KR100999691B1 - 부력식 스컴 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 침전지로 공급된 원수의 수위변화에 맞추어 스컴제거수단을 부상시킬 수 있도록 하여 수위변화에 상관없이 원수의 수면 근처로 스컴제거수단을 항상 위치시킬 수 있도록 한 부력식 스컴 제거장치를 제공한다.

이를 구현하기 위한 본 발명은 상기 침전지로 공급된 원수의 수면에 위치하며 구동수단의 동작으로 전, 후 수평방향으로 이동하며 스컴을 끌고가게 되는 스크레이퍼와, 상기 침전지의 내부 전방에 위치하며 상기 스크레이퍼의 동작에 따라 전방으로 끌려온 스컴을 수집하는 스컴버켓 및 상기 스컴버켓의 반대편에 위치하며 후방으로 수평 이동하는 스크레이퍼의 바닥면을 긁어가며 상기 스크레이퍼의 동작에 따라 후방으로 끌려온 스컴을 걸러내는 스컴스위퍼를 포함하며, 상기 스크레이퍼와 스컴버켓 그리고 스컴스위퍼는 부력을 가지도록 제작하여 상기 침전지로 공급된 원수의 수위 변화에 맞추어 상기 원수의 수면으로 부상할 수 있도록 구성한 것을 기술적 요지로 한다.

침전지, 스컴, 제거장치, 스크레이퍼, 스컴버켓, 스컴스위퍼, 부상

Description

부력식 스컴 제거장치{Buoyant Scum Skimmer}

본 발명은 수처리시설에 이용되는 침전지의 스컴제거장치에 관련되는 것으로서, 더욱 상세하게는 침전지로 공급된 원수의 수위변화에 맞추어 스컴제거수단을 부상시킬 수 있도록 하여 수위변화에 상관없이 원수의 수면 근처로 스컴제거수단을 항상 위치시킬 수 있도록 한 부력식 스컴 제거장치에 관한 것이다.

통상적으로 침전지는 수처리시설에서 원수와 함께 유입된 슬러지 등의 물질을 효과적으로 제거하기 위한 수단으로 사용되는 것을 말한다.

한편, 상기한 침전지에는 원수를 처리하는 과정에서 발생하는 스컴 혹은 부유물을 제거하기 위하여 스컴 제거장치가 설치되는 바, 이러한 스컴 제거장치와 관련한 대표적인 선행기술로는 대한민국특허청 등록실용신안공보 등록번호 제 20-0437707 호(명칭: 스키머 및 그를 이용한 스컴 제거장치)(이하, "선행기술"이라 칭함)를 예로 들 수 있다.

상기 선행기술은 내부가 빈 원기둥 형상으로 외주면에 길이방향을 따라 스컴 유입구가 형성되고, 양측단부는 배수로와 연통되어 회전하는 본체 및 상기 스컴유입구와 근접하며 상기 본체의 길이방향으로 형성되는 보조스키머로 구성한 것을 기술적 요지로 하며, 상기한 구성을 통해 선행기술은 보조스키머를 통해 스키머와 배수로 사이에 생성되는 여분의 스컴을 효과적으로 제거할 수 있는 작용효과를 가지게 된다.

한편, 상기 선행기술에는 스키머로 스컴을 이송시키는 수단으로 체인에 권취된 상태에서 침전지 내부를 무한궤도식으로 회전하는 다수개의 스크레이퍼들을 사용하게 되는 데, 이때 스크레이퍼들은 그 높낮이가 자유롭게 조절되지 못하는 구조임에 따라 침전지의 수위변동에 유동있게 대응하지 못하다는 단점을 가지게 된다. 즉, 침전지의 수면위로 떠오른 스컴을 스키머로 이송시키기 위해서는 스크레이퍼 역시 침전지의 수면 근처에 위치하여야 하나, 만일 침전지의 수위가 스크레이퍼의 위치 보다 높거나 낮게 형성될 경우에는 수면으로 떠오른 스컴을 효과적으로 긁어낼 수 없다는 단점이 있는 것이다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 침전지의 수위변화에 맞추어 스크레이퍼가 부상하도록 구성하여 침전지의 수위변화에 상관없이 스크레이퍼를 항상 침전지의 수면 근처에 위치시킬 수 있도록 함으로서 수면으로 떠오른 스컴을 효과적으로 제거할 수 있도록 한 부력식 스컴 제거장치를 제공함에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 침전지에 떠 있는 스컴을 효과적으로 스컴버켓에 모아주고 스컴을 스컴버켓에 모아준 상태에서 효과적으로 배출할 수 있도록 한 부력식 스컴 제거장치를 제공함에 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 침전지의 공급된 원수의 수면을 떠다니는 스컴을 제거하기 위한 스컴 제거장치에 있어서, 상기 침전지로 공급된 원수의 수면에 위치하며 구동수단의 동작으로 전, 후 수평방향으로 이동하며 스컴을 끌고가게 되는 스크레이퍼와, 상기 침전조의 내부 전방에 위치하며 상기 스크레이퍼의 동작에 따라 전방으로 끌려온 스컴을 수집하는 스컴버켓 및 상기 스컴버켓의 반대편에 위치하며 후방으로 수평 이동하는 상기 스크레이퍼의 동작에 따라 후방으로 끌려온 스컴을 걸러내는 스컴스위퍼를 포함하며, 상기 스크레이퍼와 스컴버켓 그리고 스컴스위퍼는 부력을 가지도록 제작하여 상기 침전지로 공급된 원수의 수위 변화에 맞추어 상기 원수의 수면으로 부상할 수 있도록 구성함을 특징으로 한다.

상기 스컴버켓에는 스크레이퍼의 동작에 따라 전방으로 끌려온 스컴이 버켓으로 모여지도록 유도하는 안내벽과 경사안내부를 더 설치함이 바람직하다.

상기 스컴버켓 상부에는 저장부에 모아진 스컴을 소포하는 처리수 노즐을 설치하고 처리수에 의해 소포된 액체 상태의 스컴이 버켓 저장부 중앙으로 모아지도록 상기 스컴버켓 저장부 바닥은 버켓 양끝단에서 중앙부로 경사지도록 한다.

상기 스컴버켓의 중앙부에는 수집된 스컴을 외부로 배출시키는 드레인관을 연결하되, 상기 드레인관은 원수의 수위변화에 따라 부상하는 스컴버켓과 간섭되지 않도록 가요성을 가지는 주름관 형태로 제작함이 바람직하다.

상기 스컴스위퍼는 침전지 내에 설치되어 있는 거치대의 상면에 안치되는 부력체와, 상기 부력체의 상면에 설치되며 상기 부력체의 부력으로 원수의 수면으로 부상한 상태에서 상기 스크레이퍼의 바닥면을 긁어주는 고무패드로 구성한다.

상기 구동수단은 드라이빙 유닛의 동력으로 정, 역회전 동작을 수행하는 와이어드럼과, 상기 와이어드럼에 감겨진 상태에서 일단은 상기 스크레이퍼의 앞쪽에 연결 구성하고, 타단은 상기 스크레이퍼의 뒤쪽에 연결 구성되어 상기 와이어드럼의 정, 역 회전 동작에 따라 상기 스크레이퍼를 전방 혹은 후방으로 당겨주게 되는 와이어로프 및 상기 스크레이퍼의 부상높이에 맞추어 상기 스크레이퍼에 연결되어 있는 와이어로프의 처짐을 조절하는 아이들시브를 포함하여 구성함이 바람직하다.

본 발명에 따른 부력식 스컴 제거장치는 다음과 같은 많은 작용효과들을 달성한다.

즉, 본 발명은 침전지의 수위변화에 맞추어 스크레이퍼가 부상하도록 구성하여 침전지로 공급되는 원수의 수위변화에 상관없이 스크레이퍼를 항상 원수 수면상에 위치시킬 수 있도록 함으로서 수면으로 떠오른 스컴을 효과적으로 제거할 수 있는 효과를 가진다.

또한 본 발명은 안내벽과 경사안내부를 통해 스컴을 버켓으로 모아준 상태에서 배출할 수 있는 효과를 가진다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 기술하기로 한다.

첨부된 도 1은 본 발명에 따른 부력식 스컴 제거장치의 구성을 측면에서 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 도시하고 있는 부력식 스컴 제거장치의 정면을 도시한 도면이며, 도 3은 도 1에서 도시하고 있는 부력식 스컴 제거장치의 평면을 도시한 도면이다.

상기 도 1 내지 도 3에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명의 부력식 스컴 제거장치는 수처리시설에 사용되는 침전지(200)에 설치되어, 상기 침전지(200)로 공급된 원수의 수면을 떠다니는 스컴을 제거하는 수단으로서, 스크레이퍼(10), 스컴버켓(20), 스컴스위퍼(32) 및 구동수단(40)을 포함하여 구성한다.

상기 스크레이퍼(10)는 구동수단(40)의 동력으로 전, 후 수평 이동동작하며 침전지(200)로 공급된 원수의 수면을 떠다니는 스컴을 긁어내 침전지(200)의 전방에 위치하고 있는 스컴버켓(20)으로 이송시키는 수단이다. 상기 스크레이퍼(10)는 부력을 가지도록 중공형태로 내부가 비어있는 구조로 제작함이 바람직하며, 이는 침전지(200)로 공급된 원수의 수위변화에 맞추어 원수의 수면으로 부상하도록 함으로서 원수의 수위변화에 상관없이 스크레이퍼(10)를 항상 수면상에 위치시킬 수 있 도록 하기 위함이며, 이러한 스크레이퍼(10)의 부상력을 통해 수면을 떠다니는 스컴을 보다 효율적으로 제거할 수 있게 된다.

상기 스컴버켓(20)은 침전지(200)의 내부 전방에 위치하며 상기 스크레이퍼(10)의 동작으로 이송된 스컴을 수집하는 수단이다. 상기 스컴버켓(20)은 스컴을 저장하는 저장부(22)와, 상기 저장부(22)로 수집되는 스컴의 이송을 안내하는 경사안내부(24)로 나뉘어져 구성한다.

상기 저장부(22)와 경사안내부(24)로 구성된 스컴버켓(20)은 전술한 스크레이퍼(10)와 같이 부력을 가지도록 제작하여 침전지(100)로 공급된 원수의 수위변화에 맞추어 원수의 수면으로 부상할 수 있도록 제작함이 바람직하다. 이때 상기 스컴버켓(20)의 양단에는 스컴버켓(20)이 침전지(200)의 수면 아래로 일정깊이 이하로는 가라앉지 않도록 하고 스컴버켓이 수위변화에 따라 상하움직임만 가능하도록 지지대를 설치함이 바람직하다.

상기 스컴버켓(20)의 저장부 중앙 하단에는 드레인관(28)이 설치된다. 상기 드레인관(28)은 저장부(22)에 수집되어 있는 스컴을 외부로 배출시키는 관으로서, 이때 상기 드레인관(28)은 침전지(200)로 공급된 원수의 수위변화에 따라 부상하는 스컴버켓(20)을 간섭하지 않도록 가요성을 가지는 주름관 형태로 제작함이 바람직하다.

상기 스컴버켓(20)의 저장부(22)에는 상부에는 노즐(26)이 설치되며, 상기 노즐(26)은 저장부(22)에 수집되어 있는 스컴으로 처리수를 분사시켜 거품형태의 스컴을 파쇄하여 유체상태로 바꾸어 드레인관(28)으로 자연 배출시키도록 한다.

또한 상기 스컴버켓(20) 양쪽에는 안내벽(30)이 더 설치되며, 상기 안내벽(30)은 스크레이퍼(10)의 동작을 통해 전방으로 끌려온 스컴이 스컴버켓(20)으로 보다 용이하게 수집될 수 있도록 유도하게 된다.

또한 상기 안내벽(30)의 끝단에는 센서(31)가 더 포함되어 설치되며, 상기 센서(31)는 전방으로 이동하는 스크레이퍼(10)가 스컴버켓(20)의 경사안내부(24)로 진입하고 나면 이를 감지한 후, 제어부로 신호를 출력해 상기 스크레이퍼(10)를 구동시키는 구동수단(40)인 드라이빙 유닛(42)을 제어하여 와이어드럼(44)을 정지하고 반대방향으로 회전시켜 스크레이퍼(10)를 후방으로 이동시키도록 한다.

한편, 상기 스컴스위퍼(32)는 스컴버켓(20)의 반대편에 위치하며 스크레이퍼(10)가 후방으로 이동할 때, 상기 스크레이퍼(10)의 바닥면을 긁어주도록 구성하여 스크레이퍼(10)의 이동에 따라 후방으로 밀려나는 스컴을 걸러내는 기능을 수행한다.

상기 스컴스위퍼(32)는 침전지(200)내에 설치되어 있는 거치대(38)의 상단에 수용된 상태에서 침전지(200)로 공급된 원수의 수위 변화에 따라 원수의 수면으로 부상하게 되는 부력체(34)와, 상기 부력체(34)의 상단에 설치되며 후방으로 이동중에 있는 스크레이퍼(100)의 바닥면을 긁어주는 탄력성을 가진 고무패드(36)를 포함하여 구성한다. 상기한 구성의 스컴스위퍼(32)는 부력체(34)를 통해 고무패드(36)는 원수의 수면으로 부상한 후, 스크레이퍼(100)가 후방으로 이동할 때, 고무패드(36)는 스크레이퍼(100)의 바닥면에 접촉된 상태에서 긁어주게 되며, 따라서 스크레이퍼(100)의 동작에 따라 후방으로 끌려가는 스컴을 걸러낸 다음 스크레이퍼(100)가 전방으로 이동시 스컴을 다시 끌고 갈 수 있도록 하기 위함이다.

상기 구동수단(40)은 스크레이퍼(10)로 동력을 제공하여 스크레이퍼(10)를 전, 후 수평 이동시키도록 하는 수단이다. 상기 구동수단(40)은 동일한 구조로 하여 복수개를 구비하여 스크레이퍼(10)의 양단에 연결 구성되는 바, 하기에서는 하나의 구동수단(40)을 대표하여 기술하기로 한다.

상기 구동수단(40)은 드라이빙유닛(42)의 동력을 전달받아 정, 역회전방향으로 구동하는 와이어 드럼(44)과, 상기 와이어 드럼(44)에 권취된 상태에서 일단(46a)은 스크레이퍼(10)의 앞쪽에 연결 구성되고, 타단(46b)은 스크레이퍼(10)의 뒤쪽에 연결 구성되어 상기 와이어드럼(44)의 정, 역 회전 동작에 따라 상기 스크레이퍼(10)를 전방 혹은 후방으로 당겨주게 되는 와이어로프(46) 및 상기 스크레이퍼(10)의 부상높이에 맞추어 상기 스크레이퍼(10)에 연결되는 와이어로프(46)의 처짐을 조절하는 아이들시브(Idle Sheave)(48)를 포함하여 구성한다. 상기한 구성의 구동수단(40)을 통해 드라이빙 유닛(42)의 동력으로 와이어드럼이 정방향(시계방향)으로 회전 구동하면 상기 와이어드럼(44)에 감겨져 있는 와이어로프(46)는 스크레이퍼(10)를 전방으로 당겨주게 되며, 이에 따라 스크레이퍼는 전방으로 수평 이동하며 수면을 떠다니는 스컴을 끌고 가게 된다. 이와 반대로 와이어드럼(44)이 역방향(반시계 방향)으로 회전 구동하면 와이어로프(46)는 스크레이퍼(10)를 후방으로 당겨주게 되며, 이에 따라 스크레이퍼(10)는 후방으로 수평 이동동작을 수행하게 된다.

이하, 본 발명에 따른 부력식 스컴 제거장치의 동작을 첨부된 도 4 내지 도 6을 참조하여 기술하기로 한다.

먼저, 도 4에서와 같이 구동수단(40)인 드라이빙 유닛(42)으로 전원을 인가하여 와이어드럼(44)을 시계 방향으로 회전 구동시키게 되면, 상기 와이어드럼(44)에 감겨져 있는 와이어로프(46)는 앞쪽으로 당겨지며 침전지(200)의 원수 수면으로 부상한 스크레이퍼(10)를 전방으로 수평 이동시키게 되며, 이에 따라 침전지(200)의 수면을 떠다니는 스컴은 상기 스크레이퍼(10)에 의해 끌려가며 침전지(200)의 내부 전방에 설치되어 있는 경사안내부(24)를 지나 스컴버켓(20)의 저장부(22)로 수집되어 진다. 이때 스컴버켓에 스컴이 수집되고 나면 노즐(26)을 통해 저장부(22)로 처리수를 분사시켜 액체화된 스컴을 저장부(22)의 바닥면 중앙부에 설치되어 있는 드레인관(28)을 통해 외부로 자연 배출되도록 한다.

다음, 전방으로 이동하는 스크레이퍼(10)가 스컴버켓(20) 양쪽의 안내벽(30)으로 진입하면, 센서(31)가 이를 감지하여 제어부로 신호를 출력하게 되고, 이어서 제어부는 구동수단(40)인 드라이빙 유닛(42)을 제어하여 와이어드럼(44)을 정지하고 일정시간 후에 반시계 방향으로 회전시키게 된다.

상기와 같이 와이어드럼(44)이 반시계 방향으로 회전하면 첨부된 도 5에서와 같이 상기 와이어드럼(44)에 감겨져 있는 와이어로프(46)는 뒤쪽으로 당겨지며 스크레이퍼(10)를 후방으로 수평 이동시키게 된다.

상기 스크레이퍼(10)가 후방으로 이동하면 침전지(200)의 수면을 떠다니는 스컴 역시 후방으로 끌려가게 되는 데, 이때 후방으로 끌려가는 스컴은 거치대(38)에 안치되어 있는 스컴스위퍼(32)에 의해 걸러진다. 즉, 후방으로 이동하는 스크레 이퍼(10)가 이동과정에서 침전지(200)의 수면으로 부상한 스컴스위퍼(32)에 접촉하게 되면, 상기 스컴스위퍼(32)의 고무패드(36)는 부력체(34)의 부력으로 부상하며 이동 중에 있는 스크레이퍼(10)의 바닥면에 밀착되어 긁어주게 되며, 이에 따라 스크레이퍼(10)에 의해 후방으로 끌려가는 스컴은 상기 스컴스위퍼(32)의 고무패드(36)에 걸러지게 된다.

다음, 도 6에서와 같이 후방으로 수평 이동한 스크레이퍼(10)는 센서의 신호를 받아 정지한 다음 일정시간 후에 다시 구동수단(40)의 동작에 따른 와이어로프(46)의 앞쪽 당김력을 통해 전방으로 수평 이동하게 되는 데, 이때 이동과정에서 스크레이퍼(10)는 상기 스컴스위퍼(32)에 의해 걸러진 스컴을 포함하여 침전지(200) 수면위의 스컴을 전방으로 함께 끌고간 후, 스컴버켓(20)으로 이송시켜 제거하게 된다.

상기와 같은 방식으로 스크레이퍼(10)는 계속적으로 전, 후 수평 이동하며 침전지(200)의 원수 수면을 떠다니는 스컴을 효과적으로 제거하게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부력식 스컴 제거장치의 구성을 측면에서 도시한 도면.

도 2는 도 1에서 도시하고 있는 부력식 스컴 제거장치의 정면을 도시한 도면.

도 3은 도 1에서 도시하고 있는 부력식 스컴 제거장치의 평면을 도시한 도면.

도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 부력식 스컴 제거장치의 동작과정을 순차적으로 도시한 도면들.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 스크레이퍼 20: 스컴버켓(Scum Bucket)

26: 노즐 30: 안내벽

32: 스컴스위퍼(Scum Sweeper) 38: 거치대

40: 구동수단 46: 와이어로프

50: 지지대 200: 침전지

Claims (6)

1. 삭제
2. 침전지(200)의 공급된 원수의 수면을 떠다니는 스컴을 제거하기 위한 스컴 제거장치로, 상기 침전지(200)로 공급된 원수의 수면에 위치하며 구동수단(40)의 동작으로 전, 후 수평방향으로 이동하며 스컴을 끌고가게 되는 스크레이퍼(10)와; 상기 침전지(200)의 내부 전방에 위치하며 상기 스크레이퍼(10)의 동작에 따라 전방으로 끌려온 스컴을 수집하는 스컴버켓(20) 및; 상기 스컴버켓(20)의 반대편에 위치하며 후방으로 수평 이동하는 스크레이퍼(10)의 바닥면을 긁어가며 상기 스크레이퍼(10)의 동작에 따라 후방으로 끌려온 스컴을 걸러내는 스컴스위퍼(32)를 포함하며; 상기 스크레이퍼(10)와 스컴버켓(20) 그리고 스컴스위퍼(32)는 부력을 가지도록 제작하여 상기 침전지(200)로 공급된 원수의 수위 변화에 맞추어 상기 원수의 수면으로 부상할 수 있도록 구성된 부력식 스컴 제거장치에 있어서,

   상기 스컴스위퍼(32)는 침전지(200) 내에 설치되어 있는 거치대(38b)의 상면에 안치되는 부력체(34)와, 상기 부력체(34)의 상면에 설치되며 상기 부력체(34)의 부력으로 원수의 수면으로 부상한 상태에서 상기 스크레이퍼(10)의 바닥면을 긁어주는 고무패드(36)를 포함하며,

   상기 거치대(38b)는 침전지의 수위가 일정수위 아래로 내려갈 경우 스컴스위퍼가 공중에 거치되도록 양끝단과 중앙에 설치하여 스컴스위퍼의 휨방지를 특징으로 하는 부력식 스컴 제거장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 스컴버켓(20)의 양끝단에는 스크레이퍼(10)의 동작에 따라 전방으로 끌려온 스컴이 버켓으로 모여지도록 유도하는 안내벽(30)이 더 포함되며, 스컴버켓(20)저장부는 액체스컴을 버켓 양끝단에서 중앙으로 원활하게 흐르도록 저장부 바닥면을 경사지게 하고, 스컴버켓 저장부 중앙 하부에는 수집된 스컴을 외부로 배출시키는 드레인관(28)을 연결하되, 상기 드레인관(28)은 원수의 수위변화에 따라 부상하는 스컴버켓(20)을 간섭하지 않도록 가요성을 가지는 주름관 형태로 제작함을 특징으로 하는 부력식 스컴 제거장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 스컴버켓(20)의 유지보수 용이, 잠수방지, 침전지 수위측정, 원활한 상하운동, 위치이탈 방지를 위하여 스컴버켓 양끝단에 지지대(50)를 설치하며, 침전지 수위가 일정수위 아래로 내려갈 경우 스컴버켓이 공중에 거치되도록 저장부 하 부에 거치대(38a)를 설치하여 스컴버켓의 휨을 방지하도록 함을 특징으로 하는 부력식 스컴 제거장치.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 스컴버켓(20)에는 저장부에 수집된 스컴을 외부로 원활히 배출시키기 위하여 스컴버켓 상부에 노즐배관(26)을 설치하고 스컴이 저장부에 모이는 즉시 살수하여 스컴을 액체상태로 만들어 저장부 중앙으로 잘 흐르도록 하여 액체스컴이 버켓 중앙에 위치한 드레인관(28)으로 신속하고 효율적으로 스컴이 배출되는 것을 특징으로 하는 부력식 스컴 제거장치.
6. 제 2항에 있어서,

   상기 구동수단(40)은 드라이빙 유닛(42)의 동력으로 정, 역회전방향으로 구동하는 와이어드럼(44)과; 상기 와이어드럼(44)에 감겨진 상태에서 일단(46a)은 상기 스크레이퍼(10)의 앞쪽에 연결 구성하고, 타단(46b)은 상기 스크레이퍼(10)의 뒤쪽에 연결 구성되어 상기 와이어드럼(44)의 정, 역 회전 동작에 따라 상기 스크레이퍼(10)를 전방 혹은 후방으로 당겨주게 되는 와이어로프(46) 및 ; 상기 스크레이퍼(10)의 부상높이에 맞추어 상기 스크레이퍼(10)에 연결되어 있는 와이어로프(46)의 처짐을 조절하는 아이들시브(48)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 부력식 스컴 제거장치.

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