屠宰牛猪及豆浆污水处理工程设计方案.docx
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屠宰牛猪及豆浆污水处理工程设计方案
屠宰牛猪及豆浆污水处理工程
设计方案
第一章项目概况
屠宰场不仅有一定规模的屠宰污水,且有一定量的存栏量所产生的污水,同时该企业有一定量的豆浆污水排出,三种污水混合产生了大量的水污染,废水中主要含有大量的COD、BOD、动物油、SS、以及氨氮。
这种污水可生化性好,不含有毒物质,也不含大颗粒物质。
这些污水排入地表河中,就会形成地表水质的富营养性质,恶化水质,同时也影响周边空气的质量。
因此,也必须进行治理,达到进入市政污水处理的接管标准后方能排出。
屠宰厂废水的主要来源是屠宰过程中排出的一系列废水,废水的主要特点是:
悬浮物浓度大,有机污染物浓度高,在宰杀过程中排出一定量的血、毛、碎骨、粪便、肠及油脂等。
这些含量的废水直接外排,影响周围居民的身体健康。
我公司受贵方的委托,根据贵公司提供的废水水量、水质资料,借鉴相关工程实际设计和运行经验,本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则,编制了该初步设计方案,供贵公司和有关部门决策参考。
第二章设计依据
1、 废水处理工程设计依据贵单位提供的参数。
2、业主生产产生废水的实际现场情况。
3、依据与业主的交流,提出的要求。
4、依据国家的相关环境保护的法律、法规。
第三章.设计原则
1、本设计方案严格执行国家和地方有关环境保护的各项规定,废水处理首先必须确保各项出水水质指标均达到国家废水排放标准要求。
2、针对本工程的具体情况各特点,采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺,以达到节省投资和运行管理费用的目的。
3、平面布置应合理紧凑,减少占地面积。
4、处理系统运行有一定的灵活性和调节余地,以适应水质水量的变化。
5、管理、运行、维修方便,尽量考虑操作自动化,减少操作劳动强度。
设备选型采用通用产品,选购的产品在国内应是技术先进、质量保证、性能稳定可靠、工作效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中及售后服务好的产品。
6、在保证处理高效率的同时工程设计紧凑合理、节省工程费用、减少占地面积,尽量降低运行费用。
7、设计美观、布局合理、降低噪声及合理处置固体废弃物,改善废水站及周围环境,避免二次污染。
第四章.工程设计范围
1)从废水处理系统、废水格栅机开始到废水处理设备的排出口为止。
2)废水处理工程的工艺流程,工艺设备选型,工艺设备的结构布置,电气控制说明等设计工作。
3)废水处理工程的钢砼工艺结构,设备的施工、安装、调试等工作。
4)废水工程的动力配线,由业主将主电源引至废水处理工程的配电控制箱。
配电分配箱至各电器使用点将由我公司负责。
5)不包括废水的收集管网及废水外排管网。
第五章.设计规模与水质标准
1、废水来源:
●豆浆生产线设备场地冲洗废水;
●牛圈、猪圈冲洗废水;
●牛和猪屠宰冲洗、清洗及洗涤废水。
2、原废水总水量:
※设计规模废水总量:
1500m3/d,本系统设计处理量为:
62.5m3/h。
※土建设施和水处理主设备按62.5m3/h进行设计。
3、废水水质:
进水水质一览表
项目
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
油
数值
25800mg/l
7030mg/l
305(1050)mg/l
210mg/l
4030
4、《污水综合排放标准》中的三级标准,《室外排水设计规范》(GB50016-2006)2011版.
项目
指标
出水水质(mg/L)
CODCrcr
≤500
BOD5
≤300
PH
6~9
动物油
60
NH3-N
15
5、工程建设参照标准:
依据设计文件的要求,本工程项目的材料、设备、施工须达到现行中华人民共和国及自治区或行业的工程建设标准、规范的要求,并应严格执行工程建设强制性标准。
工艺专业:
《室外排水设计规范》GB50014-2006
《地表水环境质量标准》GB3838-2002
《城镇废水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002
《废水排入城市下水道水质标准》GJ3082-1999
《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002
《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
《城市废水处理厂管道和设备色标》CJ/T158-2002
《压缩机、风机、泵安装勤务员施工及验收规范》GB50275-98
《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008
《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97
《城市废水处理厂工程质量验收规范》GB50334-2002
建筑结构专业:
《建筑设计防火规范》GB50016-2006
《砌体结构设计规范》GB50003-2001
《建筑地基基础规范》GB50007-2002
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)
《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50023-2003
《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002
《建筑地基处理技术规范》JCJ79-2002
《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS138:
2002
《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》CECS117:
2000
《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001
电气专业:
《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-94
《供配电系统设计规范》GB50052-95
《低压配电设计规范》GB50054-95
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92
《电力装置的电测量仪表装置设计规范》GBJ63-90
《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007
仪表专业:
《过程检测和控制系统用文字代号和图形符号》HG20505-2000
《自动化仪表选型规定》HG20507-2000
《仪表系统接地设计规定》HG20513-2000
《控制室设计规定》HG20508-2000
《仪表供电设计规定》HG20509-2000
《仪表配管、配线设计规定》HG20512-2000
《电子计算机机房设计规范》GB50174-93
《分散型控制系统工程设计规定》HG/T20573-95
第六章.废水处理工艺流程
1.工艺流程
2.工艺流程说明
2.1、格栅槽:
格栅槽中安装格栅机。
结构形式:
沟渠式。
材质:
砖混结构(内部粉刷)。
规格:
4500×800×3000
修建位置:
汇集池前面。
2.2、格栅机:
格栅机在污水站设置1台回转式格栅除污机。
污水由车间经管道自由流经细格栅槽中,拦截漂浮物、固体物等物体。
规格型号:
JTDS-800
格栅机宽度:
B=700
安装深度:
3000(暂定)
出渣高度:
H=800
耙齿间隙:
5
耙齿材质:
304
格栅机数量:
1台
运行方式:
连续运行。
格栅机功率:
N=1.1KW
电机防护等级:
IP54
电机绝缘等级:
F级
安装位置:
格栅槽内。
2.3、汇集池:
规格:
10000×5000×4000
数量:
1座
有效水深:
3.5米
汇集池有效容积:
175m3。
停留时间:
2.8小时
材质:
钢砼结构
结构:
地下式
进水标高:
根据现场确定。
修建位置:
格栅槽之后。
2.4、搅拌机(液下):
结构简介及性能特点:
1.结构紧凑、体积小、重量轻。
操作维护简单、安装方便快捷、使用寿命长。
2.叶片具有自洁功能,可防杂物缠绕、堵塞。
3.与曝气系统配合使用可使能耗大幅度降低,充氧量明显提高,有效防止沉淀。
4.电机绕组为F级绝缘,防护等级为IP68,选用一次润滑免维护进口轴承,具有油室泄漏检测和电机绕组过热保护功能,使电机的工作更加安全可靠。
5.机械密封的摩擦付材质为耐腐蚀的碳化钨,所有紧固件均为不锈钢材质。
型号:
QJB-4/41400/2-63
数量:
2台
叶轮直径:
φ1400
叶片数量:
2片
叶片材质:
304
叶轮转速:
n=63r/min
推力:
2000N
电机功率:
N=4kw
电机防护等级:
IP68
电机绝缘等级:
F级
运行方式:
PLC,自动交替定时运行,连续运行。
安装位置:
汇集池池底交错对角。
※配套检修导杆和手动起吊支架:
2套,材质:
304.
※配套现场控制箱:
2只,室外结构形式,材质:
304.
2.5、污水泵:
型号:
QW80-65-25-7.5
数量:
2台(1用1备)
单台流量:
Q=65m3/h
扬程:
H=25M
功率:
N=7.5KW
电机防护等级:
IP65
绝缘等级:
F级
控制方式:
PLC,液位控制,手动/自动控制。
生产厂家:
上海东方(或等同品牌)。
使用污水PH值:
6~9
污水温度:
5~45℃。
※配套藕合装置:
2套
2.6、螺旋脱水机:
该机广泛用于畜禽养殖场畜禽粪便(猪粪牛粪)的固液分离脱水处理,该机主要部件:
滤网、螺旋绞龙、螺旋叶片均采用优质不锈钢制造,耐腐蚀。
目前我公司生产的螺旋挤压式连续工作的固液分离,采用0.75mm、1.0mm滤网进行分滤。
工作原理:
液下泵或潜污泵将牛粪便水提升送至牛粪处理机内,挤压绞龙将牛粪便水逐渐推向机体前方,同时不断提高前缘的压力,迫使物料中的水分在边压带滤的作用下挤出网筛,流出排水管。
牛粪处理机的工作是连续的,其物料不断的提升至机体内,前缘的压力不断增大,当大到一定程度时,就将卸料口顶开,挤出压力口,达到挤压出料的目的。
如果抽入的牛粪便水过多也会经溢液管排到原粪池中也起到了搅拌的作用,经螺旋挤压过滤分离出的废水可直接派送至沉淀池等。
为了掌握出料的速度与含水量,可以调节主机下方的配重块,以达到满意适当的出料状态。
粪便处理机其自动化水平高、操作简单、易维修、日处理量大、动力消耗低、适合连续作业。
其关键部件选用不锈钢材料制成,该机广泛用于畜禽养殖场猪、牛粪便的固液分离脱水处理,该机主要部件:
滤网、螺旋铰龙、螺旋叶片均采用优质不锈钢制造,耐腐蚀。
目前我公司生产的是螺旋挤压式连续工作的固液分离处理设备,采用0.5mm、0.75mm、1.0mm滤网进行分滤。
整机重量近半吨且外形尺寸较小,是规模化养牛场理想的固液分离设备,能大幅度提高固液分离
牛粪处理机具有体积小、转速低、操作简单、安装、维修方便、效率高、投资回收快等特点;该机采用的高强度不锈钢螺旋轴、耐腐合金螺旋叶片、筛网为优质不锈钢制作,螺旋蛟龙叶片采用特殊处理,延长了使用寿命。
牛粪猪粪处理后的应用:
1、经脱水分离的干牛粪近乎无臭味,粘性小可直接作为肥料使用,或做牛床垫料用。
2、经脱水分离的干牛粪拌入草糠充分搅拌,加入菌种发酵,造粒可制成复合有机肥。
3、同时可制成颗粒饲料,为鱼儿的好饲料。
4、供花卉/特种经济作物施肥,能改造土壤的有机质。
5、出售有机肥料可获得额外的经济效益。
6、干牛粪替代煤作为燃料使用,燃烧值可达5000大卡经济成本只有煤的十分之一。
型号:
SL-360
数量:
3台(2用1备)。
处理能力:
35m3/h,
绞龙材质:
304
电机功率:
N=7.5kw
电机防护等级:
IP54
绝缘等级:
F级
控制方式:
可手动也可自动,PLC,与污水泵联动。
2.7、隔油调节池:
水量和水质都不是恒定而流过来的污水。
尤其是生活污水,高峰时段和低谷时段,水质和水量差异很大,因此,设置调节池,用于调节水质和水量。
调节池设定多格水池,进水端设置隔油池,并设置废油收集装置(可调式)。
隔油调节池有效容积:
500m3。
数量:
1座
隔油调节池材质:
钢砼结构。
隔油调节池规格:
18×8×(3.5)4.0m
有效水深:
3.5米
隔油调节池有效面积:
S=144㎡
停留时间:
8小时
※配套排油装置(可调):
1套,材质:
碳钢制作。
※配套液位计:
1套。
2.8、集油池:
有效容积:
56m3。
数量:
1座
材质:
钢砼结构
规格:
2×8×(3.5)4.0m
修建位置:
调节池旁边。
结构形式:
地下式。
2.9、液下搅拌机:
型号:
QJB4/4-1800/2-63
数量:
2台
叶轮直径:
φ1800
叶轮转速:
63r/min
叶片数量:
2片
叶片材质:
304
电机功率:
4KW
控制方式:
PLC,定时自动交换运行。
安装位置:
调节池中。
※配套维修吊装支架:
2套,304
2.10、PH调节装置(氢氧化钠投加设备):
1、氢氧化钠贮槽尺寸:
φ1000×12001台
2、有效容积:
Vy=0.8m3
3、氢氧化钠贮槽材质:
PE
4、机架:
1套
※计量泵:
1、型号:
JX-M-197/0.5(国产),2台(1用1备)。
2、流量:
0~197L/H
3、压力:
0.5MPa
4、计量泵功率:
N=0.37kw
5、泵头材质:
PP
※管道系统:
该系统中的管道、阀门材质:
UPVC。
数量:
1套
规格:
DN20,配套阀门、管道、Y型过滤器、压力表及管接头等配件。
搅拌机运行方式:
间断运行。
计量泵运行方式:
手动/自动PLC,自动定时交换运行。
2.11、提升水泵:
该水泵是将调节池中的污水提升至第一级UASB反应厌氧塔中进行处理,二级厌氧塔的进水是一级厌氧塔自流过来的。
产品描述:
QW潜水式高效无堵塞排污泵采用大流道抗堵塞水力部件设计,大大提高污物通过能力,能有效地通过泵口径的5倍纤维物质和直径为泵口径约50%的固体颗粒。
设计合理,配套电机合理,效率高,节能效果显著。
机械密封采用双道串联密封,材质为硬质耐磨碳化钨,具有耐用、耐磨等特点,可以使泵安全连续运行800小时以上。
泵结构紧凑,体积小,移动方便,安装简便,无需建泵房,潜入水中即可工作,大大减小工程造价。
泵油室内设有油水探头,当水泵侧机械密封损坏后,水进入油室,探头发生信号,对泵实施保护。
可根据用户需要配备全自动安全保护控制柜,对泵的漏水,漏电,过载及超温等进行监控,保证泵运行可靠安全。
双导轨自动耦合安装系统,给泵的安装的安装,维修带来了极大的方便,人可不必为此而进出污水坑。
浮球开关可根据所需的水位变化。
自动控制泵的停启,无需专人看管。
电机运行不过载。
根据使用场合电机可采用水套式外第三者循环冷却系统,能保证电泵在无水(干式)状态下安全运行。
安装方式有固定式自动耦合安装和移动式自由安装二种,可满足不同的使用场合。
结构说明:
QW型无堵塞潜水排污泵由电机与泵两部分组成,二者通过油隔离室及机械密封组件隔开,属机电一体化产品,电机与泵合用同一轴(转子)整个水泵长度短,结构紧凑。
配备多种保护装置,使得泵运行可靠,其主部件作用如下:
信号线:
配备全保水泵控制柜,对泵实行全方位保护,包括漏水,断相、短路、过热、电机过载等项目.电机定子:
采用B级或F级绝缘。
漏水探头:
该元件装在油室内,当机械密封损坏后,水进入油室,探头可发出信号由控制系统对泵实施保护。
机械密封:
采用双道串联密封,选用新型硬质耐腐碳化钨材质,具有密封可靠、耐磨、寿命长等特点。
叶轮:
叶轮采用单流道或双道结构,具有很强的通过能力,能够通过大的物料及纤维垃圾,减少堵塞、缠绕的故障。
泵体:
与叶轮配用,使得泵具有高的效率。
密封环:
装在泵体口环处,当叶轮因运行而使口环处磨损,可更换密封环,以保证泵以最佳效率运行。
型号:
80QW-65-25-7.5
数量:
2台(1用1备)
单台流量:
Q=65m3/h
扬程:
H=25M
功率:
N=7.5KW
电机防护等级:
IP68
绝缘等级:
F级
控制方式:
PLC,液位控制,手动/自动控制。
生产厂家:
上海东方(或等同品牌)。
使用污水PH值:
6~9
污水温度:
5~45℃。
※配套藕合装置:
2套
2.12、UASB一、二级厌氧反应器
在调节池的末端,安装潜污泵进行提升至厌氧塔中进行厌氧硝化处理,有机污染物COD、BOD、氨氮、磷等得到有效的降解。
处理效率在70~85%以上。
UASB池是上世纪七十年代开始兴起的而又经过不断改进提升的一项新型高效污水处理厌氧生化技术。
它由污泥床区、悬浮区和澄清区三个部分组成。
当污水自下而上流经三个区时,首先由污泥床区和悬浮区的厌氧微生物完成对有机物的酸化,使之转化为甲烷、二氧化碳和水;或者让硝酸盐及亚硝酸盐为电子受体,释放其中的氮气,降低氨氮含量。
最后再由澄清区完成气、固、液三相分离。
采用该装置技术主要有二点:
—是采用均衡布水器作为布水内件。
二是采用三相分离器作为气、固、液的分离内件。
这种分离器除了有合理的排气结构,使水和气顺利分离外。
由于污水的水质浓度较高,一级UASB厌氧反应器不还远不能达到进入生物处理的进水要求,还必须通过二级UASB厌氧反应器的处理才能达到要求。
UASB可使废水中间的不可生化的物质变成可生化的物质,提高B/C比,去除CODcr。
该工段停留时间为144小时(一、二级/6天),对CODcr去除率一般在75%以上,钢制结构,外部进行保温处理,保温厚度100,保温层外部用彩钢板保护防水。
UASB厌氧反应塔的外面设置保温层,材质是超细玻璃岩棉。
为了保证设备在冬季也同样有良好的处理效果,使污水的温度在20℃以上,厌氧菌群、反硝化菌群、兼性菌群、乙酸菌群、甲烷菌群等活性污泥有一个良好的新陈代谢温度环境,在设备的外表面进行了保温处理。
因为,所有活性污泥在15℃以下,其新陈代谢就非常缓慢,污水处理的效果就大大折扣,达不到理想的效果,出水水质不理想。
因此,工艺中设置了二级厌氧反应器,使两级厌氧反应器出水的COD不大于800mg/L左右。
沼气量计算:
1、根据相关资料的参数:
1KG的COD可以产沼气0.25~0.35m3,该污水的产气量按0.3m3/kg计算.
2、依据设备的处理效率来进行计算:
COD:
25800mg/L,即1吨污水(UASB)处理了24.8kg/T;
BOD:
7030mg/L,即1吨污水(UASB)处理了约6.4kg/T.
合计处理量:
E=24.8+6.4=31.2kg/T
3、每吨污水产气量:
q=31.2kg*0.3m3=9.36m3(沼气)
4、每天污水总产气量:
Q=9.36m3×1500t/d=14040m3(沼气)
5、每立方沼气中有效甲烷含量约为50%。
6、每小时产沼气量:
9.36m3×62.5T/H=585m3/H
4、沼气效益分析(理论值)
1、每立方沼气完全燃烧的热值是:
34000焦耳,相当于0.7kg的标准煤。
每天14040立方米的沼气就相当于9828kg的标煤。
按每吨800元计算,则每天可创收7862.4元的经济效益。
每吨污水就可以有5.24元/T的效益(理论值)。
每年创收:
7862.4×300天=235.87万元/A.(理论值),(因为冬季产气效率相应会低一些,夏季会高一些,保守一些计算,按300天计算)。
UASB反应器的外形尺寸:
φ17000*〖(20000)21500〗(不包括气水分离器的高度)。
气水分离器的外形尺寸:
φ1500*2000,钢制防护。
型号:
UASB-62.5
数量:
2台(串连使用)。
单台有效容积:
Vy=4500m3
两台总有效容积:
9000m3.
单台停留时间:
72小时(3天)
两台总停留时间:
144小时(6天)。
2.13、循环水泵:
为了保证反应器的高效、安全、稳定、长期运行,设置了自循环设备,即:
自循环水泵。
该水泵吸用UASB中上部的比较低浓度污水再打入反应器的底部进行搅拌,一是不让可沉降物进行沉积,二是充分将污水、污泥、回流污泥混合,使得产酸、消化吸收、产气的细菌更均匀,更彻底、更有效,处理效果更理想,提高设备的性能效果。
如果不设置内循环泵,处理效果将会是循环效果的30%以下,原因是内部的污泥慢慢堆积从而缩小体积所至。
这样的构造有以下特点:
(1)污泥浓度高、比表活性大,因而有机负荷高;处理效果好。
污泥床的污泥浓度高达10万毫克/升,整体污泥浓度也在2万毫克/升以上,通常在4~5万毫克/升,是常规的5~20倍,由于比表活性大,污泥含量高,因此处理效率高,—般CODcr的去除率都能达到75%以上。
(2)产泥率低,污泥处理方便。
通常好氧菌的污泥转化率为0.4~0.5kg污泥/kgBOD5,而厌氧菌的转化率不足0.1,且污泥的稳定性、脱水性能很好,易于干化。
(3)生化、澄清为一体,结构紧凑、占地省、投资低。
(4)可以间断运行、抗冲击、易管理。
循环水泵参数:
采用了独特的大通道叶轮结构,大大提高了污物通过能力,能有效的通过直径为泵口径约的固体颗粒;
机组为立式结构,叶轮直接安装在电机的加长轴上,因而机组轴向尺寸短、结构紧凑;
经过平衡校验的转子部件及合理的轴承布置有效的平衡了泵的径向及轴向负荷,从而保证了机组能够长期稳定的运行且振动小、噪音低;
本型泵可根据用户的要求安装各种保护装置,包括轴承温升保护、油室漏水保护等以提高电泵的使用安全性;
采用最新材料精制而成的机械密封,其使用寿命可达小时以上;
可根据用户的需要配备液位自动控制柜,能根据液位的变化自动控制机组的启动与停车,不需专人看管,使用极为方便,且易于实现自动化管理。
型号:
150WL130-30-22
数量:
4台(2用2备,2台厌氧反应器各用2台)。
流量:
Q=130m3/h
扬程:
H=30米
功率:
N=22KW
电机防护等级:
IP54,绝缘:
F级
控制方式:
PLC,自动定时交替运行
现场控制箱:
2只(每台厌氧反应器的循环泵配套1只)。
安装位置:
厌氧塔旁边
产地:
上海东方或等同品牌。
2.14、浮筒升降式贮气罐:
结构:
下部是外层,规格为φ12000*19000,内装满清水,作为水封套,上部的内层是储气罐,周边设有12套平衡升降轮,能起到升降垂直作用,顶部设有限位支架及避雷装置。
贮气罐规格:
φ12000*19000(20500)
材质:
Q235A
有效容积:
Vy=1100m3.
数量:
1台
罐内最高气压:
0.09MPa
根据范德瓦尔斯状态方程或维里(昂尼斯)状态方程的理论,气压升高至1kgf/c㎡(0.1MPa)时,就是将贮罐中的沼气容积提高了10倍,即贮气罐可贮存1100个立方米的沼气。
根据这个定律,1100方容积的贮气罐将常压提高到0.09MPa时,其释放容积可达11000方米。
由于设计的污水量理论参数比实际排出的污水量大,因此,产气量每天在11000立方米这样的一个参数是能满足要求的,因为每天都在使用沼气。
注:
沼气用于锅炉燃烧业主还需配置以下装置:
增压机、沼气燃烧器、燃气切断阀、调节控制装置(过滤、防止回火等)。
以确保用气安全。
如果沼气用于发电:
业主则需配置以下装置:
沼气净化器、沼气压缩机、沼气发电机等设备。
2.15、A1、A2池(一、二级缺氧池):
经二级UASB反应器出水自流进入缺氧生化池进行生化处理。
由于污水中的氨氮含量较高,,系统中设置缺氧池,用于加强对氨氮的进一步处理。
氨氮也是一个污染控制指标,因此在好氧生化池前加缺氧生化池,缺氧生化池可利用回流的混合液中带入的硝酸盐和进水中的有机物碳源进行反硝化反应,使进水中NO2-、NO3-还原成N2达到脱氮作用,在去除有机物的同时降解氨氮值。
缺氧生化池内设置新颖组合软性填料,易接膜、不堵塞,填料比表面积为160m2/m3。
设计参数:
单池停留时间:
4.0h×2池
数量:
2座
单池有效容积:
250m3/池×2池
尺寸:
10
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