CN108248093A - 一种仿生式物料脱水机及仿生式脱水方法 - Google Patents

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    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
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    • B30B9/02—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material
    • B30B9/20—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using rotary pressing members, other than worms or screws, e.g. rollers, rings, discs
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Abstract

本发明涉及一种仿生式物料脱水机及仿生式脱水方法，该脱水机包括物料传送部和设于物料传送部上的挤压部，其特征在于：所述物料传送部包括带有若干缝的滤板和设于滤板下方的若干旋转传动件，所述旋转传动件呈椭圆形，且旋转传动件上设有若干与滤板配合的凹槽，使得旋转传动件总有一部分伸出滤板，相邻旋转传动件始终保持接触。本发明对藻泥的脱水效果好；输送能力强；不堵塞，维修容易。

Description

一种仿生式物料脱水机及仿生式脱水方法
技术领域
本发明涉及一种物料脱水机，尤其是一种仿生式物料脱水机，还涉及仿生式脱水方法。
背景技术
随着人类生活对自然河湖库塘水体排泄超过环境容量和自净化能力的大量污染因子，使地表水体日益富营养化，并最终形成具有典型的淡水水域蓝藻水华爆发和海洋赤潮，例如我国太湖、巢湖、滇池、星云湖等。
由于水环境的恶化导致藻类大量滋生，藻类对水中污染因子C、N、P等营养元素有很强的同化作用，拿走蓝藻就是拿走污染物。因此针对河湖库塘蓝藻水华爆发，很重要的内源性污染物治理手段就是对蓝藻和红藻收割。
藻类为地球上最早的单细胞和多细胞生物，由于爆发的蓝藻水华的微囊藻、颤藻、衣藻、鱼腥藻、蓝藻等藻类的细胞个体小，从一微米到几十微米，含水率高达99%；藻细胞膜粘膜，会分泌粘液等，因此蓝藻水华构成的浓藻浆高效的藻水分离设备一直是水环境处理领域的难点：对富藻水进行水藻分离，要求使蓝藻在絮凝剂、助凝剂等的共同作用下，脱水达90%左右，这个过程中不能造成藻细胞的破环，否则会造成藻细胞内容物，主要是藻毒素，例如最普遍和典型的微囊藻毒素—LR（MC-LR）大量释放入水体中，造成对水环境更大的影响和生物毒害。
在人体支气管内，管腔壁内粘膜上皮中，有两种重要的细胞结构，分别是杯状细胞和纤毛细胞，负责分泌粘液性屏障，粘附空气中的微小颗粒、粉尘和异物，溶解有毒气体。纤毛细胞呈柱状，向气道一侧长有密集的纤毛，纤毛向咽部快速做波浪状规律性摆动，将杯状细胞分泌的粘液以及粘液上附着的尘埃颗粒、细菌等一浪一浪的推向咽部，最终以“口痰”的方式排除体外，从而成为人体呼吸道的最重要预防结构。
由于该藻类粘附性较高或含油脂、颗粒度小，用其他压滤脱水装置处理效果不佳，进而，我们在多年实践中，根据人类支气管纤毛摆动的原理，探究藻类安全脱水的结构和方法。
发明内容
本发明第一目的在于仿照了人体支气管上的柱状纤毛呈波浪状规律性摆动，从而带走粘液及粘液上颗粒杂物的运动方式，提供了仿生式物料脱水机。第二目的在于提供一种仿生式脱水方法。本发明的具体方案如下：
一种仿生式物料脱水机，包括物料传送部和设于物料传送部上的挤压部，所述物料传送部包括带有若干缝的滤板和设于滤板上依次排列的若干旋转传动件，所述旋转传动件呈椭圆形，且旋转传动件上设有若干与滤板配合的凹槽，使得旋转传动件总有一部分伸出滤板，相邻旋转传动件始终保持接触。
进一步地，所述挤压部包括压板和伸缩部，压板一端活动设于滤板一端，另一端随伸缩部上下运动。
进一步地，物料从压板的所述另一端进料，从与滤板的连接端出料。
进一步地，所述伸缩部为空气气缸。
进一步地，滤板一端刚好接近末端的旋转传动件边缘。
进一步地，相邻旋转传动件某一时刻彼此垂直，单个旋转传动件为多个并排固定在滤板上的椭圆形片形成的柱状结构。
进一步地，其中一个旋转传动件旋转至120°时，该旋转传动件上的物料接近滤板平面，同时，相邻旋转传动件旋转至60°并承接住所述其中一个旋转传动件上的物料。
进一步地，滤板的滤缝间隙为0.3mm~0.8mm。
本发明涉及的仿生式脱水方法，物料通过物料传送部，由设于物料传送部上的挤压部挤压脱水，物料传送部包括带有若干缝的滤板和设于滤板下方的若干旋转传动件，相邻旋转传动件始终保持接触且某一时刻彼此垂直，物料经过若干旋转传动件呈波浪式运动。
与现有技术相比，本发明的仿生式物料脱水机具有以下有益效果：
（1）、对藻泥的脱水效果好。滤板和仿纤毛的旋转传动件上的滤缝大小适中，在各级旋转传动件接力呈波浪式的推送、翻转作用下，絮凝状的藻泥像筛网过滤东西一样被阻隔在滤缝板上，而藻泥中的水份则通过滤缝大量渗出并掉入下部的滤液槽中；同时上压板通过与滤缝板夹角空间的变小，藻泥被逐渐挤压，藻泥中的水份被进一步挤压分离出，根据不同物料的吸水性最后被挤压出的约为80-90%，蓝藻藻泥由于脱水过程中始终保护藻细胞的完整性，不使藻毒素外泄，因此含水率一般在90%左右。
（2）、对藻泥的输送能力强。由十余级至数十级旋转传动件组合成的推送装置，能像柱状纤毛细胞的作用一样，将藻泥呈波浪状源源不断的推送到出料口一端。
（3）、不堵塞，维修容易。各级旋转传动件之间、旋转传动件与滤板之间的缝与板进行嵌装配合，使不断旋转的仿纤毛旋转滤盘的板对缝隙上的藻泥进行不断的清洁，从而使藻泥在固液分离的同时，也达到脱水机自我清洁的作用；藻泥不堵塞，不需人工再对设备进行人工清洗或机械反冲洗，同时具有设备结构简单，电力消耗极低、维修方便等特点。
附图说明
图1为本发明的仿生式物料脱水机的结构示意图；
图2为相邻的旋转传动件传动的第一状态的示意图；
图3为相邻的旋转传动件传动的第二状态的示意图；
图4为相邻的旋转传动件传动的第三状态的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是对本发明一部分实例，而不是全部的实例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例的仿生式物料脱水机，包括物料传送部和设于物料传送部上的挤压部，物料传送部包括带有若干缝的滤板5和设于滤板5上的若干旋转传动件2，根据需要，可以是十几个也可以是几十个，旋转传动2件呈椭圆形，且旋转传动件2上设有若干与滤板5配合的凹槽，使得旋转传动件2总有一部分伸出滤板5，相邻旋转传动件2始终保持接触。滤板5一端刚好接近末端的旋转传动件2边缘。单个旋转传动件为多个并排固定在滤板上的椭圆形片形成的柱状结构，滤板5的滤缝间隙为0.3mm~0.8mm，优选为0.5mm~0.6mm。滤板设于机壳6上，机壳底部设有排水管7，用于排出滤液8。
挤压部包括压板3和伸缩部4，压板3一端活动设于滤板一端，另一端随伸缩部4上下运动。伸缩部4为空气气缸，包括电机、调节压力杆、机壳等常规结构。
如图2-4所示，旋转传动件2传动的第一状态到的第三状态，物料1从压板3的所述另一端进料，从与滤板5的连接端出料。相邻旋转传动件某一时刻彼此垂直。其中一个旋转传动件旋转至120°时，该旋转传动件上的物料接近滤板平面，同时，相邻旋转传动件旋转至60°并承接住所述其中一个旋转传动件上的物料。
本发明涉及的仿生式脱水方法，藻泥等泥水混合物，在助凝剂作用下，结成絮凝团块，进入滤板上方，第一旋转传动件正向旋转，当椭圆形的旋转传动件的长度方向旋转并抬升超过滤板平面时，承接住滤板上的脱水物，伴随第一旋转传动件向前旋转而被往上搬运而多余的水则由滤缝间向下流至滤液槽内，当第一旋转传动件的长度方向旋转至垂直角度时，第二旋转传动件的长度反向刚好接近第一旋转传动件轴承边缘，第一、第二旋转传动件的长度方向正好成90°，第一旋转传动件旋转至120°时，顶端的脱水物接近滤板平面，第二旋转传动件旋转至60°角并承接住第一旋转传动件顶端下落的浓缩后的脱水物并继续向前向上推送，多余的水分继续由滤缝下流，这样依次呈波浪式将絮凝状的藻泥逐级向出口方向推送，推送过程中水分在重力和滤缝的毛吸作用下持续脱水，逐渐推送到藻泥出口一方，就像人体支气管上的柱状纤毛呈波浪状规律性摆动，将粘液及粘液上颗粒杂物推送到咽喉的运动方式一样。藻泥中的水份，通过滤缝板和仿纤毛旋转滤盘上的滤缝分离出来后回到上一级水处理单元继续处理；仿纤毛旋转滤盘及滤缝板的滤缝为0.6mm。调压板与滤缝板成一定夹角，类似人类口腔咽喉，当藻泥在仿纤毛旋转滤盘的推送作用下前行，空间逐渐变小，从而产生第三种作用力不断的挤压藻泥，使藻泥中的水份不断被挤压分离出来；通过调压杆，可调节上压板与滤缝板的夹角，从而调节藻泥被压缩脱水后的效果。
由于滤板5与旋转传动件2上设有相互配合的槽，旋转传动件2将滤板上的藻泥刮起，进而，整体不会发生堵塞。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种仿生式物料脱水机，包括物料传送部和设于物料传送部上的挤压部，其特征在于：所述物料传送部包括带有若干缝的滤板和设于滤板上依次排列的若干旋转传动件，所述旋转传动件呈椭圆形，且旋转传动件上设有若干与滤板配合的凹槽，使得旋转传动件总有一部分伸出滤板，相邻旋转传动件始终保持接触。
2.根据权利要求1所述的仿生式物料脱水机，其特征在于：所述挤压部包括压板和伸缩部，压板一端活动设于滤板一端，另一端随伸缩部上下运动。
3.根据权利要求2所述的仿生式物料脱水机，其特征在于：物料从压板的所述另一端进料，从与滤板的连接端出料。
4.根据权利要求2所述的仿生式物料脱水机，其特征在于：所述伸缩部为空气气缸。
5.根据权利要求1所述的仿生式物料脱水机，其特征在于：滤板一端刚好接近末端的旋转传动件边缘。
6.根据权利要求1所述的仿生式物料脱水机，其特征在于：相邻旋转传动件某一时刻彼此垂直，单个旋转传动件为多个并排固定在滤板上的椭圆形片形成的柱状结构。
7.根据权利要求1所述的仿生式物料脱水机，其特征在于：其中一个旋转传动件旋转至120°时，该旋转传动件上的物料接近滤板平面，同时，相邻旋转传动件旋转至60°并承接住所述其中一个旋转传动件上的物料。
8.根据权利要求1-7之一所述的仿生式物料脱水机，其特征在于：滤板的滤缝间隙为0.3mm~0.8mm。
9.一种仿生式脱水方法，其特征在于：物料通过物料传送部，由设于物料传送部上的挤压部挤压脱水，物料传送部包括带有若干缝的滤板和设于滤板下方的若干旋转传动件，相邻旋转传动件始终保持接触且某一时刻彼此垂直，物料经过若干旋转传动件呈波浪式运动。
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