instalacion para llevar a la practica el mismo. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2231012B1 (es) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD4015C2 (ro) * | 2009-02-20 | 2010-09-30 | Государственный Университет Молд0 | Procedeu de epurare a apelor reziduale de azot amoniacal |
| ES2353564A1 (es) * | 2009-08-19 | 2011-03-03 | Netporc Xxi S.L. | Mejoras en el objeto de la patente principal num. 9801465 por "procedimiento para el tratamiento de purines". |
| CN105174554A (zh) * | 2015-10-16 | 2015-12-23 | 浙江理工大学 | 一种含氨废水的处理装置及处理方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US3754376A (en) * | 1972-02-01 | 1973-08-28 | Texaco Inc | Inert gas stripping of contaminated water |
| EP0029536A1 (en) * | 1979-11-19 | 1981-06-03 | Sterling Drug Inc. | Process for removing and recovering ammonia from aqueous liquors |
| ES2153739A1 (es) * | 1998-07-10 | 2001-03-01 | Riera Molist Ricardo | Procedimiento para el tratamiento de purines. |
| ES2171111A1 (es) * | 2000-03-06 | 2002-08-16 | Sinae En Y Medio Ambiente S A | Procedimiento y planta para el tratamiento de purines. |
| US6464875B1 (en) * | 1999-04-23 | 2002-10-15 | Gold Kist, Inc. | Food, animal, vegetable and food preparation byproduct treatment apparatus and process |
-
2003
- 2003-10-21 ES ES200302448A patent/ES2231012B1/es not_active Expired - Fee Related
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| CN105174554A (zh) * | 2015-10-16 | 2015-12-23 | 浙江理工大学 | 一种含氨废水的处理装置及处理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2231012B1 (es) | 2006-07-16 |
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