JP3543597B2 - 横型遠心分離機における分離水の排出装置 - Google Patents
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- B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
- B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
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- B04B2001/2083—Configuration of liquid outlets
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、下水汚泥や工業排水等の濃縮、脱水、固形物および分離水の回収を、遠心力により行うようにした横型式の遠心分離機における分離水の排出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来一般に使用されている横型遠心分離機は、図１０、図１１に示すように、高速回転される円筒状のボウル２内に、ボウル２と相対速度差をもって回転される、先端部が円錐状に形成されたスクリューコンベア３が収容され、ボウル２とスクリューコンベア３との間に遠心力場としての環状空間８が設けられた構造となっている。そして、汚泥等ａはスクリューコンベア３の一端よりその中心部を通って環状空間８の前後中間部に放出され、遠心力により固液分離される。
【０００３】
分離されてボウル２内にはりついた濃縮汚泥又は脱水ケーキ（以下濃縮汚泥等という）ｂは、ボウル２とわずかな相対速度差をもって回転するスクリューコンベア３のスクリュー５により、円錐状の環状空間８を先端方向に掻き寄せられ、ボウル２の他端部に設けられた濃縮汚泥等排出口９より排出される。他方、分離水Ｃは、ボウル２の一端に設けた端板１０に設けられた複数個の円形の排出口１１より流出するようになっており、そして、この排出口１１にはせき板２０を取り付けて水面の位置（分離水のオーバーフロー位置）を設定できるようにしてある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の分離機においては、ボウル２後端より排出される分離水は、ボウル２及びスクリューコンベア３の回転により、図１１の矢印で示すように、排出孔１１より、高速度でボウル２等の回転方向に排出される。したがって、その分離水排出にともなうエネルギーは相当大きなものであるが、従来機ではそのエネルギーを無駄に放出しているといった状況である。
【０００５】
本発明は、かかる状況にかんがみなされたもので、この無駄に放出されている分離水の排出エネルギーを、ボールの回転力へ回収できるようにして、遠心分離機運転の省エネ化を図ろうとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の構成について、実施例に対応する図面を参照して説明すると、請求項１の装置は、高速回転されるボウル２内に、該ボウル2と相対速度差をもって回転されるスクリューコンベア３を収容し、スクリューコンベア３の一端側より汚泥ａを供給して固液分離し、他端側から濃縮汚泥等ｂを、一端側から分離水ｃを排出するようにした遠心分離機において、分離水の排出孔11を開設したボウル２の端板10の外面に、分離水の排出水位を設定するせき板15を着脱自在に取り付けるとともに、そのせき板15の外面に、排出孔11より排出する分離水が衝突し、その力でボウル 2 にその回転方向と同方向の回転力の付与を受ける羽根板 17 を、ボウル２の径方向線に対し傾斜して起立状に突設したことを特徴とするものである。
【０００７】
また、請求項２の装置は、高速回転されるボウル２内に、該ボウル２と相対速度差をもって回転されるスクリューコンベア３を収容し、スクリューコンベア３の一端側より汚泥ａを供給して固液分離し、他端側から濃縮汚泥等ｂを、一端側から分離水ｃを排出するようにした遠心分離機において、ボウル２の一端を塞ぐ端板10に、弧状に長く形成した排出孔11ｂを周方向に隔設し、それら各排出孔11ｂに対して、分離水の排出水位を設定するせき板15を着脱自在に取り付けるとともに、それらせき板15に、排出孔11より排出する分離水が衝突し、その力でボウル２にその回転方向と同方向の回転力の付与を受ける羽根板 17 を、ボウルの径方向線に対し傾斜して起立状に突設したことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１〜図７は請求項１に対応する第１の装置の実施例を示し、また、図８、図９は請求項２に対応する第２の装置の実施例を示したものである。
【０００９】
まず、第１の装置の一実施例について説明する。この装置の設けられる遠心分離機は、すでに説明したように（図１０参照）、ケーシング１の中に、ボウル２と中空の回転胴４の外周にスクリュー５を有するスクリューコンベア３が、ボウル２と僅かな相対速度をもって回転されるように収容されている。そして、汚泥ａは、回転胴４の一端より突設された中空軸６より挿通された供給管７よりボウル２と回転胴４との間の環状空間８の前後中央部に放出され、遠心力により分離され、濃縮汚泥等ｂはスクリュー５により円錐状の他端部に送られて汚泥等排出口９より排出され、分離水ｃはボウル２の一端より排出されるようになっている。
【００１０】
そして、本発明の装置では、分離水の排出部が図１〜図３のような構成となっている。すなわち、ボウル２の一端には、従来機におけるように、スクリューコンベア３の回転胴４の一端と水密に摺接する端板１０が設けられ、それに突設した支軸１２が、回転胴４の中空軸６に外挿されている。そして、端板１０には、その周方向に間隔をおいて複数の円形等の分離水の排出孔１１が開設されており、排水孔１１はケーシング１の一端に設けられた分離水の回収室１３内に臨んでいる。
【００１１】
また、端板10の外面には、排出孔11に対するせき板15が、ボトル16などにより着脱自在に取り付けられている。このせき板15は、排出孔11の径よりも十分に長い横長に形成されている。そして、各せき板15には、これを越流して排出する分離水が衝突してそのエネルギーを回収するための羽根板17がボウル２の径方向線に対し傾斜して、せき板15の外面に起立状に突設されている。
【００１２】
上記構成の装置によれば、排出孔11より排出される分離水は、せき板15を越流して、ボウル２の回転とそれにともなう遠心力によって、矢印で示すように、回転方向斜め前外方に向けて高速で排出されるが、その分離水はせき板15に設けられた羽根板17に衝突し、その力がボウル２にその回転方向と同方向の回転力を付与することになる。したがって、その回転力を付加された分だけボウル２を回転させるための動力が軽減される結果となるのである。そして、分離水は羽根板17に衝突した後、回収室13を経てその下端より機外に排出されることになる。
【００１３】
上記本発明の装置を設けた遠心分離機と従来機との、ボウル２及びスクリューコンベア３を回転させる主モーターの消費動力の比較について試験を行ったが、従来機では、汚泥投入流量の単位当り２．０ｋｗＨ／ｍ３ であるのに対し、本発明の装置を設けたものでは、１．４ｋｗＨ／ｍ３ と、約３０％の動力が軽減されるという結果が得られた。
【００１４】
上記の実施例では、せき板１５に羽根板１７を単一に設けているが、これに限定されるものではない。例えば図４に示すように、複数の羽根板１７を間隔をおいて設けることもできる。また、図５に示すように、羽根板１７は弧状に弯曲して、分離水排出のエネルギーを効率よく回収できる形状のものにすることもできる。この場合も複数のものを隔設できることはいうまでもない。
【００１５】
また、羽根板１７は、図６に示すように、断面Ｌ形にして、排出分離水の遠心力による径方向外方への流れを阻止するようにしてやれば、分離水排出エネルギーの回収率がより向上される。また、図７に示すように、隔設した羽根板１７をボックス１８で囲んで排出分離水の流れを制御するようにすることもできる。
【００１６】
次に、本発明の第２の装置について説明する。この装置では、図８、図９に示すように、ボウル２の一端にある端板１０の排水孔が弧状に大きくした排出孔１１ａとなっている。すなわち、排出孔１１ａは、径方向に所要の幅を有する、周方向に長い弧状の孔に形成されており、その排出孔１１が周方向に所要の間隔１９をおいて複数配設したものとなっている。
【００１７】
そして、各排出孔11には、扇状のせき板15ａがボルト等16により着脱自在に取り付けられ、そのせき板15ａには、上記各実施例におけると同様に、分離水の衝突する羽根板17の複数が間隔をおいて放射状に突設されている。なお、この場合も、羽根板17は平板のものを用いてもよく、また、図7に示すようなボックス18を付加することもできる。
【００１８】
この第２の装置では、上記のような分離水の排出エネルギーの回収に加え、分離水質、濃縮汚泥等の回収率の向上が図れる。すなわち、従来機では分離水の排出面積が狭いため、分離水排出部の流れが乱れるので、分離水質を良好に維持するために、投入汚泥量を抑制していたが、第２の装置では、排出孔11ａの面積が大幅に増大されるとともに、せき幅もそれに応じて大となるので、分離水排出部の流れの乱れが小さくなることから、汚泥投入量を増大しても分離水質を良好に保つことができ、その結果、濃縮汚泥等の回収率が良好となる。
【００１９】
上記した各せき板１５，１５ａは、これを取り付けた際、その排出孔１１， １１ａに臨む側が排水孔１１の中にどれだけ突出しているかによって排出水位が決まるので、幅の異なる各種のせき板１５，１５ａを用意しておけば、それらせき板１５，１５ａをつけ換えることにより、所望の排出水位に対応させることができる。
【００２０】
【発明の結果】
以上説明したように、本発明は、スクリューコンベアを収容したボウルの一端に設けられた分離水排出孔のせき板に、排出される分離水が衝突する羽根板を設けたので、無駄に放出されていた分離水の排出エネルギーが有効に回収できることになり、ボウル等の回転に要する動力が大幅に節減され、遠心分離機の経済性が向上できる。特に、請求項１の装置では、従来機自体の構造を殆んど変えることなく実施でき、また、請求項２の装置では、ボウルの端板の形状を少し変えるだけですむばかりでなく、分離水の排出面積及び越流せき幅が大きく取れることから、分離水排出部の流れの乱れが減少され、その結果、分離水質を良好に保ち、汚泥等の濃縮濃度を高め、回収率の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の装置の一実施例を示す側断面図である。
【図２】同正断面図である。
【図３】せき板を設けた部分の拡大斜面図である。
【図４】同他の実施例を示したものである。
【図５】同さらに他の実施例を示したものである。
【図６】同さらに他の実施例を示したものである。
【図７】同さらに他の実施例を示したものである。
【図８】本発明の第２の装置の一実施例を示す側断面図である。
【図９】同せき板を設けた部分の拡大斜面図である。
【図１０】遠心分離機の概略を示す側断面図である。
【図１１】従来の排出装置部分を示す正断面図である。
【符号の説明】
１ ケーシング
２ ボウル
３ スクリューコンベア
４ 回転胴
５ スクリュー
６ 中空軸
７ 供給管
８ 環状空間
９ 汚泥等排出口
１０ 端板
１１，１１ａ 排出孔
１２ 支軸
１３ 回収室
１５，１５ａ せき板
１７ 受圧板
【産業上の利用分野】
本発明は、下水汚泥や工業排水等の濃縮、脱水、固形物および分離水の回収を、遠心力により行うようにした横型式の遠心分離機における分離水の排出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来一般に使用されている横型遠心分離機は、図１０、図１１に示すように、高速回転される円筒状のボウル２内に、ボウル２と相対速度差をもって回転される、先端部が円錐状に形成されたスクリューコンベア３が収容され、ボウル２とスクリューコンベア３との間に遠心力場としての環状空間８が設けられた構造となっている。そして、汚泥等ａはスクリューコンベア３の一端よりその中心部を通って環状空間８の前後中間部に放出され、遠心力により固液分離される。
【０００３】
分離されてボウル２内にはりついた濃縮汚泥又は脱水ケーキ（以下濃縮汚泥等という）ｂは、ボウル２とわずかな相対速度差をもって回転するスクリューコンベア３のスクリュー５により、円錐状の環状空間８を先端方向に掻き寄せられ、ボウル２の他端部に設けられた濃縮汚泥等排出口９より排出される。他方、分離水Ｃは、ボウル２の一端に設けた端板１０に設けられた複数個の円形の排出口１１より流出するようになっており、そして、この排出口１１にはせき板２０を取り付けて水面の位置（分離水のオーバーフロー位置）を設定できるようにしてある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の分離機においては、ボウル２後端より排出される分離水は、ボウル２及びスクリューコンベア３の回転により、図１１の矢印で示すように、排出孔１１より、高速度でボウル２等の回転方向に排出される。したがって、その分離水排出にともなうエネルギーは相当大きなものであるが、従来機ではそのエネルギーを無駄に放出しているといった状況である。
【０００５】
本発明は、かかる状況にかんがみなされたもので、この無駄に放出されている分離水の排出エネルギーを、ボールの回転力へ回収できるようにして、遠心分離機運転の省エネ化を図ろうとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の構成について、実施例に対応する図面を参照して説明すると、請求項１の装置は、高速回転されるボウル２内に、該ボウル2と相対速度差をもって回転されるスクリューコンベア３を収容し、スクリューコンベア３の一端側より汚泥ａを供給して固液分離し、他端側から濃縮汚泥等ｂを、一端側から分離水ｃを排出するようにした遠心分離機において、分離水の排出孔11を開設したボウル２の端板10の外面に、分離水の排出水位を設定するせき板15を着脱自在に取り付けるとともに、そのせき板15の外面に、排出孔11より排出する分離水が衝突し、その力でボウル 2 にその回転方向と同方向の回転力の付与を受ける羽根板 17 を、ボウル２の径方向線に対し傾斜して起立状に突設したことを特徴とするものである。
【０００７】
また、請求項２の装置は、高速回転されるボウル２内に、該ボウル２と相対速度差をもって回転されるスクリューコンベア３を収容し、スクリューコンベア３の一端側より汚泥ａを供給して固液分離し、他端側から濃縮汚泥等ｂを、一端側から分離水ｃを排出するようにした遠心分離機において、ボウル２の一端を塞ぐ端板10に、弧状に長く形成した排出孔11ｂを周方向に隔設し、それら各排出孔11ｂに対して、分離水の排出水位を設定するせき板15を着脱自在に取り付けるとともに、それらせき板15に、排出孔11より排出する分離水が衝突し、その力でボウル２にその回転方向と同方向の回転力の付与を受ける羽根板 17 を、ボウルの径方向線に対し傾斜して起立状に突設したことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１〜図７は請求項１に対応する第１の装置の実施例を示し、また、図８、図９は請求項２に対応する第２の装置の実施例を示したものである。
【０００９】
まず、第１の装置の一実施例について説明する。この装置の設けられる遠心分離機は、すでに説明したように（図１０参照）、ケーシング１の中に、ボウル２と中空の回転胴４の外周にスクリュー５を有するスクリューコンベア３が、ボウル２と僅かな相対速度をもって回転されるように収容されている。そして、汚泥ａは、回転胴４の一端より突設された中空軸６より挿通された供給管７よりボウル２と回転胴４との間の環状空間８の前後中央部に放出され、遠心力により分離され、濃縮汚泥等ｂはスクリュー５により円錐状の他端部に送られて汚泥等排出口９より排出され、分離水ｃはボウル２の一端より排出されるようになっている。
【００１０】
そして、本発明の装置では、分離水の排出部が図１〜図３のような構成となっている。すなわち、ボウル２の一端には、従来機におけるように、スクリューコンベア３の回転胴４の一端と水密に摺接する端板１０が設けられ、それに突設した支軸１２が、回転胴４の中空軸６に外挿されている。そして、端板１０には、その周方向に間隔をおいて複数の円形等の分離水の排出孔１１が開設されており、排水孔１１はケーシング１の一端に設けられた分離水の回収室１３内に臨んでいる。
【００１１】
また、端板10の外面には、排出孔11に対するせき板15が、ボトル16などにより着脱自在に取り付けられている。このせき板15は、排出孔11の径よりも十分に長い横長に形成されている。そして、各せき板15には、これを越流して排出する分離水が衝突してそのエネルギーを回収するための羽根板17がボウル２の径方向線に対し傾斜して、せき板15の外面に起立状に突設されている。
【００１２】
上記構成の装置によれば、排出孔11より排出される分離水は、せき板15を越流して、ボウル２の回転とそれにともなう遠心力によって、矢印で示すように、回転方向斜め前外方に向けて高速で排出されるが、その分離水はせき板15に設けられた羽根板17に衝突し、その力がボウル２にその回転方向と同方向の回転力を付与することになる。したがって、その回転力を付加された分だけボウル２を回転させるための動力が軽減される結果となるのである。そして、分離水は羽根板17に衝突した後、回収室13を経てその下端より機外に排出されることになる。
【００１３】
上記本発明の装置を設けた遠心分離機と従来機との、ボウル２及びスクリューコンベア３を回転させる主モーターの消費動力の比較について試験を行ったが、従来機では、汚泥投入流量の単位当り２．０ｋｗＨ／ｍ３ であるのに対し、本発明の装置を設けたものでは、１．４ｋｗＨ／ｍ３ と、約３０％の動力が軽減されるという結果が得られた。
【００１４】
上記の実施例では、せき板１５に羽根板１７を単一に設けているが、これに限定されるものではない。例えば図４に示すように、複数の羽根板１７を間隔をおいて設けることもできる。また、図５に示すように、羽根板１７は弧状に弯曲して、分離水排出のエネルギーを効率よく回収できる形状のものにすることもできる。この場合も複数のものを隔設できることはいうまでもない。
【００１５】
また、羽根板１７は、図６に示すように、断面Ｌ形にして、排出分離水の遠心力による径方向外方への流れを阻止するようにしてやれば、分離水排出エネルギーの回収率がより向上される。また、図７に示すように、隔設した羽根板１７をボックス１８で囲んで排出分離水の流れを制御するようにすることもできる。
【００１６】
次に、本発明の第２の装置について説明する。この装置では、図８、図９に示すように、ボウル２の一端にある端板１０の排水孔が弧状に大きくした排出孔１１ａとなっている。すなわち、排出孔１１ａは、径方向に所要の幅を有する、周方向に長い弧状の孔に形成されており、その排出孔１１が周方向に所要の間隔１９をおいて複数配設したものとなっている。
【００１７】
そして、各排出孔11には、扇状のせき板15ａがボルト等16により着脱自在に取り付けられ、そのせき板15ａには、上記各実施例におけると同様に、分離水の衝突する羽根板17の複数が間隔をおいて放射状に突設されている。なお、この場合も、羽根板17は平板のものを用いてもよく、また、図7に示すようなボックス18を付加することもできる。
【００１８】
この第２の装置では、上記のような分離水の排出エネルギーの回収に加え、分離水質、濃縮汚泥等の回収率の向上が図れる。すなわち、従来機では分離水の排出面積が狭いため、分離水排出部の流れが乱れるので、分離水質を良好に維持するために、投入汚泥量を抑制していたが、第２の装置では、排出孔11ａの面積が大幅に増大されるとともに、せき幅もそれに応じて大となるので、分離水排出部の流れの乱れが小さくなることから、汚泥投入量を増大しても分離水質を良好に保つことができ、その結果、濃縮汚泥等の回収率が良好となる。
【００１９】
上記した各せき板１５，１５ａは、これを取り付けた際、その排出孔１１， １１ａに臨む側が排水孔１１の中にどれだけ突出しているかによって排出水位が決まるので、幅の異なる各種のせき板１５，１５ａを用意しておけば、それらせき板１５，１５ａをつけ換えることにより、所望の排出水位に対応させることができる。
【００２０】
【発明の結果】
以上説明したように、本発明は、スクリューコンベアを収容したボウルの一端に設けられた分離水排出孔のせき板に、排出される分離水が衝突する羽根板を設けたので、無駄に放出されていた分離水の排出エネルギーが有効に回収できることになり、ボウル等の回転に要する動力が大幅に節減され、遠心分離機の経済性が向上できる。特に、請求項１の装置では、従来機自体の構造を殆んど変えることなく実施でき、また、請求項２の装置では、ボウルの端板の形状を少し変えるだけですむばかりでなく、分離水の排出面積及び越流せき幅が大きく取れることから、分離水排出部の流れの乱れが減少され、その結果、分離水質を良好に保ち、汚泥等の濃縮濃度を高め、回収率の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の装置の一実施例を示す側断面図である。
【図２】同正断面図である。
【図３】せき板を設けた部分の拡大斜面図である。
【図４】同他の実施例を示したものである。
【図５】同さらに他の実施例を示したものである。
【図６】同さらに他の実施例を示したものである。
【図７】同さらに他の実施例を示したものである。
【図８】本発明の第２の装置の一実施例を示す側断面図である。
【図９】同せき板を設けた部分の拡大斜面図である。
【図１０】遠心分離機の概略を示す側断面図である。
【図１１】従来の排出装置部分を示す正断面図である。
【符号の説明】
１ ケーシング
２ ボウル
３ スクリューコンベア
４ 回転胴
５ スクリュー
６ 中空軸
７ 供給管
８ 環状空間
９ 汚泥等排出口
１０ 端板
１１，１１ａ 排出孔
１２ 支軸
１３ 回収室
１５，１５ａ せき板
１７ 受圧板
Claims (2)
- 高速回転されるボウル内に、該ボウルと相対速度差をもって回転されるスクリューコンベアを収容し、スクリューコンベアの一端側より汚泥を供給して固液分離し、他端側から濃縮汚泥等を、一端側から分離水を排出するようにした遠心分離機において、分離水の排出孔を開設したボウルの端板の外面に、分離水の排出水位を設定するせき板を着脱自在に取り付けるとともに、そのせき板の外面に、排出孔より排出する分離水が衝突し、その力でボウルにその回転方法と同方向の回転力の付与を受ける羽根板を、ボウルの径方向線に対し傾斜して起立状に突設したことを特徴とする、横型遠心分離機における分離水の排出装置。
- 高速回転されるボウル内に、該ボウルと相対速度差をもって回転されるスクリューコンベアを収容し、スクリューコンベアの一端側より汚泥を供給して固液分離し、他端側から濃縮汚泥等を、一端側から分離水を排出するようにした遠心分離機において、ボウルの一端を塞ぐ端板に、弧状に長く形成した排出孔を周方向に隔設し、それら各排出孔に対して、分離水の排出水位を設定するせき板を着脱自在に取り付けるとともに、それらせき板に、排出孔より排出する分離水が衝突し、その力でボウルにその回転方向と同方向の回転力の付与を受ける羽根板を、ボウルの径方向線に対し傾斜して起立状に突設したことを特徴とする、横型遠心分離機における分離水の排出装置。
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|---|---|---|---|
| JP36573497A JP3543597B2 (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 横型遠心分離機における分離水の排出装置 |
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| JP36573497A JP3543597B2 (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 横型遠心分離機における分離水の排出装置 |
Publications (2)
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| JPH11179236A JPH11179236A (ja) | 1999-07-06 |
| JP3543597B2 true JP3543597B2 (ja) | 2004-07-14 |
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ID=18484987
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP36573497A Expired - Fee Related JP3543597B2 (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 横型遠心分離機における分離水の排出装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3543597B2 (ja) |
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| US7022061B2 (en) * | 2002-10-15 | 2006-04-04 | Andritz Ag | Centrifuge discharge port with power recovery |
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