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CH613917A5 - Process for purifying waste water or for treating water - Google Patents

Process for purifying waste water or for treating water

Info

Publication number
CH613917A5
CH613917A5 CH748475A CH748475A CH613917A5 CH 613917 A5 CH613917 A5 CH 613917A5 CH 748475 A CH748475 A CH 748475A CH 748475 A CH748475 A CH 748475A CH 613917 A5 CH613917 A5 CH 613917A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
water
flocculants
stage
salts
inorganic
Prior art date
Application number
CH748475A
Other languages
German (de)
Inventor
Robert Ruetschi
Rudolf Gehring
Original Assignee
Schweizerische Sodafabrik
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schweizerische Sodafabrik filed Critical Schweizerische Sodafabrik
Priority to CH748475A priority Critical patent/CH613917A5/en
Publication of CH613917A5 publication Critical patent/CH613917A5/en

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

For purifying waste water and for treating water to produce drinking water, utility water, or bathing water, inorganic Fe(II) salts and/or Fe(III) salts are used as flocculants in combination with inorganic oxidising agents. The process according to the invention can be used in all stages of a sewage treatment plant.

Description

  

  
 



     PATENTANSPRÜCHE   
1. Verfahren zur Reinigung von Abwasser oder zur Aufbereitung von Wasser durch Behandlung mit Flockungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, dass als Flockungsmittel anorganische Fe(II)- und/oder Fe(III)-Salze in Kombination mit anorganischen Oxidationsmitteln eingesetzt werden.



   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Oxidationsmittel Wasserstoffperoxid, Percarbonat oder Persulfat eingesetzt wird.



   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Oxidationsmittel Chlor oder Chlor abgebende Verbindungen eingesetzt werden.



   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Calciumhydroxid oder Aluminiumsulfat eingesetzt wird.



   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Aktivkohle eingesetzt wird.



   6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass neben den Fe-Salzen auch organische Flockungsmittel eingesetzt werden.



   7. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Trink-, Brauch- oder Badewasser.



   8. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 in einer, mehreren oder allen Stufen einer Kläranlage.



   9. Anwendung gemäss Anspruch 8 in der Vorfällung.



   10. Anwendung gemäss Anspruch 8 in der Belebtschlammstufe.



   11. Anwendung gemäss Anspruch 8 in der Nachklärstufe.



   12. Anwendung gemäss Anspruch 8 in einer Nachfällung nach der Nachklärstufe;
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Abwasser oder zur Aufbereitung von Wasser durch Behandlung mit Flockungsmitteln, das dadurch gekennzeichnet ist, dass als Flockungsmittel anorganische Fe(II)- und/ oder Fe(III)-Salze in Kombination mit anorganischen Oxidationsmitteln eingesetzt werden.



   Bisher wurde in der Abwasserreinigung hauptsächlich Eisenchlorid oder Aluminiumsulfat als Flockungsmittel verwendet.



   Es wurde nun festgestellt, dass bei der Verwendung von anorganischen Flockungsmitteln in vielen Fällen durch Zusatz von Oxidationsmitteln, wie z. B. Wasserstoffperoxid, Percarbonat oder Persulfat, die Reinigung des Wassers stark verbessert wird. Die erhöhte Wirksamkeit beruht im Falle der Fe(II)und Fe(III)-Salze in Kombination mit Oxidationsmitteln auf einer Interaktion Oxidationsmittel - Fe III - Fe II - Ion. Für die Wasserreinigungseigenschaften ergibt sich dadurch eine synergistische Wirkung, wie das Beispiel der Permanganatzahl (Versuche 1 und 2) zeigt. Die Verbesserung ist jedoch nicht auf die Permanganatzahl beschränkt, sondern erstreckt sich auch auf weitere Eigenschaften wie die BSB5-Zahl (Biologischer Sauerstoffbedarf) oder CSB (Chemischer Sauerstoffbedarf  [ engl. CODE) usw.



   Als Oxidationsmittel können auch Chlor oder Chlor abgebende Verbindungen eingesetzt werden.



   Das erfindungsgemässe Verfahren kann ebenso in Kombination mit Calziumhydroxid oder Aluminiumsulfat durchgeführt werden. Auch ein Zusatz von Aktivkohle im erfindungsgemässen Verfahren kann sich für die Wasserreinigung eignen.



   Neben den Eisensalzen können als Flockungsmittel zusätzlich auch noch organische Flockungsmittel verwendet werden.



   Diese Verbesserungen können insbesondere bei der Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens in Kläranlagen beobachtet werden. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens in einer, mehreren oder allen Stufen einer Kläranlage. Es kann sowohl in der Vorfällung, in der Belebtschlammstufe, in der Nachklärstufe als auch in einer eigenen, auf die Nachklärstufe folgenden Stufe angewendet werden.



   In der Belebtschlammstufe wird insbesondere auch noch die aerobe Gärung begünstigt. Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch, indem es die anaerobe Gärung im Faulturm beeinflusst, zur Schlammbehandlung bzw. -eindickung verwendet werden, wo es zur Erhöhung des Trockensubstanzgehaltes (wesentlicher Kostenfaktor bei der Abfuhr des Schlammes) und zur Geruchsbeeinflussung beiträgt. Es resultiert dabei insbesondere auch eine Verbesserung der Faulgasqualität.



   Insgesamt kann die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens eine wesentliche Durchsatzerhöhung einer Kläranlage bewirken.



   Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch zur Herstellung von Trink-, Brauch- oder Badewasser verwendet werden.



   Das folgende Beispiel illustriert anhand der Permanganatzahl eine Verbesserung durch das erfindungsgemässe Verfahren.



   Beispiel
Einfluss von Eisen-III-chlorid und Wasserstoffperoxid auf die Permanganatzahl von belastetem Wasser
Allg. Versuchsbedingungen (Laborversuche) - Reaktionsbehälter aus Glas, System geschlossen.



   - Temperatur ca.   20  C.   



  - Diffuses Licht.



  - Einwirkungsdauer 1/2-1 Tag.



  - Zugabe diskontinuierlich, unterteilt in 10 gleiche Portionen während der Versuchsdauer.



   Analysen
Bestimmung der Permanganatzahl nach den Eidg. Richtlinien (Angabe in mg KMnO4/l).



   Versuch 1
Mit Rohwasser aus Kläranlage, nach Sandfang Vers. Zusätze Versuchs- Permanganatzahl
Fe3+ H202 dauer in mg Abbau in mg/l mg/l Tagen KMnO4/l % a) kein Zusatz 1 145 b) 10 0 1 120 17 c) 0 20 1 133 8 d) 10 20 1 99 32
Versuch 2
Mit Oberflächenwasser/Flusswasser Vers. Zusätze Versuchs- Permanganatzahl
Fe3+ H202 dauer in mg Abbau in    rng/l    mg/l Tagen   Kino4/1    % a) kein Zusatz 0,5 10,9 b) 5 0 0,5 10,2 6 c)   0    3 0,5 9,8 10 d) 5 3 0,5 8,5 22

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   



  
 



     PATENT CLAIMS
1. A method for purifying wastewater or for treating water by treatment with flocculants, characterized in that inorganic Fe (II) and / or Fe (III) salts in combination with inorganic oxidizing agents are used as flocculants.



   2. The method according to claim 1, characterized in that hydrogen peroxide, percarbonate or persulfate is used as the oxidizing agent.



   3. The method according to claim 1, characterized in that chlorine or chlorine-releasing compounds are used as the oxidizing agent.



   4. The method according to claim 1, characterized in that calcium hydroxide or aluminum sulfate is also used.



   5. The method according to claim 1, characterized in that activated carbon is also used.



   6. The method according to claim 1, characterized in that in addition to the Fe salts, organic flocculants are also used.



   7. The method according to claim 1 for the production of drinking, industrial or bathing water.



   8. Application of the method according to claim 1 in one, several or all stages of a sewage treatment plant.



   9. Use according to claim 8 in the pre-precipitation.



   10. Use according to claim 8 in the activated sludge stage.



   11. Use according to claim 8 in the final clarification stage.



   12. Use according to claim 8 in a post-precipitation after the final clarification stage;
The present invention relates to a method for purifying wastewater or for treating water by treatment with flocculants, which is characterized in that inorganic Fe (II) and / or Fe (III) salts in combination with inorganic oxidizing agents are used as flocculants .



   Up to now, iron chloride or aluminum sulfate have mainly been used as flocculants in wastewater treatment.



   It has now been found that when using inorganic flocculants in many cases by adding oxidizing agents, such as. B. hydrogen peroxide, percarbonate or persulfate, the purification of the water is greatly improved. In the case of the Fe (II) and Fe (III) salts in combination with oxidizing agents, the increased effectiveness is based on an interaction oxidizing agent - Fe III - Fe II - ion. This results in a synergistic effect for the water purification properties, as the example of the permanganate number (tests 1 and 2) shows. The improvement is not limited to the permanganate number, but also extends to other properties such as the BOD5 number (biological oxygen demand) or COD (chemical oxygen demand [CODE) etc.



   Chlorine or chlorine-releasing compounds can also be used as oxidizing agents.



   The method according to the invention can also be carried out in combination with calcium hydroxide or aluminum sulfate. The addition of activated carbon in the process according to the invention can also be suitable for water purification.



   In addition to the iron salts, organic flocculants can also be used as flocculants.



   These improvements can be observed in particular when the method according to the invention is used in sewage treatment plants. A further aspect of the present invention is therefore the use of the method according to the invention in one, several or all stages of a sewage treatment plant. It can be used both in the pre-precipitation, in the activated sludge stage, in the secondary clarification stage and in a separate stage following the secondary clarification stage.



   In the activated sludge stage, aerobic fermentation is particularly favored. By influencing the anaerobic fermentation in the digestion tower, the method according to the invention can also be used for sludge treatment or thickening, where it contributes to increasing the dry matter content (a significant cost factor in the removal of the sludge) and influencing odor. In particular, this also results in an improvement in the quality of the digester gas.



   Overall, the use of the method according to the invention can bring about a substantial increase in the throughput of a sewage treatment plant.



   The method according to the invention can also be used for the production of drinking, industrial or bathing water.



   The following example uses the permanganate number to illustrate an improvement made by the method according to the invention.



   example
Influence of ferric chloride and hydrogen peroxide on the permanganate number of contaminated water
General Test conditions (laboratory tests) - reaction vessel made of glass, system closed.



   - temperature approx. 20 C.



  - Diffuse light.



  - Duration of action 1 / 2-1 day.



  - Adding discontinuously, divided into 10 equal portions during the duration of the experiment.



   Analyzes
Determination of the permanganate number according to the federal guidelines (specification in mg KMnO4 / l).



   Attempt 1
With raw water from sewage treatment plant, according to sand trap Vers. Additions test permanganate number
Fe3 + H202 duration in mg degradation in mg / l mg / l days KMnO4 / l% a) no addition 1 145 b) 10 0 1 120 17 c) 0 20 1 133 8 d) 10 20 1 99 32
Attempt 2
With surface water / river water Vers. Additions test permanganate number
Fe3 + H202 duration in mg degradation in rng / l mg / l days cinema4 / 1% a) no addition 0.5 10.9 b) 5 0 0.5 10.2 6 c) 0 3 0.5 9.8 10 d) 5 3 0.5 8.5 22

** WARNING ** End of DESC field could overlap beginning of CLMS **.



   

 

Claims (1)

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. ** WARNING ** Beginning of CLMS field could overlap end of DESC **. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Reinigung von Abwasser oder zur Aufbereitung von Wasser durch Behandlung mit Flockungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, dass als Flockungsmittel anorganische Fe(II)- und/oder Fe(III)-Salze in Kombination mit anorganischen Oxidationsmitteln eingesetzt werden. PATENT CLAIMS 1. A method for purifying wastewater or for treating water by treatment with flocculants, characterized in that inorganic Fe (II) and / or Fe (III) salts in combination with inorganic oxidizing agents are used as flocculants. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Oxidationsmittel Wasserstoffperoxid, Percarbonat oder Persulfat eingesetzt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that hydrogen peroxide, percarbonate or persulfate is used as the oxidizing agent. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Oxidationsmittel Chlor oder Chlor abgebende Verbindungen eingesetzt werden. 3. The method according to claim 1, characterized in that chlorine or chlorine-releasing compounds are used as the oxidizing agent. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Calciumhydroxid oder Aluminiumsulfat eingesetzt wird. 4. The method according to claim 1, characterized in that calcium hydroxide or aluminum sulfate is also used. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Aktivkohle eingesetzt wird. 5. The method according to claim 1, characterized in that activated carbon is also used. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass neben den Fe-Salzen auch organische Flockungsmittel eingesetzt werden. 6. The method according to claim 1, characterized in that in addition to the Fe salts, organic flocculants are also used. 7. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Trink-, Brauch- oder Badewasser. 7. The method according to claim 1 for the production of drinking, industrial or bathing water. 8. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 in einer, mehreren oder allen Stufen einer Kläranlage. 8. Application of the method according to claim 1 in one, several or all stages of a sewage treatment plant. 9. Anwendung gemäss Anspruch 8 in der Vorfällung. 9. Use according to claim 8 in the pre-precipitation. 10. Anwendung gemäss Anspruch 8 in der Belebtschlammstufe. 10. Use according to claim 8 in the activated sludge stage. 11. Anwendung gemäss Anspruch 8 in der Nachklärstufe. 11. Use according to claim 8 in the final clarification stage. 12. Anwendung gemäss Anspruch 8 in einer Nachfällung nach der Nachklärstufe; Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Abwasser oder zur Aufbereitung von Wasser durch Behandlung mit Flockungsmitteln, das dadurch gekennzeichnet ist, dass als Flockungsmittel anorganische Fe(II)- und/ oder Fe(III)-Salze in Kombination mit anorganischen Oxidationsmitteln eingesetzt werden. 12. Use according to claim 8 in a post-precipitation after the final clarification stage; The present invention relates to a method for purifying wastewater or for treating water by treatment with flocculants, which is characterized in that inorganic Fe (II) and / or Fe (III) salts in combination with inorganic oxidizing agents are used as flocculants . Bisher wurde in der Abwasserreinigung hauptsächlich Eisenchlorid oder Aluminiumsulfat als Flockungsmittel verwendet. Up to now, iron chloride or aluminum sulfate have mainly been used as flocculants in wastewater treatment. Es wurde nun festgestellt, dass bei der Verwendung von anorganischen Flockungsmitteln in vielen Fällen durch Zusatz von Oxidationsmitteln, wie z. B. Wasserstoffperoxid, Percarbonat oder Persulfat, die Reinigung des Wassers stark verbessert wird. Die erhöhte Wirksamkeit beruht im Falle der Fe(II)und Fe(III)-Salze in Kombination mit Oxidationsmitteln auf einer Interaktion Oxidationsmittel - Fe III - Fe II - Ion. Für die Wasserreinigungseigenschaften ergibt sich dadurch eine synergistische Wirkung, wie das Beispiel der Permanganatzahl (Versuche 1 und 2) zeigt. Die Verbesserung ist jedoch nicht auf die Permanganatzahl beschränkt, sondern erstreckt sich auch auf weitere Eigenschaften wie die BSB5-Zahl (Biologischer Sauerstoffbedarf) oder CSB (Chemischer Sauerstoffbedarf [ engl. CODE) usw. It has now been found that when using inorganic flocculants in many cases by adding oxidizing agents, such as. B. hydrogen peroxide, percarbonate or persulfate, the purification of the water is greatly improved. In the case of the Fe (II) and Fe (III) salts in combination with oxidizing agents, the increased effectiveness is based on an interaction oxidizing agent - Fe III - Fe II - ion. This results in a synergistic effect for the water purification properties, as the example of the permanganate number (tests 1 and 2) shows. The improvement is not limited to the permanganate number, but also extends to other properties such as the BOD5 number (biological oxygen demand) or COD (chemical oxygen demand [CODE) etc. Als Oxidationsmittel können auch Chlor oder Chlor abgebende Verbindungen eingesetzt werden. Chlorine or chlorine-releasing compounds can also be used as oxidizing agents. Das erfindungsgemässe Verfahren kann ebenso in Kombination mit Calziumhydroxid oder Aluminiumsulfat durchgeführt werden. Auch ein Zusatz von Aktivkohle im erfindungsgemässen Verfahren kann sich für die Wasserreinigung eignen. The method according to the invention can also be carried out in combination with calcium hydroxide or aluminum sulfate. The addition of activated carbon in the process according to the invention can also be suitable for water purification. Neben den Eisensalzen können als Flockungsmittel zusätzlich auch noch organische Flockungsmittel verwendet werden. In addition to the iron salts, organic flocculants can also be used as flocculants. Diese Verbesserungen können insbesondere bei der Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens in Kläranlagen beobachtet werden. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens in einer, mehreren oder allen Stufen einer Kläranlage. Es kann sowohl in der Vorfällung, in der Belebtschlammstufe, in der Nachklärstufe als auch in einer eigenen, auf die Nachklärstufe folgenden Stufe angewendet werden. These improvements can be observed in particular when the method according to the invention is used in sewage treatment plants. A further aspect of the present invention is therefore the use of the method according to the invention in one, several or all stages of a sewage treatment plant. It can be used both in the pre-precipitation, in the activated sludge stage, in the secondary clarification stage and in a separate stage following the secondary clarification stage. In der Belebtschlammstufe wird insbesondere auch noch die aerobe Gärung begünstigt. Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch, indem es die anaerobe Gärung im Faulturm beeinflusst, zur Schlammbehandlung bzw. -eindickung verwendet werden, wo es zur Erhöhung des Trockensubstanzgehaltes (wesentlicher Kostenfaktor bei der Abfuhr des Schlammes) und zur Geruchsbeeinflussung beiträgt. Es resultiert dabei insbesondere auch eine Verbesserung der Faulgasqualität. In the activated sludge stage, aerobic fermentation is particularly favored. By influencing the anaerobic fermentation in the digestion tower, the method according to the invention can also be used for sludge treatment or thickening, where it contributes to increasing the dry matter content (a significant cost factor in the removal of the sludge) and influencing odor. In particular, this also results in an improvement in the quality of the digester gas. Insgesamt kann die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens eine wesentliche Durchsatzerhöhung einer Kläranlage bewirken. Overall, the use of the method according to the invention can bring about a substantial increase in the throughput of a sewage treatment plant. Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch zur Herstellung von Trink-, Brauch- oder Badewasser verwendet werden. The method according to the invention can also be used for the production of drinking, industrial or bathing water. Das folgende Beispiel illustriert anhand der Permanganatzahl eine Verbesserung durch das erfindungsgemässe Verfahren. The following example uses the permanganate number to illustrate an improvement made by the method according to the invention. Beispiel Einfluss von Eisen-III-chlorid und Wasserstoffperoxid auf die Permanganatzahl von belastetem Wasser Allg. Versuchsbedingungen (Laborversuche) - Reaktionsbehälter aus Glas, System geschlossen. example Influence of ferric chloride and hydrogen peroxide on the permanganate number of contaminated water General Test conditions (laboratory tests) - reaction vessel made of glass, system closed. - Temperatur ca. 20 C. - temperature approx. 20 C. - Diffuses Licht. - Diffuse light. - Einwirkungsdauer 1/2-1 Tag. - Duration of action 1 / 2-1 day. - Zugabe diskontinuierlich, unterteilt in 10 gleiche Portionen während der Versuchsdauer. - Adding discontinuously, divided into 10 equal portions during the duration of the experiment. Analysen Bestimmung der Permanganatzahl nach den Eidg. Richtlinien (Angabe in mg KMnO4/l). Analyzes Determination of the permanganate number according to the federal guidelines (specification in mg KMnO4 / l). Versuch 1 Mit Rohwasser aus Kläranlage, nach Sandfang Vers. Zusätze Versuchs- Permanganatzahl Fe3+ H202 dauer in mg Abbau in mg/l mg/l Tagen KMnO4/l % a) kein Zusatz 1 145 b) 10 0 1 120 17 c) 0 20 1 133 8 d) 10 20 1 99 32 Versuch 2 Mit Oberflächenwasser/Flusswasser Vers. Zusätze Versuchs- Permanganatzahl Fe3+ H202 dauer in mg Abbau in rng/l mg/l Tagen Kino4/1 % a) kein Zusatz 0,5 10,9 b) 5 0 0,5 10,2 6 c) 0 3 0,5 9,8 10 d) 5 3 0,5 8,5 22 Attempt 1 With raw water from sewage treatment plant, according to sand trap Vers. Additions test permanganate number Fe3 + H202 duration in mg degradation in mg / l mg / l days KMnO4 / l% a) no addition 1 145 b) 10 0 1 120 17 c) 0 20 1 133 8 d) 10 20 1 99 32 Attempt 2 With surface water / river water Vers. Additions test permanganate number Fe3 + H202 duration in mg degradation in rng / l mg / l days cinema4 / 1% a) no addition 0.5 10.9 b) 5 0 0.5 10.2 6 c) 0 3 0.5 9.8 10 d) 5 3 0.5 8.5 22
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Legal Events

Date Code Title Description
PUE Assignment

Owner name: SOLVAY (SCHWEIZ) AG

PL Patent ceased
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