产15万吨生物质秸秆生产基地可行性报告.docx

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产15万吨生物质秸秆生产基地可行性报告

年产15万吨生物质秸秆生产基地

可行性报告

总述

一、说明:

生物质能源-秸秆是指在农业生产过程中,收获了小麦、玉米、稻谷等农作物以后,残留不能食用的根、茎、叶等废弃物,是生物质资源的主要来源之一,农作物光合作用的产物一半在籽实中,一半在秸秆里。

我国是世界上最大的农业生产国,生物质能源样多量大,其中秸杆资源丰富,每年要产生各类作物秸秆7亿吨,其中40%未得到有效的处理和利用,不仅浪费了资源,而且还由于秸秆的露天焚烧,导致严重的大气污染,且火灾高温直接作用于地面,加重土壤板结,破坏土壤结构。

世界各国农作物秸秆的综合利用,主要集中在能源、饲料和肥料三个方面。

我国开展了秸秆开发利用,但综合利用水平比较低,政策还不完善,技术研发水平落后,研究与推广脱节,目前还有2亿多吨秸秆没有开发利用,已经利用的也是粗放的低水平利用。

进一步开发利用秸秆潜力巨大,它的价格只有玉米的几十分之一,生产成本低,不与粮争地,不与民争粮,增加了农民的收入,同时提供价廉、清洁的能源,帮助农民致富实现高产优质高效农业,对优化能源结构,促进我国经济社会可持续发展具有重要作用。

秸秆转化为能源潜力巨大,有效地开发秸秆资源对节能、环保效益更是不可低估。

眼下,农村即将进入夏收阶段,“秸秆能源”综合利用,也只是万里长征刚起步。

在能源、资源瓶颈日趋严峻的今天,变“废”为宝、化害为利,仍然任重而道远。

二、项目优点:

①可替代能源具有可持续发展性

采用秸秆高压连续闪爆预处理技术,生产天然气,为生物质能的规模化、工业化使用提供了最佳的途径,可有效替代燃煤、燃油锅炉和汽车的使用,

实现生物质资源高热值、高价值的向车载能源工业实用方向低成本科学转化,有利于减少石化能源的消耗,符合我国的能源发展战略。

②环境保护的包装需要

本技术可生产全生物降解树脂产品、无毒塑料、无毒食品包装袋、一次性卫生筷、快餐饭盒,能有效的解决“白色污染”,减轻了石化能源消耗对环境的污染,并能够有效避免秸秆随地焚烧所引起的空气质量恶化事件,促进了环保事业的发展。

③提高农民生活收入

本技术使动物饲料由粗放型转化为精细型利吸收的高营养型饲料,提高了秸杆利用率降低了饲养成本。

同时对随意丢弃或焚烧的秸秆成为商品能源,给农民带来直接增收,以每户农民耕种5亩地,每亩耕地产秸秆1吨,每吨秸秆销售350元计算,每户年可增加收入1750元,有利于提高农村地区人民生活水平。

④具有技术创新性

该技术生产过程简单,生产能力大,效率高,原料广泛易购,生产成本低,对仪器设备和操作人员素质的要求不高。

利用农业生物质能源使用的多种有效途径相结合,加强秸秆高能效低能耗转化,在新品种、新原料、新工艺、新设备等方面属国际领先。

⑤具有重要的社会效益和经济效益

本项目的实施实现了废弃能源的高效利用,又满足对环境无污染排放的要求,节能环保效益好,能增加农民的收入,为贫困地区提供价廉、清洁的能源,有效提高贫困地区的农民生活水平,对优化能源结构,促进我国经济社会可持续发展具有重要作用,意义非常重大,符合国家的能源和环保政策。

该项目通过秸秆高压连续闪爆预处理技术的使用,降低了原材料生产成本,提高了原材料的使用效率。

根据市场的需求,又通过生物质全生物降解树脂技术、无污染纸浆、生物质饲料技术的一点三面、合理分配、产品互补,坚持因地制宜和产业协调推进,强化产业间的有效对接,促进农业生物质能源产业和相关产业协调发展,创造好的经济效益。

三、项目生产工艺

不同的生物质-秸秆资源利用的方法,决定了项目是否具有可持续发展前途。

本项目采用一点三面的生产管理方式,即采用规模化的生物质-秸秆改性高温连续闪爆预处理技术及设备对生物质-秸秆进行统一预处理,处理后的原料根据市场需求来决定生产产品的种类,分为全生物降解树脂产品、生物质-秸秆污无染纸浆、生物质-秸秆饲料。

 

四、项目总投资及规划:

项目总占地200亩。

(总装机容量5500KVA)

原料堆场:

10亩(轻钢遮阳棚20个20米×100米300元/m2)

建筑面积:

32038m2

项目总投资约3.7亿元。

其中:

1.设备总投入:

8177万元

秸秆闪爆预处理生产设备投资3104万元;

秸秆全生物降解树脂生产线投资3342万元;

秸秆降解伴侣生产线投资1151万元;

秸秆高能饲料生产设备投资580万元;

2.项目流动资金:

20000万元;

3.项目征地资金:

3000万元;(每亩15万元)

4.基建投资:

6326万元;(每平方米1600元)

5.不可预见费:

200万元;

生产基地项目的建设期为36个月,计划投资3.7亿左右的人民币,建立一个生物质能源产业开发生产基地。

规模:

1、秸秆高压连续闪爆预处理年生产15万吨;

2、全生物降解树脂年生产3万吨;

3、秸秆纸浆年生产4.5万吨;

4、秸秆高效蛋白饲料年生产4.5万吨

5、降解伴侣年生产4.5万吨

生产基地分三个阶段实施。

l、第一阶段为项目基本建设期(18-24个月)。

项目建设征地:

(1)士地平整和土地勘探;

(2)厂区总体规划、厂房及建筑设计;

(3)厂区围墙、值班室及小区道路、给排水、供电、通信通气等线管建设;

(4)厂房、仓库、化验室、研发中心、科教中心(培训)建设;

(5)办公区、生活区、辅助设施、绿化等建设;

(6)展开招工、员工培训等工作。

2、第二阶段为设备安装、调试期(6-8个月,厂房建好就可安排此项工作)

(1)秸秆高压连续闪爆预处理设备

机组的安装调试、编组、定岗,维修后勤保障等:

(2)全生物降解树脂

机组的安装调试、编组、定岗,维修后勤保障等:

(3)无污染制浆

生产机组的安装调试、编组、定岗,维修后勤保障等:

(4)秸秆高效蛋白饲料

生产机组的安装调试、编组、定岗,维修后勤保障等:

(5)配电系统的安装调试:

水、电、气配合,原料、人员编组、定岗,维修后勤保障;

(6)物流系统的安装调试:

人员编组、定岗,维修后勤保障等:

(7)安全系统的安装调试:

人员编组、定岗,维修后勤保障等;

3、第三阶段为全面投产、生产运作准备期(3个月,基建、安装完成后安插).

(1)管理系统全部到位,检查自身存在的问题:

人员编组、定岗;

(2)全面复查生产系统:

人员编组、定岗:

(3)全面复查物流、采购系统:

人员编组、定岗;组建市场部:

人员编组、定岗;

(4)检查后勤保障系统:

人员编组、定岗;

(5)检查科研、实验室系统:

人员编组、定岗;检查安全系统:

人员编组、定岗:

(6)检查生产所有情况,包括各项制度、上岗员工到岗情况。

五、主要建筑物表

序号

建筑名称

建筑面积m2

层数

规格

备注

1

备料车间

3456

1

24*48*6

3个

2

闪爆制浆车间

3456

2

24*48*12

3个车间

3

反应釜车间

2304

2

24*48*12

2个

4

降解树脂车间

2304

1

24*48*6

2个

5

降解伴侣车间

2304

1

24*48*6

2个

7

高能饲料车间

2304

24*48*12

2个

8

锅炉房

500

2

9

泵房

100

1

10

原料库

2304

1

12*48*6

4个

11

成品库

2304

1

12*48*6

4个

12

备品备件库

1152

1

12*48*6

2个

13

办公及宿舍楼

7450

砖混

7m2/人

14

化验室

600

15

餐厅及澡堂

1000

1

16

消防池

300

1

17

其他

200

1

18

合计

32038

说明:

本项目新建的原料车间和制浆、造粒生产线分别单独布置,其中原料车间单层布置,制浆车间按两层布置,造粒车间单层布置。

锅炉房布置在下风向靠近闪爆车间。

生产工艺流程贯穿整个生产过程的始终,力求做到建筑布局合理,功能区分明确,再满足工艺流程的前提下,做到生产线路简捷、流畅。

减少能量消耗确保安全生产。

六、机构设置、人员配备

本公司实行董事会领导下的总经理负责制。

董事会代表股东大会,是企业生产经营管理的最高权力和决策机构,经理(或总裁)是日常生产经营活动的组织者和指挥机构。

1.董事会:

董事长1人、董事5人(含董事长)。

2.监事会:

负责人1人、成员3人(含负责人)。

3.总经理(或总裁)1人、副总经理(或副总裁)1人、

总工程师1人、总设计师1人、总经济师1人

4.职能管理部门设置:

办公室生产技术部财务部销售部物资供应部安保部

5.生产车间设置及人员

1)备料车间3个

2)闪爆制浆车间3个员工;144人(含管理人员)

3)全降解树脂车间2个员工:

108人(含管理人员)

反应釜车间2个

4)降解伴侣车间员工:

360人(含管理人员)

5)秸秆饲料车间员工:

185人(含管理人员)

6)锅炉房1个员工:

8人

7)原材料库员工:

10人

8)成品库及备件库员工:

8人

9)配电室(含维修工)员工:

12人

生产及管理人员共计:

850人(每人居住平均25m2),生产按三班作业。

6、人员来源

管理人员:

凡是机关管理人员除合作方委派参加管理人员及数额外,一律定规,建制招聘。

生产人员:

车间负责人及技术人员采取招聘,但必须具备有塑料行业工作实践五年以上,具有大专以上学历者担任车间主任及技术负责人;生产人员必须是具有同行业工作三年以上、35岁以下的人员;无同行业实践工作经历、必须具备专业技校以上、高中毕业以上学历者招募使用。

7、人员培训:

A、管理人员进行行业知识培训,管理规范培训,素质培训。

B、生产人员和生产管理人员进行行业技术培训,经考试合格后注册发证上岗。

C、公司每年均安排相应人员进行专业培训,储备人力资源,企业只有强大的人才队伍,才能保证企业的生命力和市场竞争力。

七、燃料动力及水暖原材料

1、本厂选用锅炉为20吨。

锅炉燃料为天燃汽,由离厂区最近的加汽站供应。

生产工作车燃料由定点油站供应。

2、电力:

项目投产后,总装机容量5500KVA,电网确保满足供电,本公司负责安装调试。

3、蒸汽:

本项目生产中所需要蒸汽,及生活取暖由本公司统一供给。

4、水:

本项目生产年需水量576万m3。

有供水部门确保满足供水。

5、公司只需建配电室、地表设施及地下给排水和通风管网。

6、材料供应:

主要材料是植物秸秆由当地供给。

八、用水量估算及水质、水压要求

序号

用水种类

水质

用水量m3/h

备注

小时最大

小时平均

1

闪爆制浆

新鲜水

20

16

2

生活用水

新鲜水

2

1

3

锅炉用水

新鲜水

20

15

4

不可遇见用水

新鲜水

3

1

5

合计

新鲜水

45

33

说明:

本项目生产运行可通过分布启动缓解供水压力,本设计供水能力拟按800m3/天。

车间进口压力:

0.25—0.3MPa。

水质要求:

符合饮用水标准

九、主要原材料、燃料年消耗指标

序号

名称

规格

单位

数量

备注

1

秸杆

含水15%

T

150000

2

万M3

576

含生活用水

3

KW.H

4000

4

天燃汽

万M3

1230

十、安全保护及废弃物综合利用

1.安全保护

a.生产车间按劳动保护条例对不同工种的工人配备劳保用品。

各传动设备都设安全防护装置,操作平台设置安全栏杆,锅炉压力容器按有关规定装压力表、安全阀及报警装置,并要定期检修。

b.消防严格执行国家防火技术规范,对易发生火灾工段,按防火等级选择建筑安装材料,使之符合防火规范,设计中考虑好安全疏散用安全门以及防火墙,总图设计中再不影响工艺生产流程的情况下注意防火间距,在厂区内外设消防栓,及各种灭火器。

c.对产生噪音和粉尘的车间有隔离间和防尘系统、工人休息室、更衣室、淋浴室等设施。

噪音排放标准执行GB12346—90《工业企业厂界噪声标准》。

d.车间工人要坚持定期体检,必须持有防疫部门健康合格证方能上岗操作。

e.本厂为一类防火单位,根据“建筑设计防火规范”GBJ16-87要求,室外同一时间火灾次数为一次,火灾延续时间4小时,室外消防水量60L/S,室内消防水量10L/S,合计70L/S,折合250m3/h,总消防水量1000m3,消防用水储存于厂区清水池中,车间消防管网及消防栓、灭火器保持完好畅

通。

2、.废弃物综合利用

a.锅炉房产生的炉渣,可做当地建筑材料或铺路使用。

b.废水,由于没有添加化学助剂可用做当地农田灌溉

c.根据发展的需要建立“低聚木糖”提取工厂,增加效益。

十一、预期经济效益:

项目

生产成本

(万/年)

销售额

(万元)

年净润

(万元)

投资回收期

(年)

秸秆闪爆制浆

9030

15000

3795

0.83

全生物降解树脂

37581

43500

2460

1.36

降解伴侣

11462

15750

2500

0.46

秸秆高效蛋白饲料

4796

5850

523

1.1

合计

62869

80100

9279

1(平均)

十二、项目风险

本项目属于环保植物能源产业项目,为国家政策鼓励性环保项目,本项目科技含量高,属于国家鼓励支持的循环经济、环保项目,通过市场调研、科研论证和政策论证,该项目不论是技术、市场还是国家产业政策,都具有较强的抗风险能力。

十三、综合经济评价

该项目的技术和设备均领先于国际水平,科技含量高,属当今环保热门高新技术项目,产品市场广阔,需求量大,市场竞争力强,该项目提纯后的余料经加工可成为优质生物饲料或进行再加工,可作为全降解塑料伴侣,其添加量可高达50%。

本项目可完成年产值8.01亿,年净利润9279万元,税收3420万元。

因此本项目投资收益率高、利润大、经济效益明显,属高附加值项目;项目启动快,投资回收期短,主付产品综合计算,当年可完全收回投资,属短、平、快项目。

第一章秸杆制浆

一、项目概述

我国是一个十四亿人口的大国,占地面积只有960万平方公里,假如每人每天产生1公斤垃圾再加上农作物秸秆焚烧、工业废弃垃圾,如果不治理我们的家园,我们的环境将是垃圾的海洋,为此保护环境刻不容缓。

中国是《京都议定书》的成员国,是清洁发展机制(CDM)项目潜力最大的发展中国家。

1998年中国政府成立了国家气候变化对策协议小组,它由国家发展计划委员会牵头,成员由国家计划委员会(SDPC)、国家经贸部(SETC)、科技部(MOST)、国家气象局(CMA)、国家环保总局(SEPA)、外交部、财政部、建设部、交通部、水资源部、农业部、国家林业局、中国科学院(CAS)以及国家海洋局。

根据京都协议的规定,参与的各国都有减排的二氧化碳的相关规定。

发达国家的企业碳排放量要远远超过规定的数额,而有些国家还达不到规定的碳排放量,所以为了解决这个问题,国际成立了买卖碳排放量的交易机构。

如果一个企业超额排放,可在这个市场上采购排放权,如果该企业排放超标又不去市场上购买的话,对该企业的罚款将达到40欧元/吨(2005-2007每吨40美元),而2008-2012年间,罚款将达每吨100欧元。

我国土地森林资源有限,木材短缺,用地紧张,对于100cm的杨木生长期需要4-5年,100cm的松木生长期需要15年,而对于一年生来源广泛的稻麦草、棉秆、玉米秆、甘蔗渣等各种植物纤维秸秆合理开发利用就有了很大的优势,使用本公司闪爆制浆技术可以生产全降解树脂、高能饲料、无污染造纸等,可以把有效资源合理循环利用,实现环保无污染。

通过合理的使用秸秆不仅可以保护有限的资源,而且也高效的利用现有的资源,有效的解决了我国资源缺乏问题,同时也增加了农民的收入。

由于秸秆的主要成分是由纤维素、半纤维素、木质素组成,随着水分的丧失,秸秆内物质发生一系列的变化,细胞壁变厚老化,粗纤维增加,木质素增多,直接使用不宜降解。

天然秸秆结构的复杂性决定了其直接被微生物降解转化是一缓慢的过程,其效率和速度都难以进入工业化生产,因此合理的预处理改性是秸秆纤维素转化应用的有效方法。

目前,通过我中心专家组经过近两年的研究实验,利用专用挤压高温处理设备,通过对物料的高温连续闪爆处理工艺,使处理后的秸秆外观明显改变,堆放体积缩小,梗状物减少,大部分都变成絮状物,膨松柔软,促使纤维素细胞撕裂,细胞壁疏松,从而改变了秸秆中粗纤维的整体结构和分子链的构造,纤维素分子断裂,木质素熔化,有利于微生物降解并提高了与其他物料的相溶性能。

利用电子显微镜观察发现,处理前秸秆细胞排列整齐,细胞结构完整,细胞壁(其主要成分为纤维素)裹着细胞内容物;处理后的秸秆细胞被破坏,细胞壁撕裂变为絮状纤维,细胞间距拉大,轮廓模糊,细胞内容物游离出来,极大的提高秸秆利用率和应用领域。

我公司通过对秸秆高压连续闪爆预处理技术的应用,生产出低价格、高质量的全生物降解树脂产品、无毒食品包装袋、一次性卫生筷、快餐饭盒、生产秸秆饲料、无污染制浆造纸、秸秆天然气等生产的主要原料,亦可广泛应用于抽丝织布,特别是利用秸秆纤维生产的快餐饭盒保温隔热效果好,强度高,制造工艺简单可靠,生产成本低,产品附加值高,使用后可自然生物降解,无毒无害,成为塑料材质制成的快餐饭盒的理想替代产品。

秸秆中的有机成分以纤维素、半纤维素为主,其次为木质素、蛋白质、氨基酸、树酯、单宁等。

由于秸秆纤维短、杂细胞多、硅含量高,传统纸浆生产工艺是通过原料削片机和除尘机进行原料处理,再进入蒸球或蒸煮器,同时加入大量烧碱长时间高温高压蒸煮,才能获得所需纤维,但造成木质素变性溶出多,导致蒸煮废液粘度高,颜色黑暗碱性含量高,回收十分困难。

在冲洗浓缩阶段又要加入大量清水进行浆料反复冲洗稀释,经离心筛选排渣出浆此过程产生大量废水和黑液对水资源造成严重的污染。

由于在制浆过程中使用化学手段污染大,排放的黑液难以治理,而污染问题长期得不到解决,因此国务院已下发文件,对未经废水治理的年产5000吨以下的造纸厂实行指令性关闭,

对造纸行业环保事宜从规划用地、企业规模、数量等方面加以严格控制,要求企业采取必要措施对污水进行净化处理,导致造纸企业生产成本大幅提高,全国数以千计的中小造纸厂被迫关闭,大量设备闲置,造成纸张价格大幅攀升。

有些企业被迫转入以废纸为原料进行再生纸生产,其它很多可做造纸原料的秸秆则贱做燃料,其浪费是巨大的。

若不从根本上改变现有制浆系统本身存在问题,以及大量产生难以净化的污水,很难想象今后对环境污染会产生什麽样的负面影响,而这些问题本公司生产的闪爆设备已经得到了很好的解决。

本技术利用丰富廉价的秸秆资源,不加任何化学药品进行秸秆闪爆制浆。

其方法开辟植物秸秆类清洁制纸浆,实现了造纸黑液化学污染物零排放,避免由于造纸生产给环境造成的污染。

该项技术的特点是科技含量高,设备技术先进,工艺流程简单,投资少,目前主要用于生产瓦楞原纸。

由于当前黑液污染无法解决,国家强行关停了相当一批小型造纸厂,现存的不少纸厂也因污染问题而面临停产的危机,无污染秸秆闪爆制浆造纸技术的应用,将彻底改变这种现状,使我国整个造纸行业发生重大变化,同时可盘活现已关停的数以千计的中小造纸厂,其应用前景十分广阔。

对既将倒闭的工厂无疑带来重新生存的希望,完全符合国际节

能减排创造环境友好的企业社会要求。

二、市场分析

我国是农业大国每年有7亿吨秸秆会被农民在田间白白烧掉,不但会产生100万吨的二氧化碳污染环境,热量也会白白流失。

使用闪爆机高效生产制浆,可直接用于生产瓦楞纸,节约保护有限的森林资源,可充分利用我国的农业资源。

发展生物质能源有利于解决“三农问题”、环境与资源问题。

可以解决农民焚烧桔杆带来的环境污染和资源浪费,焚烧1吨桔杆会生产1.3-1.5吨的二氧化碳,每年我国将近有7亿吨的农业资源都被当作废料随意燃烧掉;如果都利用在生物质能源的开发上,不但会给农民增加收入(市场一吨秸杆的收购价为150-300元),还可以减少大量的二氧化碳的排放保护了环境,利用农业现有资源,以达到能源的循环再利用。

发展非木材造纸制浆,和生物质能源的综合利用,不仅可以节约木材资源、水资源,煤炭资源,还可以减少二氧化碳的排放量,保护了环境和不可再利用的有限资源。

造福全人类,保护我们赖以生存的家园。

目前国内生产瓦楞纸的厂家有上千家,其中轻工业系统200多家,万吨以上规模的就有70余家,国内瓦楞纸现有生产能力约有700万吨,其中高强度瓦楞原纸约占1/10,即高强度瓦楞原纸的生产能力约为70万吨。

由于瓦楞纸本身的结构特点具有很高的强度和质量,是一种十分优良的包装材料。

三、国内需求状况

瓦楞原纸是重要的包装材料,主要用于制作瓦楞纸箱,用高强度瓦楞原纸制成的纸箱,对被包装物品起到更好的保护作用,可用于贵重物品和精密仪器的包装。

瓦楞原纸和箱板纸都属于包装纸,这两种产品的消耗比重(自给型国家)一般占总消费量的27-30%。

随着我国经济的高速发展,箱板纸和瓦楞原纸的消耗比重快速上升,由1990年18.3%,到1994年上升到28.8%,1995年为37.2%,我国2000年的消费总量是3400万吨,以38%的消费比重计,瓦楞原纸和箱板纸的消费量约为1300万吨,其中瓦楞原纸的消费量估计约为770万吨,市场缺口70万吨左右,需通过进口解决。

随着我国加入世贸组织,国内产品将大量参与世界市场流通,对包装用纸的需求量将会急速上升,若以我国现有年平均4%增长速度计,到2010年我国瓦楞纸需求量预计将达到1100万吨。

另一方面,国内瓦楞纸中低档产品占绝对比重,已远远不能满足生产高档纸箱的需求,随着国民经济的持续发展,中高强度瓦楞原纸在瓦楞纸产品种的比重将会逐步得到提高。

四、目前制浆造纸排水污染环境的状况

1、造纸黑液的成因

造纸厂按工序排出三股水,一是制浆蒸煮废液,通称造纸黑液;二是分离黑液后纸浆的洗、选、漂水,也称中段水;三是抄纸机上的白水,白水是可以处理后回用的。

中段水是黑液提取不完全所剩下的部分应占总量10%以内。

在黑液中所含的污染物占到了全厂污染排放总量的90%以上。

因此,黑液排放是造纸厂污染的主要根源。

2、黑液成份

造纸原料用的秸秆等原料,均含有纤维素、木质素和半纤维素(聚糖类)三部分,造纸仅取用其中的纤维素(约占40%),而其中约占25%的木质素与约占28%的半纤维素以及木糖、钾、氮、磷等物,则随黑液废弃,而黑液中所含的木质素和半纤维素以及木糖、钾、氮、磷等物质,在工、农业生产中都是有很高利用价值的。

而黑液中所含的烧碱等化学助剂则是污染环境的罪魁祸首。

五、解决制浆造纸排放污染的途径

目前我国造纸污染治理技术可概括力为两类:

一是碱回收技术,二是物化加生化技术。

碱回收技术投资大,另外,以秸秆等原料的制浆黑液硅含量高,碱回收率低,运行费用高于回收的碱,而且碱回收技术只能适合碱法制浆企业。

物化加生化技术是指加各种药剂进行沉淀、絮凝、气浮等物理及化学的方法加上活性污泥曝晒或厌氧发酵等生化处理的方法。

该类技术投资也较大,且占地面积很大,运行费用高,它既无任何经济效益,污染治理效果也不很理

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