TW201338841A - 過濾濃縮脫水裝置 - Google Patents

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Abstract

一種過濾濃縮脫水裝置，包含一過濾本體、一支撐結構、一固體收集裝置以及一擠壓裝置，過濾本體具有相對之一第一面與一第二面，過濾本體係由一過濾層與一吸收層構成，過濾層相對於設有吸收層之一面為第一面，吸收層相對於設有過濾層之一面為第二面，第一面係提供置放固液體混合物，固液體混合物所含之液體係由過濾層流入吸收層，固液體混合物所含之固體係被阻隔於第一面，支撐結構係用以支撐過濾本體，且過濾本體定位於支撐結構上，固體收集裝置係用以收集第一面之固體，擠壓裝置係用以擠壓吸收層，以將吸收層所吸收之液體擠壓出吸收層。

Description

過濾濃縮脫水裝置
本發明係有關於一種過濾濃縮脫水裝置，尤指一種將過濾本體固定設置，可節省幫浦運作所耗費之能量之過濾濃縮脫水裝置。
按，污水處理系統後段須將污泥從廢水中分離出來，同時加以脫水乾燥進行最終妥善處理。例如，微藻類培養於液體中，採收處理時須進行固液分離及濃縮乾燥處理後再進行利用。因此污水中污泥分離及藻類採收，其製程中處理設備、處理成本，及最終處理與再利用方式等，是一項非常關鍵且操作費用昂貴之作業方式。
目前污水處理系統常應用之濾帶式脫水機，其驅動方式係利用兩條濾帶應用馬達帶動，其脫水方式係應用兩條或三條單層濾帶，將固體物經由濾帶擠壓或真空脫水，濾布清洗方式係應用高壓及大量清水清洗濾布，加壓方式係經由多組滾輪加壓或由兩組濾布經由滾輪排列進行擠壓，將固體物中的水擠出並穿透濾層。後續再以清水自濾布反方向沖洗防止阻塞，不但耗用大量清水及能源，也無法完全清除乾淨，因此逐漸降低脫水效率而須更換。而傳統帶濾機操作時，同時間僅有約40%濾帶作用，其餘約60%濾帶面積閒置，僅有移動運轉，卻無脫水作用。而且傳統濾帶作用方式將固體液體一併移動及擠壓，因此耗能極高。同時濾帶必須經由多道擠壓與大角度反轉拉扯，降低濾帶使 用壽命。其次，濾帶式脫水設備若無壓力或真空過濾裝置，則過濾速度慢，且只適合用於固體顆粒較大的固液體混合物，無法適用於細緻的微藻採收穫濃縮產業。
再以微藻採收穫濃縮產業為例，亦可以機械離心式方式採收，其驅動方式係利用馬達直接高速帶動離心機，其脫水方式係應用固/液體比重不同與離心力作用分離，無濾布不需清洗，加壓方式係高速旋轉離心力作用，機械離心式設備初設成本及操作成本均高，且操作時產生噪音污染等主要缺失。另外如應用薄膜分離方式，雖能達到藻液濃縮目的，但是處理量小，設備貴，薄膜易堵塞，反沖洗及更換費用高，因此無法普遍應用。
習知技術揭示，過濾脫水系統進行改良，但是上述技藝仍未跳脫傳統濾帶式脫水方式，換言之，由於必須驅動承載有固液體混合物之濾帶前進，且濾帶必須承受滾輪或滾軸之拉力，因此，上述專利仍存在有耗能高且濾帶耗損二大問題，而習知專利或公開文獻中，並未見可解決過濾脫水裝置耗能高且濾帶耗損等問題之相關技術手段，多數過濾設備只能應用機械強度大的濾帶材料，降低了濾材可選擇性，也增加成本。
有鑑於習知技術之缺失，本發明提出一種過濾濃縮脫水裝置，將過濾本體固定設置，可大幅降低耗能，提高處理負荷，且係採用利用自然毛細原理吸水，具有可過濾固體及吸收液體雙重特性之過濾本體，不需要使用高速轉動 的幫浦進行加壓或抽真空加速過濾，可節省幫浦運作所耗費之能量及成本。
為達到上述目的，本發明提出一種過濾濃縮脫水裝置，包含：一過濾本體，其具有相對之一第一面與一第二面，該過濾本體係由一過濾層與一吸收層構成，該過濾層相對於設有該吸收層之一面為該第一面，該吸收層相對於設有該過濾層之一面為該第二面，該第一面係提供置放固液體混合物，該固液體混合物所含之液體係由該過濾層流入該吸收層，該固液體混合物所含之固體係被阻隔於該第一面；一支撐結構，係用以支撐該過濾本體，且該過濾本體係定位於該支撐結構上；一固體收集裝置，係用以收集該第一面之該固體；以及一擠壓裝置，係用以擠壓該吸收層，以將該吸收層所吸收之液體擠壓出該吸收層。
為使 貴審查委員對於本發明之結構目的和功效有更進一步之了解與認同，茲配合圖示詳細說明如后。
以下將參照隨附之圖式來描述本發明為達成目的所使用的技術手段與功效，而以下圖式所列舉之實施例僅為輔助說明，以利 貴審查委員瞭解，但本案之技術手段並不限於所列舉圖式。
請參閱第一圖所示，本發明所提供之過濾濃縮脫水裝 置，包含一過濾本體10、一支撐結構20、一固體收集裝置30以及一擠壓裝置40。
請參閱第二圖所示，過濾本體10係由一過濾層11與一吸收層12構成，過濾層11相對於設有吸收層12之一面為第一面13(亦即過濾本體10之頂面)，吸收層12相對於設有過濾層11之一面為第二面14(亦即過濾本體10之底面)，第一面13係提供置放固液體混合物。本發明之支撐結構20(第二圖斜線標示)係用以支撐過濾本體10，且過濾本體10係定位於支撐結構20上，支撐結構20之材質沒有一定限制，能夠穩固支撐過濾本體10即可，例如可以採用具有剛性之金屬材料。過濾層11具有多數個第一孔洞111，吸收層12具有多數個第二孔洞121。第一面13係提供置放固液體混合物，第一孔洞111之孔徑小於固液體混合物中之固體9A之尺寸。
必須說明的是，本發明申請人於2009年12月15日提出一中華民國發明專利申請案「過濾結構及過濾方法」(申請號098142841)，該案並於2011年6月16日公開(公開號201119726)。該案揭露一種過濾結構，其包括一第一多孔層以及一第二多孔層。將該過濾結構應用於過濾固液體混合物時，位於上層之第二多孔層之孔洞由於孔徑小，因此可阻隔及回收固體物質，而位於下層之第一多孔層之孔洞孔徑較大，可應用毛細管物理現象之吸引力，將液體吸附，而後再利用擠壓方式擠壓位於下層之第一多孔層，將第一多孔層所吸附之液體擠壓出。於擠壓過程中，被攔阻在第二多孔層之濾渣會藉著反覆施壓與釋壓的推擠作用而 鬆動去除，達到逆洗的效果，因此能減緩濾孔堵塞的狀況，並提升過濾結構的使用週期。
本發明之過濾本體10即採用上述「過濾結構及過濾方法」一案所揭露之過濾結構。本發明過濾本體10之過濾層11與吸收層12所具有之第一孔洞111與第二孔洞121之孔徑依實際所需過濾之固液體混合物之種類而設計。以活性污泥為例，可使用0.5μm以下的直徑，混凝處理過的活性污泥可使用100μm以下的直徑，微藻採收可使用50μm以下的直徑。而吸收層12的孔徑可介於過濾層11的孔徑至0.457cm之範圍內。過濾層11之材質可包括聚合物，例如聚乙烯醇(PVA)、聚醚碸、三醋酸纖維素、聚丙烯纖維、聚氯乙烯，或可包括其他合適的多孔性纖維素(例如再生纖維素)或陶瓷。吸收層12的材料可包括聚合物，例如聚乙烯醇(PVA)、聚氨脂、聚丙烯酸、聚丙烯醯胺、聚乙烯、聚苯乙稀或其他合適的泡棉材料，或可包括其他合適的吸水材料，例如不織布或(人造)纖維。
請參閱第二圖所示，將固液體混合物置放於本發明之過濾本體10上，由於第一孔洞111之孔徑小於固液體混合物中之固體9A之尺寸，因此固液體混合物中的固體9A可以被阻擋於過濾層11上，而固液體混合物中的液體9B會因為重力以及吸收層12之毛細作用而下降，並被吸收於下層之吸收層12，為使液體9B可快速地流入吸收層12，第二孔洞121之孔徑以大於第一孔洞111之孔徑為佳。本發明所採用之過濾本體10利用自然毛細原理吸水，具有可過濾固體及吸收液體之雙重特性，不須外力可達固液分離， 不需要使用高速轉動的幫浦進行加壓或抽真空來加速過濾，因此可以節省幫浦運作所耗費之能量及成本。
請參閱第三圖所示，其顯示之支撐結構20A(第二圖斜線標示)係穿設於過濾本體10，支撐結構20A具有第三孔洞21A，第三孔洞21A之孔徑大於第一孔洞111及第二孔洞121之孔徑，因此液體9B可以由第一孔洞111順利通過第三孔洞21A再流入第二孔洞121。本實施例在於說明本發明之支撐結構之型態，以及支撐結構與過濾本體結合之結構，都沒有一定限制，支撐結構能夠穩固支撐過濾本體，且過濾本體能夠被定位於支撐結構即可，例如第二圖之支撐結構20係設置於過濾本體10底部，第三圖之支撐結構20A係穿設於過濾本體10之過濾層11與吸收層12之間，除此之外，亦可將支撐結構20A穿設於過濾層11或吸收層12，或可將支撐結構設置於過濾層11頂部，換言之，由於支撐結構具有較大之孔洞，因此無論支撐結構設置的方式為合，都不會妨礙固體9A沉積或液體9B的流動。此外，由於本發明之支撐結構之形式與材質不限，可採用具有剛性之金屬材料，因此支撐結構可設置為一機台或機殼之態樣，可提供過濾本體具有更高的穩定性。此外，第二圖與第三圖之支撐結構20、20A可以結合為一體。
請參閱第一圖與第二圖所示，本發明之固體收集裝置30係用以收集第一面13之固體9A，固體收集裝置30包括至少一刮刀31，於本實施例中，刮刀31係設置於一循環式軌道32，且相對設有二刮刀31，循環式軌道32可由鏈條、齒輪及馬達組成，循環式軌道32具有相對二折返位置 321、322、由循環式軌道32驅動刮刀31平行於一第一方向F1移動，且當刮刀31移動至循環式軌道32之折返位置321時，可以折返移動，亦即與第一方向F1相反之方向移動(循環式軌道32上方之軌道)，當刮刀31再移動至循環式軌道32相對之另一折返位置322時，可再折返並平行於第一方向F1移動，如此循環轉動，當循環式軌道32下方之刮刀31移動時，可將過濾本體10之第一面13上之固體9A刮離第一面13，且當刮刀31移動至循環式軌道32之折返位置321時，可以將所有刮離之固體9A推向一容器33，於容器33與支撐結構20之間設有一斜板34，以利固體9A滑入容器33，由容器33儲放刮刀31由過濾本體10之第一面13所刮離之固體9A。
必須說明的是，過濾本體10之外型與面積雖然沒有一定限制，但是可以設置為具有一寬度之長條矩形，而刮刀31則依過濾本體10之寬度也相對應設置具有一適當的寬度，刮刀31由循環式軌道32之折返位置322移動至另一折返位置321之過程中即可刮除過濾本體10表面所有的固體9A。
請參閱第四圖所示，其顯示固體收集裝置另一實施例結構，固體收集裝置30A係搭配平行設置之二過濾本體10A、10B，固體收集裝置30A具有一循環式軌道32A，於循環式軌道32A相對設有二刮刀31A，二刮刀31A可於循環式軌道32A循環轉動，同步刮除過濾本體10A、10B上所沉積之固體。本實施例之循環式軌道32A與第一圖之循環式軌道32之循環方式不同，本實施例之雙過濾本體及雙刮 刀設計，可提高刮刀的工作效率，減少閒置空轉時間。至於第一圖與第四圖所示循環式軌道32、32A之作用都是在於驅動刮刀31、31A移動，除了循環式軌道設計之外，循環式軌道32、32A也可以其他驅動裝置取代之。
上述固體收集裝置30、30A係用以刮除並收集固液體混合物中之固體，至於被過濾本體吸收的液體，則係藉由第五圖至第十圖所示本發明之擠壓裝置將液體擠壓出過濾本體。
請參閱第五圖所示之擠壓裝置，其係滾軸裝置40A，滾軸裝置40A係設置於過濾本體10之第二面14，滾軸裝置40A係由多數個滾軸41A以及一驅動裝置42A構成，驅動裝置42A可由鏈條、齒輪及馬達組成，該多數個滾軸41A由驅動裝置42A驅動同步滾動，並與過濾本體10之第二面14接觸，並對吸收層12進行擠壓(如圖中虛線所示)，於滾軸41A表面具有凹凸紋路，當滾軸41A擠壓吸收層12時，液體可由滾軸41A表面之凹凸紋路流出滾軸41A，所有被擠壓出的液體再統一流入一集水裝置(圖中未示出)。
請參閱第六圖所示之擠壓裝置，其係偏心輪裝置40B，偏心輪裝置40B係設置於過濾本體10之第二面14，偏心輪裝置40B包括多數個偏心輪41B，支撐結構20具有一可活動之壓板22，該多數個偏心輪41B藉由一驅動裝置(圖中未示出)驅動同步轉動，每一偏心輪41B具有一釋放高度H1以及一擠壓高度H2，該多數個偏心輪41B被驅動至擠壓高度H2時(如圖中虛線所示)，可推動壓板22對吸收層12進行擠壓。
請參閱第七圖所示之擠壓裝置，其係磁力彈簧裝置40C，磁力彈簧裝置40C係設置於過濾本體10之第二面14，磁力彈簧裝置40C包括多數個磁力彈簧41C，支撐結構20具有一可活動之壓板22，該多數個磁力彈簧41C藉由一驅動裝置(圖中未示出)驅動同步升降，每一磁力彈簧41C具有一釋放高度H3以及一擠壓高度H4，該多數個磁力彈簧41C被驅動至擠壓高度H4時，可推動壓板22對吸收層12進行擠壓。
請參閱第八圖及第九圖所示之擠壓裝置，其係一多區段連動不同步往復擠壓裝置之實施例結構，該多區段連動不同步往復擠壓裝置係一第一多區段擠壓裝置40D，該第一多區段擠壓裝置40D係設置於吸收層12相對於設有過濾層11之一面(亦即圖示吸收層12之底面)，該第一多區段擠壓裝置40D包括多數滾輪411D~416D，每一滾輪411D~416D偏心樞設有一推動件421D~426D，每一推動件421D~426D相對於連接滾輪411D~416D之一端設有一壓板431D~436D，推動件421D~426D樞設於滾輪411D~416D之位置分別不同。其中，第八圖顯示壓板431D、432D雖然位於同一高度，但是推動件421D與滾輪411D之樞接位置係偏心位於滾輪411D之左側，推動件422D與滾輪412D之樞接位置則係偏心位於滾輪412D之右側。此外，壓板433D、434D雖然位於同一高度，但是推動件423D與滾輪413D之樞接位置係偏心位於滾輪413D之左側，推動件424D與滾輪414D之樞接位置係偏心位於滾輪414D之右側。此外，壓板435D、436D雖然位於同一高度，但是推動件425D與 滾輪415D之樞接位置係偏心位於滾輪415D之左側，推動件426D與滾輪416D之樞接位置係偏心位於滾輪416D之右側。滾輪411D~416D藉由驅動裝置驅動同步轉動，驅動裝置之型態沒有限制，可將滾輪411D~416D分別連接於一驅動裝置(例如馬達)，滾輪411~416D係分別同步轉動，亦可如本實施例所示，將滾輪411D~416D連接於一環狀之鏈條44D，由鏈條44D帶動所有滾輪411~416D同步轉動。請參閱第九圖所示，當滾輪411D~416D轉動時，可分別帶動推動件421D~426D擺動，而由於推動件421D~426D偏心設置於滾輪411D~416D之位置不同，因此推動件421D~426D可以分別帶動壓板431D~436D不同步往復升降於一釋放高度以及一擠壓高度，使壓板431D~436D多區段連動不同步往復擠壓吸收層12，第九圖顯示壓板431D~436D分別具有不同高度，可對吸收層12產生不同的擠壓區段。
關於本實施例之工作原理，由於吸收層12可採用聚乙烯醇(PVA)、聚氨脂、聚丙烯酸、聚丙烯醯胺、聚乙烯、聚苯乙稀或其他合適的泡棉材料，或不織布、(人造)纖維等吸水材料，該等泡棉材料或吸水材料於擠壓形變之後，會於恢復形狀時產生一反作用力，亦即，當壓板431~436D將吸收層12內的水分擠出後，吸收層12會對產生壓板431~436D產生反作用力，該反作用力與壓板431~436D的擠壓動作相反，是擠壓動作需要克服的力量。但是在擠壓動作結束，壓板431D~436D鬆放時，該反作用力與壓板431D~436D移動方向相同，該反作用力反而變成助力。除了吸收層12形變的反作用力，壓板431D~436D本身的重量 也具有類似的效果，亦即，當壓板431D~436D由下往上擠壓吸收層12，吸收層12與壓板431D~436D的自重施力方向與壓板431D~436D的運動方向相反，壓板431D~436D的自重會形成一抵抗力，而當壓板431D~436D開始鬆放(下降)時，壓板431D~436D自重施力與壓板431D~436D運動方向相同，此時，壓板431D~436D的自重可轉為助力。將各個不同步的壓板431D~436D連結起來，使助力段與抗力段相互抵銷，可以使壓板431D~436D所需的施力減小，因此在設備上可以使用較小馬力的驅動裝置，對於擠壓所需能耗也能有效降低。
請參閱第十圖所示之擠壓裝置，其係另一多區段連動不同步往復擠壓裝置之實施例結構，該多區段連動不同步往復擠壓裝置係一第二多區段擠壓裝置40E，其包括一滾輪411E，滾輪411E相對二側偏心分別樞設有一推動件421E、422E，每一推動件421E、422E相對於連接滾輪411E之一端設有一驅動元件431E、432E，該驅動元件431E、432E可採用油壓缸，驅動元件431E、432E分別具有一驅動軸441E、442E，驅動軸441E、442E分別連接一壓板451E、452E。滾輪411E藉由驅動裝置(圖中未示出)驅動轉動，當滾輪411E轉動時，可分別帶動推動件421E、422E轉動，推動件421E、422E再分別帶動驅動元件431E、432E、驅動軸441E、442E以及壓板451E、452E，使壓板451E、452E朝向不同方向升降於一釋放高度以及一擠壓高度，藉此可使壓板451E、452E多區段連動不同步往復擠壓吸收層12(請參閱第八圖)。此外，第十圖所示實施例可用以替換 第八圖所示之第一多區段擠壓裝置40D，此外，亦可將第八圖所示之第一多區段擠壓裝置40D替換為三組第十圖所示之第二多區段擠壓裝置40E，並依實際需要設計推動件樞接於滾輪之不同位置，以達到多區段連動不同步往復擠壓吸收層12之目的。
由第五圖至第十圖所示實施例，說明本發明之擠壓裝置具有不同實施態樣，而除了滾軸、偏心輪及磁力彈簧等方式之外，也可採用油壓或氣壓等方式驅動壓板22升降。當採用不同態樣之擠壓裝置時，則搭配相對應的支撐結構設計。值得說明的是，本發明之擠壓裝置對吸收層進行擠壓時，部份液體可由吸收層12逆向回流至過濾本體10之第一面13，可推開沈積於過濾層11上的固體9A，避免造成過濾層11堵塞，並有利於固體收集裝置30(顯示於第一圖)將固體9A推離過濾本體10。相較於傳統濾帶以高壓清水從濾帶內部沖洗方式，本發明可節約用水及操作費用。此外，第五圖至第十圖所示實施例都是由過濾本體10之底面(亦即第二面14)向上擠壓吸收層12，但是亦可將相同結構應用於過濾本體10之頂面，由過濾本體10之頂面(亦即第一面13)向下擠壓吸收層12。
請參閱第十一圖至第十三圖所示，說明本發明之操作流程。如第十一圖所示，將固液體混合物置放於過濾本體10上，固液體混合物中的固體9A被阻擋於過濾層11上，固液體混合物中的液體9B下降並被吸收層12吸收，此時固體收集裝置30並不作動。待一段預設時間後，確認固體9A與液體9B確實分離後，即可啟動固體收集裝置30，如 第十二圖所示，由刮刀31將固體9A刮離過濾層11，並且推向容器33，此時吸收層12係呈現吸收飽和狀態；請參閱第十三圖，再啟動擠壓裝置40對吸收層12進行擠壓，將吸收層12所吸附之液體擠壓出，由於擠壓的液體回流至過濾層11，可以將少部分原卡合於過濾層11內的細小固體9A推出，可再驅動刮刀31進行二次刮離。關於第十二圖與第十三圖二個步驟，可以反覆重複進行，或可先進行第十三圖擠壓步驟，再進行第十二圖刮離固體9A的步驟，或可重複進行多次擠壓步驟之後，再進行一次刮離步驟，或分段進行進料、吸水、擠壓與刮除動作，而形成連續運轉，依實際所須而設定。
經由上述裝置及步驟，將固液體混合物中之固體與一體分離之後，必須再於過濾本體10補充鋪設固液體混合物，以進行下一次的固液體分離過程。關於補充固液體混合物之方式，可利用進料裝置將固液體混合物均勻地鋪設於過濾本體10上，請參閱第十四圖及第十五圖所示二種進料裝置之實施例。
請參閱第十四圖所示之進料裝置，其包括至少一進料口50A，進料口50A係設置於固體收集裝置30之循環式軌道32上，刮刀31平行第一方向F1移動，進料口50A係位於刮刀31之後方，進料口50A與刮刀31同步平行於第一方向F1移動，於刮刀31移動之路徑上設有感應裝置(圖中未示出)，當刮刀31開始移動並刮除固體9A時，刮刀31可經過感應裝置所設置之位置，由感應裝置感應到刮刀31的位置，即可啟動進料口50A開始進料，將固液體混合物 送上過濾本體10之第一面13。當刮刀31即將移動至循環式軌道32之折返位置321時，感應裝置可關閉進料口50A停止進料。
請參閱第十五圖所示進料裝置，其具有多數個進料口50B，該多數個進料口50B係電性連接一控制開關(圖中未示出)，控制開關係用以控制該多數個進料口50B將固液體混合物送上過濾本體10之第一面13。前述控制開關可連接一感應裝置，由感應裝置感測刮刀31已移動至循環式軌道32之折返位置321，代表刮刀31已完成前一次的固體刮除工作，再由控制開關開啟進料口50B進料。
請參閱第十六圖所示進料裝置，其係綜合第十四圖及第十五圖實施例，其具有多數個進料口50C，該多數個進料口50C係設置於固體收集裝置30之循環式軌道32上，刮刀31平行第一方向F1移動，多數個進料口50C係位於刮刀31之後方，多數個進料口50C與刮刀31同步平行於第一方向F1移動，該多數個進料口50C係電性連接一控制開關(圖中未示出)，當刮刀31行走於第一面13時，該控制開關可控制該多數個進料口50C將固液體混合物送上過濾本體10之第一面13，當刮刀31移動至循環式軌道32之折返位置321時，則控制該多數個進料口50C停止進料。
綜上所述，本發明提供之過濾濃縮脫水裝置，其特徵在於將過濾本體固定設置，僅消耗固體收集裝置及擠壓裝置移動之能耗，因此可大幅降低耗能，提高處理負荷。
經實作樣品驗證，首先就本發明固體收集裝置之刮刀刮除固體之能耗而言，當本發明之刮刀重量為10公斤，刮 刀移動及刮除固體所產生之摩擦力約為12公斤，以採收1公斤微藻約需180平方公尺的收集面積，刮刀31移動約180公尺，作功1800 kg*m(公斤*公尺)約相當於0.006 kWh(1千瓦‧小時)。以刮刀回復原位需再消耗一倍的能耗估計，能耗約0.012 kWh/kg(1千瓦‧小時/公斤)。總能耗約0.012+0.001=0.013 kWh/kg，以機械傳動能量效率10%計算，最終能耗約0.13 kWh/kg。反觀傳統帶濾式能耗約0.45 kWh/kg，傳統高壓過濾式能耗約0.88 kWh/kg，傳統真空過濾式能耗約5.9 kWh/kg，傳統離新式能耗約1 kWh/kg。相較之下，本發明能耗僅0.13 kWh/kg，確實可以大幅縮減能耗。
其次，就本發明擠壓裝置之擠壓能耗而言，驗證結果如下表所示：
而依據本發明設計建置一約1.5 x 0.75 x 1.5 m(長x寬x高)的原型機台，裝備50 μm過濾層濾布，與100 μm的聚乙烯醇泡棉吸水層，過濾面積約0.5 m2，測試採收小球藻液(O.D.值1.8)測試結果，採收率在90%以上，採收 濃度約在12-16%，採收負荷可達300-500 L/hr。
由驗證數據可知，本發明由於將過濾本體固定，不僅可以節省驅動過濾本體移動之能耗，同時固體收集裝置及擠壓裝置作動之能耗也很低，此外，本發明之過濾本體可以達到近於100%的利用率，無閒置區域，因此可以提高處理負荷。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以之限定本發明所實施之範圍。即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬於本發明專利涵蓋之範圍內，謹請 貴審查委員明鑑，並祈惠准，是所至禱。
10、10A‧‧‧過濾本體
11‧‧‧過濾層
111‧‧‧第一孔洞
12‧‧‧吸收層
121‧‧‧第二孔洞
13‧‧‧第一面
14‧‧‧第二面
20、20A‧‧‧支撐結構
21A‧‧‧第三孔洞
22‧‧‧壓板
30、30A‧‧‧固體收集裝置
31、31A‧‧‧刮刀
32、32A‧‧‧循環式軌道
321、322‧‧‧折返位置
33‧‧‧容器
34‧‧‧斜板
40‧‧‧擠壓裝置
40A‧‧‧滾軸裝置
41A‧‧‧滾軸
42A‧‧‧驅動裝置
40B‧‧‧偏心輪裝置
41B‧‧‧偏心輪
40C‧‧‧磁力彈簧裝置
41C‧‧‧磁力彈簧
40D‧‧‧第一多區段擠壓裝置
411D~416D‧‧‧滾輪
421D~426D‧‧‧推動件
431D~436D‧‧‧壓板
44D‧‧‧鏈條
40E‧‧‧第二多區段擠壓裝置
411E‧‧‧滾輪
421E、422E‧‧‧推動件
431E、432E‧‧‧驅動元件
441E、442E‧‧‧驅動軸
451E、452E‧‧‧壓板
50A、50B、50C‧‧‧進料口
9A‧‧‧固體
9B‧‧‧液體
F1‧‧‧第一方向
H1、H3‧‧‧釋放高度
H2、H4‧‧‧擠壓高度
第一圖係本發明之結構示意圖。
第二圖及第三圖係本發明之過濾本體搭配支撐結構之不同實施例放大結構示意圖。
第四圖係本發明之固體收集裝置另一實施例之俯視結構示意圖。
第五圖至第十圖係本發明之擠壓裝置之不同實施例結構示意圖。
第十一圖至第十三圖係本發明之操作流程之示意圖。
第十四圖至第十六圖係本發明之進料裝置之不同實施例結構示意圖。
10‧‧‧過濾本體
20‧‧‧支撐結構
30‧‧‧固體收集裝置
31‧‧‧刮刀
32‧‧‧循環式軌道
321、322‧‧‧折返位置
33‧‧‧容器
34‧‧‧斜板
40‧‧‧擠壓裝置
F1‧‧‧第一方向

Claims (13)

  1. 一種過濾濃縮脫水裝置，包含：一過濾本體，其具有相對之一第一面與一第二面，該過濾本體係由一過濾層與一吸收層構成，該過濾層相對於設有該吸收層之一面為該第一面，該吸收層相對於設有該過濾層之一面為該第二面，該第一面係提供置放固液體混合物，該固液體混合物所含之液體係由該過濾層流入該吸收層，該固液體混合物所含之固體係被阻隔於該第一面；一支撐結構，係用以支撐該過濾本體，且該過濾本體係定位於該支撐結構上；一固體收集裝置，係用以收集該第一面之該固體；以及一擠壓裝置，係用以擠壓該吸收層，以將該吸收層所吸收之液體擠壓出該吸收層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之過濾濃縮脫水裝置，其中該支撐結構係穿設於該過濾本體。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之過濾濃縮脫水裝置，其中該過濾層具有多數個第一孔洞，該吸收層具有多數個第二孔洞，該第一孔洞之孔徑小於該固液體混合物中之該固體之尺寸，該第二孔洞之孔徑大於該第一孔洞之孔徑。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之過濾濃縮脫水裝置，其中該固體收集裝置包括：至少一刮刀，係用以將該過濾本體之該第一面上之該固體刮離該第一面；一驅動裝置，係用以驅動該刮刀移動；以及 一容器，係用以儲放該刮刀由該過濾本體之該第一面所刮離之該固體。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之過濾濃縮脫水裝置，其更包括一進料裝置，該進料裝置包括至少一進料口以及一感應裝置，該進料口係與該刮刀同步移動，該感應裝置係用以感應該刮刀位置，並啟動該進料口將該固液體混合物送上該過濾本體之該第一面。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之過濾濃縮脫水裝置，其中該刮刀係平行於一第一方向移動，該進料口係位於該刮刀之後方平行該第一方向移動，該感應裝置係感應該刮刀經過後，再控制該進料口將該固液體混合物送上該過濾本體之該第一面。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之過濾濃縮脫水裝置，其更包括一進料裝置，該進料裝置具有多數個進料口，該多數個進料口係電性連接一控制開關，該控制開關係用以控制該多數個進料口將該固液體混合物送上該過濾本體之該第一面。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之過濾濃縮脫水裝置，其中該擠壓裝置係滾軸裝置，該滾軸裝置係設置於該過濾本體之該第二面，該滾軸裝置係由多數個滾軸以及一驅動裝置構成，該多數個滾軸由該驅動裝置驅動同步滾動，並與該過濾本體之該第二面接觸，並對該吸收層進行擠壓。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之過濾濃縮脫水裝置，其中該擠壓裝置係偏心輪裝置，該偏心輪裝置係設置於該過 濾本體之該第二面，該偏心輪裝置係由多數個偏心輪以及一驅動裝置構成，該支撐結構具有至少一可活動之壓板，該多數個偏心輪由該驅動裝置驅動同步轉動，每一該偏心輪具有一釋放高度以及一擠壓高度，該多數個偏心輪被驅動至該擠壓高度時，可推動該壓板對該吸收層進行擠壓。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之過濾濃縮脫水裝置，其中該擠壓裝置係磁力彈簧裝置，該磁力彈簧裝置係由多數個磁力彈簧以及一驅動裝置構成，該支撐結構具有一可活動之壓板，該多數個磁力彈簧由該驅動裝置驅動同步升降，每一該磁力彈簧具有一釋放高度以及一擠壓高度，該多數個磁力彈簧被驅動至該擠壓高度時，可推動該壓板對該吸收層進行擠壓。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之過濾濃縮脫水裝置，其中該擠壓裝置係為一第一多區段擠壓裝置，該第一多區段擠壓裝置包括多數個滾輪，每一該滾輪偏心樞設有一推動件，每一該推動件相對於連接該滾輪之一端設有一壓板，該多數個推動件樞設於該等滾輪之位置分別不同，該多數個滾輪藉由一驅動裝置驅動轉動並分別帶動該多數個壓板不同步往復升降於一釋放高度以及一擠壓高度，該多數個壓板可多區段連動不同步往復擠壓該吸收層。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之過濾濃縮脫水裝置，其中該擠壓裝置係為一第二多區段擠壓裝置，該第二多區段擠壓裝置包括至少一滾輪，於該至少一滾輪偏心樞設有 多數個推動件，每一推動件相對於連接該滾輪之一端設有一驅動元件，該驅動元件別具有一驅動軸，該驅動軸分別連接一壓板，該至少一滾輪藉由驅動裝置驅動轉動，當滾輪轉動時，可帶動該多數個推動件轉動並分別帶動該多數個壓板不同步往復升降於一釋放高度以及一擠壓高度，該多數個壓板可多區段連動不同步往復擠壓該吸收層。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之過濾濃縮脫水裝置，其係設有二個推動件，該二個推動件係偏心設置於該滾輪之相對二側。
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