CN111174531B - 一种有机垃圾干化装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有机垃圾干化装置及方法，旨在解决有机垃圾干化过程通气不均匀，导致有机垃圾干化效果不佳，干化速度慢的不足。该发明包括干化仓、鼓风机，干化仓上端安装可拆卸的干化膜骨架，干化膜骨架上安装生物干化膜，生物干化膜下边缘密封连接到干化仓内壁上，生物干化膜盖合干化仓上端开口；干化仓底部设有通流管道，通流管道上安装若干间隔设置的通流嘴，通流嘴连通到干化仓内底面，干化仓底面设有若干进风口，鼓风机出风口连接送风管，进风口均与送风管连通。有机垃圾干化过程通气均匀，干化仓内有机垃圾各个位置的干化程度差异小，保证了整体的垃圾干化效果和干化速度。

Description

一种有机垃圾干化装置及方法
技术领域
本发明涉及垃圾干化技术，更具体地说，它涉及一种有机垃圾干化装置及方法。
背景技术
垃圾是人类日常生活和生产中产生的废弃物，由于排出量大，成分复杂多样，且具有污染性、资源性和社会性 ，需要无害化、资源化、减量化和社会化处理，如不能妥善处理，就会污染环境，影响环境卫生，浪费资源，破坏生产生活安全，破坏社会和谐。垃圾处理就是要把垃圾迅速清除，并进行无害化处理，最后加以合理的利用。垃圾干化是垃圾处理的重要手段，有机垃圾干化后可用作肥料。有机垃圾干化一般在干化仓内进行，通过控制干化仓内的含氧量来控制干化仓内的温度。目前很多垃圾干化方法在对有机垃圾进行干化时通气不均匀，导致有机垃圾各个位置的干化程度差异较大，从而影响整体的垃圾干化效果和干化速度。
发明内容
本发明克服了有机垃圾干化过程通气不均匀，导致有机垃圾干化效果不佳，干化速度慢的不足，提供了一种有机垃圾干化装置及方法，有机垃圾干化过程通气均匀，干化仓内有机垃圾各个位置的干化程度差异小，保证了整体的垃圾干化效果和干化速度。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种有机垃圾干化装置，包括干化仓、鼓风机，干化仓上端安装可拆卸的干化膜骨架，干化膜骨架上安装生物干化膜，生物干化膜下边缘密封连接到干化仓内壁上，生物干化膜盖合干化仓上端开口；干化仓底部设有通流管道，通流管道上安装若干间隔设置的通流嘴，通流嘴连通到干化仓内底面，干化仓底面设有若干进风口，鼓风机出风口连接送风管，进风口均与送风管连通。
有机垃圾进行生物干化时利用鼓风机往干化仓内间歇鼓风，有机垃圾中的微生物与有机质垃圾发生好氧反应进行有机垃圾干化，持续时间14-15天，控制鼓风机进气/停气时间比为1:4~1:0.5，控制垃圾堆体温度保持50~70℃之间，含氧量始终保持4-10 mg/L；间歇鼓风期间产生的有机液通过通流管道向外排出。生物干化膜便于水汽透过，起到了防臭和隔热保温的作用。干化仓底面设有若干进风口，使进入干化仓内的空气分布均匀。有机垃圾干化过程通气均匀，干化仓内有机垃圾各个位置的干化程度差异小，保证了整体的垃圾干化效果和干化速度。
作为优选，还包括阳光棚，阳光棚内设置若干干化仓。干化仓设置在阳光棚内，可吸收太阳光的热量，保持干化仓内的温度，提高干化效果。
作为优选，通流管道连接有机液收集液封井，有机液收集液封井内安装液位计、搅拌器、污泥泵。间歇鼓风期间产生的有机液通过通流管道向外排出到有机液收集液封井中，液位计检测有机液收集液封井内液体高度，搅拌器对有机液进行搅拌，污泥泵将有机液输送到用户单位。
作为优选，干化膜骨架呈“人”字形结构，生物干化膜左右两侧靠近中间位置均设有竖直设置的疏水膜边。疏水膜边便于阻隔冷凝液，使冷凝液滴落到有机垃圾堆中。
作为优选，干化仓底部设有防腐涂层。防腐涂层的设置提高了干化仓底面的防腐性能。
作为优选，干化仓内安装测温仪。测温仪便于掌控干化仓内的温度。
作为优选，送风管与通流管道连通，通流嘴开口作为进风口，通流管道上与送风管连接端安装止回阀，通流管道另一端安装电动截止阀。鼓风机进行间歇鼓风，鼓风机鼓风时，通流管道作为通风管使用，此时电动截止阀关闭，气流通过通流管道、通流嘴送入干化仓内。鼓风机停机时，通流管道作为排液管使用，此时电动截止阀开启，有机液通过通流嘴、通流管道向外排出。这种设置一管二用，通流管道既可通气又可通液，简化了结构，降低了成本。
另一种方案，干化仓底部安装可左右滑动的滑轨，滑轨上均安装有可前后滑动的支撑条，支撑条内设有通风腔，通风腔和送风管之间连接通风软管，进风口设置在支撑条上并与通风腔连通，干化仓上端连接支架，支架上和支撑条一一对应安装有若干可升降的连接板，支撑条上进风口位置连接螺旋空心管状的弹簧管，弹簧管与通风腔连通，弹簧管上端连接在连接板上，弹簧管上间隔设有若干排气嘴；支架上安装由电机带动转动的转盘，转盘上设有拨杆，连接板上连接拨动架，拨杆拨动拨动架带动连接板向上移动，支架上表面上靠近连接板两端位置均套装有压杆，压杆和支架之间连接定位弹簧，支撑条上和压杆对应设有避让槽孔，避让槽孔内壁上设有倾斜设置的导向壁，压杆下端设有和导向壁适配的推动面，推动面倾斜设置且贴合在导向壁上，压杆上端向上延伸出支架，连接板向下移动将压杆向下压动，支撑条和干化仓之间连接回位弹簧。
鼓风时，气流通过通风腔并从弹簧管上的排气嘴向干化仓内各个位置排出，鼓风的同时电机驱动转盘转动，转盘上的拨杆抵接到拨动架上带动拨动架向上移动，拉动弹簧管向上移动，当拨杆滑离拨动架时，在弹簧管作用下，连接板瞬间向下拉动，连接板撞击到支架上，弹簧管产生振动，使弹簧管周围垃圾产生振动，连接板撞击到支架上，将压杆向下推动，压杆下端的推动面与支撑条上的导向壁配合推动支撑条移动，转盘不断地转动，从而不断地将拨动架向上拨动，实现连接板不断地上下移动，实现支撑条的不断往复移动，使干化仓内的有机垃圾不断被抖动。
排气嘴置于干化仓内各个位置，鼓风机鼓入有机垃圾堆内的空气均匀，使各个位置的垃圾能够均匀干化。弹簧管产生振动而且支撑条左右移动，使弹簧管周围垃圾产生振动，使排气嘴的排气更加顺畅均匀，有机垃圾堆的通气更加均匀，通气效果好，而且有机垃圾堆产生一定的抖动，增加干化效果，提高干化速度。
一种利用有机垃圾干化装置的干化方法，包括以下步骤：a、有机垃圾收集后人工将有机垃圾中的塑料和大件干扰物挑出另外处理，然后将有机垃圾堆积到干化仓内，干化仓开始计时；b、将将装有生物干化膜的干化膜骨架安装到干化仓上端，生物干化膜下边缘密封连接到干化仓内壁上；c、生物干化，利用鼓风机往干化仓内间歇鼓风，有机垃圾中的微生物与有机质垃圾发生好氧反应进行有机垃圾干化，持续时间14-15天，控制鼓风机进气/停气时间比为1:4~1:0.5，控制垃圾堆体温度保持50~70℃之间，含氧量始终保持4-10 mg/L；间歇鼓风期间，通风地板收集干化过程中产生的有机液通过通流管道向外排出；d、垃圾出堆，将干化仓中的好氧腐熟后的有机肥移出，空出干化仓用于堆新鲜有机垃圾。
一种利用有机垃圾干化装置的干化方法，包括以下步骤：a、有机垃圾收集后人工将有机垃圾中的塑料和大件干扰物挑出另外处理，然后将有机垃圾堆积到干化仓内，干化仓开始计时；b、将将装有生物干化膜的干化膜骨架安装到干化仓上端，生物干化膜下边缘密封连接到干化仓内壁上；c、生物干化，利用鼓风机往干化仓内间歇鼓风，鼓风时，气流通过通风腔并从弹簧管上的排气嘴向干化仓内各个位置排出，鼓风的同时电机驱动转盘转动，转盘上的拨杆抵接到拨动架上带动拨动架向上移动，拉动弹簧管向上移动，当拨杆滑离拨动架时，在弹簧管作用下，连接板瞬间向下拉动，连接板撞击到支架上，弹簧管产生振动，使弹簧管周围垃圾产生振动，连接板撞击到支架上，将压杆向下推动，压杆下端的推动面与支撑条上的导向壁配合推动支撑条移动，转盘不断地转动，从而不断地将拨动架向上拨动，实现连接板不断地上下移动，实现支撑条的不断往复移动，使干化仓内的有机垃圾不断被抖动；有机垃圾中的微生物与有机质垃圾发生好氧反应进行有机垃圾干化，持续时间14-15天，控制鼓风机进气/停气时间比为1:4~1:0.5，控制垃圾堆体温度保持50~70℃之间，含氧量始终保持4-10 mg/L；间歇鼓风期间产生的有机液通过通流管道向外排出；d、垃圾出堆，将干化仓中的好氧腐熟后的有机肥移出，空出干化仓用于堆新鲜有机垃圾。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：有机垃圾干化过程通气均匀，干化仓内有机垃圾各个位置的干化程度差异小，保证了整体的垃圾干化效果和干化速度。
附图说明
图1是本发明的实施例1的结构示意图；
图2是本发明的实施例2的结构示意图；
图3是本发明的实施例2的局部放大示意图；
图中：1、干化仓，2、鼓风机，3、阳光棚，4、干化膜骨架，5、生物干化膜，6、通流管道，7、通流嘴，8、送风管，9、有机液收集液封井，10、液位计，11、搅拌器，12、污泥泵，13、疏水膜边，14、防腐涂层，15、测温仪，16、止回阀，17、电动截止阀，18、滑轨，19、支撑条，20、通风软管，21、支架，22、连接板，23、弹簧管，24、排气嘴，25、转盘，26、支杆，27、拨杆，28、拨动架，29、横杆，30、压杆，31、定位弹簧，32、避让槽孔，33、导向壁，34、推动面，35、回位弹簧，36、导杆，37、底座，38、横梁，39、安装孔，40、螺套，41、防护套，42、防护罩，43、支撑凸缘，44、定位环。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：
实施例1：一种有机垃圾干化装置（参见附图1），包括干化仓1、鼓风机2、阳光棚3，阳光棚内设置若干干化仓，干化仓上端安装可拆卸的干化膜骨架4，干化膜骨架上安装生物干化膜5，生物干化膜为ePTFE生物膜，生物干化膜下边缘密封连接到干化仓内壁上，生物干化膜盖合干化仓上端开口；干化仓底部设有通流管道6，通流管道上安装若干间隔设置的通流嘴7，通流嘴连通到干化仓内底面，干化仓底面设有若干进风口，鼓风机出风口连接送风管8，进风口均与送风管连通。通流管道连接有机液收集液封井9，有机液收集液封井置于干化仓外部，有机液收集液封井内安装液位计10、搅拌器11、污泥泵12。相邻两干化仓共用一个有机液收集液封井。干化膜骨架呈“人”字形结构，生物干化膜左右两侧靠近中间位置均设有竖直设置的疏水膜边13。干化膜骨架可滑动安装在干化仓上端，干化仓三面做成1m左右高度的混凝土墙面，另一面设置开口，开口位置密封连接可打开的门帘，门帘打开便于垃圾的送入和送出。干化仓底部设有防腐涂层14，防腐涂层为环氧树脂涂层。干化仓内安装测温仪15。送风管与通流管道连通，通流嘴开口作为进风口，通流管道上与送风管连接端安装止回阀16，通流管道另一端安装电动截止阀17。鼓风机进行间歇鼓风，鼓风机鼓风时，通流管道作为通风管使用，此时电动截止阀关闭，气流通过通流管道、通流嘴送入干化仓内。鼓风机停机时，通流管道作为排液管使用，此时电动截止阀开启，有机液通过通流嘴、通流管道向外排出。这种设置一管二用，通流管道既可通气又可通液，简化了结构，降低了成本。
一种利用有机垃圾干化装置的干化方法，包括以下步骤：a、有机垃圾收集后人工将有机垃圾中的塑料和大件干扰物挑出另外处理，然后将有机垃圾堆积到干化仓内，干化仓开始计时；b、将将装有生物干化膜的干化膜骨架安装到干化仓上端，生物干化膜下边缘密封连接到干化仓内壁上；c、生物干化，利用鼓风机往干化仓内间歇鼓风，鼓风的同时向送风管加入除油剂，使除油剂和空气一起送入干化仓内，有机垃圾中的微生物与有机质垃圾发生好氧反应进行有机垃圾干化，持续时间14-15天，控制鼓风机进气/停气时间比为1:4~1:0.5，控制垃圾堆体温度保持50~70℃之间，含氧量始终保持4-10 mg/L；间歇鼓风期间产生的有机液通过通流管道向外排出到有机液收集液封井中，搅拌器对有机液进行搅拌，污泥泵将有机液输送到用户单位；d、垃圾出堆，将干化仓中的好氧腐熟后的有机肥移出，空出干化仓用于堆新鲜有机垃圾。
步骤c分三个阶段：第一阶段历时2-3天，控制进气/停气时间比为由1:4缓慢加大通风至1:1，保证垃圾堆体温度由室温升高至60℃，同时保证在该过程中含氧量为4~6mg/L，在垃圾堆体的温度波动范围不超过±5℃的时候，且持续时间达到12h以上系统自动进入到第二阶段；第二阶段历时8-10天，控制进气/停气时间比在1:1~1:0.5范围内，垃圾堆体温度在60~70℃，含氧量6-8 mg/L，第11天垃圾堆体的温度持续低于60℃的情况，且持续时间达到24h以上系统自动进入到第三阶段；第三阶段历时2-3天，保持进气/停气时间比为1:1，保持含氧量为8-10 mg/L，当干化仓内有机垃圾堆体的温度持续低于50℃，且持续时间超过12h，则有机垃圾干化结束。步骤c第二阶段中，温度保持60~70℃时控制进气/停气时间比在1:1~1:0.5范围内波动，当含氧量低于6mg/L或堆体温度高于70℃时，系统自动化加大进气/停气时间比，当含氧量高于8mg/L或堆体温度低于60℃时，减小进气/停气时间比。步骤c中保持生物干化仓内压力0.1-0.3MPa，并由变频鼓风机风量进行控制干化仓内压力。
实施例2：一种有机垃圾干化装置（参见附图2、附图3），其结构与实施例1相似，主要不同点在于本实施例中干化仓底部安装可左右滑动的滑轨18，滑轨上均安装有可前后滑动的支撑条19，滑轨呈T形，支撑条下表面上设有T形槽，T形槽与滑轨适配。支撑条内设有通风腔，通风腔和送风管之间连接通风软管20，进风口设置在支撑条上并与通风腔连通，干化仓上端连接支架21，支架上和支撑条一一对应安装有若干可升降的连接板22，支撑条上进风口位置连接螺旋空心管状的弹簧管23，弹簧管与通风腔连通，弹簧管上端连接在连接板上，弹簧管上间隔设有若干排气嘴24；排气嘴朝下倾斜设置，支架上安装由电机带动转动的转盘25，支架上连接支杆26，电机安装在支杆上，转盘上设有拨杆27，连接板上连接拨动架28，拨动架上端设有横杆29，拨杆端部可抵接到横杆下表面上并可与横杆脱离，所有连接板紧固连接在同一拨动架上，拨杆拨动拨动架带动连接板向上移动，支架上表面上靠近连接板两端位置均套装有压杆30，压杆和支架之间连接定位弹簧31，支撑条上和压杆对应设有避让槽孔32，避让槽孔内壁上设有倾斜设置的导向壁33，压杆下端设有和导向壁适配的推动面34，推动面倾斜设置且贴合在导向壁上，压杆上端向上延伸出支架，连接板向下移动将压杆向下压动，支撑条和干化仓之间连接回位弹簧35。
支架上靠近连接板的两端位置均设有竖向设置的导杆36，连接板两端活动套装在两导杆上。支架包括两底座37，两底座之间紧固连接横梁38，两导杆分别设置在两底座上，两底座紧固连接在干化仓内壁上，两压杆分别连接在两底座上。底座上和压杆对应位置设有安装孔39，底座上安装孔下端边缘设有螺套40，螺套内螺纹连接防护套41，防护套下端靠近支撑条设置，防护套下端与避让槽孔之间连接柔性的防护罩42；压杆穿过安装孔和防护套，压杆外壁上设有支撑凸缘43，安装孔上端连接定位环44，定位弹簧套装在压杆上且抵接在支撑凸缘和防滑套上端之间，支撑凸缘抵接在定位环上。其它结构与实施例1相同。
一种利用有机垃圾干化装置的干化方法，包括以下步骤：a、有机垃圾收集后人工将有机垃圾中的塑料和大件干扰物挑出另外处理，然后将有机垃圾堆积到干化仓内，干化仓开始计时；b、将将装有生物干化膜的干化膜骨架安装到干化仓上端，生物干化膜下边缘密封连接到干化仓内壁上；c、生物干化，利用鼓风机往干化仓内间歇鼓风，鼓风的同时向送风管加入除油剂，使除油剂和空气一起送入干化仓内，鼓风时，气流通过通风腔并从弹簧管上的排气嘴向干化仓内各个位置排出，鼓风的同时电机驱动转盘转动，转盘上的拨杆抵接到拨动架上带动拨动架向上移动，拉动弹簧管向上移动，当拨杆滑离拨动架时，在弹簧管作用下，连接板瞬间向下拉动，连接板撞击到支架上，弹簧管产生振动，使弹簧管周围垃圾产生振动，连接板撞击到支架上，将压杆向下推动，压杆下端的推动面与支撑条上的导向壁配合推动支撑条移动，转盘不断地转动，从而不断地将拨动架向上拨动，实现连接板不断地上下移动，实现支撑条的不断往复移动，使干化仓内的有机垃圾不断被抖动；有机垃圾中的微生物与有机质垃圾发生好氧反应进行有机垃圾干化，持续时间14-15天，控制鼓风机进气/停气时间比为1:4~1:0.5，控制垃圾堆体温度保持50~70℃之间，含氧量始终保持4-10 mg/L；间歇鼓风期间产生的有机液通过通流管道向外排出到有机液收集液封井中，搅拌器对有机液进行搅拌，污泥泵将有机液输送到用户单位；d、垃圾出堆，将干化仓中的好氧腐熟后的有机肥移出，空出干化仓用于堆新鲜有机垃圾。
步骤c分三个阶段：第一阶段历时2-3天，控制进气/停气时间比为由1:4缓慢加大通风至1:1，保证垃圾堆体温度由室温升高至60℃，同时保证在该过程中含氧量为4~6mg/L，在垃圾堆体的温度波动范围不超过±5℃的时候，且持续时间达到12h以上系统自动进入到第二阶段；第二阶段历时8-10天，控制进气/停气时间比在1:1~1:0.5范围内，垃圾堆体温度在60~70℃，含氧量6-8 mg/L，第11天垃圾堆体的温度持续低于60℃的情况，且持续时间达到24h以上系统自动进入到第三阶段；第三阶段历时2-3天，保持进气/停气时间比为1:1，保持含氧量为8-10 mg/L，当干化仓内有机垃圾堆体的温度持续低于50℃，且持续时间超过12h，则有机垃圾干化结束。步骤c第二阶段中，温度保持60~70℃时控制进气/停气时间比在1:1~1:0.5范围内波动，当含氧量低于6mg/L或堆体温度高于70℃时，系统自动化加大进气/停气时间比，当含氧量高于8mg/L或堆体温度低于60℃时，减小进气/停气时间比。步骤c中保持生物干化仓内压力0.1-0.3MPa，并由变频鼓风机风量进行控制干化仓内压力。
以上所述的实施例只是本发明较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种有机垃圾干化装置，其特征是，包括干化仓、鼓风机，干化仓上端安装可拆卸的干化膜骨架，干化膜骨架上安装生物干化膜，生物干化膜下边缘密封连接到干化仓内壁上，生物干化膜盖合干化仓上端开口；干化仓底部设有通流管道，通流管道上安装若干间隔设置的通流嘴，通流嘴连通到干化仓内底面，干化仓底面设有若干进风口，鼓风机出风口连接送风管，进风口均与送风管连通；干化仓底部安装可左右滑动的滑轨，滑轨上均安装有可前后滑动的支撑条，支撑条内设有通风腔，通风腔和送风管之间连接通风软管，进风口设置在支撑条上并与通风腔连通，干化仓上端连接支架，支架上和支撑条一一对应安装有若干可升降的连接板，支撑条上进风口位置连接螺旋空心管状的弹簧管，弹簧管与通风腔连通，弹簧管上端连接在连接板上，弹簧管上间隔设有若干排气嘴；支架上安装由电机带动转动的转盘，转盘上设有拨杆，连接板上连接拨动架，拨杆拨动拨动架带动连接板向上移动，支架上表面上靠近连接板两端位置均套装有压杆，压杆和支架之间连接定位弹簧，支撑条上和压杆对应设有避让槽孔，避让槽孔内壁上设有倾斜设置的导向壁，压杆下端设有和导向壁适配的推动面，推动面倾斜设置且贴合在导向壁上，压杆上端向上延伸出支架，连接板向下移动将压杆向下压动，支撑条和干化仓之间连接回位弹簧。
2.根据权利要求1所述的一种有机垃圾干化装置，其特征是，还包括阳光棚，阳光棚内设置若干干化仓。
3.根据权利要求1所述的一种有机垃圾干化装置，其特征是，通流管道连接有机液收集液封井，有机液收集液封井内安装液位计、搅拌器、污泥泵。
4.根据权利要求1所述的一种有机垃圾干化装置，其特征是，干化膜骨架呈“人”字形结构，生物干化膜左右两侧靠近中间位置均设有竖直设置的疏水膜边。
5.根据权利要求1所述的一种有机垃圾干化装置，其特征是，干化仓底部设有防腐涂层。
6.根据权利要求1所述的一种有机垃圾干化装置，其特征是，干化仓内安装测温仪。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种有机垃圾干化装置，其特征是，送风管与通流管道连通，通流嘴开口作为进风口，通流管道上与送风管连接端安装止回阀，通流管道另一端安装电动截止阀。
8.一种利用权利要求1所述的有机垃圾干化装置的干化方法，其特征是，包括以下步骤：a、有机垃圾收集后人工将有机垃圾中的塑料和大件干扰物挑出另外处理，然后将有机垃圾堆积到干化仓内，干化仓开始计时；b、将装有生物干化膜的干化膜骨架安装到干化仓上端，生物干化膜下边缘密封连接到干化仓内壁上；c、生物干化，利用鼓风机往干化仓内间歇鼓风，鼓风时，气流通过通风腔并从弹簧管上的排气嘴向干化仓内各个位置排出，鼓风的同时电机驱动转盘转动，转盘上的拨杆抵接到拨动架上带动拨动架向上移动，拉动弹簧管向上移动，当拨杆滑离拨动架时，在弹簧管作用下，连接板瞬间向下拉动，连接板撞击到支架上，弹簧管产生振动，使弹簧管周围垃圾产生振动，连接板撞击到支架上，将压杆向下推动，压杆下端的推动面与支撑条上的导向壁配合推动支撑条移动，转盘不断地转动，从而不断地将拨动架向上拨动，实现连接板不断地上下移动，实现支撑条的不断往复移动，使干化仓内的有机垃圾不断被抖动；有机垃圾中的微生物与有机质垃圾发生好氧反应进行有机垃圾干化，持续时间14-15天，控制鼓风机进气/停气时间比为1:4~1:0.5，控制垃圾堆体温度保持50~70℃之间，含氧量始终保持4-10 mg/L；间歇鼓风期间产生的有机液通过通流管道向外排出；d、垃圾出堆，将干化仓中的好氧腐熟后的有机肥移出，空出干化仓用于堆新鲜有机垃圾。
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