JP3551278B2 - Deodorizing method and device for kitchen waste treatment device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本装置は、厨芥処理装置による生ごみ処理中に発生する悪臭を吸着し、分解させる脱臭方法およびその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
微生物製剤を用いた厨芥処理装置は、家庭の台所、各種厨房等から排出される厨芥(生ごみ)を発酵処理して堆肥化することにより、排出される厨芥の減量と有効利用を図ることを目的として開発されたものであるが、生ごみ処理中に発生する臭気が問題となり、そのままでは室内に置くことが困難である。また、室外に置いても周囲に悪影響を与える場合がある。このため従来より、厨芥処理装置による生ごみ処理中に発生する悪臭を吸着脱臭剤や触媒によって除去する方法や装置が種々提案されている。
【0003】
図6乃至図8はいずれも特開平5−97559号公報に示されている厨芥処理装置に搭載された従来の脱臭装置を示すもので、図6は粒状酸化触媒を用いた脱臭装置の断面図、図7は板状酸化触媒を用いた脱臭装置の断面図、図8は光触媒を用いた脱臭装置の断面図である。
【0004】
図6に示す粒状酸化触媒を用いた脱臭装置(第1従来例)は、その筒状容器からなる本体1が縦型に配置され、本体1の下面に図示しない厨芥処理装置の排気路に連なる臭気ガスの導入孔2が、上面に処理ガスの排気口3が、それぞれ設けられている。導入孔2から排気口3に至るガス流路の途中には、本体1の周壁に埋め込んだヒータ4で加熱することによって活性化する粒状酸化触媒5がガス流路を遮るように収納されている。
このようなものにおいて、導入孔2より導入された臭気ガスは、排気口3に向かって垂直上方に流れる間に、粒状酸化触媒5によって酸化され、脱臭されるようになっている。
【0005】
図7に示す板状酸化触媒を用いた脱臭装置(第2従来例)は、筒状容器からなる本体11が横型に配置され、本体11の左側端面に図示しない厨芥処理装置の排気路に連なる臭気ガスの導入孔12が、右側端面に処理ガスの排気口13が、それぞれ設けられている。導入孔12から排気口13に至るガス流路の途中には、本体11の周壁に埋め込んだヒータ14で加熱することによって活性化する板状酸化触媒15が、ガスの流れに沿って平行となるように複数枚間隔をおいて積層されている。
このようなものにおいて、導入孔12より導入された臭気ガスは、排気口13に向かって水平方向に流れる間に、板状酸化触媒15によって酸化され、脱臭されるようになっている。
【0006】
図8に示す光触媒を用いた脱臭装置(第3従来例)は、筒状容器からなる本体21が横型に配置され、本体21の左側端面に図示しない厨芥処理装置の排気路に連なる臭気ガスの導入孔22が、右側端面に処理ガスの排気口23が、それぞれ設けられている。導入孔22から排気口23に至るガス流路の途中には、電球形の紫外線ランプ24が配置されるとともに、紫外線ランプ24によって活性化するハニカム状の光触媒25が紫外線ランプ24を挟んでその前後に配置されている。
このようなものにおいて、導入孔22より導入された臭気ガスは、排気口23に向かって水平方向に流れる間に、紫外線および光触媒25によって分解され、脱臭されるようになっている。
【0007】
また、特開平3−154618号公報(第4従来例)には、吸着機能を備えた触媒体に被吸着成分(例えば悪臭成分、トリメチルアミン、メチルメルカプタン等)を吸着した後、加熱して被吸着成分を脱着するとともに触媒作用を受けさせて燃焼分解する方法において、被吸着成分をガス体の流れ方向が上下方向になるように配置し、被吸着成分の吸着工程を実施するときは、被吸着成分含有ガスをファンによって触媒体に対して下方から導入し、一方被吸着成分を脱着させて燃焼分解するときには触媒体を昇温させると共に、前記ファンの運転を停止するか、またはファンの回転数を落とすことによって弱風にし、被吸着成分が未燃焼のままで外部に放出されるのを防止する吸着・燃焼分解方法が開示されている。
このようなものにおいて、被吸着成分含有ガスを触媒の下方から導入すれば、被吸着成分は触媒の下方から上方へ向けて順次吸着濃度が小さくなるように吸着されていき、このような状態であると、触媒の昇温過程中に被吸着成分が脱着されて自然上昇し触媒の上方から放出されるまでに触媒と被吸着成分の接触機会が十分にあり、被吸着成分が未燃のままで外部に放出されることが極力回避されるとしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、酸化触媒方式(第1及び第2従来例)では、脱臭処理を行う際に酸化触媒を活性温度に常時加熱する必要があるため、酸化触媒の形状を大きくすると、昇温が困難となり、さらに昇温のために多くの消費電力を必要とするとともに、排気温度も上昇する。したがって、酸化触媒方式では、酸化触媒の形状をある程度小型にせざるを得ないが、酸化触媒が小型になると、脱臭効率を上げるためには、臭気ガスと酸化触媒媒の接触速度を遅くすることが必要となり、熱効率を改善するためにも、風量はできるだけ下げなければならない。
ところが、バイオ方式の厨芥処理装置では、発酵時の臭気発生をできるだけ抑えるために好気性の微生物が使われており、排気量を少なくすると吸気量も必然的に抑えられ、酸素量が少なくなり好気性の徹生物が十分に活性化できなくなるため、生ごみの分解能力が低下するばかりでなく、嫌気性の微生物が増殖して臭気ガスがさらに放出され易くなるという問題が発生する。
【0009】
また、光触媒方式(第3従来例)では、光触媒に常に紫外線ランプを点灯して光エネルギを補充する必要があるばかりでなく、光触媒全体に紫外線をくまなく照射するのに無理があり、臭気ガスを効率よく除去することは難しい。
【0010】
また、厨芥処理装置からの臭気ガスを吸着型酸化触媒により常温で吸着除去し、定期的もしくは不定期的に吸着型酸化触媒を加熱再生し、加熱再生時に脱着放出される臭気ガスをそのまま接触分解する吸着・燃焼分解方式(第4従来例)では、吸着型触媒を常時加熱する必要がないので経済的ではあるが、吸着型酸化触媒を昇温させ接触酸化により脱着放出した臭気ガスを分解除去する際に、どうしても未分解の臭気ガスが放出される。
更に、吸着型酸化触媒は高温になるほど吸着能力が低下するため、脱離した未分解の臭気ガスを吸着除去する効果はあまり期待できない。
更にまた、厨芥処理装置では、生ごみから放出される水分がガス中にかなり含まれているため、自然対流構造のみでは、脱着放出した臭気ガスと発生した水蒸気の両方をとることは困難である。
【0011】
本発明は叙上の点に鑑み、触媒の加熱再生時の加熱時間を少なくできて省エネルギ化が図れ、排気風量を多くして微生物製剤の活性化がなされる条件下でも、厨芥処理装置の脱臭を十分に行うことができる厨芥処理装置の脱臭方法およびその装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る厨芥処理装置の脱臭方法は、所定温度に加熱することにより活性化される酸化触媒の非加熱時に、厨芥処理装置からの臭気ガスを脱臭装置のガス流路上方の吸気口からファンにより引き込んで酸化触媒を通過させ、ガス流路の下流へ流し、酸化触媒よりも下流側の吸着型酸化触媒により常温で吸着除去してからガス流路下方の処理ガス排気口より排気する。更に、吸着型酸化触媒の加熱再生時には、これに先立ち酸化触媒を第1のヒータにて活性温度に加熱した後、ファンを停止させてから、吸着型酸化触媒を第2のヒータにて加熱再生し、吸着型酸化触媒の加熱再生時に脱着放出される臭気ガスを吸着型酸化触媒および活性温度に加熱された酸化触媒にて接触分解する。更にまた、酸化触媒の温度を第1の温度センサによって検知するとともに、第1の温度センサにタイマを連動させ、酸化触媒が活性温度に加熱されて以後の、第1のヒータによる酸化触媒の最適温度制御および第2のヒータによる吸着型酸化触媒の再生運転制御、ならびにファンの運転制御の、継続時間をタイマで制御することを特徴としている。
【0013】
また、本発明に係る厨芥処理装置の脱臭方法は、処理ガス排気口より排気される排気ガスの濃度を臭気センサによって検知し、その検知結果に基づき、酸化触媒を加熱する第1のヒータの運転を制御することを特徴としている。
【0016】
また、本発明に係る厨芥処理装置の脱臭方法は、酸化触媒が活性温度まで昇温した時点の吸着型酸化触媒の温度を第2の温度センサによって検知し、この検知された吸着型酸化触媒の温度に基づいて、酸化触媒が活性温度に加熱されて以後の、第1のヒータによる酸化触媒の最適温度制御および第2のヒータによる吸着型酸化触媒の再生運転制御の、継続時間を演算し、演算された継続時間をタイマに設定することを特徴としている。
【0017】
また、本発明に係る厨芥処理装置の脱臭方法は、吸着型酸化触媒の温度を第2の温度センサによって検知し、吸着型酸化触媒の温度が所定温度まで下がったらファンの運転を再開することを特徴としている。
【0018】
また、本発明に係る厨芥処理装置の脱臭装置は、厨芥処理装置の排気路に接続されたガス流路内に、所定温度に加熱することにより活性化される酸化触媒と、酸化触媒を活性温度に加熱するための石英管ヒータあるいはセラミック管ヒータからなる第1のヒータと、厨芥処理装置からの臭気ガスを酸化触媒の非加熱時にガス流路内に導入するファンと、ファンにより引き込まれて酸化触媒を通過してきたガス流路内の臭気ガスを常温で吸着除去する吸着型酸化触媒と、吸着型酸化触媒を再生温度に加熱するための石英管ヒータあるいはセラミック管ヒータからなる第2のヒータとを設けたものである。
【0019】
また、本発明に係る厨芥処理装置の脱臭装置は、ガス流路を上下方向に設定し、酸化触媒を吸着型酸化触媒の上方に配置したものである。
【0020】
また、本発明に係る厨芥処理装置の脱臭装置は、吸着型酸化触媒を所定間隔おいて直列に複数設置したものである。
【0021】
また、本発明に係る厨芥処理装置の脱臭装置は、酸化触媒と第1のヒータ、及び吸着型酸化触媒と第2のヒータを、それぞれ一体化したものである。
【0023】
また、本発明に係る厨芥処理装置の脱臭装置は、第1及び第2のヒータの内部に挿入されているコイルの巻き密度を、両端は密に、中央は粗になるように設定したものである。
【0024】
また、本発明に係る厨芥処理装置の脱臭装置は、酸化触媒を加熱する第1のヒータと吸着型酸化触媒との間に、ガス流路を確保しながら熱的に遮断する遮蔽板を設けたものである。
【0025】
【発明の実施の形態】
実施形態1.
以下、本発明の第1の実施形態に係る厨芥処理装置の脱臭方法及びこの方法に用いられる装置を図1乃至図4に基づいて説明する。図1は本実施形態に係る脱臭装置の構成を示す縦断面図、図2はバイオ方式の厨芥処理装置に図1の脱臭装置を取り付けた状態を示す説明図、図3は再生時間固定方式による吸着型酸化触媒の再生運転の制御工程を示す制御フロー図、図4は再生時間可変方式による吸着型酸化触媒の再生運転の制御工程を示す制御フロー図である。
【0026】
図1及び図2において、31はバイオ方式の厨芥処理装置、51は厨芥処理装置31の排気路32に接続されて取り付けられた本実施形態に係る縦型の脱臭装置の本体である。
厨芥処理装置31は、ケース33内に厨芥(生ごみ)34aを発酵処理するため、微生物製剤34bを投入した発酵装置35が収納され、上部開口36が蓋37によって開閉自在に閉塞されるようになっている。発酵装置35は、供給された厨芥34aを収容する発酵槽38と、発酵槽38内の厨芥34aと微生物製剤34bを攪拌する攪拌羽根39と、攪拌羽根39をベルト伝動により駆動するモータ41と、発酵槽38の周りに設置した図示しないヒータとを備え、ヒータによって発酵槽38内が発酵に適する温度付近に保たれるようになっている。発酵槽38内の厨芥34aは、攪拌羽根39の攪拌作用と、ヒータによる適当な発酵温度と、脱臭装置の本体51内に設置してあるファン52によってケース33上部の通気口42より吸い込まれる空気とにより、好気性発酵が行われ、堆肥化される。
【0027】
脱臭装置は、本体51が耐食性および耐熱性を有するステンレスで構成され、その上部に、厨芥処理装置31の排気路32に接続されて発酵槽38からの臭気ガスを取り入れる吸気口53が、また下部に、本脱臭装置で処理した空気すなわち処理ガスを排出する排気口54が、それぞれ設けられ、排気口54内には、風量を微生物活性化に必要な空気量50L/分に設定されたファン52が設けられている。このように、本体51を耐食性および耐熱性を有する材質(ステンレス)で構成することにより、臭気ガスに対する防錆処理の必要がなくて材料費を安価に抑えることができる。またファン52を排気口54に配置して吸い込み型とすることにより、装置の密閉度を厳密にしなくてもよく、排気風量を多くすることが容易となる。
【0028】
本体51内のガス流路55の上部には、活性化最適温度が300℃に設定された白金系の酸化触媒56が配置され、酸化触媒56の反吸気口側の近傍に、この酸化触媒56を活性温度に加熱するための第1の石英管ヒータ57が設置されている。ここでは、酸化触媒56として20ml容量のものを使用し、さらに酸化触媒56の活性化最適温度は300℃に設定した。
【0029】
本体51内のガス流路55の酸化触媒56よりも下流側(下方)には、臭気ガスを常温で吸着できる日揮ユニバーサル(株)社製の二酸化マンガン系の疎水性吸着型酸化触媒(AOC−963)58a,58bが、所定間隔おいて直列に配置され、これらの間に、これら吸着型酸化触媒58a,58bを再生温度(300℃に設定)に加熱するための120Wの単一の第2の石英管ヒータ59が設置されている。ここでは、各吸着型酸化触媒58a,58bとしてそれぞれ100ml容量のものを使用し、かつこれらの間隔を30〜40mmに設定した。このように、臭気ガスを常温で吸着できる吸着型酸化触媒を直列に複数(2個)配置することにより、省エネルギ化を図りながらガス吸着能力はやがて飽和に達するまでの時間を長くすることができる。
【0030】
また、第1及び第2の石英管ヒータ57,59は、それぞれの内部に挿入されているコイルの巻き密度が、両端は密に、中央は粗になるように設定し、ヒータの両端の温度を高くして各触媒の両端が放熱によって温度上昇しにくい点をカバーすることで各触媒に対して加熱が均一に行われるようにした。なお、ここではヒータとして石英管ヒータを例に挙げて説明しているが、それ以外にセラミック管ヒータを用いることができることは言うまでもない。いずれにしても、ヒータとしてこのような石英管あるいはセラミック管からなるランプヒータを用いることにより、臭気ガスに対する耐食性の確保が容易となってガス流路55内への設置が可能となるとともに、加熱効率を向上させることができ、加熱時間の短縮化が図れる。
【0031】
本体51内のガス流路55の上部における酸化触媒56及び第1の石英管ヒータ57の下方には、ガス流路55の一部を塞ぐようにセラミックファイバ製の遮蔽板61が配置されており、遮蔽板61によって第1の石英管ヒータ57の熱が吸着型酸化触媒に直接影響を与えるのを防ぐことができるようになっている。
【0032】
酸化触媒56の吸気口側の近傍には、酸化触媒56の温度を検出する第1の温度センサ62が設置されるとともに、下方に位置する吸着型酸化触媒58bの排気口の近傍にも、吸着型酸化触媒58bの温度(=排気温度)を検出する第2の温度センサ63が設置されており、これによって各触媒の温度を独立して検出できるようになっている。このように各触媒の温度を独立して検出することにより、各触媒の温度管理、加熱制御、及び脱臭装置の運転制御が容易となる。
【0033】
また、排気口54内には排気ガス濃度を検知する臭気センサ64が設置されており、これによって吸着型酸化触媒58a,58bのガス吸着能力が飽和状態に達したことを検出できるようになっている。
【0034】
また、本体51の周囲には、通気壁65を介して断熱材66が付設されており、これによって脱臭装置内の触媒の加熱時に発生する熱が厨芥処理装置31へ影響を与えるのを防止できるようになっているとともに、脱臭装置の本体51と断熱材66との間に隙間を設けることができ、脱臭装置内の高温に加熱されたガスが自然放置で放冷されて排気可能な温度まで下がるまでの時間を短縮することができる。
【0035】
また、脱臭装置の本体51の外部すなわち断熱材66側には、外部から操作可能なタイマ67が設置されており、吸着型酸化触媒58a,58bの再生時間がマニュアル操作によって設定できるようになっている。吸着型酸化触媒58a,58bの再生時間、つまり吸着型酸化触媒58a,58bを再生温度300℃まで加熱するに要する時間のデータは、予め実験により採取されており、ここでは再生時間を10分間に設定した。
【0036】
次に、厨芥処理装置から発生する臭気ガスを本実施形態に係る脱臭装置を用いて脱臭する方法について図1及び図2に基づき説明する。まず、通常の運転状態においては、各触媒の温度は周囲雰囲気の温度と同温度(常温)となっている。このような状態下において、厨芥処理装置31の発酵槽38からの臭気ガスが脱臭装置の吸気口53内へファン52によって吸入されると、吸入された臭気ガスは、酸化触媒56部では悪臭成分が吸着されることなく通過し、ガス流路55を下流側へ流れ、下流側に直列に2つ配置してある吸着型酸化触媒58a,58bにより臭気ガスと水分が吸着され、吸着型酸化触媒58a,58bを通過すると殆ど臭気のない空気(処理ガス)となって排気口54から排出される。
【0037】
しかし、長時間運転しているうちに、吸着型酸化触媒58a,58bのガス吸着能力はやがて飽和に達してしまい、吸着能が低下する。この吸着型酸化触媒58a,58bの飽和状態は、排気口54内の排気ガス濃度を検知する臭気センサ64が所定濃度以上の臭気であることを検知することにより検出される。臭気センサ64により吸着型酸化触媒58a,58bの飽和状態が検出されると、脱臭装置は吸着型酸化触媒の再生運転制御に移行する。本実施形態に係る脱臭装置の吸着型酸化触媒の再生運転制御は、2とおりの手法により行うことができる。一つは脱臭装置の本体51の外部に設置してあるタイマ67によって、再生時間(10分間)を予め設定(固定)して行う方法であり、他の一つは制御装置内のタイマを利用して再生時間を吸着型酸化触媒の温度に対応させて設定(可変)して行う方法である。なお、再生時間可変方式による吸着型酸化触媒の再生運転制御の場合は、制御装置内に、再生運転開始時点の第2の温度センサ63の検出値に基づき吸着型酸化触媒58a,58bを再生温度300℃まで加熱するに要する時間を算出してタイマに設定する再生運転時間演算手段(図示せず)を設ける。以下、これら2とおりの手法により行う吸着型酸化触媒の再生運転制御について、それぞれ図3と図4を用いて図1及び図2を参照しながら説明する。
【0038】
再生時間固定方式による吸着型酸化触媒の再生運転の制御は図3に示す制御フローに従って行われる。まず、排気口54内の排気ガス濃度を検知する臭気センサ64が所定濃度以上の臭気であることを検知すると、酸化触媒56を加熱するための第1の石英管ヒータ57に信号が送られ、酸化触媒56の加熱が開始され、ファン52の運転が停止される。次いで、酸化触媒56の温度を検出する第1の温度センサ62により、酸化触媒56が活性温度300℃にまで加熱されたことが検知されると、吸着型酸化触媒58a,58bを再生温度300℃に加熱するための第2の石英管ヒータ59とタイマ67に信号が送られ、吸着型酸化触媒58a,58bの加熱が開始され、この加熱が予めタイマ67に設定されている時間(10分)持続される。この間、酸化触媒56側では最適温度制御が行われる。つまり、酸化触媒56を加熱する第1の石英管ヒータ57が第1の温度センサ62の検出値に基づいてON−OFF制御され、酸化触媒56の温度が上がり過ぎることが防止される。これにより、酸化触媒56は、タイマ67で設定されている10分間、活性温度300℃に保たれる。
吸着型酸化触媒58a,58bの加熱再生時に、吸着型酸化触媒58a,58bから脱着放出される臭気ガスと水分は、この加熱再生に先立ってファン52の運転が止められるため、自然対流で上方に移動し、その間に吸着型酸化触媒58a,58bと既に活性温度に加熱されている酸化触媒56にて分解除去され、厨芥処理装置31に戻される。特に、最下位置に配置されている吸着型酸化触媒58bから脱着放出される臭気ガスと水分は、その上方の吸着型酸化触媒58aと酸化触媒56により2段階に亘って分解除去されるため、悪臭成分がほぼ完全に分解除去される。仮に、最上位置に配置されている酸化触媒56での分解処理が不十分となっても、臭気ガスや水蒸気は厨芥処理装置31に戻すことになるので問題は発生しない。
また、酸化触媒56を加熱する第1の石英管ヒータ57と吸着型酸化触媒との間に遮蔽板61を設けて、第1の石英管ヒータ57の熱が吸着型酸化触媒に直接伝わるのを防ぐとともに、輻射熱等で影響がでる前に第2の石英管ヒータ59で吸着型酸化触媒を58a,58bを加熱するようにしているので、酸化触媒56が活性温度に加熱される前に吸着型酸化触媒58a,58bに吸着していた臭気ガスや水分が脱離してしまうのが防止される。
また、本体51は二種類の触媒が300℃に加熱されることから、その影響でかなり近い温度になるが、その周囲に付設した断熱材66によって厨芥処理装置31への影響が回避される。
吸着型酸化触媒58a,58bを加熱を開始してから10分経過後、換言すれば吸着型酸化触媒58a,58bが再生温度300℃まで加熱されると、タイマ67により第2の石英管ヒータ59及び第1の石英管ヒータ57の加熱が停止され、自然放熱で本体51内の温度が下がるのを待つ。本体51と断熱材66との間には通気壁65によって隙間が形成されているので、自然放熱で本体51内の温度が排気できる温度、例えば40℃まで下がるまでの時間が短縮される。
第2の温度センサ63により、本体51内の温度が40℃まで下がったことが検知されると、ファン52が再び運転を開始し、吸着型酸化触媒58a,58bの常温吸着による正常な厨芥処理装置からの臭気ガス除去処理を再開する。
以上は再生時間固定方式による吸着型酸化触媒の再生運転の制御についての説明であり、次に再生時間可変方式による吸着型酸化触媒の再生運転の制御について説明する。
【0039】
再生時間可変方式による吸着型酸化触媒の再生運転の制御は図4に示す制御フローに従って行われる。まず、排気口54内の排気ガス濃度を検知する臭気センサ64が所定濃度以上の臭気であることを検知すると、酸化触媒56を加熱するための第1の石英管ヒータ57に信号が送られ、酸化触媒56の加熱が開始され、ファン52の運転が停止される。次いで、酸化触媒56の温度を検出する第1の温度センサ62により、酸化触媒56が活性温度300℃にまで加熱されたことが検知されると、再生運転時間演算手段がこの時点での第2の温度センサ63にて検知された吸着型酸化触媒の温度に基づき吸着型酸化触媒58a,58bを再生温度300℃まで加熱するに要する時間を算出して制御装置内のタイマ(図示せず)に設定するとともに、吸着型酸化触媒58a,58bを再生温度300℃に加熱するための第2の石英管ヒータ59に信号を送り、吸着型酸化触媒58a,58bの加熱を開始させる。この加熱は制御装置内のタイマに設定された時間持続される。この間、酸化触媒56側では第1の石英管ヒータ57がON−OFF制御による最適温度制御が行われ、酸化触媒56は制御装置内のタイマに設定された時間の間、活性温度300℃に保たれる。
吸着型酸化触媒58a,58bの加熱再生時における、吸着型酸化触媒58a,58bから脱着放出される臭気ガスと水分の態様やその分解除去作用、厨芥処理装置31に対する熱影響防止作用等は、前述の再生時間固定方式による吸着型酸化触媒の再生運転の制御の場合と同様である。
吸着型酸化触媒58a,58bを加熱を開始してから制御装置内のタイマに設定された時間が経過すると、吸着型酸化触媒58a,58bは再生温度300℃まで加熱されているので、制御装置内のタイマにより第2の石英管ヒータ59及び第1の石英管ヒータ57の加熱が停止され、自然放熱で本体51内の温度が下がるのを待つ。
第2の温度センサ63により、本体51内の温度が排気できる温度(例えば40℃)まで下がったことが検知されると、ファン52が再び運転を開始し、吸着型酸化触媒58a,58bの常温吸着による正常な厨芥処理装置からの臭気ガス除去処理を再開する。
【0040】
この再生時間可変方式による吸着型酸化触媒の再生運転の制御においては、制御装置内のタイマを利用して、再生時間の設定を第2の温度センサ63にて検知される吸着型酸化触媒の温度に対応させて可変で行うため、吸着型酸化触媒の再生温度の管理を高精度に行うことができる。
【0041】
なお、前述の再生時間固定方式及び再生時間可変方式による吸着型酸化触媒の再生運転の制御においては、いずれも吸着型酸化触媒の温度が再生温度に達した時点で再生運転が停止されるようにしたものを例に挙げて説明したが、吸着型酸化触媒からの臭気ガスや水分の脱着放出をより完全に行わせるために、吸着型酸化触媒の温度が再生温度に達した後も、所定時間、第2の石英管ヒータ59を第2の温度センサ63の検出値に基づいてON−OFF制御し、吸着型酸化触媒を再生温度を保持した状態におくことは好ましい。
【0042】
実施形態2.
図5は本発明に係る脱臭装置の第2の実施形態の構成を示す縦断面図であり、図中、前述の第1実施形態の脱臭装置(図1)に相当する部分には同一符号を付してある。
【0043】
この実施形態に係る脱臭装置は、酸化触媒56の内部にこれを加熱する第1の石英管ヒータ57Aを、また吸着型酸化触媒58a,58bのそれぞれの内部にこれらを独立して加熱する第2の石英管ヒータ59A,59Bを、それぞれ組み込んで一体化したものであり、それ以外の構成は前述の第1実施形態の脱臭装置と同様である。
【0044】
この実施形態に係る脱臭装置においては、前述の第1実施形態の脱臭装置の作用、効果に加え、各触媒の加熱効率が向上し、それぞれの加熱時間の短縮化が図れるという利点がある。このため、吸着型酸化触媒の再生運転時間を短くすることができる。
【0045】
本発明による厨芥処理装置の脱臭方法及びこの方法に用いられる装置装置の効果について、排気口からの排出ガスの臭気を人の嗅覚による官能試験として三点比較式臭気袋法を用い、通気量がそれぞれ25、50、75L/min の場合における臭気濃度(臭いが感じなくなるまでの希釈倍率で表す)で測定した結果を比較例と共に表1に示す。
【0046】
【表1】
【0047】
比較例1は常時加熱型の酸化触媒方式、比較例2は紫外線光源を用いた光触媒方式の例である。表1より明らかなように、本発明による吸着型酸化触媒方式によれば、生ごみを分解させる微生物製剤に必要な大量の空気量にも対応して臭気濃度を低く抑えることができる。
【0048】
次に、吸着型酸化触媒単独の場合と、酸化触媒を併用してこれを予備加熱しておいた場合とで、吸着型酸化触媒の加熱を開始して臭気ガスと水分の分解および吸着型酸化触媒の再生を行った時間(1分、5分、10分、20分)経過後におけるそれぞれの臭気濃度の比較を表2に示す。
【0049】
【表2】
【0050】
表2より明らかなように、本発明のように酸化触媒を併用することによって、吸着型酸化触媒から脱離した未分解ガスの分解能が向上し、より消臭効果が顕著であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る厨芥処理装置の脱臭方法に用いられる装置の構成を示す縦断面図である。
【図2】バイオ式の厨芥処理装置に第1の実施形態に係る脱臭装置を取り付けた状態を示す説明図である。
【図3】第1の実施形態に係る脱臭装置における再生時間固定方式による吸着型酸化触媒の再生運転の制御工程を示す制御フロー図である。
【図4】第1の実施形態に係る脱臭装置における再生時間可変方式による吸着型酸化触媒の再生運転の制御工程を示す制御フロー図である。
【図5】本発明の第2の実施形態に係る厨芥処理装置の脱臭方法に用いられる装置の構成を示す縦断面図である。
【図6】従来の脱臭装置の第1例を示す断面図である。
【図7】従来の脱臭装置の第2例を示す断面図である。
【図8】従来の脱臭装置の第3例を示す断面図である。
【符号の説明】
31 厨芥処理装置、32 排気路、51 脱臭装置の本体、52 ファン、53 吸気口、54 排気口、55 ガス流路、56 酸化触媒、57,57A第1の石英管ヒータ(第1のヒータ)、58a,58b 吸着型酸化触媒、59,59A,59B 第2の石英管ヒータ(第2のヒータ)、61 遮蔽板、62 第1の温度センサ、63 第2の温度センサ、64 臭気センサ、65 通気壁、66 断熱材、67 タイマ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a deodorizing method for adsorbing and decomposing malodors generated during the processing of garbage by a garbage processing apparatus, and an apparatus therefor.
[0002]
[Prior art]
Garbage disposal equipment using microbial preparations aims to reduce the amount of garbage discharged and to make effective use of it by fermenting and composting garbage (garbage) discharged from home kitchens and various kitchens. Although developed for the purpose, the odor generated during the processing of garbage is a problem and it is difficult to place it indoors as it is. Moreover, even if it is placed outdoors, it may adversely affect the surroundings. For this reason, conventionally, various methods and apparatuses have been proposed for removing an odor generated during the processing of garbage by a garbage processing apparatus using an adsorption deodorant or a catalyst.
[0003]
6 to 8 show a conventional deodorizing apparatus mounted on a kitchen waste treatment apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-97559. FIG. 6 is a sectional view of a deodorizing apparatus using a particulate oxidation catalyst. FIG. 7 is a sectional view of a deodorizing apparatus using a plate-like oxidation catalyst, and FIG. 8 is a sectional view of a deodorizing apparatus using a photocatalyst.
[0004]
In the deodorizing apparatus using the granular oxidation catalyst shown in FIG. 6 (first conventional example), a main body 1 composed of a cylindrical container is vertically arranged, and a lower surface of the main body 1 is connected to an exhaust passage of a not-shown kitchen waste treatment apparatus. An odor
In such a case, the odor gas introduced from the
[0005]
In the deodorizing apparatus using the plate-shaped oxidation catalyst shown in FIG. 7 (second conventional example), a main body 11 composed of a cylindrical container is arranged horizontally, and a left end surface of the main body 11 is connected to an exhaust passage of a garbage disposal device (not shown). An odor
In such a case, the odor gas introduced from the
[0006]
In the deodorizing apparatus using a photocatalyst shown in FIG. 8 (third conventional example), a
In such a case, the odor gas introduced from the
[0007]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-154618 (fourth conventional example) discloses that after a component to be adsorbed (for example, a malodorous component, trimethylamine, methyl mercaptan, etc.) is adsorbed on a catalyst having an adsorption function, the catalyst is heated and adsorbed. In the method of desorbing components and catalyzing and decomposing by combustion, the components to be adsorbed are arranged so that the gas flows in the vertical direction, and when the adsorption process of the components to be adsorbed is performed, When the component-containing gas is introduced into the catalyst body from below by a fan, while the component to be adsorbed is desorbed and burned and decomposed, the temperature of the catalyst body is raised and the operation of the fan is stopped or the rotation speed of the fan is reduced. An adsorption / combustion decomposition method is disclosed in which a weak wind is caused by dropping the gas to prevent the components to be adsorbed from being released to the outside while not being burned.
In such a case, if the gas containing the component to be adsorbed is introduced from below the catalyst, the component to be adsorbed is adsorbed from the bottom of the catalyst to the top so that the adsorption concentration decreases gradually from above the catalyst. If there is, the adsorbed component is desorbed during the process of raising the temperature of the catalyst and naturally rises, and there is sufficient opportunity for the contact between the catalyst and the adsorbed component to be released from above the catalyst, and the adsorbed component remains unburned. Is to be avoided as much as possible.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the oxidation catalyst system (the first and second conventional examples), it is necessary to constantly heat the oxidation catalyst to the activation temperature when performing the deodorizing treatment. Further, a large amount of power is required for raising the temperature, and the exhaust temperature also increases. Therefore, in the oxidation catalyst system, the shape of the oxidation catalyst has to be reduced to some extent, but when the oxidation catalyst is reduced in size, in order to increase the deodorizing efficiency, the contact speed between the odor gas and the oxidation catalyst medium may be reduced. Airflow must be reduced as much as possible to improve thermal efficiency.
However, in a bio-type kitchen waste treatment device, aerobic microorganisms are used to minimize the generation of odor during fermentation. If the amount of exhaust is reduced, the amount of intake is inevitably suppressed, and the amount of oxygen is reduced. Since the anaerobic tomato can no longer be sufficiently activated, not only does the ability to decompose garbage decrease, but also the problem arises that anaerobic microorganisms proliferate and odor gases are more likely to be released.
[0009]
Further, in the photocatalyst method (third conventional example), not only is it necessary to constantly turn on the ultraviolet lamp on the photocatalyst to replenish the light energy, but also it is impossible to irradiate the entire photocatalyst with ultraviolet rays, and it Is difficult to remove efficiently.
[0010]
In addition, the odor gas from the kitchen waste treatment equipment is adsorbed and removed at normal temperature by an adsorption type oxidation catalyst, and the adsorption type oxidation catalyst is heated or regenerated periodically or irregularly. The adsorption / combustion decomposition method (fourth conventional example) is economical because it is not necessary to constantly heat the adsorption catalyst, but it decomposes and removes odorous gas desorbed and released by contact oxidation by raising the temperature of the adsorption oxidation catalyst. In this case, undecomposed odor gas is released.
Furthermore, since the adsorption capacity of the adsorption-type oxidation catalyst decreases as the temperature increases, the effect of adsorbing and removing the decomposed undecomposed odor gas cannot be expected much.
Furthermore, in the garbage processing apparatus, since the gas released from the garbage is considerably contained in the gas, it is difficult to take both the desorbed and released odor gas and the generated water vapor only with the natural convection structure. .
[0011]
In view of the above, the present invention can reduce the heating time at the time of heating and regeneration of the catalyst, save energy, and increase the amount of exhaust air to activate the microbial preparation. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for deodorizing a kitchen waste treatment apparatus that can sufficiently perform deodorization.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The method for deodorizing a kitchen waste treatment apparatus according to the present invention is characterized in that, when the oxidation catalyst activated by heating to a predetermined temperature is not heated, the odor gas from the kitchen waste treatment apparatus is supplied to the fan from the intake port above the gas flow path of the deodorization apparatus. The gas is passed through the oxidation catalyst, flows downstream of the gas flow path, is adsorbed and removed at room temperature by an adsorption-type oxidation catalyst downstream of the oxidation catalyst, and is then exhausted from the processing gas exhaust port below the gas flow path. Further, at the time of heating and regeneration of the adsorption-type oxidation catalyst, the oxidation catalyst is heated to the activation temperature by the first heater before the fan is stopped, and then the adsorption-type oxidation catalyst is heated and reproduced by the second heater. Then, the odor gas desorbed and released at the time of heat regeneration of the adsorption type oxidation catalyst is catalytically decomposed by the adsorption type oxidation catalyst and the oxidation catalyst heated to the activation temperature. . Further, the temperature of the oxidation catalyst is detected by the first temperature sensor, and a timer is linked to the first temperature sensor to optimize the oxidation catalyst by the first heater after the oxidation catalyst is heated to the activation temperature. The timer controls the duration of the temperature control, the regeneration operation control of the adsorption-type oxidation catalyst by the second heater, and the operation control of the fan. It is characterized by:
[0013]
Further, in the method for deodorizing a garbage disposal apparatus according to the present invention, the concentration of exhaust gas exhausted from the processing gas exhaust port is detected by an odor sensor, and the operation of the first heater for heating the oxidation catalyst is performed based on the detection result. Is controlled.
[0016]
Further, the deodorizing method of the garbage disposal device according to the present invention includes detecting the temperature of the adsorption-type oxidation catalyst at the time when the oxidation catalyst rises to the activation temperature with the second temperature sensor, and detecting the detected adsorption-type oxidation catalyst. Based on the temperature, calculate the duration of the optimal temperature control of the oxidation catalyst by the first heater and the regeneration operation control of the adsorption-type oxidation catalyst by the second heater after the oxidation catalyst is heated to the activation temperature, It is characterized in that the calculated duration is set in a timer.
[0017]
Further, the deodorizing method of the garbage disposal apparatus according to the present invention detects the temperature of the adsorption-type oxidation catalyst by the second temperature sensor, and restarts the operation of the fan when the temperature of the adsorption-type oxidation catalyst decreases to a predetermined temperature. Features.
[0018]
Further, the deodorizing device of the garbage disposal device according to the present invention includes an oxidation catalyst activated by heating to a predetermined temperature in a gas flow path connected to an exhaust passage of the garbage disposal device; For heating Quartz tube heater or ceramic tube heater A first heater, a fan for introducing odor gas from the kitchen waste treatment apparatus into the gas flow path when the oxidation catalyst is not heated, and an odor gas in the gas flow path drawn by the fan and passing through the oxidation catalyst at room temperature. An adsorption-type oxidation catalyst that adsorbs and removes by adsorption, and a method that heats the adsorption-type oxidation catalyst to a regeneration temperature Quartz tube heater or ceramic tube heater Second heater And It is a digit.
[0019]
Further, in the deodorizing apparatus of the kitchen waste treatment apparatus according to the present invention, the gas flow path is set up and down, and the oxidation catalyst is arranged above the adsorption type oxidation catalyst.
[0020]
Further, the deodorizing device of the garbage disposal device according to the present invention has a plurality of adsorption-type oxidation catalysts arranged in series at predetermined intervals.
[0021]
Moreover, the deodorizing device of the garbage processing apparatus according to the present invention is one in which the oxidation catalyst and the first heater, and the adsorption-type oxidation catalyst and the second heater are integrated.
[0023]
Further, in the deodorizing device of the garbage disposal device according to the present invention, the winding density of the coil inserted into the first and second heaters is set so that both ends are dense and the center is coarse. is there.
[0024]
Further, the deodorizing device of the kitchen waste treatment apparatus according to the present invention is provided with a shielding plate for thermally shutting off while securing a gas flow path between the first heater for heating the oxidation catalyst and the adsorption-type oxidation catalyst. Things.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, a method for deodorizing a kitchen waste treatment apparatus according to a first embodiment of the present invention and an apparatus used in the method will be described with reference to FIGS. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a deodorizing apparatus according to the present embodiment, FIG. 2 is an explanatory view showing a state in which the deodorizing apparatus of FIG. 1 is attached to a bio-type kitchen waste processing apparatus, and FIG. FIG. 4 is a control flowchart showing a control process of the regeneration operation of the adsorption-type oxidation catalyst, and FIG. 4 is a control flow diagram showing a control process of the regeneration operation of the adsorption-type oxidation catalyst by the variable regeneration time system.
[0026]
In FIGS. 1 and 2,
The
[0027]
In the deodorizing device, a
[0028]
A platinum-based
[0029]
On the downstream side (below) of the
[0030]
The first and second
[0031]
Below the
[0032]
A
[0033]
Further, an
[0034]
In addition, a
[0035]
An externally
[0036]
Next, a method for deodorizing odorous gas generated from a kitchen waste processing apparatus using the deodorizing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, in a normal operating state, the temperature of each catalyst is the same as the temperature of the ambient atmosphere (normal temperature). In such a state, when the odor gas from the
[0037]
However, during long-time operation, the gas adsorption capacity of the adsorption-
[0038]
The control of the regeneration operation of the adsorption-type oxidation catalyst by the fixed regeneration time system is performed according to the control flow shown in FIG. First, when the
At the time of heating and regeneration of the adsorption-
In addition, a shielding
Further, since the two types of catalysts are heated to 300 ° C., the temperature of the
When 10 minutes have elapsed since the start of heating the adsorption-
When it is detected by the
The above is the description of the control of the regeneration operation of the adsorption-type oxidation catalyst by the fixed regeneration time method. Next, the control of the regeneration operation of the adsorption-type oxidation catalyst by the variable regeneration time method will be described.
[0039]
The control of the regeneration operation of the adsorption-type oxidation catalyst by the variable regeneration time system is performed according to the control flow shown in FIG. First, when the
The modes of the odor gas and the moisture desorbed and released from the adsorption-
When the time set in the timer in the control device elapses after the heating of the adsorption-
When the
[0040]
In the control of the regeneration operation of the adsorption-type oxidation catalyst by the variable regeneration time method, the setting of the regeneration time is detected by the
[0041]
In the control of the regeneration operation of the adsorption-type oxidation catalyst using the fixed regeneration time method and the variable regeneration time method, the regeneration operation is stopped when the temperature of the adsorption-type oxidation catalyst reaches the regeneration temperature. However, in order to more completely desorb and release odorous gas and moisture from the adsorption-type oxidation catalyst, the adsorption-type oxidation catalyst is kept for a predetermined time even after reaching the regeneration temperature. It is preferable that the second
[0042]
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the configuration of a second embodiment of the deodorizing apparatus according to the present invention. In the figure, the same reference numerals are used for parts corresponding to the deodorizing apparatus (FIG. 1) of the first embodiment. It is attached.
[0043]
The deodorizing apparatus according to this embodiment includes a first
[0044]
The deodorizing apparatus according to this embodiment has the advantages of improving the heating efficiency of each catalyst and shortening the heating time of each catalyst in addition to the operation and effects of the deodorizing apparatus of the first embodiment. Therefore, the regeneration operation time of the adsorption-type oxidation catalyst can be shortened.
[0045]
Regarding the deodorizing method of the garbage disposal device according to the present invention and the effect of the device used in this method, the odor of the exhaust gas from the exhaust port was measured by a three-point comparison type odor bag method as a sensory test based on the sense of smell of a person. Table 1 shows the results of measurement at 25, 50, and 75 L / min at the odor concentrations (represented by the dilution ratio until no odor is felt) together with Comparative Examples.
[0046]
[Table 1]
[0047]
Comparative Example 1 is an example of an oxidation catalyst system of a constantly heating type, and Comparative Example 2 is an example of a photocatalytic system using an ultraviolet light source. As is clear from Table 1, according to the adsorptive oxidation catalyst system of the present invention, the odor concentration can be suppressed to a low level corresponding to the large amount of air required for the microorganism preparation for decomposing garbage.
[0048]
Next, in the case where the adsorption-type oxidation catalyst is used alone and the case where the oxidation-type catalyst is pre-heated in combination with the oxidation catalyst, heating of the adsorption-type oxidation catalyst is started to decompose odor gas and moisture and to perform the adsorption-type oxidation. Table 2 shows a comparison of the respective odor concentrations after the lapse of the time (1 minute, 5 minutes, 10 minutes, 20 minutes) during which the catalyst was regenerated.
[0049]
[Table 2]
[0050]
As is clear from Table 2, the use of the oxidation catalyst as in the present invention improves the resolution of the undecomposed gas desorbed from the adsorptive oxidation catalyst, and shows a more remarkable deodorizing effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an apparatus used for a deodorizing method of a kitchen waste processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state in which the deodorizing device according to the first embodiment is attached to a bio-type kitchen waste treatment apparatus.
FIG. 3 is a control flowchart showing a control step of a regeneration operation of the adsorption-type oxidation catalyst by a regeneration time fixing method in the deodorization apparatus according to the first embodiment.
FIG. 4 is a control flowchart showing a control process of a regeneration operation of the adsorption-type oxidation catalyst by a regeneration time variable method in the deodorization apparatus according to the first embodiment.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an apparatus used for a deodorizing method of a kitchen waste processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view showing a first example of a conventional deodorizing device.
FIG. 7 is a sectional view showing a second example of the conventional deodorizing device.
FIG. 8 is a sectional view showing a third example of a conventional deodorizing device.
[Explanation of symbols]
31 kitchen waste treatment apparatus, 32 exhaust path, 51 body of deodorizer, 52 fan, 53 intake port, 54 exhaust port, 55 gas flow path, 56 oxidation catalyst, 57, 57A first quartz tube heater (first heater) 58a, 58b adsorption type oxidation catalyst, 59, 59A, 59B second quartz tube heater (second heater), 61 shielding plate, 62 first temperature sensor, 63 second temperature sensor, 64 odor sensor, 65 Ventilation walls, 66 insulation, 67 timer.
Claims (10)
酸化触媒を通過してきたガス流路内の臭気ガスを吸着型酸化触媒により常温で吸着除去してからガス流路下方の処理ガス排気口より排気する工程と、
吸着型酸化触媒の加熱再生に先立ち酸化触媒を第1のヒータにて活性温度に加熱した後、ファンを停止させる工程と、
吸着型酸化触媒を第2のヒータにて加熱再生する工程と、
吸着型酸化触媒の加熱再生時に脱着放出される臭気ガスを該吸着型酸化触媒および活性温度に加熱された前記酸化触媒にて接触分解する工程と、
酸化触媒の温度を第1の温度センサによって検知するとともに、該第1の温度センサにタイマを連動させ、該酸化触媒が活性温度に加熱されて以後の、第1のヒータによる該酸化触媒の最適温度制御および第2のヒータによる吸着型酸化触媒の再生運転制御、ならびにファンの運転制御の、継続時間をタイマで制御する工程と、
を有することを特徴とする厨芥処理装置の脱臭方法。When the oxidation catalyst activated by heating to a predetermined temperature is not heated, the odor gas from the garbage disposal device is drawn in by a fan from an intake port above the gas flow path of the deodorization device, and is passed through the oxidation catalyst. Flowing down the road;
A step of adsorbing and removing the odor gas in the gas flow path that has passed through the oxidation catalyst at normal temperature by an adsorption-type oxidation catalyst, and then exhausting the same through a processing gas exhaust port below the gas flow path;
Heating the oxidation catalyst to an activation temperature with a first heater before heating and regeneration of the adsorption oxidation catalyst, and then stopping the fan;
Heating and regenerating the adsorption-type oxidation catalyst with a second heater;
A step of catalytically decomposing the odor gas desorbed and released at the time of heat regeneration of the adsorption-type oxidation catalyst with the adsorption-type oxidation catalyst and the oxidation catalyst heated to the activation temperature;
The temperature of the oxidation catalyst is detected by the first temperature sensor, and a timer is linked to the first temperature sensor to optimize the oxidation catalyst by the first heater after the oxidation catalyst is heated to the activation temperature. Controlling the duration of the regeneration operation control of the adsorption-type oxidation catalyst by the temperature control and the second heater, and the operation control of the fan by a timer;
A method for deodorizing a garbage disposal device, comprising:
該酸化触媒を活性温度に加熱するための石英管ヒータあるいはセラミック管ヒータからなる第1のヒータと、
厨芥処理装置からの臭気ガスを前記酸化触媒の非加熱時に前記ガス流路内に導入するファンと、
前記ガス流路内の前記酸化触媒よりも下流側に配置され、前記ファンにより引き込まれて該酸化触媒を通過してきたガス流路内の臭気ガスを常温で吸着除去する吸着型酸化触媒と、
該吸着型酸化触媒を再生温度に加熱するための石英管ヒータあるいはセラミック管ヒータからなる第2のヒータと、
を備えたことを特徴とする厨芥処理装置の脱臭装置。An oxidation catalyst arranged in a gas flow path connected to an exhaust path of the kitchen waste treatment apparatus and activated by heating to a predetermined temperature;
A first heater comprising a quartz tube heater or a ceramic tube heater for heating the oxidation catalyst to an activation temperature;
A fan for introducing odor gas from the kitchen waste treatment apparatus into the gas flow path when the oxidation catalyst is not heated,
An adsorption-type oxidation catalyst that is disposed downstream of the oxidation catalyst in the gas flow path and adsorbs and removes the odor gas in the gas flow path that has been drawn in by the fan and passed through the oxidation catalyst at room temperature,
A second heater comprising a quartz tube heater or a ceramic tube heater for heating the adsorption type oxidation catalyst to a regeneration temperature;
A deodorizing device for a kitchen waste treatment device, comprising:
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