TWI604879B - 具工業用分離器與可脫水之設備 - Google Patents

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TWI604879B TW102106168A TW102106168A TWI604879B TW I604879 B TWI604879 B TW I604879B TW 102106168 A TW102106168 A TW 102106168A TW 102106168 A TW102106168 A TW 102106168A TW I604879 B TWI604879 B TW I604879B
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Description

具工業用分離器與可脫水之設備
美國聯邦政府贊助的研究或開發案並未用於有關本文所述的裝置和方法，且於本文中沒有包含參考資料清單或表單且沒有電腦程序清單或光碟附錄。
本公開文件係涉及工業過濾設備之領域，尤其是一種使用連續過濾輸送帶與螺旋桿式推進器之設備。過濾輸送帶係常用於過濾出含水混合物中的固體物。輸送帶常被該固體物堵塞，以致於使用者需偶爾或不斷地清洗或修復。為了有效操作，尤其是為了連續性操作，保持該輸送帶之清潔係極為重要。習知技術係教示各種方式以使過濾輸送帶擺脫固體物。曾有由該過濾輸送帶上移除該固體物，例如，以一螺旋壓搾器以機械式搾取流體之方式，為習知技術。常用熱水和蒸汽於加熱和清理過濾輸送帶。已知有使用清洗噴嘴以清理被耙落或篩取的固體物。習知技術教示對一種連續拖行之輸送帶進行噴灑以沖擊碎屑物。習知技術亦使用壓縮空氣作為主要作動力以清理移動中的過濾輸送帶。然而，習知技術沒有提供一個解決方案得以避免流出物集中於處理設備之底部。習知技術亦沒 有提供一個解決方案得以分離過濾出之水與噴灑之水。最後，習知技術也沒有提供一個能解決螺旋推進桿件上的水量可能溢出的方案。本發明的裝置提供了一個針對該些困難處的解決方案。
本發明所述的裝置係處理含水流出物，以搾取大部分之水含量而保留在後續處理中具有價值的半乾燥有機固體物。該處理過程係接收流出物，且先過濾該流出物以除去其大部分之液體含量，然後壓縮該殘留下來的固體物以搾取大部分剩餘的水分。該過濾步驟係使用一個網狀過濾輸送帶以獲取該流出物中之固體物，接著使用一個螺旋桿式推進器從該固體物中壓出大部分剩餘的水分。對著該過濾輸送帶之背面噴射清洗液而將該過濾輸送帶之前面以洗去固體物，並將存在於該過濾輸送帶之孔隙內的固體物清除。於螺旋推進步驟中，壓縮該固體物及該清洗噴霧，以擠壓出該混合物中大部分的水分。該固體物受壓縮且被該螺旋桿式推進器朝其一端方向推動至一壓縮室而該螺旋桿式推進器之另一端，設有分離水的排放部。未被該固體物吸收之該螺旋桿式推進器上之清洗噴灑之水分係自由地流動於該螺旋桿式推進器之螺旋部之上方與周圍，且利用重力而流向並進入該分離水的排放部。藉由令該排放部進行排放引流，於該螺旋桿式推進器中的液位得以受控制，而能控制存在於該脫水區之固體物，以使其符合指定的含水量。
上述的裝置和方法之一目的係防止該過濾輸送帶之污染。
進一步之目的係藉由免除習知方法常用之空氣鼓風機及氣刀之需求，以減少輸入能量的需求。
另一目的係對於進入該設備之流出物之重力排放引流，提供足夠的時間。
進一步之目的係於背側噴灑步驟中使用相對少量的水，以提供高效率的過濾件之清理。
從下面更詳細的敘述，且結合以實施例呈現本發明所描述之裝置與使用方法之圖式，將使其它特徵及優點更加明確。
10‧‧‧設備
15A‧‧‧流出物
15B‧‧‧過濾出之水
15C‧‧‧固體物
15D‧‧‧清洗用之水
15E‧‧‧搾取出之水(水含量)
20‧‧‧殼體
30‧‧‧入口
40‧‧‧流出物溢流之出口
50‧‧‧清洗供水泵
60‧‧‧出口
70‧‧‧脫水裝置
72、260‧‧‧門體
74‧‧‧彈簧
75‧‧‧預先過濾器
80‧‧‧輸送帶
82‧‧‧上側部分(上側帶部)
84‧‧‧下側部分(下側帶部)
85‧‧‧過濾空間(溢流儲存槽)
90‧‧‧灑洗噴嘴
100‧‧‧刮件
110‧‧‧集中槽
120‧‧‧螺旋推進桿件(螺旋桿式推進器)
122‧‧‧螺旋推進槽
123‧‧‧刷部
130‧‧‧收集槽
140‧‧‧分流板
150‧‧‧收容板架
170‧‧‧分流盤
172‧‧‧窗部(管路)
174‧‧‧下側擋板
176‧‧‧上側擋板
180‧‧‧框形肋部
190、192‧‧‧橡膠片狀密封件
200‧‧‧籠體
205‧‧‧下方滾輪(軸件組之底側)
210‧‧‧軸件組之頂側
220‧‧‧驅動器
230‧‧‧螺旋推進驅動器
240‧‧‧溢流排放部
250‧‧‧脫水排放部
所顯示之圖式係為本發明所呈現的設備及其使用方法的最佳模式之實施例。於該些圖式中：第1圖為該設備之實施例之機構前視外觀示意圖；第2A圖為該設備省略部分以更好顯示內部特徵之實施例的機構側面透視圖；第2B圖為顯示脫水與過濾作業之過濾輸送帶的下側部分之實施例的局部剖視圖；第3圖為該設備省略部分以更好顯示內部特徵之實施例的機構前視透視圖；第4圖為該設備省略部分以更好顯示內部特徵之實施例的機構後視立面圖；第5圖為該設備之脫水裝置之實施例的機構外部立體 示意圖；第6圖係為第5圖移除部分結構以更好顯示內部特徵的機構透視示意圖；第7圖是顯示該設備之操作方法的方塊圖之說明例。
於各圖中類似的參考符號係表示相同的元件。
本發明之詳細說明
第1圖顯示一種具工業用分離器與可脫水之設備10，係用於處理流出物15A，參見第7圖。設備10的構件係支撐於及外接於一結構式殼體20內。設備的配置為：用以接收該流出物15A之入口30、流出物溢流之出口40、清洗供水泵50、過濾出之水15B的出口60、及脫水裝置70。於本領域中，對於將進入與輸出之導管連結至元件30、40及60的技術係為習知。
第2A圖係顯示一過濾輸送帶80的配置，其支撐於軸件組之底部輥205與頂部輥210，該過濾輸送帶80係為一微孔網狀過濾器，該微孔網狀過濾器具有在下側帶部84上方移動之上側帶部82。圖中亦顯示：過濾輸送帶80運作於其內之過濾空間85、至少一灑洗噴嘴90、輸送帶用之刮除件100、固體物集中槽110、螺旋桿式推進器120、收集槽130、分流板140、及收容板架150。流出物之入口30係顯示於第2A圖中的左側。
第2B圖顯示過濾輸送帶80當其繞過下方輥輪205移動且將流出物15A往上載運於上側帶部82至左 方，並使過濾出之水15B經過上側帶部82滴落至分流盤170且流過窗部172。下側擋板174防止過濾出之水15B流到下方滾輪205與下側帶部84。上側擋板176係設置在防止進入之流出物15A向後流過濾輸送帶80之位置，如以大箭頭所示。固體物15C保持在上側帶部82上及上側帶部82內且被向上運載。
第3圖顯示該未表示於第2A圖以求清晰之分流盤170、支撐上側帶部82之框形肋部180、及拘束過濾出之水15B的橡膠片狀密封件190,192的配置，俾確保該過濾出之水進入分流盤170後，不會受該固體物15A污染。於第3圖中亦顯示部分該殼體20、該過濾輸送帶80、該過濾空間85，以及該清洗供水泵50與該過濾出之水的出口60。
第4圖顯示圓筒狀線條編之籠體200、以截面顯示的頂側輥210、該過濾輸送帶80用之輸送帶驅動器220、螺旋推進驅動器230、用於排放清洗後之水15D的螺旋桿推進器之溢流排放部240、用於容納清洗後之水15D與搾取出之水15E的脫水排放部250、及壓縮式門體260等配置。第4圖亦顯示：該流出物溢流之出口40、過濾出之水的收集槽130、過濾出之水的出口60、及輸送帶用之刮除件100。
第5圖顯示該脫水裝置70及其壓縮式門體72與其中的一個接合用之彈簧74。第6圖顯示該脫水裝置70之詳細內部，其包含該線條編之籠體200、螺旋桿式推 進器120與脫水排放部250。
設備10將從入口30處進入設備10之流出物15A進行分離與脫水。流出物15A可能含有約100至2,000 mg/L範圍內之總懸浮固體量(TSS)。可由一個可具有約300 mg/L之TSS的典型城市污水系統收集該流出物15A。流出物15A亦可來自於任何其它工業製程或來源。如第7圖所示，垃圾、廢棄物及其它通常出現在流體排放系統之物質可使用一預先過濾器75進行分離。預先過濾器75的流出物15A的下游係於入口30處進入設備10，在此處流出物15A碰到分流板140而滴落至收容板架150上，於是其灑落於過濾輸送帶80上，如第2B圖所示。如第2圖所示，該分流板140與收容板架150吸收大部分流出物15A之進入動能而將該進入之流出物15A導引至過濾輸送帶80上。當流入物15A之流入量超出輸送帶80能容納之量時，流入物15A流出如第1圖所示之流出物溢流之出口40並進入如第7圖所示之一溢流儲存槽85，且之後可通過入口30回流至設備10。該過濾輸送帶80係選用細纖之過濾網狀材料製成，以獲取流出物15A所攜帶的TSS之預定量。一旦過濾輸送帶80上之流出物15A藉由重力通過該過濾輸送帶80的上側帶部82而排出，如第2圖所示，係會降落至分流盤170上，並從那裡進入管路172與收集槽130，再通過出口60離開設備10，以作為過濾出之水15B。於流出物15A載於輸送帶80上之所有期間，即當輸送帶80向上移動時，重力排放引流係不間斷。
固體物15C係殘留於過濾輸送帶80上及過濾輸送帶80中，且其包含流出物15A之40-90%之TSS，該TSS係依製作過濾輸送帶80之過濾材料之種類及細纖度而定。過濾輸送帶80不斷地以傾斜式旋轉的線性過濾器的形態移動。該輸送帶80之上側部分82和下側部分84均可為平面且彼此可在相反方向並於頂部輥210與底部輥之間之隔開空間上平行移動。(第2A和2B圖)。
當輸送帶80移動過之頂部輥210時，部分固體物15C可能落入集中槽110因而進入螺旋推進桿件120，如第2A圖所示。當輸送帶80開始向下移動時，從一個或多個噴嘴90朝該輸送帶80之下側帶部84之內部噴射一高壓且體積小之噴霧，以於此處進一步將固體物15C洗除至集中槽110中。隨後該殘餘之固體物15C經刮除件100刮除且亦落入集中槽110中。固體物的15C和清洗後之水15D係集中在螺旋推進桿件120上且經輸送以進入該線條編之籠體200中，如第4圖所示，且如下描述。刮除件100設置在使噴灑過頭之清洗用之水15D轉向進入集中槽110。
固體物15C和清洗用之水15D係由螺旋推進桿件120運載至第4圖中的左側而進入如上所述之線條編之籠體200，由處將清洗用之水15D排入脫水排放部250。固體物15C經由螺旋推進桿件120擠壓而於處搾取其大部分之水含量15E。刷部123係結合至螺旋推進桿件120之螺旋部且由螺旋部向外延伸，使該線條編之籠體200相鄰之兩線條間的約1mm之縫隙保持淨空，以令搾取出之水 15E可順暢地流出線條編之籠體200而進入脫水排放部250。
於第4圖中，當水位上漲之高度足以繞流螺旋推進桿件120之螺旋部時，位於螺旋推進桿件120右端之溢流排放部240即移除螺旋推進桿件120內多餘的清洗用之水15D，以防止螺旋桿推進器120淹沒。
於上所述的水分搾取步驟中，當線條編之籠體200內的壓力足以克服緊固之彈簧74而有效推開門體72時，固體物15C轉換成半固體狀組成物而經由門體72移出設備10。該固體物15C可含有僅於50%至60%間的水含量。
該螺旋推進桿件120係藉由一個如電動馬達之螺旋推進驅動器230機械式驅動而於螺旋推進槽122內旋轉，如第4圖所示。更有一輸送帶80的驅動器220亦顯示於第4圖。如圖所示，螺旋推進槽122係開通螺旋推進桿件120之上方，使固體物15C與清洗用之水15D可由輸送帶80順利落入螺旋推進槽122中。清洗用之水15D與搾取出之水15E可共同集中於設備10外之習知容器中，且可含有介於1500至5000 mg/L的TSS。因它具有高的生物物質之濃度，故此水具有商業用途。
於此已描述本發明的主要裝置及方法的實施例。應理解可於不脫離本發明的精神和理解下進行各種修改。因此，其它實施例和方法都在以下的申請專利範圍之範圍內。
10‧‧‧設備
20‧‧‧殼體
30‧‧‧入口
40‧‧‧流出物溢流之出口
50‧‧‧清洗供水泵
60‧‧‧出口
70‧‧‧脫水裝置

Claims (10)

  1. 一種用以對廢水進行分離與脫水之設備，該設備包括：殼體；傾斜式之可旋轉之過濾材質輸送帶，係設於該殼體內，該輸送帶繞過下方滾輪與上方滾輪；該殼體的壁面內之廢水入口，係供輸送該廢水至該輸送帶之上側部分，其中，由該廢水中過濾出之水係流過該輸送帶且遺留碎屑碴於該輸送帶上及該輸送帶中；灑洗噴嘴，係設於該殼體內之該輸送帶之該上側部分與下側部分之間，該灑洗噴嘴係設置在將清洗用之水導向該輸送帶之該下側部分之位置，以沖洗移除該輸送帶之該下側部分上之該碎屑碴；螺旋推進桿件，係位於該輸送帶下方，供接收來自該輸送帶之該碎屑碴及該清洗用之水；一對排放部，係位於該螺旋推進桿件之相對兩端；以及一對擋板，係位於鄰近該下方滾輪之處，該對擋板之一者大致水平設於該殼體上，供導引該廢水至該輸送帶之該上側部分上，該對擋板之另一者係於該輸送帶之該上側部分與該下側部分之間縱向延伸，供導引該過濾出之水至該殼體內之管路以離開該設備。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之設備，復包括線條編之籠體，係位於該螺旋推進桿件之一端，該線條編之籠 體以可流通液體方式連結該螺旋推進桿件上之刷部，該刷部之設置係使該線條編之籠體之各線條間保持空間，藉以確保液體流過該線條編之籠體。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之設備，復包括受彈簧力之門體與該線條編之籠體相鄰近，以藉來自該螺旋推進桿件之導引力而導引該碎屑碴至該設備外。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之設備，復包括輸送帶用之刮除件，係設置於接觸該輸送帶之該下側部分之位置，供移除來自該輸送帶之該碎屑碴，並且導引該碎屑碴至該螺旋推進桿件、以及使噴灑過頭之清洗用之水轉向至該螺旋推進桿件。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之設備，復包括分流板及收容板架，係位於該設備內鄰近該廢水入口之處，俾使廢水動能減少。
  6. 一種將廢水分離與脫水之方法，該方法包括：於一殼體內轉動一傾斜式之過濾材質之輸送帶；經由該殼體之壁面中之入口輸送該廢水至該輸送帶之上側部分，其中，由該廢水中過濾出之水係流過該輸送帶且遺留碎屑碴於該輸送帶上及該輸送帶中；將清洗用之水由設於該輸送帶之該上側部分與下側部分之間的一灑洗噴嘴導向該輸送帶之該下側部分，藉以沖洗移除該輸送帶之該下側部分上之該碎屑碴；接收來自該輸送帶之該碎屑碴及該清洗用之水於 該輸送帶下方之螺旋推進桿件中；將該碎屑碴及該清洗用之水輸送至位於該螺旋推進桿件之相對兩端之一對排放部中；以及使用第一擋板導引該廢水至該輸送帶上，且使用第二擋板導引該過濾出之水至該殼體內之管路以離開該設備。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，復包括使用該螺旋推進桿件之刷部以使線條編之籠體之各線條間保持空間，藉以確保液體流過該線條編之籠體。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，復包括於受彈簧力之門體之彈簧與該螺旋推進桿件之間壓縮該碎屑碴。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之方法，復包括刮除該該輸送帶上之該碎屑碴，並且導引該碎屑碴至該螺旋推進桿件、以及復使噴灑過頭之清洗用之水轉向至該螺旋推進桿件。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之方法，復包括設置複數板件於該設備內且鄰近該廢水入口之處，藉以減少該廢水之動能。
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