DE3337212A1 - METHOD FOR TREATING LIQUID WASTE - Google Patents
METHOD FOR TREATING LIQUID WASTEInfo
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Description
J ^ 12. Oktober 1983 P 9161 - nrsJ ^ October 12, 1983 P 9161 - nrs
Jacques S i m ο η d , 71, Rue Henri Bretonnet, Mezieres-sur-Seine, Yvelines, Frankreich.Jacques S i m ο η d, 71, Rue Henri Bretonnet, Mezieres-sur-Seine, Yvelines, France.
Verfahren zur Behandlung von FlüssigabfällenProcess for the treatment of liquid waste
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Flüssigabfallen, und insbesondere Abwässern und verschmutzten Ausflüssen.The present invention relates to a method of treatment of liquid waste, and especially sewage and polluted drains.
FlUssigabfälle, wie beispielsweise die beim Auslaugen von Hausmüll und industriellen Abfällen anfallenden Abwässer, die städtischen Abwässer oder die von der Nahrungsmittelindustrie >wie z. B. den Schlachthäusern, abgegebenen Abwässer, müssen behandelt bzw. aufbereitet werden, bevor sie in die natürliche Umwelt zurückgeführt werden. Diese Behandlung oder Aufbereitung wird allgemein in biologischen und physiko-chemisehen Kläranlagen durchgeführt, deren wirtschaftliche Rentabilität sehr schlecht ist, um so mehr, als sie einfach einer Deponie für giftige Abfälle zugeordnet sind, oder aber einen beschwerlichen und kostspieligen Transport erforderlich machen.Liquid waste, such as that from leaching Domestic and industrial wastewater, urban wastewater or that of the food industry > such as B. the slaughterhouses, discharged wastewater, must be treated or processed before they are returned to the natural environment. These Treatment or processing is generally carried out in biological and physico-chemical sewage treatment plants economic profitability is very bad, all the more so than they are simply assigned to a landfill for toxic waste or a cumbersome and costly one Make transport necessary.
Die Funktionstüchtigkeit einer Kläranlage und die Qualität des erhaltenen Ergebnisses sind überdies um so größeren Schwankungen unterworfen, als die Zusammensetzung der zu behandelnden Flüssigabfälle sehr komplex ist. Dies resultiert aus der großen Vielfalt von Substanzen, die in den Deponien enthalten sind, aus der Tatsache, daß die Belastung mit Abfallstoffen im Lauf der Zeit in Abhängigkeit von den auf die Deponie gebrachten Produkten veränderlich ist, und aus der Tatsache, daß sich der Emissionstrom der Ausflüsse in Abhängigkeit von der Zeit und den Wetterbedingungen stark ändert.The functionality of a sewage treatment plant and the quality of the result obtained are all the greater Subject to fluctuations as the composition of the liquid waste to be treated is very complex. This results from the great variety of substances contained in the landfills, from the fact that the pollution with Waste materials over time depending on the products brought to the landfill is variable, and from the fact that the emission flow of the outflows depending on the time and weather conditions changes greatly.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diesen Nachteilen und Unbequemlichkeiten abzuhelfen.The object of the present invention is to remedy these drawbacks and inconveniences.
Zu diesem Zweck sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, den zu behandelnde Ausfluß durch einen Schlackehaufen diffundieren zu lassen, der aus bei der Einäscherung von Hausmüll anfallenden, festen Rückständen besteht.For this purpose, the method according to the invention provides diffuse the effluent to be treated through a slag heap that consists of solid residues from the cremation of household waste.
Schlacke oder derSlag or the
Der thermische Effekt, der sich aus der in der/Asche fortgesetzt ablaufenden, langsamen Verbrennung des unverbrannten Kohlenstoffs ergibt, bewirkt ein Entfernen wenigstens eines Teils des Wassers durch Verdampfung. Dieser thermische Effekt wird durch die schwarze Farbe der Schlacke begünstigt, die eine optimale Absorption der auffallenden Sonnenenergie erlaubt·The thermal effect that results from the slow combustion of the unburned that continues in the / ashes Carbon causes at least a portion of the water to be removed by evaporation. This thermal The effect is favored by the black color of the slag, which enables optimal absorption of the incident solar energy permitted·
if-if-
Wenn die Diffusion des verschmutzten Wassers in dem Schlackehaufen die Verdampfungskapazität übersteigt, durchdringt ein Teil des Ausflusses den Haufen, ohne verdampft zu werden, und dieser Teil wird am Boden des Haufens rückgewonnen. Es ist aber anzumerken, daß der aus dem Schlackehaufen austretende Flüssigkeitsausfluß eine starke Verminderung seines Schmutzanteils erfahren hat.When the diffusion of polluted water in the slag heap exceeds the evaporation capacity, penetrates some of the effluent goes down the heap without being evaporated, and that part is recovered at the bottom of the heap. It should be noted, however, that the one from the slag heap leakage of liquid a strong reduction has experienced its dirt content.
Diese Verminderung des Schadstoffantei1s wird in erster Linie durch ein Ausfiltern bewirkt. Tatsächlich stellt sich die Schlacke als eine Anhäufung fester Teilchen mit sehr unterschiedlichem Kornaufbau dar. Bei einem Schlackehaufen spielen diese verschieden großen Teilchen die Rolle eines Filters, indem sie bestimmte, in Suspension befindliche Stoffe zurückhalten und eine Klärung des Ausflusses bewirken. Der Anteil an suspendierten Stoffen stellt nun aber ein Maß bei der Beurteilung des Verschmutzungsgrads von Wasser dar.This reduction in the proportion of pollutants is the first Line effected by filtering out. In fact, the slag turns out to be an accumulation of solid particles very different grain structure. In a slag heap, these different sized particles play the role a filter by retaining certain substances in suspension and clearing the discharge. The proportion of suspended substances is now a measure for assessing the degree of pollution of water represent.
Der Durchtritt des Ausflusses bzw. Flüssigabfalls durch den Schlackehaufen führt gleichermaßen zu einem Festhalten eines Teils der enthaltenen Schadstoffe durch physiko-chemisehe Reaktionen verschiedener Typen: Oxtdations-Reduktions-Reaktionen; beispielsweise wird metallisches Eisen zu wasserunlöslichem Fe2O3, xH 0 oxidiert;The passage of the outflow or liquid waste through the slag heap also leads to a retention of some of the pollutants contained by physico-chemical reactions of various types: oxidation-reduction reactions; for example, metallic iron is oxidized to water-insoluble Fe 2 O 3 , xH 0;
Säure-Base-Reaktionen vom Kalk-Karbon-Typ; der in der Schlacke vorhandene Kalk wird so in Calcium-Lime-carbon type acid-base reactions; the lime present in the slag is converted into calcium
Karbonat umgewandelt; die in Spuren vorhandenen Schwermetalle werden als unlösliche Karbonate oder Hydroxykarbonate gefällt;Carbonate converted; the heavy metals present in traces are called insoluble carbonates or hydroxy carbonates pleases;
Oxidations- und Zersetzungsreaktionen, die mit oxidierbaren Verbindungen wie beispielsweise den Zyaniden, Phenolen oder Schwefelverbindungen ablaufen;Oxidation and decomposition reactions associated with oxidizable Compounds such as the cyanides, Run off phenols or sulfur compounds;
Reaktionen der aktiven Kohle mit Adsorption von organischen Molekülen, die für Geruch und Farben verantwortlich sind.Reactions of active charcoal with adsorption of organic molecules responsible for smell and color are.
Das Eisen und seine Oxide, und ebenso die Oxide der verschiedenen anderen Metalle spielen eine Rolle als Katalysator der Reaktion.The iron and its oxides, as well as the oxides of the various other metals, play a role as a catalyst the reaction.
Die Tatsache, daß sie in der Schlacke vorhanden sind, ist interessant, da sie eine Enteisenung der Schlacke vermeidbar macht , bevor diese zu einem Haufen aufgeschüttet wird.The fact that they are present in the slag is interesting as they prevent iron removal from the slag before it is piled up in a heap.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bringt das Verfahren Schlacken zum Einsatz, deren Gehalt an organischem Kohlenstoff wenigstens 6 % beträgt. Dieser minimale Prozentanteil ist von Bedeutung, um ein Auslösen des thermischen Effekts zu erlauben.According to a further feature of the invention, the method uses slags, the content of which is organic Carbon is at least 6%. This minimum percentage is important for triggering the thermal To allow effect.
Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Schlacke auf:According to one embodiment of the method according to the invention shows the slag:
JoYo
4 % bis 14 % unverbrannte organische Bestandteile,4% to 14 % unburned organic components,
- 4 % bis 14 % Kalk (CaO),- 4% to 14% lime (CaO),
- 12 % bis 13 % Alteisen bzw. Eisenschrott- 12% to 13% scrap iron or iron scrap
- 40 % bis 50 % Kieselerde (SiO2), bestehend aus Glas- 40% to 50 % silica (SiO 2 ), consisting of glass
oder anderem Schutt, z. B. Bauschuttor other debris, e.g. B. rubble
oder Trümmerschutt, bis zu 30 % Wasser,or rubble, up to 30% water,
in Ergänzung auf 100 % Metalloxide, wie z. B. Fe2O3, Al2O3, Na2O, MgO, Mn2O3.in addition to 100 % metal oxides, such as B. Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , Na 2 O, MgO, Mn 2 O 3 .
Vorteilhafterweise besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, einen Haufen Schlacke von wenigstens 4 m Dicke in der Form eines Pyramidenstumpfs aufzubauen, die Seitenflächen des Haufens mit einer Lage wasserundurchlässigen Materials, z. B. einer Folie aus synthetischem Material, abzudecken, genau horizontale Kanäle einzubauen, die an den Seitenflächen des Haufens mündende Abzug- oder Sickerleitungen darstellen und vorzugsweise in der Hauptwindrichtung ausgerichtet sind, und wenigstens einen vertikalen, von radialen Öffnungen durchsetzten Kamin vorzusehen, der sich über die ganze Höhe des Haufens erstreckt, wobei die Zufuhr der verschmutzten Flüssigkeit in Kontakt mit dem Haufen durch Verteilen, Versprühen oder Diffusion am oberen Teil desselben erfolgt.The method according to the invention advantageously exists in building up a heap of slag at least 4 m thick in the shape of a truncated pyramid, the side faces the pile with a layer of waterproof material, e.g. B. a film made of synthetic material to cover, to build exactly horizontal ducts, the drainage or drainage pipes opening onto the side surfaces of the pile and preferably aligned in the main wind direction are, and to provide at least one vertical chimney penetrated by radial openings, which extends over extends the full height of the heap, the supply of polluted liquid in contact with the heap is carried out by spreading, spraying or diffusing at the top of the same.
Das Abdecken der Seitenflächen des Haufens begrenzt das Eindringen von Regenwasser, das in einer zu bedeutsamen Menge die Gefahr mit sich brächte, dieSchlackezu ersäufen und die Verbrennung des Kohlenstoffs zu stoppen.Covering the side faces of the pile limits that Penetration of rainwater, which in too significant an amount would pose the risk of drowning the slag and stop burning the carbon.
Die seitlichen Abzugskanäle sichern eine Be- und/oder Entlüftung des Schlackehaufens und demzufolge eine Anreicherung desselben mit Sauerstoff, wodurch der thermische Effekt in der gesamten Masse des Haufens gefördert wird. Die Kamine sorgen ihrerseits dafür, daß der verdampfte Teil der behandelten Flüssigkeit in die Atmosphäre abströmen kann.The lateral drainage channels ensure aeration and / or ventilation of the slag heap and consequently an enrichment the same with oxygen, which promotes the thermal effect in the entire mass of the pile. The chimneys in turn ensure that the vaporized part of the treated liquid can flow off into the atmosphere.
Man kann die Reinigungs- und Aufbereitungswirkung in Abhängigkeit von den Eigenschaften der verwendeten Schlacke und der Art der zu behandelnden Ausflüsse oder Abwässer verbessern, indem man der Schlacke eine bestimmte Anzahl von Stoffen zufügt, und insbesondere oxidierende Bestandteile, Kalk, Aktivkohle, Holzkohle, Zeolithe.You can choose the cleaning and conditioning effect as a function on the properties of the slag used and improve the type of runoff or sewage to be treated by adding a certain number of slag Adds substances, and in particular oxidizing components, Lime, activated carbon, charcoal, zeolites.
Die Oxidationsmittel können beispielsweise in Form von Natriumhypochlorid eingebracht werden, wenn der DCO (chemische Sauerstoffbedarf) zu bedeutsam ist.The oxidizing agents can, for example, in the form of Sodium hypochlorite can be introduced when the DCO (chemical Oxygen demand) is too significant.
Wenn die Abfallflüssigkeit zu reich an Metallen ist, kann durch ein Einbringen von Kalk ein vollständiges Fällen der Metallionen in Form von unlöslichen Hydroxyden erreicht werden, die auf Grund der Filtereigenschaften der Schlacke in dieser gefangen bleiben. Zu demselben Zweck ist es gleichermaßen möglich, Hochofenschlacke oder -sinter zu verwenden.If the waste liquid is too rich in metals, it can By introducing lime, the metal ions are completely precipitated in the form of insoluble hydroxides due to the filtering properties of the slag stay trapped in this. For the same purpose it is equally possible to add blast furnace slag or sinter use.
Aktivkohle kann hinzugefügt werden, wenn die Schlacke zu arm an organischem Kohlenstoff ist und ihre Funktion einer Klärung von organischen Verunreinigungen, wie z. B. Farb-Activated carbon can be added if the slag is too low in organic carbon and its function is one Clarification of organic impurities such as B. color
stoffen, nur schlecht erfüllt.fabrics, only poorly fulfilled.
Ein Einbringen von Holzkohle erlaubt es, die Dauer des thermischen Effekts zu steigern, hinsichtlich dessen festgestellt werden muß, daß er den Vorgang mit der kürzesten Lebensdauer darstellt.Introducing charcoal makes it possible to increase the duration of the thermal effect, as noted must be that it represents the process with the shortest life.
Die durch Adsorption und Ionenaustausch wirkenden Zeolithe können schließlich vorteilhafterweise eingebracht werden, um die Klärwirkung derSctlacke zu vervollständigen.Finally, the zeolites acting through adsorption and ion exchange can advantageously be introduced, to complete the clarifying effect of the lacquer.
Gemäß einem Ausflihrungsbei spiel werden die Zusatzstoffe in Säcken mit durchlässiger Wand verpackt und im Innern des Schlackehaufens verteilt.According to one embodiment, the additives packed in bags with a permeable wall and inside of the slag heap.
Gemäß einer weiteren Möglichkeit werden die Zusatzstoffe in eine Vorrichtung eingebracht, die von dem Ausfluß durchsetzt wird, nachdem dieser in dem Schlackehaufen behandelt wurde.According to a further possibility, the additives are introduced into a device through which the outflow passes is treated after this in the slag heap became.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten AusfUhrungsbeispiels näher erläutert, ohne auf dieses Ausflihrungsbei spiel beschränkt zu sein. Die Zeichnungen zeigen schematisch eine Anlage, in der das erfindungsgemäße Verfahren abläuft. Dabei ist:The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawings, without being limited to this exemplary embodiment. The drawings show schematically a plant in which the method according to the invention takes place. Where:
Fig. 1 eine Schnittansicht durch eine Längsmittelebene;1 shows a sectional view through a longitudinal center plane;
Fig. 2 eine Draufsicht von oben.Fig. 2 is a top plan view.
Ao.Ao.
Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung oder Anlage weist einen Schlackeihauf en 2 in der Form eines Pyramidenstumpf es auf. Der Scniaci^eihauf en 2 steht V-förmig auf dem Erdboden 3 auf, und in seinem Bodenbereich befindet sich eine Sammelleitung 4 zum Abziehen der Flüssigkeit.The device or system shown in the drawing has a slag row en 2 in the shape of a truncated pyramid it on. The Scniaci ^ eihauf en 2 stands in a V-shape on the ground 3, and in its bottom area there is a collecting line 4 for drawing off the liquid.
5 Die Seitenflächen des Haufens sind mit einer Folie/aus5 The side surfaces of the pile are covered with a foil /
wasserdichtem, synthetischem Material abgedeckt.covered with waterproof synthetic material.
Im Innern des Haufens sind in verschiedenen Höhenlagen genau horizontale Kanäle 6 angeordnet, die an den Seitenflächen münden und Abzugs- oder Sickerleitungen darstellen, die ein Belüften des Haufen-Inneren ermöglichen.Inside the heap, exactly horizontal channels 6 are arranged at different heights, which are on the side surfaces open out and represent drainage or seepage pipes, which allow ventilation of the interior of the heap.
Im Mittelbereich des Haufens befinden sich gleichermaßen zwei Kamine 7, die radiale Durchbrechungen 8 aufweisen und sich über die gesamte Höhe des Schlackenhaufens erstrecken. Die Zufuhr der zu behandelnden Flüssigkeit wird im oberen Bereich des Haufens mittels einer Leitung 9 bewirkt, die mit Zerstäubern 10 ausgerüstet ist.In the middle of the heap there are also two chimneys 7, which have radial openings 8 and extend over the entire height of the slag heap. The supply of the liquid to be treated is effected in the upper area of the heap by means of a line 9, which is equipped with atomizers 10.
Im praktischen Betrieb dringt die mittels der Zerstäuber 10 verteilte Schmutzflüssigkeit in das Innere des Schlackenhaufens ein, wobei ein Teil der Flüssigkeit insbesondere durch die Kamine 7 verdampft und der Rest eine Entgiftungsbehandlung erfährt, bevor er durch die Sammelleitung 4 abgezogen wird.In practical operation, the dirty liquid distributed by means of the atomizer 10 penetrates into the interior of the slag heap a, wherein a part of the liquid evaporates in particular through the chimneys 7 and the remainder undergoes a detoxification treatment before it passes through the collecting line 4 is deducted.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel für die Behandlung oder Aufbereitung eines verschmutzten Ausflusses gegeben. Vor der Behandlung besitzt dieser Ausfluß eine schwarze Farbe und einen Fäkaliengeruch.The following is an example of the treatment or treatment of a polluted discharge. Before the treatment, this discharge has a black color Color and a fecal odor.
Seine Zusammensetzung ist die folgende:Its composition is the following:
DBO5 (organischer Sauerstoffbedarf): 4 680 mg/1DBO 5 (organic oxygen demand): 4 680 mg / 1
DCO (chemischer Sauerstoffbedarf): 6 422 mg/1DCO (chemical oxygen demand): 6 422 mg / 1
Organischer Stickstoff: 67,5 mg/1Organic nitrogen: 67.5 mg / l
Totale Härte: 122° FTotal hardness: 122 ° F
Ammoniakaler Stickstoff: 211,5 mg/1Ammoniacal nitrogen: 211.5 mg / l
Ei sen: 13,5 mg/1Iron: 13.5 mg / l
Zink: 0,25 mg/1Zinc: 0.25 mg / 1
Phenol : 14,5 mg/1Phenol: 14.5 mg / 1
Phosphor (als PO^O:' 0,9 mg/1Phosphorus (as PO ^ O: '0.9 mg / 1
Die Schlacke bildet einen Haufen von 4 300 Tonnen, der während 500 Stunden den Durchgang von 150 m3 des verschmutzten Ausflusses erlaubt hat. Von diesen 150 m3 wurden 75 m3 . am unteren Teil des Haufens wieder aufgefangen, was bedeutet, daß die Hälfte des Volumens des Ausflusses durch Verdampfung von Wasser auf Grund des thermischen Effekts verschwunden ist.The slag forms a pile of 4,300 tons, which allowed 150 m 3 of the polluted runoff to pass through for 500 hours. Of these 150 m 3 , 75 m 3 were . caught again at the bottom of the heap, which means that half of the volume of the effluent has disappeared through evaporation of water due to the thermal effect.
Der aus dem Schlackehaufen austretende Ausfluß ist farb- und geruchlos, und eine Messung der gesamten Verminderung der Verunreinigung ergab folgende Daten:The discharge emerging from the slag heap is colored and odorless, and a measurement of the total pollution reduction gave the following data:
DBO5 (biologischer Sauerstoffbedarf): 89 % DBO 5 (biological oxygen demand): 89%
DCO (chemischer Sauerstoffbedarf): 85 % DCO (chemical oxygen demand): 85 %
Organischer Kohlenstoff insgesamt: 85 % Total organic carbon: 85 %
Organischer Stickstoff: 71 % Organic nitrogen: 71 %
Salzhaltigkeit insgesamt: 39 % Total salinity: 39 %
Ammoniakalischer Stickstoff: 63 % Ammoniacal nitrogen: 63 %
Phenol-Index: 99,6 % Phenol index: 99.6 %
Eisen (insgesamt): 99 % Iron (total): 99 %
Zink (Zn): 80 % Zinc (Zn): 80 %
Phosphor: 75 % Phosphorus: 75 %
Härte (Wasserhärte): 91 %Hardness (water hardness): 91%
Es ist anzumerken, daß nach Ablauf von 500 Stunden die Behandlungs- oder Klärkapazität der Asche noch nicht erschöpft war.It should be noted that after 500 hours the treatment or clarification capacity of the ash has not yet been exhausted was.
Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, bringt die Erfindung eine große Verbesserung der existierenden Technik mit sich, indem sie ein Verfahren bereitstellt, das insbesondere die folgenden Vorteile aufweist:As can be seen from the foregoing, the invention brings about a great improvement on the existing technique, by providing a method that in particular has the following advantages:
Das Ausgangsmaterial und seine eventuellen Zusätze
sind Abfälle ohne großen wirtschaftlichen Wert;
das System arbeitet problemlos mit einem quantitativ und qualitativ veränderlichen Fluß;
in einer Anordnung stromauf von einer biologischen Kläranlage erlaubt das erfindungsgemäße System ein
ordnungsgemäßes Arbeiten derselben, indem giftige, für die bakterielle Entwicklung schädliche SubstanzenThe starting material and its possible additives are wastes of no great economic value; the system works without problems with a quantitatively and qualitatively variable flow;
In an arrangement upstream of a biological sewage treatment plant, the system according to the invention allows the same to work properly by adding toxic substances that are harmful to bacterial development
eliminiert werden;be eliminated;
die erfindungsgemäße Behandlung hat keine Abfalloder Beiprodukte, die einer erneuten Behandlung unterworfen werden müßten, wie dies in den klassischen Verfahrensstufen der Abwasser-Aufbereitung der Fall ist. Wenn einmal die Kapazitäten des Schlackehaufens erschöpft sind, bleibt dieser ein die Umwelt nicht belastender bzw. verunreinigender Abfall, der in einer Deponie bleiben kann;the treatment according to the invention has no waste or By-products that would have to be subjected to a new treatment, as in the classic Process stages of wastewater treatment are the case is. Once the capacity of the slag heap are exhausted, this remains a non-polluting or polluting waste that is in a Landfill can remain;
die Betriebskosten des erfindungsgemäßen Systems sind minimal, da sie sich auf ein Bespritzen oder Besprühen des Schlackehaufens mit der zu behandelnden Flüssigkeit beschränken;are the operating costs of the system of the invention minimal as it relies on a splash or spray of the slag heap with the liquid to be treated restrict;
wenn die Schmutzflüssigkeit nicht sehr mit giftigen Stoffen belastet ist, kann das erfindungsgemäße Verfahren hinreichen, um ein nicht verunreinigendes Ausgangsprodukt zu schaffen, das in die natürliche Umgebung eingeleitet werden kann.if the dirty liquid is not very contaminated with toxic substances, the method according to the invention can sufficient to produce a non-contaminating starting product to create that can be introduced into the natural environment.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorstehend exemplarisch beschriebene Ausführungsform beschränkt; sie umfaßt vielmehr alle möglichen Varianten.The invention is of course not limited to the above exemplary embodiment described limited; she rather, it encompasses all possible variants.
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Claims (6)
- 12 % bis 13 % Alteisen,4% to 14% unburned organic components, 4 % to 14% lime (CaO),
- 12 % to 13% scrap iron,
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