JPS646834B2 - - Google Patents
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- JPS646834B2 JPS646834B2 JP2490183A JP2490183A JPS646834B2 JP S646834 B2 JPS646834 B2 JP S646834B2 JP 2490183 A JP2490183 A JP 2490183A JP 2490183 A JP2490183 A JP 2490183A JP S646834 B2 JPS646834 B2 JP S646834B2
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Landscapes
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Description
本発明は、上水、下水、し尿系汚水、工業用
水、工場排水、ボイラー用水、その他あらゆる液
体中に存在するリン酸塩類を除去する方法、詳し
くは接触脱リン材を用いて溶解性リン酸塩類を除
去する際に使用する接触脱リン材の能力を向上さ
せて処理する方法に関するものである。 一般に自然水系に排出される上記の各種液体中
には、無機性のリン酸塩としてオルトリン酸塩や
各種の縮合リン酸塩さらに有機性リン酸塩などが
様々な状態で存在しており、これらのリン酸塩類
の存在が湖沼、内海、内湾などの閉鎖水域乃至は
停滞水域の「あおこ」、「赤湖」発生の誘起因子と
なり、さらに各種の用水として使用する場合に装
置、配管内に生物学的なスライムが発生し、また
化学的なスケールが形成されて、事故発生の重大
な原因となつている。 したがつて、これら液中に存在するリン酸塩を
除去する必要から、各種のリン除去方法が検討さ
れているが、その一つとして本発明者等は、従来
にない新規な処理方法として一定の粒径をもつリ
ン酸カルシウムを含有する接触脱リン材を筒状あ
るいは錐状の脱リン塔に充填し、被処理液のPHを
6〜11の範囲に調整し、さらに被処理液中に含ま
れている溶解性リン酸塩類の濃度に対応して塩化
カルシウムなどのカルシウム剤を加え、これを一
定の流速条件で通過接触せしめることにより、充
填されている接触脱リン材の表面にカルシウムハ
イドロキシアパタイトの結晶を晶出、固着せしめ
て溶解性リン酸塩類を除去する方法を提案した。
この方法における接触脱リン材表面での代表的な
化学反応は次の通りである。 5Ca2++7OH-+3H2PO4 - =Ca5(OH)(PO4)3+6H2O このような脱リン方法を適用すれば、カルシウ
ムハイドロキシアパタイトが固着した接触脱リン
材の分離、脱水が極めて容易であり、従来の化学
的凝集沈殿法によるいわゆる凝沈汚泥と比較する
と、濃縮装置、脱水機、乾燥装置などの既成概念
による汚泥処理施設をまつたく必要としないだけ
でなく、資源としてのリンを回収することができ
る優れた脱リン技術である。 ところで従来の接触脱リン法を各種排水に適用
する場合には以下の様な欠点があつた。 即ち、被処理液中に色度成分、有機物等の吸着
性に富んだ物質が多く含まれる時、これらの物質
がアパタイトの晶析と同時に脱リン材表面に固着
してしまい、リン除去反応を著しく阻害する場合
があつた。 接触脱リン法は適切なPH条件下でカルシウム剤
を添加し、液中に含まれている溶解性リン酸塩を
脱リン材表面にカルシウムハイドロキシアパタイ
トの結晶として固着させる方法であるため、材
表面状態が晶析反応に大きく影響する。従つて、
上記吸着物質による材表面の被覆は脱リン材の
活性の低下の原因となりアパタイト生成速度が低
下するため、当初の脱リン性能が失われてしまう
ことになる。吸着物質が被処理液中に濃厚に存在
する場合や、アパタイト形成に最適なPH調整とカ
ルシウムの添加条件から逸脱した運転を続けた場
合には、さらに吸着物質の脱リン材表面の被覆が
促進され、晶析反応を著しく防害するため、接触
脱リン法の機能に致命的な影響を与えることにな
る。 このような問題の解決法として、これまで、リ
ン除去能力の低下した接触脱リン材をアルカリ水
溶液で洗浄する方法が効果的であることが確認さ
れてきたが、その後の研究により被処理液中にあ
る種の有機物が存在する場合には、上記の方法を
適用しても顕著な効果が得られない場合があり、
満足した解決策となるものではなかつた。 本発明は接触脱リン法における上記の問題点を
解消しさらに効果的に脱リン材の脱リン能力を向
上させてリン除去ができる方法を提供することを
目的とするものである。 即ち、本発明はリン酸カルシウムを含有する接
触脱リン材に被処理液を通液することにより、液
中に存在するリン酸塩類を除去する方法におい
て、前記接触脱リン材を酸化剤の共存するアルカ
リ水溶液と接触処理して該接触脱リン材の脱リン
能力を向上せしめることを特徴とするものであ
る。 以下に本発明の一実施態様を図面に基づき説明
すれば、まず被処理液中に多量の浮遊物質が存在
する場合には、この浮遊物質を沈殿槽又は過槽
などを通してあらかじめ除去する。 このように前処理操作により予め浮遊物質を除
去された原水は、必要に応じて原水中の溶解性リ
ン酸塩濃度に対応してカルシウム剤が添加された
後、酸又はアルカリのPH調整剤でPHを6.0〜11.0
に調整し、原水流入管1から脱リン塔2の上部へ
導入する。この脱リン塔2内には、リン酸カルシ
ウムを含有するリン酸塩鉱物を破砕し篩分して一
定の粒径としたものを接触脱リン材3として充填
してあり、原水はこの接触脱リン材3と接触しな
がら下降し、処理水流出管4から塔外へ導出され
る。 前記接触脱リン材3としてリン酸塩鉱物に代え
て、骨炭、サンゴ砂、砂などの表面にリン酸カル
シウムを担持させるもの等でも利用できる。 かかる脱リン操作において接触脱リン材3に原
水中の色度、有機物等の不純物が吸着すること等
により、接触脱リン材3の表面活性が劣下し、脱
リン機能は低下するので、まず、脱リン塔2への
原水の通水と同時に又は一定期間経過後、塔内の
接触脱リン材3は、連続的又は間欠的に取出管5
から反応槽6に送り込まれ、該接触脱リン材は反
応槽6において、タンク14からポンプ7で給入
される酸化剤の共存するアルカリ水溶液と撹拌機
8で時々撹拌されて接触処理される。この接触処
理が終了した酸化剤の共存するアルカリ水溶液は
排水管9より排出される。 上記接触処理において使用するアルカリ剤は、
苛性ソーダでも水酸化カリウムでもあるいは消石
灰、水酸化マグネシウムでもよい。また酸化剤は
H2O2でもO3でもNaClOでもよく、これらを併用
することもできる。 次に反応槽6に洗浄水として処理水導入管10
より処理水が導入され、該接触脱リン材3は洗浄
廃水のPHが上昇しなくなるまで洗浄された後ポン
プ11で脱リン塔2へ戻され洗浄廃水は排水管9
より排出される。但し、この洗浄工程は脱リン処
理する原水の種類によつては省略することも可能
である。 また、接触脱リン材3を塔外へ導出することな
く、脱リン塔2内で、前記塔外の接触処理と同様
の操作を行なうことにより接触脱リン材3の脱リ
ン能力を高めることもできる。この場合における
接触処理に用いる酸化剤の共存するアルカリ水溶
液は脱リン塔2を流入管12から流出管13へと
上向流に通水させ、接触脱リン材3が膨張し、流
動化するような条件で接触させると更に効果的で
ある。 以上述べたように本発明によれば、脱リン操作
中に接触脱リン材を必要に応じて、酸化剤の共存
するアルカリ水溶液と接触処理することにより、
接触脱リン材の脱リン効果を長期間良好な状態に
維持することができ、安定した脱リン処理が可能
となつた。 次に本発明の実施例を示す。 実施例 1 内径100mmφ、有効深さ2.5mの円筒状の脱リン
塔にリン鉱石を破砕、篩分けしたもの(有効径
0.44mm、均等係数1.4)を1000mm厚充填した。粗
大固形物を大別分離した食品工場廃水を活性汚泥
法で処理した2次処理水を被処理液とし苛性ソー
ダにより被処理液のPHを9.0付近に調整し、また、
カルシウム剤として塩化カルシウムを使用し、被
処理中の溶解性リン酸塩類の濃度に対応して
Ca/PO4の重量比が1.0〜15の範囲となるように
添加した。この被処理液を前記脱リン塔に導き上
方より下向きにLV=2.0m/Hの流速で通水し
た。 接触脱リン塔には1ケ月に1回、H2O2を100
mg/含有するPH11に調整した苛性ソーダ溶液を
導入し、該液に接触脱リン材を約24時間浸漬して
接触処理した。上記接触処理操作を定期的に行な
いながら約12ケ月の通水実験を行なつた。この結
果を表−1に示す。
水、工場排水、ボイラー用水、その他あらゆる液
体中に存在するリン酸塩類を除去する方法、詳し
くは接触脱リン材を用いて溶解性リン酸塩類を除
去する際に使用する接触脱リン材の能力を向上さ
せて処理する方法に関するものである。 一般に自然水系に排出される上記の各種液体中
には、無機性のリン酸塩としてオルトリン酸塩や
各種の縮合リン酸塩さらに有機性リン酸塩などが
様々な状態で存在しており、これらのリン酸塩類
の存在が湖沼、内海、内湾などの閉鎖水域乃至は
停滞水域の「あおこ」、「赤湖」発生の誘起因子と
なり、さらに各種の用水として使用する場合に装
置、配管内に生物学的なスライムが発生し、また
化学的なスケールが形成されて、事故発生の重大
な原因となつている。 したがつて、これら液中に存在するリン酸塩を
除去する必要から、各種のリン除去方法が検討さ
れているが、その一つとして本発明者等は、従来
にない新規な処理方法として一定の粒径をもつリ
ン酸カルシウムを含有する接触脱リン材を筒状あ
るいは錐状の脱リン塔に充填し、被処理液のPHを
6〜11の範囲に調整し、さらに被処理液中に含ま
れている溶解性リン酸塩類の濃度に対応して塩化
カルシウムなどのカルシウム剤を加え、これを一
定の流速条件で通過接触せしめることにより、充
填されている接触脱リン材の表面にカルシウムハ
イドロキシアパタイトの結晶を晶出、固着せしめ
て溶解性リン酸塩類を除去する方法を提案した。
この方法における接触脱リン材表面での代表的な
化学反応は次の通りである。 5Ca2++7OH-+3H2PO4 - =Ca5(OH)(PO4)3+6H2O このような脱リン方法を適用すれば、カルシウ
ムハイドロキシアパタイトが固着した接触脱リン
材の分離、脱水が極めて容易であり、従来の化学
的凝集沈殿法によるいわゆる凝沈汚泥と比較する
と、濃縮装置、脱水機、乾燥装置などの既成概念
による汚泥処理施設をまつたく必要としないだけ
でなく、資源としてのリンを回収することができ
る優れた脱リン技術である。 ところで従来の接触脱リン法を各種排水に適用
する場合には以下の様な欠点があつた。 即ち、被処理液中に色度成分、有機物等の吸着
性に富んだ物質が多く含まれる時、これらの物質
がアパタイトの晶析と同時に脱リン材表面に固着
してしまい、リン除去反応を著しく阻害する場合
があつた。 接触脱リン法は適切なPH条件下でカルシウム剤
を添加し、液中に含まれている溶解性リン酸塩を
脱リン材表面にカルシウムハイドロキシアパタイ
トの結晶として固着させる方法であるため、材
表面状態が晶析反応に大きく影響する。従つて、
上記吸着物質による材表面の被覆は脱リン材の
活性の低下の原因となりアパタイト生成速度が低
下するため、当初の脱リン性能が失われてしまう
ことになる。吸着物質が被処理液中に濃厚に存在
する場合や、アパタイト形成に最適なPH調整とカ
ルシウムの添加条件から逸脱した運転を続けた場
合には、さらに吸着物質の脱リン材表面の被覆が
促進され、晶析反応を著しく防害するため、接触
脱リン法の機能に致命的な影響を与えることにな
る。 このような問題の解決法として、これまで、リ
ン除去能力の低下した接触脱リン材をアルカリ水
溶液で洗浄する方法が効果的であることが確認さ
れてきたが、その後の研究により被処理液中にあ
る種の有機物が存在する場合には、上記の方法を
適用しても顕著な効果が得られない場合があり、
満足した解決策となるものではなかつた。 本発明は接触脱リン法における上記の問題点を
解消しさらに効果的に脱リン材の脱リン能力を向
上させてリン除去ができる方法を提供することを
目的とするものである。 即ち、本発明はリン酸カルシウムを含有する接
触脱リン材に被処理液を通液することにより、液
中に存在するリン酸塩類を除去する方法におい
て、前記接触脱リン材を酸化剤の共存するアルカ
リ水溶液と接触処理して該接触脱リン材の脱リン
能力を向上せしめることを特徴とするものであ
る。 以下に本発明の一実施態様を図面に基づき説明
すれば、まず被処理液中に多量の浮遊物質が存在
する場合には、この浮遊物質を沈殿槽又は過槽
などを通してあらかじめ除去する。 このように前処理操作により予め浮遊物質を除
去された原水は、必要に応じて原水中の溶解性リ
ン酸塩濃度に対応してカルシウム剤が添加された
後、酸又はアルカリのPH調整剤でPHを6.0〜11.0
に調整し、原水流入管1から脱リン塔2の上部へ
導入する。この脱リン塔2内には、リン酸カルシ
ウムを含有するリン酸塩鉱物を破砕し篩分して一
定の粒径としたものを接触脱リン材3として充填
してあり、原水はこの接触脱リン材3と接触しな
がら下降し、処理水流出管4から塔外へ導出され
る。 前記接触脱リン材3としてリン酸塩鉱物に代え
て、骨炭、サンゴ砂、砂などの表面にリン酸カル
シウムを担持させるもの等でも利用できる。 かかる脱リン操作において接触脱リン材3に原
水中の色度、有機物等の不純物が吸着すること等
により、接触脱リン材3の表面活性が劣下し、脱
リン機能は低下するので、まず、脱リン塔2への
原水の通水と同時に又は一定期間経過後、塔内の
接触脱リン材3は、連続的又は間欠的に取出管5
から反応槽6に送り込まれ、該接触脱リン材は反
応槽6において、タンク14からポンプ7で給入
される酸化剤の共存するアルカリ水溶液と撹拌機
8で時々撹拌されて接触処理される。この接触処
理が終了した酸化剤の共存するアルカリ水溶液は
排水管9より排出される。 上記接触処理において使用するアルカリ剤は、
苛性ソーダでも水酸化カリウムでもあるいは消石
灰、水酸化マグネシウムでもよい。また酸化剤は
H2O2でもO3でもNaClOでもよく、これらを併用
することもできる。 次に反応槽6に洗浄水として処理水導入管10
より処理水が導入され、該接触脱リン材3は洗浄
廃水のPHが上昇しなくなるまで洗浄された後ポン
プ11で脱リン塔2へ戻され洗浄廃水は排水管9
より排出される。但し、この洗浄工程は脱リン処
理する原水の種類によつては省略することも可能
である。 また、接触脱リン材3を塔外へ導出することな
く、脱リン塔2内で、前記塔外の接触処理と同様
の操作を行なうことにより接触脱リン材3の脱リ
ン能力を高めることもできる。この場合における
接触処理に用いる酸化剤の共存するアルカリ水溶
液は脱リン塔2を流入管12から流出管13へと
上向流に通水させ、接触脱リン材3が膨張し、流
動化するような条件で接触させると更に効果的で
ある。 以上述べたように本発明によれば、脱リン操作
中に接触脱リン材を必要に応じて、酸化剤の共存
するアルカリ水溶液と接触処理することにより、
接触脱リン材の脱リン効果を長期間良好な状態に
維持することができ、安定した脱リン処理が可能
となつた。 次に本発明の実施例を示す。 実施例 1 内径100mmφ、有効深さ2.5mの円筒状の脱リン
塔にリン鉱石を破砕、篩分けしたもの(有効径
0.44mm、均等係数1.4)を1000mm厚充填した。粗
大固形物を大別分離した食品工場廃水を活性汚泥
法で処理した2次処理水を被処理液とし苛性ソー
ダにより被処理液のPHを9.0付近に調整し、また、
カルシウム剤として塩化カルシウムを使用し、被
処理中の溶解性リン酸塩類の濃度に対応して
Ca/PO4の重量比が1.0〜15の範囲となるように
添加した。この被処理液を前記脱リン塔に導き上
方より下向きにLV=2.0m/Hの流速で通水し
た。 接触脱リン塔には1ケ月に1回、H2O2を100
mg/含有するPH11に調整した苛性ソーダ溶液を
導入し、該液に接触脱リン材を約24時間浸漬して
接触処理した。上記接触処理操作を定期的に行な
いながら約12ケ月の通水実験を行なつた。この結
果を表−1に示す。
【表】
表−1から明らかなように、充填した接触脱リ
ン材をH2O2の共存下でアルカリ接触処理しなが
ら通水した処理水のリン濃度は12ケ月経過しても
約0.2mg/を維持することができ脱リン性能の
低下は全く認められなかつた。一方、比較例とし
て接触脱リン材をアルカリのみで接触処理しなが
ら、他は全て同一条件で12ケ月間処理を継続した
場合の結果は同じく表−1に示す通りで、12ケ月
後の処理水質は通水初期に比べ著しく悪化し、未
処理材の性能に近いものとなつた。 実施例 2 実施例1と同一条件で調整した原水を12ケ月通
水し、リン除去性能の低下した接触脱リン材を脱
リン塔より抜き出し、H2O2を100mg/添加し、
PH8.5〜12の範囲でPHをそれぞれ変えて調整した
アルカリ水溶液に約24時間浸漬して接触処理し
た。この場合、接触脱リン材は630c.c.ずつ用い、
1のビーカにて接触処理を行なつた。 各々のPH条件で接触処理した脱リン材は水洗
後、それぞれ内径40mmの脱リン塔に約500mm厚充
填し、実施例1と同一の条件でLV=1.0m/Hで
約1ケ月通水し、リン除去性能を比較した。結果
を表−2に示す。
ン材をH2O2の共存下でアルカリ接触処理しなが
ら通水した処理水のリン濃度は12ケ月経過しても
約0.2mg/を維持することができ脱リン性能の
低下は全く認められなかつた。一方、比較例とし
て接触脱リン材をアルカリのみで接触処理しなが
ら、他は全て同一条件で12ケ月間処理を継続した
場合の結果は同じく表−1に示す通りで、12ケ月
後の処理水質は通水初期に比べ著しく悪化し、未
処理材の性能に近いものとなつた。 実施例 2 実施例1と同一条件で調整した原水を12ケ月通
水し、リン除去性能の低下した接触脱リン材を脱
リン塔より抜き出し、H2O2を100mg/添加し、
PH8.5〜12の範囲でPHをそれぞれ変えて調整した
アルカリ水溶液に約24時間浸漬して接触処理し
た。この場合、接触脱リン材は630c.c.ずつ用い、
1のビーカにて接触処理を行なつた。 各々のPH条件で接触処理した脱リン材は水洗
後、それぞれ内径40mmの脱リン塔に約500mm厚充
填し、実施例1と同一の条件でLV=1.0m/Hで
約1ケ月通水し、リン除去性能を比較した。結果
を表−2に示す。
【表】
表−2より明らかなように、接触脱リン材を
H2O2共存下でアルカリ処理した場合、アルカリ
水溶液のPHが高いほど、洗浄効果が良くなる傾向
がみられ、PH9.5以上で処理したものは1ケ月通
水しても安定した処理水が得られ、本発明の効果
を確認することができた。 実施例 3 実施例1と同一条件で調整した原水を12ケ月通
水し、リン除去性能の低下した接触脱リン材を脱
リン塔より抜き出し、酸化剤としてH2O2、O3、
NaClOをそれぞれ100mg/を添加し、苛性ソー
ダによりPH11に調整した溶液に約24時間浸漬して
接触処理した。この場合、接触脱リン材は630c.c.
ずつ用い、1のビーカにて接触処理を行なつ
た。 各々の洗浄液で接触処理した脱リン材は水洗後
それぞれ内径40mmの脱リン塔に約50mm厚充填し、
LV=1.0m/Hで他は実施例1と同一条件で約1
ケ月通水し、リン除去性能を比較した。結果を表
−3に示す。
H2O2共存下でアルカリ処理した場合、アルカリ
水溶液のPHが高いほど、洗浄効果が良くなる傾向
がみられ、PH9.5以上で処理したものは1ケ月通
水しても安定した処理水が得られ、本発明の効果
を確認することができた。 実施例 3 実施例1と同一条件で調整した原水を12ケ月通
水し、リン除去性能の低下した接触脱リン材を脱
リン塔より抜き出し、酸化剤としてH2O2、O3、
NaClOをそれぞれ100mg/を添加し、苛性ソー
ダによりPH11に調整した溶液に約24時間浸漬して
接触処理した。この場合、接触脱リン材は630c.c.
ずつ用い、1のビーカにて接触処理を行なつ
た。 各々の洗浄液で接触処理した脱リン材は水洗後
それぞれ内径40mmの脱リン塔に約50mm厚充填し、
LV=1.0m/Hで他は実施例1と同一条件で約1
ケ月通水し、リン除去性能を比較した。結果を表
−3に示す。
【表】
表−3から明らかなように、アルカリに添加す
る酸化剤としてH2O2、O3、NaClOいずれを用い
て処理した場合にも1ケ月後の水質は安定したも
のが得られることが確認できた。
る酸化剤としてH2O2、O3、NaClOいずれを用い
て処理した場合にも1ケ月後の水質は安定したも
のが得られることが確認できた。
図面は、本発明の一実施態様のフローシートで
ある。 1……原水流入管、2……脱リン塔、3……接
触脱リン材、4……処理水流出管、5……取出
管、6……反応槽、7……ポンプ、8……撹拌
機、9……排水管、10……処理水導入管、11
……ポンプ、12……流入管、13……流出管、
14……タンク。
ある。 1……原水流入管、2……脱リン塔、3……接
触脱リン材、4……処理水流出管、5……取出
管、6……反応槽、7……ポンプ、8……撹拌
機、9……排水管、10……処理水導入管、11
……ポンプ、12……流入管、13……流出管、
14……タンク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 リン酸塩鉱物を含有する脱リン材を充填した
充填槽に被処理液を通液し該被処理液中のリンを
除去する方法において、前記脱リン材を酸化剤の
共存するアルカリ水溶液と接触処理することによ
り前記脱リン材の脱リン能力を向上せしめること
を特徴とする接触脱リン方法。 2 前記アルカリ水溶液のPHが9.5以上である特
許請求の範囲第1項記載の方法。 3 前記酸化剤がH2O2、O3、NaClOの少なくと
もいずれか一つである特許請求の範囲第1項記載
の方法。 4 前記脱リン材を連続的または間欠的に前記充
填槽外に取り出し、前記アルカリ水溶液と接触処
理した後、前記充填槽に返送する特許請求の範囲
第1項、第2項又は第3項記載の方法。 5 前記脱リン材とアルカリ水溶液との接触処理
を、前記充填槽内で行なう特許請求の範囲第1
項、第2項又は第3項記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2490183A JPS59150593A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | 接触脱リン方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2490183A JPS59150593A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | 接触脱リン方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59150593A JPS59150593A (ja) | 1984-08-28 |
JPS646834B2 true JPS646834B2 (ja) | 1989-02-06 |
Family
ID=12151082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2490183A Granted JPS59150593A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | 接触脱リン方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59150593A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5963656B2 (ja) * | 2012-11-28 | 2016-08-03 | 水ing株式会社 | 汚泥処理装置およびリンの製造方法 |
-
1983
- 1983-02-18 JP JP2490183A patent/JPS59150593A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59150593A (ja) | 1984-08-28 |
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