KR20220089934A - 효소를 이용한 가축 사체 소멸 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가축 사체를 소멸하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 효소에 의해 가축 사체를 소멸시킴으로써, 악취발생이 없고, 또한 빠르게 소멸이 이루어질 수 있도록 한 효소를 이용한 가축 사체 소멸 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 단열기능을 갖는 함체로 되고, 내부에 효소가 혼합되어 제조된 부형제가 수용된 본체; 상기 본체에 설치되어 내부로 투입된 가축 사체를 파쇄하는 파쇄부; 상기 파쇄부를 통해 투입된 가축 사체를 부형제와 교반하는 교반부; 상기 부형제의 중간부분의 온도와 습도를 검출하는 온습도센서; 상기 온습도센서로부터 감지된 온도에 의해 외부공기를 가열하거나 가열하지 않고 본체의 내부로 송풍시키는 송풍기; 상기 온습도센서로부터 감지된 습도에 의해 상기 부형제에 물을 분사시키는 물분사부;로 구성된다.
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Description
본 발명은 가축 사체를 소멸하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 효소에 의해 가축 사체를 소멸시킴으로써, 악취발생이 없고, 또한 빠르게 소멸이 이루어질 수 있도록 한 효소를 이용한 가축 사체 소멸 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
가축을 기르는 대형 축사에서 각종 질병에 의해 폐사되는 가축 사체는 주로 매몰 또는 소각처리하게 되는데, 매몰의 경우에는 사체가 부패하면서 발생하는 악취와 침출수에 의해 토양이 오염됨은 물론 환경오염의 큰 원인이 되기도 한다.
최근에는 이러한 가축 사체를 처리하기 위하여 미생물 또는 화학용액을 투입하여 처리하는 경우에는 악취발생과 침출수의 발생이 줄어들 수 있으나 복잡한 처리과정과 투입되는 화학용액에 의하여 또다른 환경오염의 원인이 되는 문제점이 있다.
예로서, 등록특허 제10-1710257호(가축 사체 처리 시스템)에서는 반응조에서 파쇄되는 가축사체로부터 발생한 침출수를 침출수 순환모듈에 의해 다시 반응조로 투입되도록 처리하며, 이러한 침출수 순환모듈은 저류조에서 저류시킨 다음 다시 펌프에 의해 반응조로 투입시키는 과정을 거치게 되므로, 시스템의 크기가 커지고 복잡해지는 단점이 있다.
또한, 등록실용신안 제20-0437996호(가축사체 처리장치)에서는 염산, 황산, 인산, 질산 및 불산으로 이루어진 군에서 선택되는 무기산 또는 유기산으로 이루어진 산과, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘 및 수산화암모늄으로 이루어진 군에서 선택되는 염기와, 차아염소산염, 아염소산염, 염소산염, 과산화수소, 과산화나트륨, 과망간산칼륨, 중크롬산염 및 유기산화제로 이루어지는 화학적 산화제에 의해 가축 사체를 처리함으로써 이러한 화학처리제에 의해 또 다른 환경오염의 원인이 되는 것이다.
<선행기술문헌>
1. 등록특허 제10-1710257호
(가축 사체 처리 시스템)
2. 등록실용신안 제20-0437996호
(가축사체 처리장치)
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 주된 목적은, 효소에 의해 가축 사체를 악취없이 빠르게 소멸시킴으로써 각종 환경오염물질이 배출되지 않도록 한 효소를 이용한 가축 사체 소멸 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 효소를 이용한 가축 사체 소멸 장치는,
단열기능을 갖는 함체로 되고, 내부에 효소가 혼합되어 제조된 부형제가 수용된 본체;
상기 본체에 설치되어 내부로 투입된 가축 사체를 파쇄하는 파쇄부;
상기 파쇄부를 통해 투입된 가축 사체를 부형제와 교반하는 교반부;
상기 부형제의 중간부분의 온도와 습도를 검출하는 온습도센서;
상기 온습도센서로부터 감지된 온도에 의해 외부공기를 가열하거나 가열하지 않고 본체의 내부로 송풍시키는 송풍기;
상기 온습도센서로부터 감지된 습도에 의해 상기 부형제에 물을 분사시키는 물분사부;로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 효소를 이용한 가축 사체 소멸 방법은,
효모를 제조하여 이를 배양하고, 배양된 효모에 의해 효소를 제조하는 제1과정;
상기 효소와 부형제 원료를 혼합하여 부형제를 제조하는 제2과정;
상기 부형제와 파쇄된 가축 사체를 교반하여 소멸시키는 제3과정;으로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 효소에 의해 가축 사체를 소멸시킴으로써 악취발생이 없고, 또한 빠르게 소멸이 가능하게 되어 환경오염을 발생시키지 않는 장점이 있다.
도1은 효소를 이용한 가축 사체 소멸 장치의 구조를 보인 도.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다.
또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다.
따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.
그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시 예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
도1은 본 발명의 효소를 이용한 가축 사체 소멸 장치를 보인 도로서, 함체 형태로 되고 단열기능을 가지는 본체(100)가 구비되는데, 상기 본체(100)의 상부 일측에는 부형제와 가축사체를 투입하기 하기 위한 투입구(110)가 형성되어 있고, 상기 투입구(110)의 하측에는 가축사체를 파쇄하기 위한 파쇄부(120)가 설치되어 있다.
상기 파쇄부(120)는 톱니물림방식에 의해 가축사체를 짓뭉개서 파쇄하게 된다.
상기 본체(100)의 내부에는 상기 파쇄부(120)로부터 파쇄된 가축사체를 내부에 수용된 부형제(200)와 함께 교반하기 위한 교반부(130)가 설치되는데, 상기 교반부(130)는 본체(100) 내부의 상측에서 사선방항으로 30°의 기울기로 설치된 제1교반스크류(131)와, 상기 제1교반스크류(131)의 하측에서 수평하게 설치된 제2교반스크류(132)로 구성되어 있다.
상기 제1교반스크류(131)는 그 일측부위가 상기 파쇄부(120)의 하측에 위치하고, 타측부위는 상향경사지게 위치하도록 설치되어 있다.
또한, 상기 본체(100)의 내부의 상측에는 내부에 수용된 부형제(200)에 물을 가수하기 위한 물분사부(140)가 설치되고, 본체(100)의 하측에는 외부공기를 본체(100)의 내부로 유입시키기 위한 송풍기(160)가 설치되어 있는데, 이때 상기 송풍기(160)는 외부의 공기를 그대로 유입시키거나 또는 가열하여 유입시킬 수 있도록 히터가 설치되어 있게 된다.
상기 부형제(200)는 효소를 이용하여 제조된 것으로서, 본체(100)의 내부에서 파쇄부(120)의 하단부위보다 낮은 높이로 수용되어 있게 되며, 이러한 부형제에 대한 구체적인 설명은 이후에 설명한다.
그리고, 부형제(200)의 중간부위의 온도와 습도를 센싱하기 위하여 온습도센서(180)가 설치되고, 이러한 온습도센서(180)로부터 센싱된 온도와 습도값에 의해 컨트롤러(도시하지 않음)는 상기 물분사부(140)와 송풍기(160)를 제어함으로서 부형제가 일정한 온도(40℃)와 습도(45~55%)를 유지하도록 한다.
그러므로, 가축사체가 투입구(110)를 통하여 투입되면, 파쇄부(120)에 의해 파쇄된 다음 본체(100)의 내부로 유입되며, 이렇게 유입된 가축사체는 교반부(130)에 의해 부형제(200)와 함께 교반되는데, 먼저, 제1교반스크류(131)에 의해 본체(100)의 내부에서 횡방향 상측으로 이송되면서 교반되고, 이후 제2교반스크류(132)에 의해 역방향으로 이송되면서 고르게 교반된다.
이렇게 가축사체와 부형제가 교반되면서 가축사체는 소멸하게 되는 것이다.
또한, 부형제(200)가 40℃ 온도와 45~55%의 습도를 가지도록 유지시키기 위하여 온습도센서는 부형제(200)의 중간부위 온도와 습도를 감지하게 되고, 컨트롤러는 이에 따라 송풍기(160)를 구동시켜 일정한 온도가 유지되도록 하고, 물분사부(140)를 통해 물을 부형제(200)에 분사시켜 일정한 습도를 유지하도록 한다.
아울러 부형제(200)에 혼합된 효소는 호기성이기 때문에 교반부(130)에 의해 교반되면서 송풍기(160)로부터 유입되는 외부공기에 의해 공기와의 접촉이 많아지게 되어 활동이 활발하게 됨으로써 가축사체를 악취없이 빠르게 소멸시키게 된다.
상기 본체(100)의 하측 즉 제2교반스크류(132)의 말단부위와 대응되는 위치에 설치된 덮개를 갖는 배출구(150)를 통하여 제2교반스크류(132)의 구동에 의해 부형제(200)를 선택적으로 외부로 배출시킬 수 있게 되는데, 덮개를 개방시키는 경우에만 부형제(200)가 외부로 배출되는 것이다.
또한, 본체(100)의 하측에 설치된 드레인밸브(170)를 통하여 수분을 배출시킬 수 있게 된다.
상기 부형제(200)는 1) 효모 제조과정, 2) 효모를 이용하여 효소를 제조하는 과정, 3) 부형제를 제조하는 과정, 4) 부형제에 의해 가축 사체를 소멸시키는 과정으로 제조되어 진다.
1) 효모 제조과정
1-1) 효모 제조
효모는 식물, 곤충, 보조제, 그리고 용액이 혼합되어 제조되는데, 식물로서는 조릿대, 죽순, 쑥, 감초, 민들레, 달맞이꽃, 매실, 질경이 중 어느 하나 이상이 사용되고, 곤충으로는 귀뚜라미, 누에고추 등 어느 하나 이상이 사용되며, 보조제로는 맥아, 쌀겨(미강) 중 어느 하나 이상이 사용된다.
효모 생산용 용액으로는 흑운모, 천매암, 붉은색 황토, 휴마이트 등의 미네랄이 함유된 물을 사용하게 된다.
상기 식물은 각각 건조하여 놓게 되며, 가급적 상기 8가지 식물을 각각 건조 후에 고르게 혼합하는 것이 바람직하다.
상기 곤충은 건조 후 180도 온도에서 볶아 놓게 되고, 이 또한 바람직하게는 귀뚜라미와 누에고추를 함께 혼합하는 것이 바람직하다.
보조제로서 맥아는 발아되어 싹이 5mm 정도되면, 이를 건조하여 분쇄함으로써 분말 형태로 가공하고, 또한 쌀겨는 건조하여 놓게 되며, 바람직하게 맥아분과 쌀겨를 함께 혼합하는 것이 바람직하다.
상기 미네랄 원료는 150~200 메시로 분쇄한 다음 천연수와 혼합하여 효모생산용 용액을 만들게 되는데, 미네랄 원료는 35~45 중량%, 천연수는 55~65 중량%로 하여 서로 혼합하여 용액을 만들게 되며, 옹기에 투입하여 상기 미네랄 원료를 침전시키게 된다.
이때, 옹기는 김치류, 장류, 소금 등의 용기로 사용한 이력이 없어야 하고, 용액이 투입되는 옹기를 서늘하고 바람이 잘 통하는 곳에서 10~15일 놓아둠으로써 미네랄 원료를 침전시키게 되며, 효모 생산용 용액으로서 미네랄 원료 침전물은 사용하지 않고, 맑은 용액만 사용하게 된다.
이렇게, 생산된 식물 30~40 중량%, 곤충 35~45 중량%, 보조제 13~17 중량% , 그리고 효모 생산용 용액 8~12 중량%를 혼합하여 용기에 약 90%정도 채운 다음, 밀봉하여 그늘진 땅에 묻어 2년 10개월 ~ 3년 2개월 경과 후 개봉한다.
그리고, 감각기관(눈, 코, 입)으로 확인하면서 액체만을 분리하여 최종 액상 효모를 제조하게 되며, 이때 pH는 6.5 ~ 6.9 정도 된다.
1-2) 효모 배양
상기 1-1) 과정에 의해 제조된 효모를 배양하여 증량하기 위해서는, 제조된 액상 효모 45 ~ 55 중량%와 효모 생산용 용액 45 ~ 55 중량%를 혼합하여 용기에 80%정도 채우고, 효모의 먹이인 당액(molasses)이 30ppm을 갖도록 투입한다.
이후, 블로워와 교반기를 이용하여 공기를 주입하고, 액체의 흐름을 조절한 후, 8개월 정도 배양하면 45 ~ 55 중량%로 효모의 증액이 가능하게 된다.
2) 효소 제조과정
제조되거나 배양된 효모를 용기에 투입한 다음 밀봉하여 그늘지고, 보온이 유지되며, 환기가 잘 이루어지는 장소에서 숙성시키게 되는데, 땅에 매립하여 숙성시키는 것이 가장 바람직하다.
매립후에는 22 ~ 26개월 이루에 개봉하여 효소 진행 여부를 확인하여 효소 제조가 이루어지는 것이다.
3) 부형제(賦形劑) 제조과정
3-1) 1차 부형제 제조
부형제는 제조된 액상의 효소가 형태를 갖도록 하는 것으로서, 액상의 효소에 부형원료인 툽밥과 왕겨를 혼합하게 되는데, 물과 효소 용액을 20:1로 혼합하여 희석시킨 다음 부형원료 1㎥에 희석된 효소 1ℓ를 혼합하게 되고, 이후 15℃ 이상의 열풍 블로워에 의해 열풍을 인가하면서 교반하게 된다.
교반조에서 교반하면서 부숙(腐熟)과정을 거치게 되는데, 부숙 최고온도인 60℃에 이르면 수분이 45 ~ 50%를 유지하는지를 확인한 다음 수분이 부족하면 추가로 물을 투입하게 된다.
또한, 물의 투입에 따라 부숙 온도가 낮춰지면, 다시 열풍 블로워와 교반에 의해 2차 부숙을 행하게 되고, 이때도 수분이 45 ~ 50%를 유지하도록 한다.
이렇게 2차의 부숙이 이루어지면 효소가 혼합된 부형제의 제조가 완료되는 것이다.
3-2) 2차 부형제 제조
1차 부형제에 의해 2차 부형제를 제조함으로써 가축 분뇨 감량 및 소멸 시간을 더욱 단축시키면서, 2차 부형제를 친환경 유기농 퇴비화할 수 있게 되는데, 이를 위하여 계분, 돈분, 우분, 동물 단백질, 동물 지방 등의 축분과 동물 부산물을 1차 부형제와 1:1로 혼합한 다음 60℃ 이상의 온도, 45 ~ 50% 정도의 수분 상태에서 교반 후 적치하게 된다.
4) 가축사체 소멸
상기에서 제조된 1차 또는 2차 부형제(200)를 본체(100)의 내부에 수용시킨 다음 투입된 가축사체와 함께 교반부(130)에 의해 교반함과 아울러 부형제(200)의 중간부위가 40℃의 온도와 45 ~ 55%의 수분을 유지하도록 한 상태로 교반하게 되면, 시간이 경과할수록 가축사체의 소멸이 이루어진다.
예를 들어 제조된 1차 부형제 1㎥에 가축사체 1톤을 혼합하게 되면, 72시간 정도 후에 가축사체는 10% 정도까지 감량되고, 부형제 10㎥에 가축사체 1톤을 혼합하게 되면, 24시간 정도 후에 가축사체는 10%까지 감량되어진다.
물론, 시간이 더 증대되면 가축사체는 완전히 소멸되어진다.
이러한 부형제는 대략 3개월 정도 또는 10회 정도 반복 사용이 가능하므로 투입된 가축분뇨가 소멸되면, 추가로 가축사체를 투입하여 소멸시키며, 3개월 또는 10회 사용 이후에는 새로운 부형제로 교체하여 가축사체를 소멸하게 된다.
물론 2차 부형제를 사용하게 되면, 소멸 속도를 1차 부형제를 사용하는 경우보다 더욱 빠르게 할 수 있을 것이다.
또한, 이렇게 사용된 1차 및 2차 부형제는 곧바로 친환경 유기농퇴비가 되는 것이다.
5) 육계분에 의한 2차 부형제 제조
추가적으로 1차 부형제와 육계분에 의해 2차 부형제를 제조함으로써 가축 사체의 소멸 속도를 높이고, 아울러 친환경 퇴비화에 더욱 적합한 2차 부형제를 제조할 수 있다.
이를 위하여 제조된 효소 2리터가 20배수 희석된 효소액에 육계분 1㎥를 혼합한 다음 교반조에서 교반하면서 60℃ 이상의 온도, 45 ~ 50% 정도의 수분 상태에서 교반 후 적치한다.
그리고, 육계분과 1차 부형제에 혼합된 왕겨를 채에 걸러서 분리하게 되면, 2차 부형제가 제조되는 것이다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 예일뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
100 : 본체
110 : 투입구
120 : 파쇄부 130 : 교반부
131 : 제1교반스크류 132 : 제2교반스크류
140 : 물분사부 150 : 배출구
160 : 송풍기 170 : 드레인밸브
180 : 온습도센서
120 : 파쇄부 130 : 교반부
131 : 제1교반스크류 132 : 제2교반스크류
140 : 물분사부 150 : 배출구
160 : 송풍기 170 : 드레인밸브
180 : 온습도센서
Claims (8)
- 단열기능을 갖는 함체로 되고, 내부에 효소가 혼합되어 제조된 부형제가 수용된 본체;
상기 본체에 설치되어 내부로 투입된 가축 사체를 파쇄하는 파쇄부;
상기 파쇄부를 통해 투입된 가축 사체를 부형제와 교반하는 교반부;
상기 부형제의 중간부분의 온도와 습도를 검출하는 온습도센서;
상기 온습도센서로부터 감지된 온도에 의해 외부공기를 가열하거나 가열하지 않고 본체의 내부로 송풍시키는 송풍기;
상기 온습도센서로부터 감지된 습도에 의해 상기 부형제에 물을 분사시키는 물분사부;로 구성된 것을 특징으로 하는 효소를 이용한 가축 사체 소멸 장치.
- 효모를 제조하여 이를 배양하고, 배양된 효모에 의해 효소를 제조하는 제1과정;
상기 효소와 부형제 원료를 혼합하여 부형제를 제조하는 제2과정;
상기 부형제와 파쇄된 가축 사체를 교반하여 소멸시키는 제3과정;으로 구성된 것을 특징으로 하는 효소를 이용한 가축 사체 소멸 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 부형제는 효모를 제조하여 이를 배양하고, 배양된 효모에 의해 효소를 제조한 후 상기 효소와 부형제 원료를 혼합하여 제조된 것을 특징으로 하는 효소를 이용한 가축 사체 소멸 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 효소는
조릿대, 죽순, 쑥, 감초, 민들레, 달맞이꽃, 매실, 질경이 중 어느 하나 이상의 식물을 건조하여 혼합하여 준비하는 제1단계;
귀뚜라미, 누에고추 중 어느 하나 이상의 곤충을 건조하여 볶아 준비하는 제2단계;
보조제로서 발아된 맥아 또는 건조된 쌀겨 중 어느 하나 이상 준비하여 제3단계;
분쇄된 미네랄 원료 35~45 중량%과 천연수 55~65 중량%를 혼합한 후 옹기에서 미네랄 원료를 침전시켜 10 ~ 15일 후 침전물이 제외된 효모 생산용 용액을 제조하는 제4단계;
상기 식물 30~40 중량%, 상기 곤충 35~45 중량%, 상기 보조제 13~17 중량%, 그리고 상기 효모 생산용 용액 8~12 중량%를 혼합하여 용기에 약 90%정도 채운 다음, 밀봉하여 그늘진 땅에 묻어 2년 10개월 ~ 3년 2개월 경과 후 개봉하여 액상 효모만을 분리하는 제5단계;에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 효소를 이용한 가축 사체 소멸 장치 및 방법.
- 제4항에 있어서,
액상 효모 45 ~ 55 중량%와 효모 생산용 용액 45 ~ 55 중량%를 혼합하여 용기에 80%정도 채우고, 당액(molasses)이 30ppm을 갖도록 투입하는 제6단계;
블로워와 교반기를 이용하여 혼합된 용액에 공기를 주입하고, 액체의 흐름을 조절한 후, 8개월 배양하는 제7단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 효소를 이용한 가축 사체 소멸 장치 및 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부형제는
물과 효소를 20:1로 혼합하여 희석시킨 다음 톱밥과 왕겨로 된 부형원료 1㎥에 희석된 효소 1ℓ를 혼합한 후 15℃ 이상의 열풍 블로워에 의해 열풍을 인가하면서 교반 및 부숙시키는 제1단계;
부숙 온도가 60℃에 이르면 수분이 45 ~ 50%를 유지하는지를 확인한 다음 수분이 부족하면 추가로 물을 투입하는 제2단계;
열풍 블로워와 교반에 의해 2차 부숙을 행하는 제3단계;로 제조되는 것을 특징으로 하는 효소를 이용한 가축 사체 소멸 장치 및 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 부형제에 축분과 동물 부산물을 1:1로 혼합한 다음 60℃ 이상의 온도, 45 ~ 50% 정도의 수분 상태에서 교반 후 적치한 것을 특징으로 하는 효소를 이용한 가축 사체 소멸 장치 및 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 효소가 20배수 희석된 효소액에 부형원료로서 육계분이 혼합된 다음 교반조에서 60℃ 이상의 온도, 45 ~ 50% 정도의 수분 상태로 교반 후 적치되어 2차 부형제가 제조되고, 상기 부형제와 2차 부형제를 혼합한 후 상기 가축 사체와 교반되는 것을 특징으로 하는 효소를 이용한 가축 사체 소멸 장지 및 방법.
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2020
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