JP4256529B2 - Separation apparatus and method for activated carbon - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水処理等に使用された活性炭を再生するためにカルシウム系粒子等と分別する活性炭の分離装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
細粒炭と炭酸カルシウム等のカルシウム系粒子とを混合して水処理を行う活性炭が知られている。
ところで、上記活性炭は処理能力が無くなると市場から回収して再生している。再生工場では、従来、細粒炭とカルシウム系粒子とが混合した状態の再生用材料をそのまま再生炉に投入する方法を採っている。そして、再生炉から取出されたカルシウム系粒子の混ざった細粒炭は篩いでカルシウム系粒子と分離している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、混合状態の再生用材料をそのまま再生炉で再生し、篩いでカルシウム系粒子を分離した再生後の活性炭は、その粒径内へのカルシウム系粒子の混入量が増加して活性炭としての処理能力が低下したものとなるとともに、混入したカルシウム系粒子の再利用ができなくコストアップとなっている。
【0004】
本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたもので、カルシウム系粒子の混入量ができるだけ少ない活性炭の分離装置及び方法を提供することを解決すべき課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく本発明の発明者等は種々検討を重ね、活性炭の密度とカルシウム系粒子の密度の違いに着目し、細粒炭とカルシウム系粒子とが混合した状態の再生用材料と水と混合し攪拌することにより分別できると考え本発明を完成するに至った。
【0006】
すなわち、本発明の活性炭の分離装置は、使用済みの細粒炭とカルシウム系粒子とが混合した状態の再生用材料を分別する活性炭の分離装置であって、該再生用材料と水とが投入され該細粒炭と該カルシウム系粒子とが分散したスラリーとするスラリー形成手段と、該スラリー形成手段からのスラリーが旋回運動するように接線方向に流入される円筒容器部と該円筒容器部の上側に設けられた該細粒炭の回収部と該円筒容器部の下側に設けられた該カルシウム系粒子の取出し部をもつ分離手段とを具備し、前記円筒容器部は、接線方向に流入された前記スラリーの旋回運動を補助する攪拌手段をもつことを特徴とする。
【0007】
また、本発明の活性炭の分離方法は、使用済みの細粒炭とカルシウム系粒子とが混合した状態の再生用材料を分別する活性炭の分離方法であって、該再生用材料と水とが投入され該細粒炭と該カルシウム系粒子とが分散したスラリーとするスラリー形成工程と、該スラリー形成工程で生成したスラリーを円筒容器部内で攪拌工程によってその接線方向に旋回運動させることにより該細粒炭を該円筒容器部の上側から回収しかつ該カルシウム系粒子を該円筒容器部の下側から回収する分離工程を具備し、前記攪拌工程は、接線方向に流入された前記スラリーの旋回運動を補助することを特徴とする。
【0008】
【作用】
本発明の活性炭の分離装置及び分離方法においては、使用済みの細粒炭とカルシウム系粒子とが混合した状態の再生用材料を水と混合して流動状のスラリーとする。ここで、スラリー中に細粒炭とカルシウム系粒子は個々の粒子が他の粒子よりも離れた状態である必要がある。すなわち、多量の水中に各粒子がそれぞれ独立して分散している。次に、このスラリーを分離手段の円筒容器部内に接線方向に旋回運動するように流入させる。スラリーが旋回運動することにより、細粒炭及びカルシウム系粒子の密度と水の密度との比重量差によって細粒炭は円筒容器部の上側に浮遊し、カルシウム系粒子は円筒容器部の下側に沈降する。すなわち、細粒炭とカルシウム系粒子とが分別され、再生に供される細粒炭へのカルシウム系粒子の混入量を低減できる。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の活性炭の分離装置において、スラリー形成手段には、水と再生用材料を連続的に容器に供給攪拌してスラリーとするポンプを設けることが好ましい。なお、ポンプのみでスラリーが形成できる場合には容器を必要としない。このポンプは再生用材料のスラリー化に寄与するとともに、分離手段の円筒容器部に供給されたスラリーを円筒容器部内で旋回運動させる機能を果す能力をもつことが好ましい。
【0010】
分離手段は、スラリー形成手段からのスラリー中に分散した細粒炭とカルシウム系粒子とを該細粒炭及び該カルシウム系粒子の密度と水の密度との比重量差によって分別するものであり、スラリー形成手段からのスラリーが流入される円筒容器部と、該円筒容器部の上側に浮遊する細粒炭の回収部と、該円筒容器部の下側に沈降するカルシウム系粒子の取出し部とから構成することができる。
【0011】
円筒容器部に流入するスラリーは、該円筒容器部内で旋回運動していることが細粒炭とカルシウム系粒子との分別上好ましい。このため、上記スラリー形成手段から円筒容器部に流入させるスラリーは、円筒容器部に圧送することが好ましい。スラリーを圧送する手段としは上記ポンプを用いることができる。このポンプは、円筒容器部の接線方向にスラリーを流入させることが好ましい。接線方向とは、円筒容器部の直径位置から接線位置のいずれの位置でもよい。ポンプは円筒容器部の側壁に形成した挿入口と配管を介して接続するのが好ましい。
【0012】
上記円筒容器部にはスラリーの旋回運動を補助する攪拌手段を配設することが好ましい。攪拌手段は、電気モータと分離手段内に配置されたファンとから構成することができる。ファンは、分離手段内に満たされた水の水位より下に位置させることが好ましい。
細粒炭を回収する回収部は、円筒容器部の上側の側壁にオーバーフロー開口として形成することができる。
【0013】
カルシウム系粒子を回収する取出し部には、手動あるいは自動式のバルブを取付けることができる。
なお、活性炭及び又はカルシウム系粒子は、銀系の殺菌材を担持しているものでもよい。
本発明の活性炭の分離方法において、スラリー形成工程は、水と再生用材料を連続的に容器に供給して攪拌することが好ましい。水は再生用材料に対して大量であることが好ましく、これにより細粒炭とカルシウム系粒子の分散が容易に行われる。また、攪拌のためにポンプ等を用いることができる。
【0014】
分離工程は、スラリー形成工程で得られたスラリーを旋回運動形態に攪拌し、水に対する細粒炭とカルシウム系粒子との比重量差によって細粒炭は水の上側に浮遊させ、カルシウム系粒子は水の下側に沈降させるものである。そして、上側に浮遊した細粒炭と下側に沈降したカルシウム系粒子とをそれぞれ分別して回収する。
【0015】
【実施例】
以下、本発明の活性炭の分離装置及び方法を具体的に図面に基づいて説明する。 基本実施例
図1は本発明装置の原理構成を示す概略図であり、本分離装置は、使用済みの細粒炭とカルシウム系粒子とが混在した状態の再生用材料と水とが投入されるスラリー形成手段2と、スラリー形成手段2から流出されるスラリーが流入される分離手段1と、スラリー形成手段2と分離手段1とを接続する圧送通路3とから構成されている。
【0016】
スラリー形成手段2は、投入された再生用材料と水とを分散させる一般的な容器状の攪拌装置16で構成されている。
圧送通路3は、攪拌装置16内で分散された再生用材料のスラリーを吸上げ分離手段1に圧送するポンプ11と、ポンプ11の吸入側とスラリー形成手段1との間に配設された吸入側配管15と、ポンプ11の吐出側と分離手段1との間に配設された吐出側配管9と、吐出側配管9に設置されたバルブ12とから構成されている。
【0017】
圧送通路3におけるポンプ11の供給量は毎分90リットルとし、分離手段1にスラリーを圧送して旋回運動させ得る能力をもつ。
分離手段1は、下側が円錐状に絞られた円筒容器部4から構成されている。円筒容器部4の比較的上側の側壁には細粒炭を回収する回収口5が形成され、該円筒容器部4の中間位置の側壁には前記スラリー形成手段2からのスラリーが挿入される挿入口6が形成され、該円筒容器部4の円錐状に絞られた下部にはカルシウム系粒子を回収する取出し口7が形成されている。前記回収口5には図示しない回収容器に細粒炭を導く導管8が接続され、前記挿入口6には圧送通路3の吐出側配管9が接続され、取出し口7にはバルブ10が接続されている。
【0018】
挿入口6は圧送通路3から吐出されるスラリーが円筒容器部4内で旋回運動するように、該円筒容器部4の接線方向に向けて形成されている。
また、分離手段1には、攪拌手段を構成する電気モータ13とファン14が配設されている。ファン14は、前記挿入口6とほぼ同一位置に設置され、ポンプ11の供給量の回転速度と同じかそれより高速で回転するように設定されている。
【0019】
本発明の活性炭の分離方法は、上記構成の分離装置によって使用済みの細粒炭とカルシウム系粒子とが混在した状態の再生用材料を細粒炭とカルシウム系粒子に分別するものである。
稼働状態の分離装置は、攪拌装置16とポンプ11と円筒容器部4のモータ13とが運転状態にされている。また、分離手段1のバルブ10は閉じた状態とする。この稼働状態において、市場から収集された細粒炭とカルシウム系粒子とが混在した状態の再生用材料と水とをスラリー形成手段2の攪拌装置16に投入する。これにより攪拌装置16内では水が攪拌され、この攪拌作用によって、投入された再生用材料は細粒炭とカルシウム系粒子とに分散状態にされスラリーとなる。
【0020】
再生用材料のスラリーは、ポンプ11で吸引され、円筒容器部4内に流入される。そして、円筒容器部4に流入されたスラリーは、ポンプ11による圧送力に基づいて円筒容器部4内で旋回運動することになる。この旋回運動は、電気モータ13によりファン14が回転しているため、一層強められ、分散状態の細粒炭とカルシウム系粒子とを一層分散させることができる。
【0021】
ここで、細粒炭はその密度が水より小さいため、円筒容器部4の上側に浮遊し、カルシウム系粒子はその密度が水より大きいため、円筒容器部4の下側に沈降する。こうして細粒炭は円筒容器部4の上側に集り、カルシウム系粒子は下側に集って分離される。
上側に集った細粒炭は、円筒容器部4の回収口5からオーバーフローにより導管8を介して水と一緒に回収容器に回収される。また、下側に沈降したカルシウム系粒子は、一定量が蓄積すると、バルブ10を開くことにより、水と一緒に別の回収容器に回収する。バルブ10を開いているときでも、本分離装置は稼働状態にでき、攪拌装置16内のスラリーは圧送通路3を介して連続的に円筒容器部4に供給され、常時上側に細粒炭が集り、下側にカルシウム系粒子が集る状態が醸成される。
【0022】
かくして本原理構成の分離装置においては、活性炭をカルシウム系粒子の混在がほとんどなく回収することが可能となる。
なお、バルブ12は、分離手段1の作業を停止したときにポンプ11の停止と同時に閉じることができる。これにより、分離作業を停止する場合に、スラリー形成手段2と分離手段1とを切離す必要がない。
【0023】
具体的実施例
次に実用的な一実施例を図2を参照して説明する。図2は分離手段1の円筒容器部4の実際の設置状態を示した概略図であり、スラリー形成手段2は省略してある。なお、図1に要素と共通の要素には同一の符号を付している。
図2に示すように、分離手段1の円筒容器部4は、3階立て設置台17の3階床上に円錐状の下部を2階スペースに若干突出した状態で設置され、3階スペースの天板上には電気モータ13が回転軸を円筒容器部4内に延在させて固定されている。回転軸にはファン14が取付けられている。
【0024】
2階床上には、カルシウム系粒子の回収容器18と活性炭の回収容器19が並設されている。カルシウム系粒子回収容器18は円筒容器部4の下位置にあり、回収容器18の上面開口に円筒容器部4の下部に配設されたバルブ10が臨んで、円筒容器部4より落下するみずとカルシウム系粒子を受けるようになっている。バルブ10は、所定のアクチュエータ24により自動開閉できるものでる。
【0025】
活性炭回収容器19は、導管8の開口下に設置され、円筒容器部4からオーバーフローした細粒炭と水を受けるようになっている。
ところで、カルシウム系粒子回収容器18及び活性炭回収容器19は、底部にそれぞれ底蓋を兼ねた濾過フィルタ20、21が取付けられている。濾過フィルタ20、21は、水を排出するものであり、これら濾過フィルタ20、21から濾過された水は、プール22に収集され、配水管23を介してスラリー形成手段2へ戻されるようになっている。
【0026】
上記構成の分離装置も本発明の分離方法で活性炭とカルシウム系粒子を分別でき、カルシウム系粒子は回収容器18に蓄槽され、活性炭は回収容器19に蓄槽される。そして、これら各カルシウム系粒子回収容器18と活性炭回収容器19は、満杯になったとき、そのまま移送して再生工場に送ることができる。
また、上記図2の構成の分離装置によれば、再生用材料と混合する水を循環して使用することができる。
【0027】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、市場から回収したカルシウム系粒子と活性炭とが混合状態のままのものを再生用材料として投入するだけで、カルシウム系粒子がほとんど混合することなく活性炭をカルシウム系粒子と分別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の原理構成を示す構成図である。
【図2】 本発明の一実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
1…分離手段、2…スラリー形成手段、3…圧送通路、4…円筒容器部、5…回収口(回収部)、6…挿入口、7…取出し口(取出し部)、11…ポンプ、12…バルブ、18…回収容器、19…活性炭回収容器。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an activated carbon separation apparatus and method for separating activated carbon used for water treatment and the like from calcium-based particles and the like.
[0002]
[Prior art]
Activated carbon that performs water treatment by mixing fine-grained coal and calcium-based particles such as calcium carbonate is known.
By the way, the activated carbon is recovered from the market and regenerated when the processing capacity is lost. Conventionally, a recycling plant has adopted a method in which a recycling material in a state where fine-grained coal and calcium-based particles are mixed is directly put into a regeneration furnace. The fine coal mixed with the calcium-based particles taken out from the regeneration furnace is separated from the calcium-based particles with a sieve.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the regenerated activated carbon in which the regenerated material in the mixed state is directly regenerated in a regenerative furnace and the calcium-based particles are separated by sieving is treated as activated carbon by increasing the amount of calcium-based particles mixed in the particle size. In addition to the reduced ability, the mixed calcium-based particles cannot be reused, increasing costs.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object to be solved is to provide an activated carbon separation apparatus and method in which the amount of calcium-based particles mixed is as small as possible.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have made various studies, paying attention to the difference between the density of activated carbon and the density of calcium-based particles, and a recycling material in a state where fine-grained charcoal and calcium-based particles are mixed. The present invention has been completed on the assumption that it can be separated by mixing with water and stirring.
[0006]
That is, the activated carbon separation device of the present invention is an activated carbon separation device for separating a regeneration material in a state where used fine coal and calcium-based particles are mixed, and the regeneration material and water are input. A slurry forming means for forming a slurry in which the fine coal and the calcium-based particles are dispersed, a cylindrical container portion in which the slurry from the slurry forming means flows in a tangential direction so as to swirl, and the cylindrical container portion A separation means having a fine carbon recovery part provided on the upper side and a calcium particle take-out part provided on the lower side of the cylindrical container part, the cylindrical container part flowing in a tangential direction; And a stirring means for assisting the swirling motion of the slurry .
[0007]
In addition, the activated carbon separation method of the present invention is a method for separating activated carbon that separates a recycled material in a state where used fine coal and calcium-based particles are mixed, and the recycled material and water are input. A slurry forming step in which the fine coal and the calcium-based particles are dispersed, and the slurry generated in the slurry forming step is swirled in a tangential direction in a cylindrical container portion by a stirring step. A separation step of recovering the charcoal from the upper side of the cylindrical vessel portion and recovering the calcium-based particles from the lower side of the cylindrical vessel portion , wherein the agitation step comprises a swirling motion of the slurry flowing in the tangential direction; It is characterized by assisting .
[0008]
[Action]
In the activated carbon separation apparatus and separation method of the present invention, a regenerated material in a state where used fine coal and calcium-based particles are mixed is mixed with water to obtain a fluid slurry. Here, the fine coal and calcium-based particles in the slurry need to be in a state in which individual particles are separated from other particles. That is, each particle is dispersed independently in a large amount of water. Next, this slurry is caused to flow into the cylindrical container portion of the separating means so as to swivel in the tangential direction. Due to the swirling motion of the slurry, the fine coal floats on the upper side of the cylindrical container due to the specific weight difference between the density of the fine coal and calcium-based particles and the density of water, and the calcium-based particles fall on the lower side of the cylindrical container. To settle. That is, fine coal and calcium-based particles are separated, and the amount of calcium-based particles mixed into the fine coal used for regeneration can be reduced.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the activated carbon separation apparatus of the present invention, it is preferable that the slurry forming means is provided with a pump that continuously supplies water and a regenerating material to a container to make a slurry. In addition, a container is not required when slurry can be formed only with a pump. This pump preferably contributes to the slurrying of the recycling material and has the ability to perform the function of rotating the slurry supplied to the cylindrical container part of the separating means in the cylindrical container part.
[0010]
Separation means is for separating the fine coal and calcium-based particles dispersed in the slurry from the slurry forming means according to the specific weight difference between the fine coal and the density of the calcium-based particles and the density of water, From the cylindrical container part into which the slurry from the slurry forming means flows, the fine coal recovery part floating above the cylindrical container part, and the calcium-based particle take-out part settled below the cylindrical container part Can be configured.
[0011]
The slurry flowing into the cylindrical container part is preferably swirling in the cylindrical container part in order to separate fine coal and calcium-based particles. For this reason, it is preferable that the slurry flowing into the cylindrical container portion from the slurry forming means is pumped to the cylindrical container portion. The above pump can be used as means for pumping the slurry. This pump preferably allows the slurry to flow in the tangential direction of the cylindrical container portion. The tangential direction may be any position from the diameter position to the tangential position of the cylindrical container portion. The pump is preferably connected to an insertion port formed on the side wall of the cylindrical container portion through a pipe.
[0012]
It is preferable that a stirring means for assisting the swirling motion of the slurry is disposed in the cylindrical container portion. The stirring means can be composed of an electric motor and a fan disposed in the separating means. The fan is preferably located below the level of water filled in the separating means.
The recovery part for recovering the fine coal can be formed as an overflow opening in the upper side wall of the cylindrical container part.
[0013]
A manual or automatic valve can be attached to the extraction part for collecting the calcium-based particles.
The activated carbon and / or calcium-based particles may carry a silver-based sterilizing material.
In the method for separating activated carbon of the present invention, it is preferable that in the slurry forming step, water and a regenerating material are continuously supplied to a container and stirred. Water is preferably used in a large amount with respect to the material for recycling, whereby the fine coal and calcium-based particles are easily dispersed. Moreover, a pump etc. can be used for stirring.
[0014]
In the separation step, the slurry obtained in the slurry formation step is stirred in a swirl motion form, and the fine coal is suspended above the water due to the specific weight difference between the fine coal and calcium-based particles with respect to the water. It is allowed to settle below the water. Then, fine coal suspended on the upper side and calcium-based particles settled on the lower side are separated and collected.
[0015]
【Example】
Hereinafter, the apparatus and method for separating activated carbon according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings. Basic Embodiment FIG. 1 is a schematic view showing the principle configuration of the apparatus of the present invention. In this separation apparatus, a regenerating material and water in which used fine coal and calcium-based particles are mixed are put. The slurry forming means 2, the separating means 1 into which the slurry flowing out from the slurry forming means 2 flows, and the pressure feed passage 3 connecting the slurry forming means 2 and the separating means 1 are configured.
[0016]
The slurry forming means 2 is composed of a general container-
The pumping passage 3 is a
[0017]
The supply amount of the
The separating means 1 is composed of a
[0018]
The
Further, the separation means 1 is provided with an
[0019]
The method for separating activated carbon according to the present invention is to separate the regenerated material in a state where used fine coal and calcium-based particles are mixed into fine coal and calcium-based particles by the separation apparatus having the above configuration.
In the separator in the operating state, the stirring
[0020]
The slurry of the regeneration material is sucked by the
[0021]
Here, fine coal has a density lower than that of water, so it floats on the upper side of the
Fine coal collected on the upper side is recovered from the recovery port 5 of the
[0022]
Thus, in the separation apparatus of the present principle configuration, the activated carbon can be recovered with almost no mixture of calcium-based particles.
The
[0023]
Specific Example Next, a practical example will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic view showing an actual installation state of the
As shown in FIG. 2, the
[0024]
On the second floor, a calcium-based
[0025]
The activated
By the way, the calcium-based
[0026]
The separation apparatus having the above configuration can also separate activated carbon and calcium-based particles by the separation method of the present invention. The calcium-based particles are stored in the
Further, according to the separation apparatus having the configuration shown in FIG. 2, water mixed with the regenerating material can be circulated and used.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the activated carbon can be converted into calcium with almost no mixing of calcium-based particles by simply putting the calcium-based particles recovered from the market and activated carbon in a mixed state as a regenerating material. It can be separated from system particles.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a principle configuration of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Separation means, 2 ... Slurry formation means, 3 ... Pressure feed passage, 4 ... Cylindrical container part, 5 ... Recovery port (recovery part), 6 ... Insertion port, 7 ... Extraction port (extraction part), 11 ... Pump, 12 ... Valve, 18 ... Recovery container, 19 ... Activated carbon recovery container.
Claims (2)
前記再生用材料と水とが投入され前記細粒炭と前記カルシウム系粒子とが分散したスラリーとするスラリー形成手段と、
前記スラリー形成手段からのスラリーが旋回運動するように接線方向に流入される円筒容器部と該円筒容器部の上側に設けられた前記細粒炭の回収部と該円筒容器部の下側に設けられた前記カルシウム系粒子の取出し部をもつ分離手段と、
を具備した活性炭の分離装置において、
前記円筒容器部は、接線方向に流入された前記スラリーの旋回運動を補助する攪拌手段をもつことを特徴とする活性炭の分離装置。A separator for activated carbon that separates a recycling material in a state where used fine coal and calcium-based particles are mixed,
Slurry forming means for making a slurry in which the regeneration material and water are charged and the fine coal and the calcium-based particles are dispersed;
A cylindrical container part that flows in a tangential direction so that the slurry from the slurry forming means swirls, a recovery part of the fine coal provided on the upper side of the cylindrical container part, and a lower side of the cylindrical container part Separating means having an extraction part for the calcium-based particles obtained,
In the separation apparatus of activated carbon provided with the,
2. The activated carbon separator according to claim 1, wherein the cylindrical container portion has a stirring means for assisting the swirling motion of the slurry that has flowed in the tangential direction .
前記再生用材料と水とが投入され、前記細粒炭と前記カルシウム系粒子とが分散したスラリーとするスラリー形成工程と、
前記スラリー形成工程で生成したスラリーを円筒容器部内で攪拌工程によってその接線方向に旋回運動させることにより前記細粒炭を該円筒容器部の上側から回収しかつ前記カルシウム系粒子を該円筒容器部の下側から回収する分離工程と、
を具備した活性炭の分離方法において
前記攪拌工程は、接線方向に流入された前記スラリーの旋回運動を補助することを特徴とする活性炭の分離方法。A method for separating activated carbon that separates a recycling material in a state where used fine coal and calcium-based particles are mixed,
A slurry forming step in which the regenerating material and water are charged and the fine coal and the calcium-based particles are dispersed;
The slurry produced in the slurry forming step is swirled in the tangential direction in the cylindrical container portion by a stirring step to collect the fine coal from the upper side of the cylindrical container portion, and the calcium-based particles are collected in the cylindrical container portion. A separation step to recover from the lower side;
A method of separating activated carbon provided with the
The method for separating activated carbon, wherein the stirring step assists a swirling motion of the slurry that flows in a tangential direction .
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