JPS622877B2 - - Google Patents
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- JPS622877B2 JPS622877B2 JP58120280A JP12028083A JPS622877B2 JP S622877 B2 JPS622877 B2 JP S622877B2 JP 58120280 A JP58120280 A JP 58120280A JP 12028083 A JP12028083 A JP 12028083A JP S622877 B2 JPS622877 B2 JP S622877B2
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- Japan
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- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Description
この発明はリン酸カルシウムを主成分とする脱
リン剤（リン鉱石、骨炭、リン酸カルシウムの各
結晶や、炭酸カルシウムやサンゴ化石の表面にリ
ン酸カルシウムを析出させたものなど）の結晶種
で処理塔内に接触層を形成し、リン酸塩を含む原
水を処理塔に上向流で通水することにより接触層
を流動化し、水中のリン酸イオンを結晶種に晶析
させて除去する流動床式晶析脱リン装置に関す
る。 この様な脱リン装置を本特許出願人は特願昭57
−103895号（特開昭58−223478公報）、特願昭58
−30889号（特開昭59−156487公報）で提案し
た。特願昭57−103895号は接触層に原水を下向流
で通水し、接触層を固定床として処理を行つてい
た従来の問題点を、原水を上向流で通水して接触
層を流動床として処理を行う様に改良したもので
あり、又、特願昭58−30889号は流動床式で処理
する場合、時間の経過により結晶種が肥大化して
流動床が膨張し、結晶種が処理水に混入すると共
に、水質をも悪化させるのを、流動床の界面の検
出や、流動床の圧力損失を測定することによつて
流動床の膨張量を感知し、結晶種の抜出量を制御
して流動する種結晶の粒子量を一定以下に保ち、
水質の悪化を防止する様にしたものである。 晶析反応によつて結晶種の表面に析出し、結晶
種を肥大化させるリン酸カルシウムに付いて詳細
に検討すると、リン酸カルシウムの結晶はポーラ
スに成長するため、結晶種の液中におけるみかけ
比重（湿潤比重）は低下し、原水の上向流の通水
で流動する際は肥大化し、粒径の増大により沈降
速度が大きくなる現象に反して湿潤比重の低下の
効果が大きく、みかけの沈降速度が減少し、流動
床の上部に移行し易くなることを見出した。 これは結晶種に調和平均粒径0.32mm（粒径0.25
〜0.45mm）のリン鉱石を用い、原水には市水にリ
ン酸＝水素ナトリウム、重炭酸ソーダ、塩化カル
シウム溶液を加えてＰ＝２mg／、Ｍ−アルカリ
度＝100mg／、Ca＝45mg／となる様に調整
し、これにNaOH溶液を加えてPH＝９とした合成
水を用い、直径30mm、高さ1000mmの透明アクリル
カラムに上記結晶種を約200ml充填し、上記合成
原水をカラムに通水線度約10ｍ／hrで上向流さ
せ、60日後に結晶種の粒径、湿潤比重を測定した
下表の結果でも明らかである。
リン剤（リン鉱石、骨炭、リン酸カルシウムの各
結晶や、炭酸カルシウムやサンゴ化石の表面にリ
ン酸カルシウムを析出させたものなど）の結晶種
で処理塔内に接触層を形成し、リン酸塩を含む原
水を処理塔に上向流で通水することにより接触層
を流動化し、水中のリン酸イオンを結晶種に晶析
させて除去する流動床式晶析脱リン装置に関す
る。 この様な脱リン装置を本特許出願人は特願昭57
−103895号（特開昭58−223478公報）、特願昭58
−30889号（特開昭59−156487公報）で提案し
た。特願昭57−103895号は接触層に原水を下向流
で通水し、接触層を固定床として処理を行つてい
た従来の問題点を、原水を上向流で通水して接触
層を流動床として処理を行う様に改良したもので
あり、又、特願昭58−30889号は流動床式で処理
する場合、時間の経過により結晶種が肥大化して
流動床が膨張し、結晶種が処理水に混入すると共
に、水質をも悪化させるのを、流動床の界面の検
出や、流動床の圧力損失を測定することによつて
流動床の膨張量を感知し、結晶種の抜出量を制御
して流動する種結晶の粒子量を一定以下に保ち、
水質の悪化を防止する様にしたものである。 晶析反応によつて結晶種の表面に析出し、結晶
種を肥大化させるリン酸カルシウムに付いて詳細
に検討すると、リン酸カルシウムの結晶はポーラ
スに成長するため、結晶種の液中におけるみかけ
比重（湿潤比重）は低下し、原水の上向流の通水
で流動する際は肥大化し、粒径の増大により沈降
速度が大きくなる現象に反して湿潤比重の低下の
効果が大きく、みかけの沈降速度が減少し、流動
床の上部に移行し易くなることを見出した。 これは結晶種に調和平均粒径0.32mm（粒径0.25
〜0.45mm）のリン鉱石を用い、原水には市水にリ
ン酸＝水素ナトリウム、重炭酸ソーダ、塩化カル
シウム溶液を加えてＰ＝２mg／、Ｍ−アルカリ
度＝100mg／、Ca＝45mg／となる様に調整
し、これにNaOH溶液を加えてPH＝９とした合成
水を用い、直径30mm、高さ1000mmの透明アクリル
カラムに上記結晶種を約200ml充填し、上記合成
原水をカラムに通水線度約10ｍ／hrで上向流さ
せ、60日後に結晶種の粒径、湿潤比重を測定した
下表の結果でも明らかである。
【表】
尚、終端速度Utはストークスの沈降速度式
Ut＝（ρｐ−ρ）Ｄｐ ２・ｇ／１８μ
但しρp＝粒子の密度（Kg／m3）
Ｄp＝粒子の直径（ｍ）
ρ＝流体の密度（Kg／m3）
μ＝粘度（Kg／ｍ−ｓ）
より求めた。
つまり、60日後には粒径も増大し、真比重も増
加しながら湿潤比重は低下し、その結果終端速度
も低下するのである。そして、この肥大した結晶
種の液との接触面積は、集合すると同大になる小
さい結晶種の複数の合計接触面積よりも小さいの
で、脱リン効率は小さい。 第１図は結晶種を粒度毎に選別して脱リン処理
を行つた場合の除去率を示すもので、調和平均径
0.1〜0.35mmのものゝ脱リン率が良好で、特に0.2
mmが最も高い。従つて流動床に供給する脱リン剤
の径はこの範囲内とする。調和平均径がそれより
大きなものゝリン除去率が低いのは液との接触面
積が減少するためである。尚、第１図に付いての
詳細ならびに、結晶種が使用によつて肥大する機
構は特願昭58−116058号（特開昭60−7992号公
報）の記載を参照されたい。 前述した各先行出願では塔内で使用している結
晶種の膨張を元の状態に無くし、且つ入れ換える
ために原水の上向流を中止し、処理塔の下端から
塔内の水を抜出すことによつて接触層を構成して
いる結晶種を、多段式の場合は相互に上段から下
段に一部移動させると共に最下段の一部を外に取
出し、賦活して最上段に供給しているが、これで
は、湿潤比重が低下し、接触層の主に上層に居る
肥大した結晶種は外に取出しにくゝ、各段の接触
層の結晶種は肥大したものが次第に多くなる。 そこで本発明は原水を上向流させての運転中
に、流動化している流動床の上面レベル上で乱舞
する主に湿潤比重の低下した肥大結晶種をダウン
カマーで塔外に抜取ることにより上述の問題点を
解消したのであつて、以下、図示の一実施例を参
照して本発明を説明する。 第２図は前述の先行特許出願（特願昭57−
103895、同58−30889）と同様な多段の流動床式
脱リン装置に実施した発明の一実施例であつて、
処理塔１内には最下段の支持板２′を除き安息角
ノズルと非安息角ノズルを取付けた支持板２を多
段に設け、最下段の支持板２′には安息角ノズル
だけを取付け、各支持板上には脱リン剤の結晶種
の接触層３を構成する。 運転を行うには最上段の接触層３に新品或いは
再生した結晶種を供給管４で連続的或いは間欠的
に供給し、原水を給水管５で最下段の支持板２′
の下に給水して各支持板のノズルを通じ塔内を上
向流させ、各段の接触層を構成する結晶種を乱舞
状態に流動させ、水中のリン酸イオンが晶析反応
にて除去された処理水を塔の上端の溢流堰６に得
る。尚、運転中には給水管５を流れる原水に薬注
装置７……………でカルシウム剤、アルカリ剤、
晶析促進剤（例えば塩素剤、弗化物など）を注入
し、又、必要に応じ薬注装置７……………で各段
の流動床中にもカルシウム剤、アルカリ剤、晶析
促進剤を注入する。 こうして運転を継続すると各段の接触層の結晶
種は肥大すると共に、表面にリン酸カルシウムが
析出した微細粒子も混在する様になつて接触層は
膨張し、特に最上段の接触層は供給管４で連続的
或いは間欠的に新品又は再生した結晶種が補給さ
れるので最も膨張する。 このため最上段の接触層の流動している上面を
レベルスイツチや圧力上昇などで検出し、その値
が一定以上になつたら原水の給水を停止し、塔下
端の抜出管８の弁を開き、塔内の水を各段支持板
の安息角ノズル及び非安息ノズルの孔を通じ下向
流させ、この水に随伴させて相互に上段の接触層
の一部を下段に移動させると共に、最下段の接触
層の結晶種は最下段の支持板の安息角ノズルの孔
を通じ塔外に一部抜出す。これにより各段の支持
板上の結晶種の量が或る程度減少したら塔内の水
の下向流を止め静置する。すると最下段の支持板
を除き、それよりも上の各支持板に取付けてある
非安息角ノズルを通じ相互に上段の結晶種中、非
安息角ノズルの近傍に居る一部が下段に落下し、
最上段の接触層の結晶種の量と、それ以外の各段
の接触層の結晶種の量はほゞ等しくなるので、そ
れから運転を再開する。 上記した運転の詳細は特に先行特許出願の特に
特願昭57−103895号に詳説したので、詳細はそれ
を参照されたい。 さて前述した様に原水の給水を停止し、抜出管
８から塔内の水を抜いて相互に上段の接触層の結
晶種の一部を下段に移動させ、下段の接触層の結
晶種の一部を塔外に取出しても、湿潤比重が低下
した肥大結晶種は接触層の上部に存在するため下
段に移動したり、塔外に取出されることが少な
い。このため本発明は原水を上向流で通水し、接
触層を流動化させている際に、流動床の予定上面
或いはそれも少し上に上端を位置させてダウンカ
マー（抜取管）９を塔の側壁に貫通して設けたの
である。 接触層が多段にある場合は、この実施例の様に
ダウンカマーは各段の接触層毎に設けるのが最も
好ましいが、必ずしもその必要はなく、一つ置き
など一部の接触層に設けるだけでもよい。そし
て、ダウンカマーには夫々手動操作或いは自動操
作の弁などの開閉手段９′を付属させる。 従つて、運転中にタイマーなどで定期的に一定
時間ダウンカマーの開閉手段を開にしたり、ダウ
ンカマーの上端よりも上方の塔内部に界面検出セ
ンサーを設置し、そのセンサーが結晶種を検出し
たときに発する信号でダウンカマーの開閉手段を
開にしたり、或いは塔壁に覗き窓を設け、こゝか
ら塔内を透視してダウンカマーの上端よりも上で
乱舞する結晶種が多くなつたら手操作で開閉手段
を開にしたりして、流動している結晶種の一部を
塔外に抜取ることができ、抜取られる結晶種は主
に肥大した、湿潤比重の小さいものであるため、
接触層の結晶種が次第に肥大したものが多くなる
と言う現象を防ぎ、効果的に脱リンを行うことが
できる。 又、この様にしてダウンカマーで流動床の上部
或いは上方の結晶種を塔外に取出し、膨張を幾分
とも減らすので、最上段への新品、再生結晶種の
補給量にもよるが、塔内の結晶種を一部宛入れ換
え、且つ膨張を元の状態になくするために運転を
中断する間隔は従来より長くでき、運転効率を高
めることができる。 そして、ダウンカマーで抜取つた結晶種及び液
は、この実施例では入換えのために最下段の接触
層から抜出した結晶種をも入れる共通の貯槽１０
に受け、液は原水として給水管５に戻し、結晶種
は機械的に破砕、表面剥離などしたり、化学的に
酸処理して表面を溶解したりする細粒化加工手段
１１を経て分級機１２、例えばハイドロサイクロ
ン、スクリーンを用いた湿式篩分け機、沈降分離
槽でリン除去率が高い調和平均径0.1〜0.35mm、
好ましくは最も高い調和平均径0.2mmのものを分
級し、これを好ましくはアルカリ処理、酸処理、
次亜塩素酸ソーダ処理、加温処理の一種又は二種
以上の組合せを行う再活性化槽１３に供給して賦
活した後、供給管４で最上段の接触層に供給す
る。尚、分級機で生じた調和平均径以下のものは
回収する。 こうして本発明によれば使用により肥大化した
結晶種が湿潤比重を低下し、流動床の上方で流動
することに着目し、主としてこれをダウンカマー
で塔外に抜取つて接触層の膨張を抑制し、脱リン
効率のよい粒径の結晶種によつて効率よく脱リン
を行うと共に、塔内の結晶種を入換えるための運
転中断間隔を延長し、装置の運転効率を高めるこ
とができる。 尚、図示の実施例は多段式であるが本発明は接
触層が一段の単段式のものにもそのまゝ適用でき
ることは言う迄もない。
加しながら湿潤比重は低下し、その結果終端速度
も低下するのである。そして、この肥大した結晶
種の液との接触面積は、集合すると同大になる小
さい結晶種の複数の合計接触面積よりも小さいの
で、脱リン効率は小さい。 第１図は結晶種を粒度毎に選別して脱リン処理
を行つた場合の除去率を示すもので、調和平均径
0.1〜0.35mmのものゝ脱リン率が良好で、特に0.2
mmが最も高い。従つて流動床に供給する脱リン剤
の径はこの範囲内とする。調和平均径がそれより
大きなものゝリン除去率が低いのは液との接触面
積が減少するためである。尚、第１図に付いての
詳細ならびに、結晶種が使用によつて肥大する機
構は特願昭58−116058号（特開昭60−7992号公
報）の記載を参照されたい。 前述した各先行出願では塔内で使用している結
晶種の膨張を元の状態に無くし、且つ入れ換える
ために原水の上向流を中止し、処理塔の下端から
塔内の水を抜出すことによつて接触層を構成して
いる結晶種を、多段式の場合は相互に上段から下
段に一部移動させると共に最下段の一部を外に取
出し、賦活して最上段に供給しているが、これで
は、湿潤比重が低下し、接触層の主に上層に居る
肥大した結晶種は外に取出しにくゝ、各段の接触
層の結晶種は肥大したものが次第に多くなる。 そこで本発明は原水を上向流させての運転中
に、流動化している流動床の上面レベル上で乱舞
する主に湿潤比重の低下した肥大結晶種をダウン
カマーで塔外に抜取ることにより上述の問題点を
解消したのであつて、以下、図示の一実施例を参
照して本発明を説明する。 第２図は前述の先行特許出願（特願昭57−
103895、同58−30889）と同様な多段の流動床式
脱リン装置に実施した発明の一実施例であつて、
処理塔１内には最下段の支持板２′を除き安息角
ノズルと非安息角ノズルを取付けた支持板２を多
段に設け、最下段の支持板２′には安息角ノズル
だけを取付け、各支持板上には脱リン剤の結晶種
の接触層３を構成する。 運転を行うには最上段の接触層３に新品或いは
再生した結晶種を供給管４で連続的或いは間欠的
に供給し、原水を給水管５で最下段の支持板２′
の下に給水して各支持板のノズルを通じ塔内を上
向流させ、各段の接触層を構成する結晶種を乱舞
状態に流動させ、水中のリン酸イオンが晶析反応
にて除去された処理水を塔の上端の溢流堰６に得
る。尚、運転中には給水管５を流れる原水に薬注
装置７……………でカルシウム剤、アルカリ剤、
晶析促進剤（例えば塩素剤、弗化物など）を注入
し、又、必要に応じ薬注装置７……………で各段
の流動床中にもカルシウム剤、アルカリ剤、晶析
促進剤を注入する。 こうして運転を継続すると各段の接触層の結晶
種は肥大すると共に、表面にリン酸カルシウムが
析出した微細粒子も混在する様になつて接触層は
膨張し、特に最上段の接触層は供給管４で連続的
或いは間欠的に新品又は再生した結晶種が補給さ
れるので最も膨張する。 このため最上段の接触層の流動している上面を
レベルスイツチや圧力上昇などで検出し、その値
が一定以上になつたら原水の給水を停止し、塔下
端の抜出管８の弁を開き、塔内の水を各段支持板
の安息角ノズル及び非安息ノズルの孔を通じ下向
流させ、この水に随伴させて相互に上段の接触層
の一部を下段に移動させると共に、最下段の接触
層の結晶種は最下段の支持板の安息角ノズルの孔
を通じ塔外に一部抜出す。これにより各段の支持
板上の結晶種の量が或る程度減少したら塔内の水
の下向流を止め静置する。すると最下段の支持板
を除き、それよりも上の各支持板に取付けてある
非安息角ノズルを通じ相互に上段の結晶種中、非
安息角ノズルの近傍に居る一部が下段に落下し、
最上段の接触層の結晶種の量と、それ以外の各段
の接触層の結晶種の量はほゞ等しくなるので、そ
れから運転を再開する。 上記した運転の詳細は特に先行特許出願の特に
特願昭57−103895号に詳説したので、詳細はそれ
を参照されたい。 さて前述した様に原水の給水を停止し、抜出管
８から塔内の水を抜いて相互に上段の接触層の結
晶種の一部を下段に移動させ、下段の接触層の結
晶種の一部を塔外に取出しても、湿潤比重が低下
した肥大結晶種は接触層の上部に存在するため下
段に移動したり、塔外に取出されることが少な
い。このため本発明は原水を上向流で通水し、接
触層を流動化させている際に、流動床の予定上面
或いはそれも少し上に上端を位置させてダウンカ
マー（抜取管）９を塔の側壁に貫通して設けたの
である。 接触層が多段にある場合は、この実施例の様に
ダウンカマーは各段の接触層毎に設けるのが最も
好ましいが、必ずしもその必要はなく、一つ置き
など一部の接触層に設けるだけでもよい。そし
て、ダウンカマーには夫々手動操作或いは自動操
作の弁などの開閉手段９′を付属させる。 従つて、運転中にタイマーなどで定期的に一定
時間ダウンカマーの開閉手段を開にしたり、ダウ
ンカマーの上端よりも上方の塔内部に界面検出セ
ンサーを設置し、そのセンサーが結晶種を検出し
たときに発する信号でダウンカマーの開閉手段を
開にしたり、或いは塔壁に覗き窓を設け、こゝか
ら塔内を透視してダウンカマーの上端よりも上で
乱舞する結晶種が多くなつたら手操作で開閉手段
を開にしたりして、流動している結晶種の一部を
塔外に抜取ることができ、抜取られる結晶種は主
に肥大した、湿潤比重の小さいものであるため、
接触層の結晶種が次第に肥大したものが多くなる
と言う現象を防ぎ、効果的に脱リンを行うことが
できる。 又、この様にしてダウンカマーで流動床の上部
或いは上方の結晶種を塔外に取出し、膨張を幾分
とも減らすので、最上段への新品、再生結晶種の
補給量にもよるが、塔内の結晶種を一部宛入れ換
え、且つ膨張を元の状態になくするために運転を
中断する間隔は従来より長くでき、運転効率を高
めることができる。 そして、ダウンカマーで抜取つた結晶種及び液
は、この実施例では入換えのために最下段の接触
層から抜出した結晶種をも入れる共通の貯槽１０
に受け、液は原水として給水管５に戻し、結晶種
は機械的に破砕、表面剥離などしたり、化学的に
酸処理して表面を溶解したりする細粒化加工手段
１１を経て分級機１２、例えばハイドロサイクロ
ン、スクリーンを用いた湿式篩分け機、沈降分離
槽でリン除去率が高い調和平均径0.1〜0.35mm、
好ましくは最も高い調和平均径0.2mmのものを分
級し、これを好ましくはアルカリ処理、酸処理、
次亜塩素酸ソーダ処理、加温処理の一種又は二種
以上の組合せを行う再活性化槽１３に供給して賦
活した後、供給管４で最上段の接触層に供給す
る。尚、分級機で生じた調和平均径以下のものは
回収する。 こうして本発明によれば使用により肥大化した
結晶種が湿潤比重を低下し、流動床の上方で流動
することに着目し、主としてこれをダウンカマー
で塔外に抜取つて接触層の膨張を抑制し、脱リン
効率のよい粒径の結晶種によつて効率よく脱リン
を行うと共に、塔内の結晶種を入換えるための運
転中断間隔を延長し、装置の運転効率を高めるこ
とができる。 尚、図示の実施例は多段式であるが本発明は接
触層が一段の単段式のものにもそのまゝ適用でき
ることは言う迄もない。
第１図は結晶種の粒径別の脱リン率を示す図
表、第２図は本発明の一実施例を示すフローシー
トで、図中、１は処理塔、３は流動床を構成する
接触層、４は結晶種の供給管、５は原水の給水
管、８は結晶種及び水の抜出管、９はダウンカマ
ーを示す。
表、第２図は本発明の一実施例を示すフローシー
トで、図中、１は処理塔、３は流動床を構成する
接触層、４は結晶種の供給管、５は原水の給水
管、８は結晶種及び水の抜出管、９はダウンカマ
ーを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 処理塔と、塔内に設けられた結晶種を含む流
動床と、流動床に結晶種を供給する手段と、流動
床に原水を上向流で供給する手段と、流動床内の
水及び結晶種を処理塔の下端から抜出す手段を有
する流動床式脱リン装置において、 上端が塔内の流動床の上面付近に開口し、下端
は流動床外に連通したダウンカマーを設けたこと
を特徴とする流動床式脱リン装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12028083A JPS6012191A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 流動床式脱リン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12028083A JPS6012191A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 流動床式脱リン装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6012191A JPS6012191A (ja) | 1985-01-22 |
| JPS622877B2 true JPS622877B2 (ja) | 1987-01-22 |
Family
ID=14782328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12028083A Granted JPS6012191A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 流動床式脱リン装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6012191A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0753348B2 (ja) * | 1986-06-17 | 1995-06-07 | 松下電器産業株式会社 | 複合材用研磨砥石 |
| JPH0747267B2 (ja) * | 1986-06-26 | 1995-05-24 | 東亜製砥工業株式会社 | 発泡研摩体の製造方法 |
| JP3883222B2 (ja) * | 1995-10-25 | 2007-02-21 | 日本下水道事業団 | 造粒脱リン装置 |
| JP4774619B2 (ja) * | 2001-04-12 | 2011-09-14 | 栗田工業株式会社 | 晶析脱リン装置 |
| JP2008073662A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Hitachi Plant Technologies Ltd | ヒドロキシアパタイト結晶の再利用方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53101843A (en) * | 1977-02-18 | 1978-09-05 | Ebara Infilco Co Ltd | Removing method of phosphates from liquid |
| JPS53103973A (en) * | 1977-02-23 | 1978-09-09 | Ebara Infilco Co Ltd | Removing method for phosphoric acid salts in liquid |
-
1983
- 1983-07-04 JP JP12028083A patent/JPS6012191A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6012191A (ja) | 1985-01-22 |
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