IT202100006635A1 - Dispositivo per disidratazione fanghi e relativo impianto di trattamento fanghi - Google Patents
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Description
DISPOSITIVO PER DISIDRATAZIONE FANGHI E RELATIVO IMPIANTO DI TRATTAMENTO FANGHI
SETTORE DELLA TECNICA
Oggetto della presente invenzione ? un dispositivo o apparecchiatura per effettuare la fase di disidratazione di un fango proveniente da smaltimento di acque reflue civili e industriali e il relativo impianto di trattamento fanghi comprendente detto dispositivo. In particolare, mediante tale dispositivo ? possibile realizzare un processo di disidratazione di tipo chimico-fisico mediante il quale ? possibile portare un fango con tenore di secco del 2-5% fino ad un tenore di secco del 25-50%.
STATO DELL?ARTE
Il settore della tecnica di riferimento ? quello del trattamento di fanghi provenienti dalla depurazione delle acque reflue civili ed industriali. In particolare, in Italia il riferimento normativo ? il Decreto Legislativo n.152 del 3 Aprile 2006 e successive modifiche ed integrazioni.
? noto allo stato della tecnica che una delle fasi principali nel procedimento di trattamento fanghi ? quella della disidratazione del fango stesso. Notoriamente la disidratazione si effettua mediante macchine di tipo centrifugo, nastro-presse o filtropresse.
Sono note anche le problematiche connesse allo smaltimento del fango al termine di un procedimento di trattamento fanghi. Il fango, come ben noto, ? il prodotto finale di tutte le tecnologie di depurazione delle acque reflue, sia civili che industriali e, come tale, necessita di essere smaltito in molteplici modi. Quelli pi? importanti vanno dallo smaltimento in discarica, all?utilizzo come fertilizzante sul suolo o, ancora, all?utilizzo in impianti di compostaggio come matrice compostabile.
A prescindere dal tipo di smaltimento di fango proveniente da depurazione di acque reflue, il costo di smaltimento dipende fortemente dal grado di secco del fango smaltito. Con le tecniche note allo stato dell?arte, relativamente alla fase di disidratazione del fango, non si riesce ad ottimizzare il grado di secco del fango in uscita dai procedimenti di depurazione delle acque reflue con notevole aggravio dei successivi costi di smaltimento del fango.
Inoltre, le attuali tecnologie risultano essere complesse dal punto di vista impiantistico oltre che svantaggiose dal punto di vista economico in quanto attualmente questi processi prevedono l?attuazione delle seguenti fasi di trattamento e relative macchine e/o impianti correlati:
- Depurazione chimico/fisica: sedimentazione, flottazione, filtrazione
- Ispessimento/Disidratazione: centrifuga, nastro pressa, filtropressa SCOPO DELL?INVENZIONE
Pertanto, scopo dell?invenzione ? quello di risolvere gli inconvenienti appena menzionati mediante un impianto di trattamento fanghi comprendente almeno un dispositivo configurato per effettuare la fase di disidratazione, eventualmente anche essiccamento, di un fango proveniente da depurazione acque reflue sia di origine civile che industriale.
Altro scopo che l?invenzione si propone di risolvere ? quello di ridurre i costi di smaltimento del fango in uscita da un procedimento di depurazione acque reflue comprendente il dispositivo oggetto della presente invenzione.
Ulteriore scopo dell?invenzione ? quello di ridurre drasticamente costi di gestione e manutenzione dell?impianto rispetto allo stato della tecnica noto in materia.
Il trovato oggetto della presente invenzione raggiunge gli scopi dell?invenzione in quanto trattasi di un dispositivo per la disidratazione di fanghi provenienti da depurazione acque reflue secondo le caratteristiche tecniche riportate nella rivendicazione indipendente n. 1 e nelle rivendicazioni dipendenti per quanto concerne aspetti preferenziali o particolarmente vantaggiosi dell?invenzione.
DESCRIZIONE DELLE FIGURE
In figura 1 si mostra il dispositivo o apparecchiatura atta a effettuare la fase di disidratazione del fango. In figura 2 si mostra una vista in esploso del dispositivo. In figura 3 si mostra uno schema dell?impianto di trattamento fanghi provenienti da depurazione di acque reflue comprendente una coppia di dispositivi in serie per la disidratazione del fango, nonch? i mezzi di pretrattamento del fango.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
Con riferimento alle figure sopracitate si descriver? dettagliatamente un esempio di realizzazione preferenziale del trovato oggetto della presente invenzione, del tutto non limitativo.
Come gi? detto in precedenza, oggetto della presente invenzione ? un dispositivo configurato per effettuare la fase di disidratazione di un fango proveniente da smaltimento di acque reflue sia di origine civile che industriale.
Preferibilmente, ma non limitativamente, i fanghi da trattare potrebbero provenire da piccoli, medi e grandi impianti di depurazione delle acque reflue civili o da impianti di chiarificazione delle acque reflue industriali oppure laddove si ? in presenza di un fango con elevato tenore di acqua e dove la finalit? ? la drastica riduzione di volume e di peso per abbattere i costi di smaltimento in discarica. Con riferimento alle figure 1 e 2, detto dispositivo (1) comprende un corpo scatolare centrale (11) di forma pressoch? parallelepipeda, un telo drenante (12) configurato per ruotare esternamente al corpo scatolare (11) e trasportare il fango su di esso, una coppia di mezzi di movimentazione (13, 14) per detto telo drenante (12) installati alle estremit? opposte di detto dispositivo. Inoltre, sempre con riferimento alle figure 2 e 3 ? possibile notare che il corpo scatolare centrale (11) nella parte piana superiore ? dotato di una pluralit? di mezzi raschiatori (15) configurati per asportare meccanicamente l?acqua drenata dal fango nella parte inferiore del telo drenante (12) durante il suo movimento oltre che a fungere da sostegno al telo stesso. Per poter far ruotare il telo drenante esternamente al corpo scatolare (11) preferibilmente, ma non limitativamente, almeno uno dei due mezzi di movimentazione (13, 14) ? dotato di un motore elettrico di azionamento (17) solidale al rullo. Convenientemente detti mezzi di movimentazione per il telo drenante (12) sono costituiti da una coppia di rulli gommati (13, 14). Il telo drenante (12) ? mantenuto in tensione per mezzo di almeno un cuscinetto tenditore (16) regolabile ubicato in prossimit? di uno dei due rulli gommati (13, 14).
La parte interna del corpo scatolare (11) ? tenuta in depressione per mezzo di mezzi di aspirazione dell?aria (18) configurati per prelevare aria da un opportuno foro di aspirazione (19). Preferibilmente detti mezzi di aspirazione dell?aria sono costituiti da una soffiante esterna al dispositivo. Il drenaggio dell?acqua dal corpo scatolare, invece, avviene mediante opportuni mezzi di scarico (20) posti nella parte inferiore del dispositivo (1) per poi essere inviata in testa all?impianto. Con particolare riguardo alla figura 2, convenientemente ? previsto il posizionamento di mezzi di lavaggio all?interno di una opportuna sede (21) ubicata nella parte inferiore del corpo scatolare (11) al fine di consentire la pulizia del telo (12) durante la sua corsa di ritorno.
Come si descriver? meglio in seguito, il fango da trattare ? posto sul telo drenante (12) e durante l?avanzamento del fango sul telo l?acqua penetra attraverso il telo ed ? asportata meccanicamente dai mezzi raschiatori (15) al di sotto del telo. Mediante l?azione della soffiante (18) e della conseguente depressione generata all?interno del corpo scatolare, il telo drenante (12) ? configurato per aderire perfettamente al corpo scatolare in corrispondenza dei mezzi raschiatori (15). L?acqua rimossa dai mezzi raschiatori (15) dalla parte sottostante del telo (12) passa all?interno del corpo scatolare (11) attraverso una pluralit? di aperture interposte tra un mezzo raschiatore e l?altro, ovvero nello spazio che intercorre tra un mezzo raschiatore e quello successivo, il quale ? nell?ordine di qualche centimetro. Pertanto, il corpo scatolare (11), tranne i mezzi raschiatori, risulta essere ?a tenuta? relativamente al fatto che il telo drenante, nella sua corsa di ritorno, non entra in contatto con l?acqua rimossa dal fango.
Come gi? detto in precedenza, il dispositivo (1) appena descritto ? particolarmente adatto per effettuare la fase di disidratazione di un fango e, come tale, ? utilizzabile all?interno di un sistema o impianto di trattamento fanghi. Una realizzazione preferenziale, del tutto non limitativa, di un sistema o impianto di trattamento fanghi (100) comprendente almeno un dispositivo (1) oggetto della presente invenzione prevede l?impiego di un primo (1) e un secondo dispositivo (1?) disposti uno in serie all?altro. Secondo lo schema di impianto in figura 3, detto impianto di trattamento fanghi (100) comprende le seguenti componenti: mezzi di pretrattamento del fango (60, 70), un primo (1) e un secondo dispositivo (1?) posti uno in serie all?altro, mezzi di aspirazione dell?aria (18) nel primo dispositivo (1), mezzi riscaldanti (40) per l?aria da insufflare nel secondo dispositivo (1?), mezzi captanti (50) per l?aria esausta in uscita dal secondo dispositivo (1?).
Sempre con riferimento alla figura 3, i mezzi di pretrattamento del fango comprendono due serbatoi (60, 70) uno in serie all?altro, all?interno dei quali avvengono rispettivamente una fase di flocculazione e una di addensamento. In particolare, per quanto riguarda la flocculazione il fango entra in un primo serbatoio (60) al cui interno ? presente un miscelatore (61) e all?interno del quale ? aggiunto un flocculante, preferibilmente un polielettrolita. Successivamente, la fase di addensamento prevede che il fango passi all?interno di un secondo serbatoio (70) comprendente una pluralit? di mezzi drenanti (71) configurati per drenare l?acqua che si ? separata immediatamente dal fango. Detti mezzi drenanti (71) comprendono una pluralit? di dischi accoppiati (per comodit? non rappresentati graficamente in dettaglio) laddove la distanza tra due piatti consecutivi ? nell?ordine di 0,1 ? 0,2 mm al fine di consentire solamente il passaggio dell?acqua separata dal fango. In altri termini, la forza centrifuga generata dalle pale spinge il fango verso la periferia del serbatoio (70) mentre, nella parte centrale, l?acqua passa e viene ricircolata in testa all?impianto.
Il funzionamento dell?impianto di trattamento fanghi (100) ? il seguente. Il fango o refluo proveniente da una vasca di accumulo fanghi ? sottoposto a un pretrattamento, in particolare nel primo serbatoio di flocculazione (60) e successivamente nel secondo serbatoio di addensamento (70). In seguito, il fango pretrattato ? scaricato in una tramoggia di carico (101) posta al di sopra del primo dispositivo (1). Convenientemente, ma non limitativamente, detto primo dispositivo (1) ? posto in modo inclinato rispetto al secondo dispositivo (1?) disposto orizzontalmente in modo tale che la parte finale di detto primo dispositivo (1) sia leggermente al di sopra della parte iniziale di detto secondo dispositivo (1?). In altri termini, il fango arriva nella tramoggia di carico (101) nel punto pi? basso del primo dispositivo (1), risale verso l?alto lungo il primo dispositivo (1) inclinato grazie al movimento del telo drenante (12) e, infine, ? scaricato sul secondo dispositivo (1?) dove prosegue il suo tragitto. Detta tramoggia di carico (101) ? dotata di opportuni sensori (102) per il monitoraggio del livello di carico e conseguente regolazione dell?impianto. Il telo drenante (12) ? messo in movimento dai rulli (13, 14), in particolare dal motore elettrico (17) collegato ad uno dei due rulli gommati. Durante la movimentazione del fango sul telo, sono effettuate anche le seguenti operazioni: l?aspirazione dell?aria dall?interno del corpo scatolare del primo dispositivo (1) e l?azionamento dei mezzi raschiatori (15) sotto telo. L?aspirazione dell?aria dall?interno del primo dispositivo (1) ? attuata da parte di una soffiante (18) esterna attraverso un foro di aspirazione (19). In tal modo, si genera una depressione all?interno del corpo scatolare (11) del primo dispositivo (1), il telo drenante (12) aderisce perfettamente al corpo scatolare in corrispondenza dei mezzi raschiatori (15) in modo da agevolare il drenaggio dell?acqua dal fango. I mezzi raschiatori (15) sotto telo sono atti a drenare ulteriormente l?acqua dal fango mediante una azione essenzialmente meccanica, in particolare raschiando la parte inferiore del telo drenante (12) dal lato interno del corpo scatolare (11). L?acqua rimossa dai mezzi raschiatori (15) dalla parte sottostante del telo (12) passa all?interno del corpo scatolare (11) attraverso una pluralit? di aperture interposte tra un mezzo raschiatore e l?altro, ovvero nello spazio che intercorre tra un mezzo raschiatore e quello successivo per poi essere scaricata dai mezzi di scarico (20) e inviata in testa all?impianto di depurazione oppure, se gi? depurata, inviata direttamente allo scarico. Il fango ispessito alla fine del primo dispositivo ? trascinato dal telo stesso sul secondo dispositivo (1?) cadendo su di esso per gravit?. Detto secondo dispositivo (1?) comprende, inoltre, mezzi riscaldanti (103) per l?aria aspirata dal primo dispositivo (1) e mezzi aspiranti (104) dell?aria esausta in uscita dal secondo dispositivo (1?). Infatti, sempre con riferimento allo schema di impianto di figura 3, ? possibile evincere che l?aria aspirata dalla soffiante (18) attraverso il foro di aspirazione (19) viene inviata a opportuni mezzi riscaldanti (103) e immessa all?interno del corpo scatolare del secondo dispositivo (1?) per mezzo di una pluralit? di fori di immissione aria (22). In tal modo l?aria calda introdotta nel corpo scatolare (11) del secondo dispositivo (1?) giunge al telo (12) del secondo dispositivo (1?) disidratando ulteriormente il fango trascinato su di esso. Preferibilmente detti mezzi riscaldanti possono essere del tipo a resistenza. L?aria esausta generata dalla ulteriore disidratazione del fango per mezzo dell?aria calda introdotta nel secondo dispositivo (1?) ? aspirata da opportuni mezzi captanti (104), quali ad esempio una cappa aspirante, e opportunamente trattata in un impianto dedicato. Ovviamente il secondo dispositivo (1?) per la disidratazione comprende anch?esso i mezzi raschiatori (15) sotto telo per la rimozione dell?acqua dal fango. Infine, Il fango in uscita dal secondo dispositivo (1) ? raccolto e inviato a opportuno smaltimento. In definitiva, ? possibile attuare un procedimento di trattamento fanghi proveniente da smaltimento acque reflue civili o industriali nell?ambito dell?impianto (100) come appena descritto, laddove detto impianto comprende una coppia di dispositivi (1, 1?) per la disidratazione del fango posti in serie tra loro.
Il procedimento per trattamento fanghi prevede principalmente le seguenti fasi: a. pretrattamento del fango all?interno di un primo serbatoio (60) per una fase di flocculazione mediante aggiunta di un flocculante (preferibilmente un polielettrolita) e azione di un miscelatore (61);
b. ulteriore pretrattamento del fango all?interno di un secondo serbatoio (70) comprendente una pluralit? di mezzi drenanti (71);
c. prima raccolta e smaltimento dell?acqua di drenaggio in testa all?impianto; d. caricamento del fango sul primo dispositivo (1) mediante una tramoggia di carico (101);
e. azionamento del telo drenante (12) mediante la coppia di rulli gommati (13, 14);
f. aspirazione dell?aria dall?interno del corpo scatolare (11) del primo dispositivo (1);
g. azionamento dei mezzi raschiatori (15) sotto telo del primo dispositivo (1); h. seconda raccolta dell?acqua di drenaggio in testa all?impianto;
i. caricamento del fango in uscita dal primo dispositivo (1) sul telo del secondo dispositivo (1?);
j. riscaldamento dell?aria prelevata dal primo dispositivo (1) e immissione all?interno del secondo dispositivo (1?);
k. azionamento dei mezzi raschiatori (15) sotto telo del secondo dispositivo (1?); l. smaltimento del fango disidratato in uscita dal secondo dispositivo (1?).
In definitiva, il dispositivo per la disidratazione di un fango proveniente da smaltimento acque reflue si presta vantaggiosamente a molteplici utilizzi e risulta convenientemente versatile per l?utilizzo in impianti di trattamento fanghi. Infatti, a seconda della sua collocazione, pu? configurarsi come impianto di tipo chimicofisico, come impianto per ispessimento fanghi o, addirittura come impianto di disidratazione e essiccamento fanghi.
Evidentemente sono possibili sviluppi ulteriori apportabili dall?esperto del ramo senza per questo fuoriuscire dall?ambito dell?invenzione proposta. Pertanto, rientrano nell?ambito di tutela della presente invenzione tutte le modifiche di natura tecnico-applicativa apportabili agli elementi descritti cos? come riportati nelle rivendicazioni e dai rispettivi equivalenti tecnico-legali.
Claims (9)
1. Dispositivo (1) per disidratazione di fanghi provenienti da trattamento di acque reflue civili ed industriali, comprendente un corpo scatolare centrale (11) di forma pressoch? parallelepipeda, un telo drenante (12) configurato per ruotare esternamente a detto corpo scatolare (11) e trasportare il fango su di esso, una coppia di mezzi di azionamento (13, 14) per detto telo drenante (12), mezzi di aspirazione dell?aria (18, 19) dall?interno di detto corpo scatolare (11), mezzi di scarico (20) dell?acqua drenata, detto dispositivo (1) caratterizzato dal fatto che detto corpo scatolare centrale (11) comprende
una pluralit? di mezzi raschiatori (15) configurati per asportare meccanicamente l?acqua drenata dal fango nella parte inferiore del telo drenante (12) attraverso una pluralit? di aperture interposte tra un mezzo raschiatore (15) e quello successivo;
almeno un foro di aspirazione dell?aria (19) configurato per prelevare aria dalla parte interna di detto corpo scatolare (11) mediante una soffiante (18) esterna;
mezzi di scarico dell?acqua (20) nella parte inferiore per il drenaggio dell?acqua dall?interno del corpo scatolare (11) verso l?esterno.
2. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di azionamento del telo drenante (12) comprendono una coppia di rulli gommati (12, 13) installati alle estremit? opposte di detto dispositivo (1) e un motore elettrico (17) solidale ad almeno uno di detti rulli gommati.
3. Dispositivo (1) secondo le rivendicazioni 1 e 2 caratterizzato dal fatto che detto telo drenante (12) ? mantenuto in tensione per mezzo di almeno un cuscinetto tenditore (16) regolabile.
4. Dispositivo (1) secondo le rivendicazioni da 1 a 3 caratterizzato dal fatto di comprendere una sede (21) nella parte inferiore del corpo scatolare (11) detta sede (21) essendo configurata per alloggiare mezzi di lavaggio del telo (12) durante la corsa di ritorno
5. Impianto di trattamento fanghi (100) provenienti da depurazione delle acque reflue civili ed industriali comprendente un primo dispositivo (1) e un secondo dispositivo (1?) per la disidratazione del fango secondo le rivendicazioni da 1 a 4, mezzi di pretrattamento (60, 70) del fango, mezzi riscaldanti (103) per l?aria aspirata da detto primo dispositivo (1), mezzi captanti (104) per l?aria esausta in uscita da detto secondo dispositivo (1?), detto sistema (100) caratterizzato dal fatto che detto primo (1) e secondo dispositivo (1?) sono disposti tra loro in serie.
6. Impianto di trattamento fanghi (100) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto primo dispositivo (1) ? posizionato in modo inclinato rispetto al secondo dispositivo (1?) disposto orizzontalmente in modo tale che la parte finale di detto primo dispositivo (1) sia leggermente al di sopra della parte iniziale di detto secondo dispositivo (1?).
7. Impianto di trattamento fanghi (100) secondo le rivendicazioni 5 e 6, comprendente inoltre una tramoggia di carico (101) e una pluralit? di sensori (102) per il monitoraggio del carico del fango proveniente dai mezzi di pretrattamento (60, 70).
8. Impianto di trattamento fanghi (100) secondo le rivendicazioni da 5 a 7 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di pretrattamento comprendono mezzi di flocculazione (61) all?interno di un primo serbatoio (60) e mezzi drenanti e di addensamento (71) all?interno di un secondo serbatoio (70).
9. Procedimento per trattamento fanghi provenienti da impianti di depurazione di acque reflue sia civili che industriali, configurato per essere attuato in un impianto di trattamento fanghi (100) secondo le rivendicazioni da 5 a 8, detto impianto (100) comprendente almeno un dispositivo (1) secondo le rivendicazioni da 1 a 4, detto procedimento caratterizzato dalle seguenti fasi:
a. primo pretrattamento del fango all?interno di un primo serbatoio (60) mediante mezzi di flocculazione (61); b. secondo pretrattamento del fango all?interno di un secondo serbatoio (70) comprendente una pluralit? di mezzi drenanti (71);
c. prima raccolta e smaltimento dell?acqua di drenaggio in testa all?impianto;
d. caricamento del fango sul primo dispositivo (1) mediante una tramoggia di carico (101);
e. azionamento del telo drenante (12) mediante la coppia di rulli gommati (13, 14);
f. aspirazione dell?aria dall?interno del corpo scatolare (11) del primo dispositivo (1);
g. azionamento dei mezzi raschiatori (15) sotto telo del primo dispositivo (1);
h. seconda raccolta dell?acqua di drenaggio in testa all?impianto;
i. caricamento del fango in uscita dal primo dispositivo (1) sul telo del secondo dispositivo (1?);
j. riscaldamento dell?aria prelevata dal primo dispositivo (1) e immissione all?interno del secondo dispositivo (1?) mediante una pluralit? di fori (22);
k. azionamento dei mezzi raschiatori (15) sotto telo del secondo dispositivo (1?);
l. smaltimento del fango disidratato in uscita dal secondo dispositivo (1?).
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| IT102021000006635A IT202100006635A1 (it) | 2021-03-19 | 2021-03-19 | Dispositivo per disidratazione fanghi e relativo impianto di trattamento fanghi |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| IT102021000006635A IT202100006635A1 (it) | 2021-03-19 | 2021-03-19 | Dispositivo per disidratazione fanghi e relativo impianto di trattamento fanghi |
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| IT202100006635A1 true IT202100006635A1 (it) | 2022-09-19 |
Family
ID=76523296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| IT102021000006635A IT202100006635A1 (it) | 2021-03-19 | 2021-03-19 | Dispositivo per disidratazione fanghi e relativo impianto di trattamento fanghi |
Country Status (1)
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3559807A (en) * | 1969-06-26 | 1971-02-02 | Bertram B Reilly | Sewage treating apparatus and method |
| GB1294462A (en) * | 1968-11-04 | 1972-10-25 | Gen Am Transport | Sludge dewatering apparatus |
| US4507208A (en) * | 1983-06-30 | 1985-03-26 | Drilling Waste, Incorporated | Process for handling waste from oil well operations |
-
2021
- 2021-03-19 IT IT102021000006635A patent/IT202100006635A1/it unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1294462A (en) * | 1968-11-04 | 1972-10-25 | Gen Am Transport | Sludge dewatering apparatus |
| US3559807A (en) * | 1969-06-26 | 1971-02-02 | Bertram B Reilly | Sewage treating apparatus and method |
| US4507208A (en) * | 1983-06-30 | 1985-03-26 | Drilling Waste, Incorporated | Process for handling waste from oil well operations |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| LEGISLATIVE DECREE N. 152, 3 April 2006 (2006-04-03) |
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