CN112762455A - 一种垃圾处理装置和垃圾处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种垃圾处理装置和垃圾处理方法，包括焚烧炉本体、垃圾储存室和密闭式皮带输送机，焚烧炉本体、内并排设置有尺寸大小相同的A炉腔和B炉腔，A、B两腔之间的烟气管道连接至多级净化处理集装箱上，本发明的垃圾处理方法是：1、将待处理的垃圾送入焚烧炉内分隔的两个炉腔中；2、一个炉腔燃烧垃圾时另一个炉腔处于烘干的状态；3、两个炉腔相互转换使用；4、收集的烟气进入烟气燃烧室再次燃烧，烟气在烟气燃烧室滞留2秒以上，燃烧温度在1050度最后进入多级净化处理排出。本垃圾处理装置和方法实现了烟气良好的处理，提升了垃圾处理效率。

Description

一种垃圾处理装置和垃圾处理方法

技术领域

本发明涉及一种生活垃圾就地能源化环保处理装置，特别涉及一种垃圾处理装置和垃圾处理方法。

背景技术

目前、广大农村、乡镇及中小型城市的生活垃圾大多采用填埋方式，垃圾没有实现减量化、资源化，严重的二次污染非常持久；而采取简易焚烧炉焚烧方式则严重污染大气及周边环境、并且会产生严重的避邻事件。而传统的垃圾焚烧时，人工搬运加料、劳动强度大、工作环境恶劣，垃圾的处理量十分有限、完全达不到国家标准的环保要求。而大型垃圾发电厂的垃圾焚烧炉虽然技术先进、环保处理可以达标，但投资巨大、并且为了保持稳定发电必须有巨大垃圾数量的吨位来源、基本上只能设置在大中城市的周边、自给自足的额定设计处理容量；因此、也不可能将广大农村、中小城镇的生活垃圾花费巨额运费去收集。因此、社会和市场迫切需要一种投资省、又能分布式就地处理、更要达到国家环保要求并且能带来经济效益实惠的垃圾资源化处理环保焚烧炉。由此、本发明的一种分布式生活垃圾就地能源化环保处理炉就完全能解决上述的各项难题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述难题、提供一种结构集成一体、占地面积小、操作安全可靠、能实现无需人工投料垃圾采取自动控制投料、自动控制出灰出渣、并且能就地分布式将广大农村、社区、景区、企事业单位、学校、医院、中小城镇各类生活垃圾就地环保达标焚烧处理炉和垃圾处理方法，本环保焚烧处理炉实现无有害气体排放、无废水对外排放，及时减少和消除了垃圾渗滤液对外排放，垃圾焚烧后的炉渣可制造有机肥料，或是采用新型地聚合物工艺进行混合固化，因此，不会产生二次污染，并且能将垃圾实现减量化、资源化，利用余热能生产出大量的高温热水蒸汽、便于客户的供暖制冷及生活热水，并为用户产生较好的经济效益。

本发明的技术方案是：

一种垃圾处理装置，包括焚烧炉本体、垃圾储存室和密闭式皮带输送机，所述的焚烧炉本体内并排设置有尺寸大小相同的A炉腔和B炉腔，焚烧炉A、B两炉腔各自独立，A炉腔和B炉腔顶部均设有加料井口，加料井口上设有封盖，封盖与加料井口的缝隙使用细砂填料密封，垃圾存储室内的垃圾通过密闭式皮带输送机送往A腔与B腔顶端的加料井口内，在A炉腔与B炉腔的侧壁上均设有水平方向加料口用于加入体积较大的垃圾，该水平方向加料口通过水平推进的防爆垃圾存储箱加料。

本垃圾处理装置安装有各类温度显示仪表及自动控制电开关及尾气排放指标实时监控的控制操作台。

焚烧炉炉体由A、B尺寸相同的两个炉腔构成，AB两腔互相隔离，均为负压，一个炉腔内的垃圾在燃烧时热量可传导到另一个炉腔内，因此可将垃圾烘干便于下次顺利燃烧，封盖与加料井口的缝隙使用细砂填料密封可以保证连续加料无烟气泄漏。垃圾贮存室通过负压吸嗅可使垃圾异味吸入焚烧炉体内，垃圾加料口在焚烧炉体顶部，垃圾从垃圾贮存室通过全密闭的皮带提升机进入依靠高位垃圾自重沉降加料的高温焚烧炉，大件垃圾可用水平推进带玻璃视窗的防爆垃圾存贮箱从炉腔的侧壁下方的水平方向加料口进入。

焚烧炉烟气出口法兰密封连接至多级深度净化处理的环保净化集装箱上、垃圾处理装置还安装各类温度显示仪表及自动控制电开关及尾气排放指标实时监控的控制操作台。

进一步地、所述的焚烧炉的A炉腔与B炉腔内布置有耐高温耐火砖，耐高温耐火砖外设置隔热层隔热，外壳由钢板包裹，A炉腔与B炉腔底部各布置有若干端口为三角形钢筋焊接的金属支架，

进一步地、焚烧炉的A炉腔和B炉腔底部设有带若干通孔的炉腔底板，炉腔底板下方设置有储灰室，螺旋自动出渣机安装在储灰室内。

进一步地、所述的A炉腔与B炉腔之间设置有共用的Z型往复烟气通道，烟气通道内设有醇基燃料燃烧机红外线节能燃烧头以及红外发热碳化硅电阻，上述部件构成二次燃烧室，在炉腔内燃烧后产出的高温富氧烟气被负压引入Z型往复烟气通道后，在Z型高温烟气通道滞留时被二次燃烧，严格控制了二噁英的生成，设置成Z型往复烟气通道可使的烟气能在烟道内滞留2秒以上，便于充分燃烧处理。

进一步地、所述的二次燃烧室的上方矩阵布置有若干循环水加热金属管，该循环水加热金属管是布置在A炉腔与B炉腔之间，循环水加热金属管外连接至保温水箱。

进一步地、所述的Z型往复烟气通道连接至焚烧炉本体外的余热换热器上，余热换热器连接保温水箱。

进一步地、余热换热器的烟气管道连接至多级净化处理集装箱上，即从焚烧炉本体排出的高温烟气经余热换热器降温后进入多级净化处理集装箱上。

进一步地、所述的多级净化处理集装箱由多级净化单元由密封管道连接组成，即从焚烧炉排出的烟气依次通过喷雾降温的尿素液体处理单元、石灰石泡沫溶液单元、氧化镁泡沫溶液单元、烧碱泡沫溶液单元、洗涤剂泡沫溶液单元和低温等离子净化箱和带烟道管的活性炭过滤箱，最后从烟气总出口管道排出。

进一步地、所述的尿素液体处理单元与石灰石泡沫溶液单元之间的管道上，氧化镁泡沫溶液单元与碱泡沫溶液单元之间的管道上均设置有高压引风机。

进一步地、述的石灰石泡沫溶液单元、氧化镁泡沫溶液单元、烧碱泡沫溶液单元、洗涤剂泡沫溶液单元内均安装有两块镍钛铬金属催化剂湍流不锈钢丝球栏栅板，镍钛铬金属催化剂湍流不锈钢丝球栏栅板在箱体内沿烟气流动方向横向设置，镍钛铬金属催化剂湍流不锈钢丝球栏栅板由方格栏栅、钛镍铬不锈钢丝球均布层和不锈钢网板组装而成，钛镍铬不锈钢丝球均布层夹在方格栏栅与不锈钢网板之间，

所述的的箱体内装有尿素溶液，所述箱体内从上至下均布设有三层均孔网板，均孔网板设置在尿素液体处理单元内烟气通过的横截面上，尿素溶液箱进气管道从上至下穿过三层均孔网板，尿素液体处理单元的底部设有底阀、尿素液体处理单元箱体下方还设有循环增压泵和溢水管路，循环增压泵通过管道将尿素溶液送至管道末端的雾化喷头内再喷淋到均孔网板上，烟气依次穿过经尿素溶液喷淋后的三层均孔网板后从尿素液体处理单元出气口排出。溢水管路外接中水存储桶，用于存储溢出的混合溶液，箱体底部的底阀用于将中和吸附后的固态废渣清理排出。

由于各部件都是通过密封的管道连接，所以多级净化处理单元中的高压引风机一、二可将焚烧炉和烟气管道内的烟气顺利抽送到各级净化装置内。

一种垃圾处理方法，包括如下步骤：

S1、将待处理的垃圾由负压吸嗅送入焚烧炉内分隔的两个相邻又相互独立的炉腔内；

S2、一个炉腔燃烧垃圾时的余热传导到另一个炉腔，对贮存在另一个炉腔的垃圾进行烘干；

S3、两个炉腔相互转换使用；

S4、收集的烟气进入Z型烟气燃烧室用醇基燃料燃烧机点火燃烧，保证烟气在烟气燃烧室滞留2秒以上，燃烧温度在850-1050度；

S5、经过S4步骤燃烧后的烟气进入多级净化处理后排出；

本发明处理的垃圾自动控制进料、垃圾皮带运输提升机为以全密封形式、出料囗与焚烧炉体连为密闭连接，焚烧炉底部炉灰贮存室内安装有螺旋自动出渣机，实现了进料和出渣环保密闭化、自动化；

本焚烧炉体内布置了充分利用焚烧热量矩阵式大量加热水的金属水管外连接保温水箱、实现了垃圾处理资源化；

本焚烧炉经炉内自行预处理好的烟气尾气再密封进入深度处理的环保净化方形箱，即烟气通过：多级喷雾急速降温的尿素液体的方形箱、高压引风机，石灰石泡沫溶液箱、氧化镁泡沫溶液箱，烧碱泡沫溶液箱、洗涤剂泡沫溶液箱，及低温等离子净化箱吸附净化，经过镍钛铬金属催化剂湍流不锈钢丝球栏栅板催化后，实现烟气的除尘、脱硝、除硫、脱酸等有害物质。实现环保达标处理垃圾。

多级净化处理单元配置了对应多个中水贮存箱及水处理罐，保证了系统无废水对外排放。

本焚烧炉配置温度仪表及实时数据显示屏监控的操作台，便于环保实地监督及远程监控。

本垃圾处理装置设计紧凑、运行自动控制、减少人工加料、对生活垃圾处理可实现分布式就地就近处理、节约成本。无废水及烟气和尘埃对外排放。垃圾经过简洁分类处理后，实现垃圾处理当天即时消化、并且垃圾只需要:进行有机物和无机物的简单分类，无需严格分类、干湿垃圾都可及时处理。釆用自动螺旋密封排渣、无尘埃污染，废渣可采用新型地聚合物混合及固化。垃圾焚烧烟气在炉内经过850度以上燃烧及高温富氧二次燃烧室经过1050度以上湍流回转滞留2秒以上再燃烧、实现了烟气良好的预处理，炉尾烟气再密闭进入整体的环保深度净化箱，实现有害烟气深度全覆盖无逃逸的完全削减，实现垃圾焚烧完全无可见黑烟和白烟排放、清洁又环保。通过焚烧炉内水管加热产生大量热水、用于制暖制冷热能、或发电，让垃圾实现了分布式就地无害化，减量化、资源化环保处理。

附图说明

图1为本发明的结构系统示意图

图2为本发明的镍钛铬金属催化剂湍流不锈钢丝球栏栅板示意图；

图3为本发明的尿素液体处理单元结构示意图。

1-焚烧炉本体、2-垃圾贮存室、3-密闭式皮带输送机、4-防爆垃圾存储箱、5-循环水加热金属管、6-螺旋自动出渣机、7-多级净化处理集装箱、8-控制操作台、9-储灰室、10-炉腔底板、11-加料井口、12-水平方向加料口、13-二次燃烧室、14-余热换热器、15-金属支架、16-保温水箱、17-尿素液体处理单元、18-高压引风机、19-石灰石泡沫溶液单元、20-氧化镁泡沫溶液单元、21-烧碱泡沫溶液单元、22-洗涤剂泡沫溶液单元、23-镍钛铬金属催化剂湍流不锈钢丝球栏栅板、24低温等离子净化箱、25-带烟道管的活性炭过滤箱、26-烟气总出口管道、171-尿素液体处理单元出气口、172-均孔网板、173-雾化喷头、174-循环增压泵、175-溢水管路、176-尿素溶液箱进气管道、177-底阀、

231-方格栏栅、232-钛镍铬不锈钢丝球均布层、233-不锈钢网板。

具体实施方式

参看附图，一种生活垃圾处理装置，包括焚烧炉本体1、垃圾储存室2和密闭式皮带输送机3，所述的焚烧炉本体1内并排设置有尺寸大小相同的A炉腔和B炉腔，A炉腔和B炉腔顶部均设有加料井口11，加料井口11上设有封盖，封盖与加料井口11的缝隙使用细砂填料密封，垃圾存储室2内的垃圾通过密闭式皮带输送机3送往A腔与B腔顶端的加料井口11内，在A炉腔与B炉腔的侧壁下方开有水平方向加料口12，该水平方向加料口12通过水平推进的防爆垃圾存储箱4加料。

根据上述技术方案的进一步改进，所述的焚烧炉1的A炉腔与B炉腔内布置有耐高温耐火砖，耐高温耐火砖外设置隔热层隔热，外壳由钢板包裹，A炉腔与B炉腔底部各布置有若干端口为三角形钢筋焊接的金属支架15。

根据上述技术方案的进一步改进，所焚烧炉1的A炉腔和B炉腔底部设有带若干通孔的炉腔底板10，炉腔底板10下方设置有储灰室9，螺旋自动出渣机6安装在储灰室9内。

根据上述技术方案的进一步改进，所述的A炉腔与B炉腔之间设置有共用的Z型往复烟气通道，烟气通道内设有醇基燃料燃烧机红外线节能燃烧头以及红外发热碳化硅电阻，上述部件构成二次燃烧室13。

根据上述技术方案的进一步改进，所述的二次燃烧室13的上方矩阵布置有若干循环水加热金属管5，该循环水加热金属管5是布置在A炉腔与B炉腔之间，循环水加上金属管5外连接至保温水箱16。

根据上述技术方案的进一步改进，所述的Z型往复烟气通道连接至焚烧炉本体1外的余热换热器14上，余热换热器14连接保温水箱16。

根据上述技术方案的进一步改进，所述的余热换热器14的烟气管道连接至多级净化处理集装箱7上，即从焚烧炉本体1排出的高温烟气经余热换热器14降温后进入多级净化处理集装箱7上。

根据上述技术方案的进一步改进，所述的多级净化处理集装箱7由多级净化单元由密封管道连接组成，即从焚烧炉排出的烟气依次通过喷雾降温的尿素液体处理单元17、石灰石泡沫溶液单元19、氧化镁泡沫溶液单元20、烧碱泡沫溶液单元21、洗涤剂泡沫溶液单元22、低温等离子净化箱24和带烟道管的活性炭过滤箱25，最后从烟气总出口管道26排出。

根据上述技术方案的进一步改进，所述的尿素液体处理单元17与石灰石泡沫溶液单元19之间的管道上、氧化镁泡沫溶液单元20与碱泡沫溶液单元21之间的管道上均设置有高压引风机18。

根据上述技术方案的进一步改进、石灰石泡沫溶液单元19、氧化镁泡沫溶液单元20、烧碱泡沫溶液单元21、洗涤剂泡沫溶液单元22内均安装有两块镍钛铬金属催化剂湍流不锈钢丝球栏栅板23，镍钛铬金属催化剂湍流不锈钢丝球栏栅板23在箱体内沿烟气流动方向横向设置，镍钛铬金属催化剂湍流不锈钢丝球栏栅板23由方格栏栅231、钛镍铬不锈钢丝球均布层232和不锈钢网板233组装而成，钛镍铬不锈钢丝球均布层232夹在方格栏栅231与不锈钢网板233之间，所述的的箱体内装有尿素溶液，所述箱体内从上至下均布设有三层均孔网板172，均孔网板172设置在尿素液体处理单元17内烟气通过的横截面上，尿素溶液箱进气管道176从上至下穿过三层均孔网板172，尿素液体处理单元17的底部设有底阀177、尿素液体处理单元17箱体下方还设有循环增压泵174和溢水管路177，循环增压泵174通过管道将尿素溶液送至管道末端的雾化喷头173内再喷淋到均孔网板172上，烟气依次穿过经尿素溶液喷淋后的三层均孔网板172后从尿素液体处理单元出气口171排出。溢水管路175外接中水存储桶，用于存储溢出的混合溶液，箱体底部的底阀177用于将中和吸附后的固态废渣清理排出。

一种垃圾处理方法，包括如下步骤：

S1、将待处理的垃圾由负压吸嗅送入焚烧炉内分隔的两个相邻又相互独立的炉腔内；

S2、一个炉腔燃烧垃圾时另一个炉腔处于烘干与贮存垃圾的状态；

S3、两个炉腔相互转换使用；

S4、收集的烟气进入烟气燃烧室用醇基燃料燃烧机燃烧，保证烟气在烟气燃烧室滞留2秒以上，燃烧温度在850-1050度；

S5、经过S4步骤燃烧后的烟气进入多级净化处理；

本垃圾处理装置的A和B两个炉腔合并成集装箱外观形式，但A和B两个炉腔为各自独立空间的炉腔，A、B炉腔和炉体外型尺寸相同，均为长方形立式箱体，即A炉腔燃烧时的热量传导套B炉腔内，使得B炉腔处于烘干与贮存垃圾状态，A、B两炉腔互为转换使用，两个炉腔空间隔离又外壳联为一体。

A、B炉腔之间为共同互用的烟气二次燃烧室，烟气二次燃烧室为长方形上下通道折叠构成呈现Z字型，是为了保证焚烧炉产生的烟气在高温二次燃烧室滞留2秒以上，严格控制了二恶英的生成及销毁，高温二次燃烧室底部布置自制的自动控制型醇基燃料燃烧机，作为烟气二次燃烧时将温度达到1050度补火用途，A、B炉腔炉顶顶盖设置加料口及封盖，封盖缝隙的烟气密封采取细砂填料密封方法，本焚烧炉燃烧时依靠高位垃圾自重沉降自然加料的形式，即垃圾燃烧后产生的炉灰经过底板10上的通孔掉入储灰室，通过螺旋自动出渣机将炉灰排出，由于在环保净化方形箱内有高压引风机持续的引风，所以在炉腔内、密闭皮带提升机和垃圾贮存室呈负压，使得垃圾异味不泄露，不污染周边空气，当有大件垃圾需求人工水平推进时，使用带玻璃视窗的防回火及防爆垃圾存贮箱从水平加料口推入;高温焚烧炉A腔和B腔之间烟气通道中的热能利用可使用大量矩阵式布置的循环水加热水管联通余热换热器，余热换热器再连接到贮存高温热水的保温水箱;焚烧炉底部设有三角形斜坡灰斗，三角形斜坡灰斗为钢筋焊接的端面呈三角型的长条支架，内部镂空，便于氧气通过使得炉腔内垃圾燃烧充分，稳定燃烧，炉腔底部设置有储灰室，螺旋自动出渣机设置在储灰室内，余热换热器的烟气出口与环保净化方箱的烟气进口法兰进行密封连接，烟气尾气进行多级深度净化处理的环保净化长方形集装箱内进行净化处理，完全实现烟气的除尘、脱硝、除硫、脱酸等有害物质。实现完全环保达标处理垃圾，本垃圾处理装置另有安装各类温度显示仪表及自动控制电开关及尾气排放指标实时数字显示屏监控的控制操作台。

Claims (11)

1.一种垃圾处理装置，其特征在于：包括焚烧炉本体（1）、垃圾储存室（2）和密闭式皮带输送机（3），所述的焚烧炉本体（1）内并排设置有尺寸大小相同的A炉腔和B炉腔，A炉腔和B炉腔顶部均设有加料井口（11），加料井口（11）上设有封盖，封盖与加料井口（11）的缝隙使用细砂填料密封，垃圾存储室（2）内的垃圾通过密闭式皮带输送机（3）送往A腔与B腔顶端的加料井口（11）内，在A炉腔与B炉腔的侧壁下方开有水平方向加料口（12），该水平方向加料口（12）通过水平推进的防爆垃圾存储箱（4）加料。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾处理装置，其特征在于所述的焚烧炉（1）的A炉腔与B炉腔内布置有耐高温耐火砖，耐高温耐火砖外设置隔热层隔热，外壳由钢板包裹，A炉腔与B炉腔底部各布置有若干端口为三角形钢筋焊接的金属支架（15）。

3.据权利要求2所述的一种垃圾处理装置，其特征在于所述的焚烧炉（1）的A炉腔和B炉腔底部设有带若干通孔的炉腔底板（10），炉腔底板（10）下方设置有储灰室（9），螺旋自动出渣机（6）安装在储灰室（9）内。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种垃圾处理装置，其特征在于所述的A炉腔与B炉腔之间设置有Z型往复烟气通道，烟气通道内设有醇基燃料燃烧机红外线节能燃烧头以及红外发热碳化硅电阻，上述部件构成二次燃烧室（13）。

5.根据权利要求4所述的一种垃圾处理装置，其特征在于所述的二次燃烧室（13）的上方矩阵布置有若干循环水加热金属管（5），该循环水加热金属管（5）是布置在A炉腔与B炉腔之间，循环水加上金属管（5）外连接至保温水箱（16）。

6.根据权利要求4所述的一种垃圾处理装置，其特征在于所述的Z型往复烟气通道连接至焚烧炉本体（1）外的余热换热器（14）上，余热换热器（14）连接保温水箱（16）。

7.根据权利要求6所述的一种生活垃圾处理装置，其特征在于所述的余热换热器（14）的烟气管道连接至多级净化处理集装箱（7）上，即从焚烧炉本体（1）排出的高温烟气经余热换热器（14）降温后进入多级净化处理集装箱（7）上。

8.根据权利要求7所述的一种垃圾处理装置，其特征在于所述的多级净化处理集装箱（7）由多级净化单元由密封管道连接组成，即从焚烧炉排出的烟气依次通过喷雾降温的尿素液体处理单元（17）、石灰石泡沫溶液单元（19）、氧化镁泡沫溶液单元（20）、烧碱泡沫溶液单元（21）、洗涤剂泡沫溶液单元（22）、低温等离子净化箱（24）和带烟道管的活性炭过滤箱（25），最后从烟气总出口管道（26）排出。

9.根据权利要求8所述的一种垃圾处理装置，其特征在于所述的尿素液体处理单元（17）与石灰石泡沫溶液单元（19）之间的管道上，氧化镁泡沫溶液单元（20）与碱泡沫溶液单元（21）之间的管道上均设置有高压引风机（18）。

10.根据权利要求8或9所述的一种垃圾处理装置，其特征在于：所述的石灰石泡沫溶液单元（19）、氧化镁泡沫溶液单元（20）、烧碱泡沫溶液单元（21）和洗涤剂泡沫溶液单元（22）内均安装有两块镍钛铬金属催化剂湍流不锈钢丝球栏栅板（23），镍钛铬金属催化剂湍流不锈钢丝球栏栅板（23）在箱体内沿烟气流动方向横向设置，镍钛铬金属催化剂湍流不锈钢丝球栏栅板（23）由方格栏栅（231）、钛镍铬不锈钢丝球均布层（232）和不锈钢网板（233）组装而成，钛镍铬不锈钢丝球均布层（232）夹在方格栏栅（231）与不锈钢网板（233）之间，所述的的箱体内装有尿素溶液，所述箱体内从上至下均布设有三层均孔网板（172），均孔网板（172）设置在尿素液体处理单元（17）内烟气通过的横截面上，尿素溶液箱进气管道（176）从上至下穿过三层均孔网板（172），尿素液体处理单元（17）的底部设有底阀（177）、尿素液体处理单元（17）箱体下方还设有循环增压泵（174）和溢水管路（177），循环增压泵（174）通过管道将尿素溶液送至管道末端的雾化喷头（173）内再喷淋到均孔网板（172）上，烟气依次穿过经尿素溶液喷淋后的三层均孔网板（172）后从尿素液体处理单元出气口（171）排出，溢水管路（175）外接中水存储桶，用于存储溢出的混合溶液，箱体底部的底阀（177）用于将中和吸附后的固态废渣清理排出。

11.一种垃圾处理方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、将待处理的垃圾由负压吸嗅送入焚烧炉内部分隔的两个相邻又相互独立的炉腔内；

S2、一个炉腔燃烧垃圾时另一个炉腔处于烘干与贮存垃圾的状态；

S3、两个炉腔相互转换使用；

S4、收集的烟气进入Z型烟气燃烧室用醇基燃料燃烧机点火燃烧，保证烟气在烟气燃烧室滞留2秒以上，燃烧温度在850-1050度；

S5、经过S4步骤燃烧后的烟气进入多级净化处理后排出。

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