JP4090744B2 - 溶剤の再生処理方法、および溶剤の再生処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ハロゲン化合物等に汚染された汚染物の洗浄工程に付随し、該洗浄工程に使用される溶剤の再生処理方法、および該溶剤の再生処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トランスやコンデンサなどの電気機器には、絶縁油としてＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）等の有機ハロゲン化合物が使用されていた。しかし、該有機ハロゲン化合物の毒性が指摘された後は、これらコンデンサ等の汚染物は安全且つ確実に無害化処理されることが求められ、無害化処理するために保管されているものも多い。
【０００３】
このような汚染機器を無害化処理するには、該汚染機器より絶縁油等を抜き出して無害化処理すると同時に、該汚染機器自体についても缶体、碍子、素子、コイル、鉄心等の内容物毎に分解した後（以下、汚染機器およびこれを分解したものをあわせて、「汚染物」という）、これらの汚染物を溶剤を用いて洗浄する必要がある。そして、斯かる洗浄処理に使用した溶剤は、系外への二次汚染を防ぎ且つ溶剤の有効利用を図るという観点から、有機ハロゲン化合物等の汚染物質と分離して再び洗浄に使用することが好ましい。
【０００４】
従来、この溶剤を再利用するための方法としては、洗浄工程より排出される溶剤を一括して回収し、有機ハロゲン化合物等の汚染物質と溶剤との沸点の差を利用して精留処理する方法が一般的であり、これによって有機ハロゲン化合物が濃縮された缶出液と、有機ハロゲン化合物をほとんど含まない清浄な留出液とに分離されている。そして、清浄な留出液として分離された溶剤は、再び前記汚染物の洗浄工程に使用されている。
【０００５】
しかしながら、上述のような汚染物を洗浄処理する際には、分解された部材によって多量の汚染物質を含むものと、比較的少量の汚染物質を含むものとがあり、これらの汚染物質の含有量に応じた洗浄を行う必要がある。また、高濃度（１％以上）のＰＣＢに汚染されたトランスやコンデンサ等の多量の有機ハロゲン化合物を含む汚染物を最終的に無害化するまでには、種々の洗浄方法によって段階的に洗浄を行う必要がある。そして、いずれの場合にも、最終段階においては、該汚染物に付着した極めて微量の有機ハロゲン化合物を洗浄処理し、該汚染物を略完全に無害化することが必要とされる。
とりわけ、ＰＣＢ等の有機ハロゲン化合物のような有害物質に汚染された汚染物については、その毒性等に鑑み、より一層清浄な状態とすることが求められている。
【０００６】
従って、このような汚染物の洗浄においては、各洗浄工程に応じて必要となる適切な溶剤を使用するとともに、発生した大量の使用済み溶剤を効率よく再利用することが必要となる。さらに、洗浄後の部材の清浄さをより確実なものとするためには、洗浄に使用する溶剤についても高純度を保つ必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、有機ハロゲン化合物を含む汚染物の洗浄に使用される溶剤を、効率的に再生処理するとともに、高純度の溶剤を安定的に供給することのできる溶剤の再生処理方法および再生処理装置を提供することを課題とする。
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、有機ハロゲン化合物を含む汚染物（以下、単に「汚染物」ともいう）の洗浄工程より排出された溶剤の再生処理方法であって、排出された溶剤を汚染濃度別に二以上に分けて回収し、個々の溶剤を蒸留して留出液と缶出液とに分離するとともに、一の溶剤より分離された缶出液を、該溶剤よりも汚染濃度の高い他の溶剤とともに蒸留することを特徴とする溶剤の再生処理方法を提供する。
【０００９】
斯かる構成の溶剤の再生処理方法によれば、汚染濃度の高い溶剤と、汚染濃度の低い溶剤とを別の蒸留工程によって処理することができ、汚染濃度の高い溶剤の汚染濃度の変化が、汚染濃度の低い溶剤の蒸留工程に影響を与えるおそれがなく、汚染濃度の低い溶剤の蒸留工程より分離される留出液の純度の安定させることができるという効果がある。
また、各蒸留工程より得られる留出液を次の蒸留工程によって不必要に蒸留処理しないことにより、蒸留に要するエネルギーを低減させることができる。
【００１０】
また、本発明は、汚染物の洗浄工程より排出された溶剤の再生処理方法であって、排出された溶剤を汚染濃度別に低濃度、中濃度、高濃度に分けて回収し（以下、これらの溶剤を、それぞれ低濃度汚染溶剤、中濃度汚染溶剤、高濃度汚染溶剤ともいう）、個々の溶剤を蒸留して留出液と缶出液とに分離するとともに、低濃度の溶剤より分離された缶出液を、中濃度の溶剤とともに蒸留し、中濃度の溶剤より分離された缶出液を、高濃度の溶剤とともに蒸留することを特徴とする溶剤の再生処理方法を提供する。
尚、ここでいう低濃度、中濃度、高濃度とは、溶剤の汚染濃度を互いに比較した場合の相対的な関係を示すものである。
【００１１】
斯かる構成の溶剤の再生処理方法によれば、缶出液が低濃度汚染溶剤の蒸留工程から高濃度汚染溶剤の蒸留工程へと順に供給されるため、溶剤が効率的に蒸留処理されると同時に、留出液が高濃度汚染溶剤および中濃度汚染溶剤の蒸留工程から低濃度汚染溶剤の蒸留工程へと供給されることがないため、高濃度汚染溶剤の汚染濃度の変化が低濃度汚染溶剤の蒸留工程に影響を与えることがなく、低濃度汚染溶剤の蒸留工程からは高純度の溶剤が安定して得られることとなる。
【００１２】
また、本発明は、汚染物の洗浄工程より排出された溶剤の再生処理装置であって、供給された溶剤を蒸留して留出液と缶出液とに分離する蒸留装置が、溶剤の汚染濃度別に二以上備えられ、一の蒸留装置によって溶剤より分離された缶出液が、該溶剤よりも汚染濃度の高い他の溶剤を蒸留する他の蒸留装置において蒸留されるように構成されたことを特徴とする溶剤の再生処理装置を提供する。
【００１３】
斯かる構成の溶剤の再生処理装置によれば、高濃度汚染溶剤と、低濃度汚染溶剤とを別々の蒸留装置によって処理することができ、一の蒸留装置によって分離される留出液が、他の蒸留装置に影響を与えるおそれがなく、汚染濃度が低濃度である溶剤を蒸留する蒸留装置からは、純度の安定した留出液が分離されるという効果がある。
【００１４】
また、本発明は、汚染物の洗浄工程より排出された溶剤の再生処理装置であって、供給された溶剤を蒸留して留出液と缶出液とに分離する蒸留装置が、溶剤の汚染濃度別に低濃度用、中濃度用、高濃度用の３種類備えられ、低濃度用の蒸留装置より分離された缶出液が、中濃度用の蒸留装置において蒸留されるように構成され、中濃度用の蒸留装置より分離された缶出液が、高濃度用の蒸留装置において蒸留されるように構成されたことを特徴とする溶剤の再生処理装置を提供する。
【００１５】
斯かる構成の溶剤の再生処理装置によれば、缶出液が低濃度用の蒸留装置から高濃度用の蒸留装置へ向かって順に供給されるため、溶剤を効率的に蒸留処理することが可能となると同時に、留出液が高濃度用の蒸留装置および中濃度用の蒸留装置から低濃度用の蒸留装置へと供給されることがないため、高濃度汚染溶剤や中濃度汚染溶剤の汚染濃度の変化が低濃度汚染溶剤の蒸留処理に影響を与えることがなく、低濃度用の蒸留装置からは高純度の溶剤が安定して得られることとなる。
【００１６】
そして、以上のような再生処理方法および再生処理装置によって再生処理される溶剤は、例えば、有機ハロゲン化合物等に例示される有害物質に汚染された汚染物の段階的な洗浄工程において、好適に使用することができる。
より具体的には、洗浄工程の初めの段階では付着した多量の汚染物質を除去することを目的とし、言い換えると、さほど純度の高い溶剤が必要とされるわけではない。よって、前記高濃度汚染溶剤の蒸留によって得られた純度の低い留出液を好適に使用することができる。一方、洗浄工程が後の段階へと進むにつれ、付着した汚染物質の量が減少していくため、中濃度汚染溶剤の蒸留によって得られた純度が中程度の留出液を好適に使用することができる。そして、洗浄工程の最終段階においては、所定の基準値を満たすべく微量の汚染物質を略完全に除去する必要があるため、ここでは低濃度汚染溶剤の蒸留によって得られる高純度の溶剤を好適に使用することできる。
【００１７】
よって、洗浄工程より回収された溶剤を一括して精留処理する場合と比較して、溶剤の再生処理に必要なエネルギーを低減し、溶剤の再生処理コストを大幅に削減することが可能となる。
【００１８】
また、洗浄工程より排出された溶剤を一括して精留処理する場合には、汚染物に付着した汚染物質の量が精留処理における平衡関係に影響を及ぼし、得られる留出液の濃度も変動することとなるが、本発明の低濃度汚染溶剤の蒸留によって得られる溶剤（留出液）は、このような変動が極めて少ないものとなるため、最終段階の洗浄に使用する溶剤としても好適となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る溶剤の再生処理方法および溶剤の再生処理装置の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつより詳細に説明する。
【００２０】
図１は、溶剤の再生処理装置の好ましい実施の形態を示した概念図である。図１に示したように、本実施形態の溶剤の再生処理装置１は、第一の蒸留装置１０と、第二の蒸留装置２０と、第三の蒸留装置３０とを備えて構成されている。ここで、第一の蒸留装置１０は、汚染物の洗浄工程より排出された、汚染物質を高濃度で含有する溶剤Ａ（以下、高濃度汚染溶剤という）を蒸留処理するためのもの（即ち、高濃度用の蒸留装置）であり、該高濃度汚染溶剤を蒸留処理することにより、該第一の蒸留装置１０の頂部より留出する留出液Ａ１（以下、第一留出液という）と、該第一の蒸留装置１０の底部より排出される缶出液Ａ２（以下、第一缶出液という）とに分離するものである。また、第二の蒸留装置２０は、汚染物の洗浄工程より排出された、汚染物質を中濃度で含有する溶剤Ｂ（以下、中濃度汚染溶剤という）を蒸留処理するためのもの（即ち、中濃度用の蒸留装置）であり、該中濃度汚染溶剤を蒸留処理することにより、該第二の蒸留装置の頂部より留出する留出液Ｂ１（以下、第二留出液という）と、該第二の蒸留装置の底部より排出される缶出液Ｂ２（以下、第二缶出液という）とに分離するものである。また、第三の蒸留装置３０についても同様に、汚染物の洗浄工程より排出された、汚染物質を低濃度で含有する溶剤Ｃ（以下、低濃度汚染溶剤という）を蒸留処理するためのもの（即ち、低濃度用の蒸留装置）であり、頂部より留出する留出液Ｃ１（以下、第三留出液という）と、底部より排出される缶出液Ｃ２（以下、第三缶出液という）とに分離するものである。
【００２１】
そして、第二の蒸留装置２０より排出される第二缶出液Ｂ２が、前記高濃度汚染溶剤Ａとともに前記第一の蒸留装置１０において蒸留処理されるように構成され、同様にして、第三の蒸留装置３０より排出される第三缶出液Ｃ２が、前記中濃度汚染溶剤Ｂとともに前記第二の蒸留装置２０において蒸留処理されるように構成されている。
【００２２】
さらに、前記第一の蒸留装置１０、第二の蒸留装置２０および第三の蒸留装置３０は、その第一留出液Ａ１、第二留出液Ｂ１および第三留出液Ｃ１が同一の純度となるまで汚染溶剤を蒸留（精留）するものではなく、第一留出液Ａ１よりも第二留出液Ｂ１を高純度とし、第二留出液Ｂ１よりも第三留出液Ｃ１を高純度とするものである。
【００２３】
また、各蒸留装置としては、低沸点成分である溶剤と、高沸点成分である汚染物質とを沸点の差によって分離する装置であれば、特に限定されるものではない。比較的小規模の再生処理装置における好ましい態様としては、装置の頂部に留出液（蒸気）の一部を凝縮させる凝縮器１２，２２，３２が備えられ、装置の底部には溶剤を再沸させるリボイラー１１，２１，３１が備えられたような、単蒸留装置を挙げることができる。また、純度の高い留出液を得るための好ましい態様としては、図１の第三の蒸留装置３０のように、凝縮器３２によって凝縮された凝縮液の一部を還流Ｃ３として装置頂部に戻すように構成された、いわゆる精留装置を挙げることができ、さらに該溶剤を多量に再生処理するための好ましい態様としては、汚染溶剤の供給と、留出液および缶出液の排出を連続的に行うような、いわゆる連続精留装置を挙げることができる。
【００２４】
本実施形態においては、第一の蒸留装置１０と第二の蒸留装置２０として単蒸留装置が用いられ、第三の蒸留装置３０として連続精留装置が用いられている。また、各蒸留装置１０，２０、３０には、缶出液を加熱するリボイラー１１，２１，３１としてサーモサイホン式の熱交換器が備えられている。
【００２５】
そして、斯かる構成の再生処理装置１は、例えば図２に示したような、ＰＣＢ等の有機ハロゲン化合物を汚染物質として含有したコンデンサーやトランス等の汚染物の無害化処理工程の一部として使用されるものであり、該無害化処理工程のうち、汚染物の洗浄工程において使用される溶剤を再生処理するものである。
【００２６】
コンデンサーやトランス等の有機ハロゲン化合物に汚染された汚染物の無害化処理工程は、例えば、前処理工程において汚染機器内部の油を除去するとともに、汚染機器を容器や内容物等の部材（汚染物）に解体し、さらに洗浄工程によって該汚染物に付着した有機ハロゲン化合物を除染することにより、無害化処理されている。
このうち、洗浄工程では、汚染物の種類や、含有する有機ハロゲン化合物の量に応じて、数種類の洗浄方法が段階的に採用される。具体的な洗浄方法としては、部材を溶剤に浸漬させて洗浄する浸漬洗浄法、溶剤を部材に吹き付けることによって洗浄する噴射洗浄法、溶剤を蒸気の状態にして部材に浴びせる蒸気洗浄法など、種々の方法が採用される。
そして、該洗浄工程より排出される溶剤は、その洗浄工程の段階や洗浄方法の違いによって、有機ハロゲン化合物の濃度が数％〜数ｐｐｍとなって排出されるものである。
【００２７】
次に、該実施形態に係る溶剤の再生処理装置１を用いた溶剤の再生処理方法について、汚染物質としてＰＣＢを含有するパークロロエチレンを処理する場合を例に挙げて説明する。
まず、高濃度のＰＣＢに汚染されたトランスあるいはコンデンサの洗浄工程より排出された溶剤をＰＣＢの濃度によって３種類に分けて回収する。図２の場合を例に挙げて具体的に説明すると、蒸気洗浄法による一次洗浄工程より排出された約２％のＰＣＢを含有する溶剤と、蒸気洗浄法あるいは浸漬洗浄法による二次洗浄工程より排出された約２００ｐｐｍのＰＣＢを含有する溶剤と、浸漬洗浄法による三次洗浄工程より排出された約１０ｐｐｍのＰＣＢを含有する溶剤として回収する。そして、これらの溶剤を、それぞれ第一の蒸留装置１０、第二の蒸留装置２０、および第三の蒸留装置３０に供給する。
【００２８】
そして、図１のフローに従って、第一の蒸留装置１０に供給された約２％の溶剤Ａを、第一の蒸留装置１０の上方で高沸点成分であるＰＣＢの含有量を低減させ、頂部よりＰＣＢ濃度が約２００ｐｐｍとなった留出液Ａ１又はＡ１’として排出させ、同時に、第一の蒸留装置１０の下方でＰＣＢを濃縮し、底部よりＰＣＢ濃度が約３０〜５０％となった第一缶出液Ａ２として排出させる。
また、第二蒸留装置２０に供給された約２００ｐｐｍの溶剤Ｂについても同様に、第二蒸留装置の頂部よりＰＣＢ濃度が約１０ｐｐｍとなった留出液Ｂ１又はＢ１’として排出させ、また、第二蒸留装置の底部よりＰＣＢ濃度が約２％となった第二缶出液Ｂ２として排出させる。
さらに、第三蒸留装置３０に供給された約１０ｐｐｍの溶剤Ｃを、還流の作用によって装置の上方へ行くにつれてＰＣＢの濃度を低減させ、頂部よりＰＣＢ濃度が約０．１ｐｐｍとなった留出液Ｃ１又はＣ１’として排出させ、また、第三の蒸留装置の底部よりＰＣＢ濃度が約２００ｐｐｍとなった第三缶出液Ｃ２として排出させる。
【００２９】
そして、該第三缶出液Ｃ２を、洗浄工程より回収されたＰＣＢ濃度が約２００ｐｐｍの溶剤Ｂとともに第二の蒸留装置２０によって蒸留処理し、第二缶出液Ｂ２を、洗浄工程より回収されたＰＣＢ濃度が約２％溶剤Ａとともに第一の蒸留装置１０によって蒸留処理する。
【００３０】
また、第一の蒸留装置１０より得られた留出液Ａ１又はＡ１’を再び一次洗浄工程へ戻して溶剤として使用し、第二の蒸留装置２０より得られた留出液Ｂ１又はＢ１’を二次洗浄工程へ戻して溶剤として使用し、第三の蒸留装置３０より得られた留出液Ｃ１又はＣ１’を三次洗浄工程へ戻して溶剤として使用する。
【００３１】
本実施形態に係る溶剤の再生処理装置および再生処理方法によれば、以下のような効果を奏するものとなる。
即ち、第一留出液が、第二の蒸留装置２０へ供給されることなく、また、第二留出液が第三の蒸留装置３０へ供給されることがないので、約２％という高濃度汚染溶剤におけるＰＣＢ濃度の変動が、第二および第三の蒸留装置２０、３０に影響を及ぼすことがなく、また、約２００ｐｐｍという中濃度汚染溶剤におけるＰＣＢ濃度の変動についても、第三の蒸留装置３０に影響を及ぼすおそれがない。よって、第三留出液のＰＣＢ濃度は、常に約０．１ｐｐｍに近い安定した状態となり、ＰＣＢ汚染物の洗浄工程において、例えば最終段階の洗浄にも使用することができ、ＰＣＢ濃度の変動によって不用意に部材を汚染するおそれがない。
【００３２】
また、各々の留出液は、蒸留装置に備えられたリボイラーによって加熱され、蒸気として得られるものであるため、これを凝縮することなく汚染物の蒸気洗浄等に使用する場合には、洗浄工程における蒸気発生のためのエネルギーが削減でき、汚染物の無害化処理工程の全体としての処理コストの低減を図ることができる。また、必要に応じてその一部を凝縮器によって凝縮することにより、液体としても再利用することができる。
【００３３】
さらに、汚染物の洗浄工程に使用された溶剤を一括して回収せず、これを汚染物質の濃度によって複数種類に分けた状態で回収し、別々の蒸留装置によって蒸留処理して留出液とすることにより、洗浄工程における汚染物の種類や、洗浄方法の種類に応じて、必要となる最低限度の純度を確保した溶剤として再生させることができ、溶剤の再生処理コストの低減を図ることができる。
【００３４】
一方、回収された３種類の溶剤に含まれているＰＣＢは、これら第一〜第三の蒸留装置においてそれぞれ分離され、最終的には第一の蒸留装置１０から排出される第一缶出液中に濃縮され、約３５〜５０重量％の濃縮液として除去することができる。
尚、該第一缶出液（ＰＣＢ濃縮液）Ａ２については、ＰＣＢ分解処理設備（図示せず）によって別途処理される。
【００３５】
尚、上記実施形態では、第一〜第三の蒸留装置（蒸留工程）を備えた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、蒸留装置（蒸留工程）については、２以上の複数備えたものであれば、特に限定されるものではない。
従って、例えば、溶剤として炭化水素系溶剤（ノルマルパラフィン系溶剤）を用いて複数回の浸漬洗浄工程による洗浄を行い、ＰＣＢ濃度の差があまり大きくない複数種類の溶剤が排出される場合については、該溶剤を２種類に分け、二つの蒸留装置（蒸留工程）を備えた再生処理装置（再生処理方法）によって処理することが好ましい。また、蒸留装置を全て精留塔とすることも可能である。
このような場合、例えば、第一の蒸留装置による留出液のＰＣＢ濃度を１０〜２０ｐｐｍとし、第二の蒸留装置による留出液のＰＣＢ濃度を約０．１ｐｐｍとして溶剤を再生することができる。
【００３６】
また、本発明において溶剤として適用できるものは、汚染物質と沸点の差によって蒸留による分離が可能なものであれば、特に限定されることはない。汚染物質が、例えばＰＣＢである場合には、該ＰＣＢの溶解度が高く、且つ沸点の差が大きい溶媒が好ましく、例えばアルコール系溶剤、炭化水素系溶剤、フッ素系溶剤、ハロゲン系溶剤を使用することができ、中でも、有機塩素系溶剤（パークロロエチレン等）あるいはノルマルパラフィン系溶剤を用いることがより好ましい。
【００３７】
また、排出された溶剤を汚染濃度別に分ける際には、該溶剤の汚染濃度や排出量、蒸留装置の効率、および再生処理後に要求される純度などを考慮して、任意の濃度に調整することができる。
【００３８】
さらに、再生処理された溶剤については、そのまま使用することも可能であるが、必要に応じて新たな溶剤と混合して使用することも可能である。
【００３９】
また、各蒸留装置より得られた留出液は、必ずしも全て排出させる場合に限定されず、その一部を還流として蒸留装置に戻すか、あるいは本発明の作用効果の妨げとならない限度において、より低濃度用の蒸留装置へ供給し、蒸留してもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る溶剤の再生処理方法および溶剤の再生処理装置によれば、汚染物の洗浄に使用された溶剤を効率的に再生処理するとともに、これを再び汚染物の洗浄工程において有効に利用することが可能となり、また、高純度の溶剤についても、安定的に再生処理して供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る溶剤の再生処理装置の一実施形態を示した概略図。
【図２】汚染物の洗浄工程と溶剤の再生処理工程との組み合わせの一実施形態を示した概略フロー図。
【符号の説明】
１…再生処理装置、１０…第一の蒸留装置、２０…第二の蒸留装置、３０・・・第三の蒸留装置

Claims (4)

1. 有機ハロゲン化合物を含む汚染物の洗浄工程より排出された溶剤の再生処理方法であって、排出された溶剤を汚染濃度別に二以上に分けて回収し、個々の溶剤を蒸留して留出液と缶出液とに分離するとともに、一の溶剤より分離された缶出液を、該溶剤よりも汚染濃度の高い他の溶剤とともに蒸留することを特徴とする溶剤の再生処理方法。
2. 有機ハロゲン化合物を含む汚染物の洗浄工程より排出された溶剤の再生処理方法であって、排出された溶剤を汚染濃度別に低濃度、中濃度、高濃度に分けて回収し、個々の溶剤を蒸留して留出液と缶出液とに分離するとともに、低濃度の溶剤より分離された缶出液を、中濃度の溶剤とともに蒸留し、中濃度の溶剤より分離された缶出液を、高濃度の溶剤とともに蒸留することを特徴とする溶剤の再生処理方法。
3. 有機ハロゲン化合物を含む汚染物の洗浄工程より排出された溶剤の再生処理装置であって、供給された溶剤を蒸留して留出液と缶出液とに分離する蒸留装置が、溶剤の汚染濃度別に二以上備えられ、一の蒸留装置によって溶剤より分離された缶出液が、該溶剤よりも汚染濃度の高い他の溶剤を蒸留する他の蒸留装置において蒸留されるように構成されたことを特徴とする溶剤の再生処理装置。
4. 有機ハロゲン化合物を含む汚染物の洗浄工程より排出された溶剤の再生処理装置であって、供給された溶剤を蒸留して留出液と缶出液とに分離する蒸留装置が、溶剤の汚染濃度別に低濃度用、中濃度用、高濃度用の３種類備えられ、低濃度用の蒸留装置より分離された缶出液が、中濃度用の蒸留装置において蒸留されるように構成され、中濃度用の蒸留装置より分離された缶出液が、高濃度用の蒸留装置において蒸留されるように構成されたことを特徴とする溶剤の再生処理装置。

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