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Lista de Exercícios 1 - Sistemas de Esgotos Sanitários - Marcos Baldin

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Lista de Exercícios 1 – Sistemas de Esgotos Sanitários
Curso: Engenharia Civil
Período: 9º
Turma: 2017-1 FN Turno: Noite
Disciplina: Sistemas de Esgotos Sanitários
Aluno: Marcos Alexandre Gomes dos Santos Baldin
Data: 04/04/2021
LISTA DE EXERCÍCIOS 
1. Como são constituídos os esgotos domésticos?
99,9% do esgoto doméstico é constituído por água. Apenas 0,1% é constituído por poluição, que se 
apresenta como compostos orgânicos (incluindo micro-organismos) e inorgânicos.
2. Que termo é utilizado para caracterizar o esgoto que chega e sai a alguma unidade da ETE? 
Entrada: Efluente Bruto ou Afluente
Saída: Efluente tratado
3. Quais são os parâmetros necessários para calculo da vazão média de esgoto a ser tratado nas 
ETEs?
A vazão média de esgoto a ser tratado é composta pela soma da vazão média doméstica com a vazão de 
infiltração e a vazão industrial pela seguinte equação:
 , onde:
P → Número de Habitantes (hab)
qpc → Consumo de água por habitante por dia (l/hab.d)
s/d → número de segundos em um dia de diagnóstico (86.400 segundos por dia)
R → Coeficiente de Retorno (quando não informado, adota-se o valor da NBR 9649:1986, de 0,8)
Qinf = vazão de infiltração
Qind = vazão industrial
Portanto, os parâmetros necessários são: P, qpc, s/d, R, Qinf e Qind
4. Conhecida a vazão média como podemos estimar a vazão máxima e mínima? Quais são os valores 
adotados para k1, k2 e k3? 
A vazão máxima é obtida com a fórmula: , sendo K1 o 
coeficiente do dia de maior consumo e K2 o coeficiente da hora de maior consumo. 
Adota-se K1 = 1,2 e K2 = 1,5. Portanto, 
A vazão mínima é obtida com a fórmula: , sendo K3 o 
coeficiente da hora de menor consumo. 
Adota-se K3 = 0,5. Portanto, 
5. Calcule as vazões máximas, de infiltração e a afluente a ser tratada na ETE conhecendo-se a 
população de 40.000 hab e uma per capita de 120 l/hab.d e uma extensão de rede coletora de 20 
km.
 → → 
 → 
Considerando-se taxa de infiltração de 0,05 (diâmetro da rede até 400 mm, elástica, NA abaixo do 
coletor e permeabilidade do solo baixa), bem como ausência de esgoto industrial:
 → → 
A vazão afluente, portanto é: → → 
6. Como se define DBO – Demanda Bioquímica de Oxigênio?
A Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) é a quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria 
orgânica por decomposição aeróbica que micro-organismos realizam em meio aquático.
7. Calcule a carga de DBO de entrada na ETE em KgDBO/d conhecida o DBO afluente (mg /l) no valor 
de 400 mg /l e a vazão de 90 l/s afluente a ETE.
Vazão diária: 
Carga em kg/l: 
Carga diária: 
8. Calcule de forma estimada, a carga de DBO de entrada diária na ETE em KgDBO/d conhecida a 
população de 40.000 hab e a carga orgânica de 54 g/hab.d
9. Como se define DQO – Demanda Química de Oxigênio?
A Demanda Química de Oxigênio (DQO) é a medida da quantidade de oxigênio consumido pela oxidação 
química da matéria orgânica. O teste de DQO é feito com uso de um agente oxidante forte (dicromato 
de potássio) em meio ácido (normalmente usando ácido sulfúrico).
10. Calcule a carga de DQO de entrada na ETE em KgDQO/d conhecida o DQO afluente (mg /l) no valor 
de 800 mg /l e a vazão de 90 l/s afluente a ETE.
11. Pesquise sobre o tema e defina “eutrofização” 
Eutrofização é o fenômeno de crescimento excessivo de algas e plantas aquáticas em função da 
descarga de efluentes enriquecidos de matéria orgânica, minerais e nutrientes em um corpo d’água. 
Geralmente isso ocorre como decorrência do despejo de resíduos líquidos oriundos de atividades 
humanas domésticas e industriais, dentre elas os esgotos e cargas de fertilizantes.
Uma das consequências da eutrofização é o esgotamento do oxigênio na água no processo de 
degradação bacteriana das algas, o que inviabiliza a sobrevivência da fauna local, primeiramente a 
aquática, mas também a terrestre que não consegue se dessedentar.
12. Qual a origem do fósforo presente nos esgotos domésticos? 
As principais fontes de fósforo nos esgotos são os detergentes e sabões, bem como despejos fecais.
13. Calcule a carga de fósforo de entrada na ETE em KgP/d conhecida o P afluente (mg /l) no valor de 
23 mg /l e a vazão de 70 l/s afluente à ETE.
14. Qual a origem do Nitrogênio presente nos esgotos domésticos?
As principais fontes de nitrogênio presente nos esgotos são as fezes, onde se encontram proteínas 
sendo degradadas, e a ureia, rica em amônia.
15. Calcule a carga de Nitrogênio de entrada na ETE em KgN/d conhecida o N afluente (mg /l) no valor 
de 55 mg /l e a vazão de 70 l/s afluente a ETE.
16. Como se calcula a eficiência de remoção das cargas tratadas nas ETEs?
A eficiência é calculada pela equação:
 , onde:
E = eficiência em percentual / Ci = Concentração do afluente / Ce = Concentração do efluente
Quanto maior a eficiência do tratamento, maior será o número resultante dessa relação. 
17. Conhecida a DBO afluente a uma ETE, no valor de 640 mg/l, e DBO efluente de 25 mg/l, calcule a 
eficiência do processo de tratamento relativo à remoção de carga de DBO.
 → → 
18. Calcule a vazão média de uma ETE em m3/s, a partir das seguintes informações: População 
atendida= 40.000 hab.; Cota per capita – QPC = 150 l/hab.d;Coeficiente de retorno – R = 0,80
 → → →
 → 
19. Existe outra forma de se obter a curto prazo a DBO de esgotos domésticos a partir de correlação 
com outros parâmetros analisados? Se sim, cite qual o parâmetro e como devemos proceder.
Sim. É possível obter a contribuição de DBO nos esgotos domésticos pela relação entre carga per capita 
e vazão per capita.
20. Busque na Conama 357 e DN 430 os limites de lançamento dos parâmetros dos esgotos sanitários 
em termos DBO, DQO, pH, temperatura, sólidos sedimentáveis, sólidos em suspensão.
• DBO 5 dias, 20°C, máximo de 120 mg/l
• QDO 
• pH entre 5 e 9
• Temperatura inferior a 40°C
• Sólidos sedimentáveis até 1 mg/l em teste de 1 hora em cone Inmhoff
• Sólidos em suspensão sob eficiência mínima de remoção de 20%, após desarenação.
REVISÃO
QUESTÃO N° 1 MÚLTIPLA ESCOLHA VALOR:2,0 NOTA:
O Decreto n.º 7.404/2010, que regulamenta a Lei n.º 12.305/2010, estabelece que a logística 
reversa é o instrumento de desenvolvimento econômico e social caracterizado pelo conjunto de 
ações, procedimentos e meios destinados a viabilizar a coleta e a restituição dos resíduos sóli-
dos ao setor empresarial, para reaproveitamento, em seu ciclo ou em outros ciclos produtivos, 
ou outra destinação final ambientalmente adequada.
Sobre a Lei nº. 12305/2010, relacione as colunas a seguir.
1. Logística reversa. 2. Reutilização. 3. Reciclagem.
( 1 ) Instrumento de desenvolvimento econômico e social caracterizado por um conjunto de ações, pro -
cedimentos e meios destinados a viabilizar a coleta e a restituição dos resíduos sólidos ao setor empre-
sarial, para reaproveitamento, em seu ciclo ou em outros ciclos produtivos, ou outra destinação final 
ambientalmente adequada.
( 3 ) Processo de transformação dos resíduos sólidos que envolve a alteração de suas propriedades físi -
cas, físico-químicas ou biológicas, com vistas à transformação em insumos ou novos produtos.
( 2 ) Processo de aproveitamento dos resíduos sólidos sem sua transformação biológica, física ou físico-
química.
A sequência está correta em
A) 1, 3, 2 B) 2, 1, 3 C) 3, 1, 2 D) 2, 3, 1 E) 1, 2, 3
QUESTÃO N° 2 MÚLTIPLA ESCOLHA VALOR:2,0 NOTA:
Em um efluente final de uma estação de tratamento de esgotos, foram realizadas análises de sólidos to -
tais, de acordo com os dados apresentados na tabela a seguir:
Amostra
Volume de amostra 
(mL)
Peso da cápsula
vazia (g)
Peso da cápsula após secagem na 
estufa a 104°C (g)
Efluente da Ete 200 20,1054 20,1299
Qual a concentração (em mg/L) de sólidos totais da amostra? (apresente o cálculo)
A 150,9 mg/L.
B 120,4 mg/L.
C 122,5 mg/L.
D 121,5 mg/L.E 130,0 mg/L.
 → 
 → → 
 → 
QUESTÃO N° 3 MÚLTIPLA ESCOLHA VALOR: 2,0 NOTA:
“Além do esgoto doméstico há outras fontes importantes de poluição orgânica das águas. Uma pode ser 
o lixo mal disposto que é arrastado pelas chuvas fortes. Os sedimentos de solos erodidos também têm 
matéria orgânica. Os dejetos animais não tratados também podem parar nas águas e têm potencial po -
luidor maior que esgoto humano. A indústria do álcool combustível pode gerar muita poluição. No cam -
po das indústrias as maiores fontes estão na indústria de alimentos, mas também em curtumes e fábri -
cas que manipula produtos animais.”
https://arnokayser.wordpress.com/2016/08/25/poluicao-organica-das-aguas/
Os parâmetros que retratam, de uma forma indireta, o teor de matéria orgânica em águas e esgotos 
são:
A DBO e COT (Carbono Orgânico Total).
B DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) e DQO (Demanda Química de Oxigênio).
C Nitrogênio e fósforo.
D Coliformes totais e fecais.
E Fósforo e surfactantes
https://arnokayser.wordpress.com/2016/08/25/poluicao-organica-das-aguas/
QUESTÃO N° 4 MÚLTIPLA ESCOLHA VALOR: 2,0 NOTA:
O esgoto doméstico é aquele que provém principalmente de residências, estabelecimentos comerciais, 
instituições ou quaisquer edificações que dispõem de instalações de banheiros, lavanderias e cozinhas. 
A respeito das características dos esgotos, a alternativa que melhor define o esgoto é:
A Os esgotos domésticos contêm aproximadamente 99,9% de água e apenas 0,1% de sólidos.
B A temperatura do esgoto sempre é inferior à das águas de abastecimento.
C Cerca de 70% dos sólidos no esgoto são de origem inorgânica.
D Os microrganismos mais importantes nos esgotos são os vírus pois são os responsáveis pela decom-
posição e estabilização da matéria orgânica.
E Os coliformes são utilizados como indicadores de poluição de um corpo hídrico, pois são organismos 
patogênicos presentes nas fezes humanas.
QUESTÃO N° 5 MÚLTIPLA ESCOLHA VALOR: 2,0 NOTA:
Em um efluente final de uma estação de tratamento de esgotos, foram realizadas análises de DBO (De -
manda Bioquímica de Oxigênio), de acordo com os dados apresentados na tabela a seguir: 
Amostra
Volume da 
amostra (mL)
Volume do 
frasco (mL)
OD inicial 
(mg/L)
OD final (mg/L)
EFLUENTE 4,0 300 7,5 3,5
Qual o valor mais provável da DBO do efluente?
A 150 mg/L.
B 250 mg/L.
C 300 mg/L.
D 350 mg/L.
E 400 mg/L.
 → → 
 → → 
QUESTÃO N° 6 DISSERTATIVA VALOR: 10,0 NOTA:
A substância mais habitualmente oxidada pelo oxigênio dissolvido em água é a matéria orgânica de ori-
gem biológica como a procedente de plantas mortas e restos de animais ou também esgotos. A deman-
da de oxigênio é um parâmetro que descreve a capacidade da matéria orgânica presente em uma amos-
tra de água em consumir oxigênio. Esta demanda pode ser descrita por dois parâmetros: a Demanda Bi -
oquímica de Oxigênio (DBO) e a Demanda Química de Oxigênio (DQO). DQO e DBO são usados como in -
dicadores de poluição aquática. 
A) Discorra sobre os parâmetros DQO e DBO, destacando suas diferenças e dando informações de como 
são determinados experimentalmente. (VALOR:3,0)
A matéria orgânica presente nos esgotos pode ser quantificada por métodos diretos – por exemplo, o 
Carbono Orgânico Total (COT) – e por métodos indiretos, nos quais se encontram o método da 
Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) e o método da Demanda Química de Oxigênio (DQO).
Sobre o parâmetro DBO – Demanda Bioquímica de Oxigênio
O DBO mede a quantidade de oxigênio consumido por microorganismos para oxidar biologicamente os 
compostos orgânicos presentes em uma amostra. Normalmente se utiliza o método de incubação por 5 
dias a 20°C de uma amostra do efluente de entrada e do efluente de saída da estação de tratamento 
(ETE).
Com uso do Kit de Oxitop, composto por frascos, oxímetros e bandeja agitadora, as amostras são 
deixadas em uma incubadora à temperatura constante de 20°C por um período de 5 dias. Os oxímetros 
são zerados no início do teste e verificados ao final, quando apresentam a quantidade de dissolvido nas 
duas amostras de efluentes. 
O oxigênio dissolvido (OD) das amostras é consumido pelos microrganismos presentes durante seu 
processo aeróbico de digestão, ou degradação, da matéria orgânica disponível. Portanto, uma amostra 
com maior concentração de matéria orgânica (alimento dos microorganismos), como o efluente não 
tratado de entrada, apresentará maior consumo de oxigênio do que a amostra com efluente tratado, 
que contém menor concentração de matéria orgânica disponível. 
A diferença de OD entre estas amostras é o parâmetro utilizado na medição da eficiência de uma ETE.
Algumas particularidades do método são:
• O processo é interrompido ao quinto dia. Portanto, descarta-se a medição de degradação da 
matéria orgânica até seu esgotamento, o que pode variar de amostra para amostra. Portanto, 
para finalidade de padronização, a incubação deve ser feita obrigatoriamente em período de 5 
dias. Semelhantemente, para padronização, a temperatura é mantida em exatos 20°C na 
incubadora. 
• A ausência de luz na incubadora impede o crescimento de algas, que poderiam interferir na 
dissolução de oxigênio no frasco.
• A amostra deve ser colocada na incubadora em um período máximo de 24 horas após sua 
coleta.
• No período de 5 dias somente matéria orgânica facilmente biodegradável é digerida. Moléculas 
mais complexas (com dupla e triplas ligações ou cadeias fechadas) não são digeridas pelos 
microrganismos preferencialmente, mas somente quando o meio já não possui moléculas mais 
simples a se consumir.
• A unidade de medida do teste de DBO é miligramas de oxigênio por litro de efluente (mg/l).
Sobre o parâmetro DQO – Demanda Bioquímica de Oxigênio
A Demanda Química de Oxigênio (DQO), diferentemente do método DBO, mede-se não a diferença na 
quantidade de oxigênio nas amostras, mas a diferença na quantidade consumida do agente fortemente 
oxidante Dicromato de Potássio em meio ácido (normalmente ácido sulfúrico concentrado). Entretanto, 
esse consumo está relacionado ao consumo de oxigênio na biodegradação da matéria orgânica, de tal 
forma que a unidade de medida do teste de DQO é também mg/l.
Uma das maiores vantagens do método DQO, em relação ao DBO 5,20, é a rapidez com que ele é 
realizado. Enquanto o teste DBO demora 5 dias, o teste DQO se completa em, no máximo, 4 horas.
Outra característica desse método é que ele não depende de microrganismos para ser realizado. O 
Dicromato reage com a matéria orgânica e não difere complexidade de moléculas. Ele reage com a 
matéria biodegradável e com a não biodegradável igualmente.
Por medições de grande amostragem (muitos testes em um longo período de tempo), a relação entre 
DQO e DBO em esgotos domésticos é de aproximadamente 2:1. Portanto, se um teste de DBO 
apresenta certo valor, pode-se esperar que um teste de DQO da mesma amostra apresente o dobro 
desse valor.
Ambos os métodos são utilizados no monitoramento das ETEs. O DQO é realizado diariamente, durante 
os dias em que o DBO é incubado. Então o DBO é utilizado para consolidar o conhecimento dos dados 
fornecidos pelo outro método.
B) Qual a principal dificuldade em relação às informações fornecidas pelo índice DQO? Por que o valor 
de DQO é, em geral, maior que o valor de DBO para a mesma amostra? (VALOR: 3,0)
O teste DQO superestima os valores de oxigênio dissolvido (OD), por oxidar tanto a matéria orgânica 
biodegradável quanto a fração inerte. Para uma mesma amostra, o valor de DQO é maior do que o de 
DBO porque o teste reage com muito mais matéria orgânica do que os microrganismos no DBO. No 
DBO, os microrganismos só consomem moléculas mais complexas quando há escassez das moléculas 
mais simples. Por isso, ele retrata melhor o processo biológico que ocorre na ETE. 
Já o DQO realiza uma reação química não seletiva em relação às moléculasda matéria orgânica, e 
oxidam até constituintes inorgânicos da amostra, de forma diferente do processo que ocorre nos 
tanques da ETE. Isso exige que os operadores da estação façam correções de valores.
C) Quais podem ser as consequências para um corpo d’água que apresentar uma DBO ou DQO muito 
alta e não ter uma aeração constante? (VALOR: 4,0)
Valores altos de DBO e DQO indicam presença de grandes volumes de matéria orgânica no efluente. Se 
esse efluente for despejado no corpo d’água, o saturará de nutrientes que promoverão a eutrofização 
desse corpo. Com a eutrofização vêm danos ambientais como a diminuição e até extinção da fauna 
aquática e terrestre que dependa daquela água, o aumento do mau odor e da proliferação de pragas. 
QUESTÃO N° 7 DISSERTATIVA VALOR: 5,0 NOTA:
Observe a figura abaixo com dados do saneamento segundo o Instituto trata Brasil:
O Senado aprovou um novo marco legal de saneamento básico, que ainda depende da sanção do presi -
dente para virar lei. O tema é polêmico e divide opiniões.
Defensores do projeto vêem nele uma forma de atrair investimentos privados para levar água e esgoto a 
toda a população, melhorar a qualidade do serviço e estimular a retomada da economia. Por outro lado, 
críticos afirmam que a privatização deve encarecer a conta de água, e que regiões periféricas não serão 
atendidas, porque dariam pouco ou nenhum lucro às empresas do setor.
Avaliando os dados do Instituto Trata Brasil e a perspectiva do marco do saneamento elabore 
uma dissertação acerca das informações abordando a sua opinião sobre o tema apresentado.
No infográfico apresentado, do Instituto Trata Brasil, pode-se observar algumas características do 
saneamento básico no país: 
As perdas de água na distribuição são altas no Brasil. Aproximadamente 40% da água tratada se perde, e 
esse cenário praticamente permanece o mesmo entre 2011 e 2017;
No período, houve crescimento de 1,1% no atendimento à população com água tratada. Este 
crescimento pode parecer pequeno, a princípio, mas deve-se considerar que ao mesmo tempo houve 
crescimento populacional no país de 197,3 milhões de habitantes em 2011 para 207,7 milhões em 2017. 
Portanto, houve aumento concomitante de 5% da população.
Nos anos de 2011 e 2017, o montante de investimento no setor foi o mesmo: R$ 10,9 bilhões. O gráfico 
não apresenta a progressão histórica dos investimento nesse intervalo de tempo. Entretanto, deve-se 
considerar que o país sofreu forte crise econômica a partir de 2015, culminando com o impeachment da 
presidente da república em 2016, empresas entrando em falência por todo o país e um número 
impressionante de 13 milhões de desempregados. Portanto, o crescimento da população atendida sob 
essas condições pode ser considerado um importante avanço.
Pode-se inferir características positivas e negativas do saneamento no Brasil a partir do infográfico. 
Entretanto, o Novo Marco Regulatório do Saneamento, Lei Federal 14.026/2020 sancionada pelo 
Presidente da República em 15/07/2020, tornou-se o novo instrumento de ampliação desse 
atendimento à população, atualizando e alterando diversas leis referentes às condições estruturais do 
saneamento básico.
Dentre as principais alterações promovidas pelo novo marco, destacam-se a atribuição à Agência 
Nacional de Águas e Saneamento Básico (ANA) a competência para normatizar e regular os serviços 
públicos de saneamento básico, bem como a autorização à União para participar de fundo com a 
finalidade exclusiva de financiar serviços técnicos especializados.
O novo marco trata das diretrizes nacionais para o saneamento básico e dispõe sobre regras para 
alocação de recursos públicos federais e os financiamentos com recursos da União;
Ele promove:
• Universalização do acesso ao saneamento básico e proteção do meio ambiente;
• Licitação pelas prefeituras para contratação dos serviços de agências estatais ou de empresas 
privadas;
• Fim dos lixões até 2024; 
• Normatização e regulação pela ANA, em vez de mais de 50 agências independentes.
O principal objetivo é possibilitar a universalização dos serviços, prevendo, como principais diretrizes, a 
uniformização regulatória do setor e a prestação regionalizada do serviço, como instrumento para 
garantir a sua sustentabilidade econômico-financeira.
Com a implantação do novo marco legal as empresas estatais de água e esgoto poderão renovar os 
contratos vigentes firmados com os municípios sem licitação, por até 30 anos. Isso protege os 
investimentos feitos por estas agências nos últimos anos, mas também pode ser uma porta para ações 
ilícitas entre estas estatais e os administradores municipais, que poderão receber benefícios ilícitos para 
realizar esta contratação em detrimento de se realizarem licitações para contratar a iniciativa privada.
Os contratos de saneamento deverão conter metas que garantam o atendimento de 99% da população 
com água potável e 90% com coleta e tratamento de esgotos até o fim de 2033.
Os novos contratos, decorrentes da licitação, estarão condicionados à comprovação da capacidade 
econômico-financeira para atingir essas metas.
Municípios menores poderão se unir em bloco para garantir a viabilidade econômico-financeira de um 
projeto.
Dentre as possíveis vantagens do Marco Regulatório estão:
• Redução dos custos anuais com saúde;
• Revitalização das bacias hidrográficas, conservação do meio ambiente e redução das perdas de 
água;
• Tentativa de eliminação dos Lixões;
• Instituição do modelo de Blocos de Municípios;
• Regulação do Setor em âmbito nacional;
• Trabalho da iniciativa privada sob um conjunto de indicadores de desempenho fiscalizados pelo 
Poder Público.
O Novo Marco Regulatório do Saneamento promove, portanto, a ampliação da participação da iniciativa 
privada e a promoção de novos investimentos para o setor, especialmente com a modalidade de 
Parceria Público-Privada.
QUESTÃO N° 8 DISSERTATIVA VALOR: 10,0 NOTA:
Considere os dados de um sistema de esgotamento sanitário:
 Vazão média : 0,5 m3/s
 Cota per capta: 120 L/hab.d
 Extensão de rede: 20 km
 K1=1,2; k2= 1,5; k3= 0,5
 Coeficiente de Infiltração: 0,5 L/s.km
 Concentração de DBO afluente: 250 mg/L
 Eficiência do tratamento: 70%
 Coeficiente de retorno: 80%
 Vazão industrial: 2,0 L/s
Pede-se:
A Vazão máxima e mínima (em L/s) (VALOR: 3,0)
 → 
 → → 
 → → 
B Vazão de infiltração do sistema de tratamento. (em L/s) (VALOR: 3,0)
 → → 
C Vazão total (em L/s) que chega à Estação de Tratamento de Esgotos considerando a vazão mé -
dia. (VALOR: 3,0)
 → → 
D População (em habitantes) atendida para a vazão média. (VALOR: 3,0)
 → → 
 → 
E Considerando a eficiência do tratamento qual a concentração de DBO será lançada no corpo re -
ceptor? Atende à legislação? Copam 01/08 (VALOR: 3,0)
 → 
 → → 
Apesar de não atender à legislação, por exceder o valor máximo de concentração de 60 mg/l, é aceitável 
poque apresenta eficiência de redução do DBO superior à exigida pela legislação, de 60% em uma 
medição e de 70% como média anual.

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