微藻採收與脫水裝置的製作方法

2023-09-19 13:34:50

專利名稱：微藻採收與脫水裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於微藻採收和脫水的液固分離裝置。
背景技術：
微藻是一類個體微小的藻類，大部分為水生真核生物，為單細胞或由數個細胞組成。微藻營養豐富，富含蛋白質、高不飽和脂肪酸、多糖、礦物質、維生素等物質，且生長速度快，單位面積產量高。微藻在生物餌料、保健食品、製藥、燃料、精細化工產品等工業領域有著非常廣泛的應用。然而，由於微藻個體微小(3 30 μ m)，生物量濃度通常較低(〈I g/L)，而且細胞密度與水體相當，決定了其採收和脫水難度很大。國內外針對微藻的採收一般都先對藻液進行預處理，而後再進行富集分離。藻液預處理是利用物理或化學方法使微 藻表面性質或懸浮液的溶液化學環境發生變化的過程。常用的方法有預氧化、化學絮凝和電場絮凝等，常用的分離方法有沉澱、氣浮、離心和過濾。國內有以下幾個可以適用於小水體濃縮微藻的相關專利，中國專利號98110303. O 「單細胞藻類的濃縮方法」和中國專利號98110301. 4 「單細胞藻的濃縮方法」所採用的方法存在以下不足之處含有絮凝劑，對產品有一定的汙染；需要降溫處理，耗能較大；不能完全採收，藻類存在一定浪費；無法大規模生產。中國專利號88106827 「小球藻生態採收法」的效率低，不適合於工業化生產，實用性不強。對於工業規模的微藻養殖，從藻液中米收微藻一直是個瓶頸。有資料表明，微藻米收的成本佔其養殖成本(包括培養和採收)的20%-30%。因此，尋求一種高效率、低成本的採收方法是當前亟需解決的問題。螺旋藻是一類低等植物，屬於藍藻門，顫藻科，其自然生長於熱帶鹼性湖中。它是良好的天然食品原料資源，其蛋白質含量60%左右，含有豐富的β —胡蘿蔔素、維生素Ε、維生素B12，這些維生素含量在植物中是最高的，並且其他的維生素及礦物質含量也極為豐富，包括維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素K等，含鋅、鐵、鉀、韓、鎂、磷、硒、碘等礦物質元素。螺旋藻中藻藍蛋白是特徵性的功能成分，含量高達17%，也是植物中之最，其功效有提高淋巴細胞活性，增強人體免疫力，同時對胃腸疾病及肝病患者康復具有特殊意義。另外，螺旋藻中還含有大量的Y —亞麻酸，是調節血壓、降低膽固醇的功能成分；螺旋藻中的螺旋藻多糖、葉綠素等也具有免疫調節的功能。因此，螺旋藻被聯合國糧農組織和聯合國世界食品協會推薦為「二十一世紀最理想的食品」。目前國內外一般採用跑道池養殖螺旋藻，而螺旋藻的採收，國內外主要的採收方法是通過各種人工操作的篩網器具來完成，如通常採用300-380目的軟濾網製成的平篩、兜篩或傾斜篩等無動力的篩具，並利用液體重力使其達到固液分離的目的。這種方式又有兩種，一種為單級斜面濾床，另一種是多級(通常5-6級)斜面濾床。這種方法需要使用大量的勞動力，且工人的勞動強度較大、工作環境差，採收效率低、採收的藻體質量難以保證，影響產品質量。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種可有效提高工作效率、降低工人勞動強度、提高產品質量的用於微藻採收和脫水的液固分離裝置。本實用新型所述微藻採收與脫水裝置由一臺以上傾斜式轉筒過濾機構成，傾斜式轉筒過濾機由過濾機體、支架、驅動裝置、出料裝置構成；過濾機體的高、低兩端均通過軸承連接支架並由支架支撐，過濾機體外圍設置有過濾網，底部設置出料裝置與過濾機體端相應處設置有藻泥出料管，過濾機體高端連接進料管。本實用新型所述裝置中相鄰兩臺裝置間設置攪拌桶，前級過濾機體的出料管連至攪拌桶內部，並通過管道連接下一級過濾機體的進料管。本實用新型所述過濾機體傾角為5-45°，當用於採收時其轉速為20-120 rpm，當用於脫水時其轉速為50-200 rpm。本實用新型所述過濾機體呈圓柱體或稜柱體或多邊形體。本實用新型所述過濾機體呈圓柱體,柱長為2-10m，直徑O. 5-2 m。本實用新型所述過濾機體為正稜柱體，稜長為2-10m，底邊長O. 5-2 m。本實用新型所述過濾機體為六角形體，長為2-10m，底邊長O. 5-2 m。本實用新型所述傾斜式轉筒過濾機體外圍過濾網通包括依次由外向內設置的金屬絲網或不鏽鋼金屬絲、塑料濾網和濾布，濾布的規格為150-500目，塑料濾網位於中間，其規格為5-15目，金屬絲網或不鏽鋼金屬絲位於最外層，其規格為5-15目。本實用新型通過控制傾斜式轉筒過濾機轉速，有效地完成微藻的採收和脫水工藝的要求，從而較好地克服現有技術的不足，使原來以人工為主採收和脫水改變為機械採收和脫水，可有效提高工作效率，降低工人的勞動強度，提高產品的質量。

圖I為本實用新型實施例I單臺五稜柱體傾斜式轉筒過濾機結構示意圖；圖2為本實用新型二臺傾斜式轉筒過濾機串聯的螺旋藻採收與脫水裝置結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施實例對本實用新型專利作進一步的描述。參見圖I，本實用新型由傾斜式轉筒過濾機體I、支架2、驅動裝置5、出料裝置3構成。過濾機體I上的高、低兩端均通過軸承4連接支架2並由支架2支撐，過濾機體I外圍設置有過濾網6，底部設置出料裝置3與過濾機體I低端相應處設置有藻泥出料管8，過濾機體I高端連接進料管7。過濾機體I的傾角一般為5-45°，轉速為20-120 rpm。傾斜式轉筒過濾機體I外圍過濾網通包括依次由外向內設置的金屬絲網或不鏽鋼金屬絲、塑料濾網和濾布，濾布的規格為150-500目，塑料濾網位於中間，其規格為5-15目，金屬絲網或不鏽鋼金屬絲位於最外層，其規格為5-15目。
實施例I本實施例由單個傾斜式轉筒過濾機體I、支架2、驅動裝置5、出料裝置3構成。過濾機體上的高、低兩端均通過軸承4連接支架2並由支架2支撐，過濾機體I外圍設置有過濾網6，底部設置出料裝置3與過濾機體I低端相應處設置有藻泥出料管8，過濾機體I高端連接進料管7。從收藻池中將1000升螺旋藻藻液通過進料管7輸送到轉速為20 rpm的傾斜式轉筒過濾機I高端處，傾斜式轉筒過濾機的傾角為10°，傾斜式轉筒過濾機I呈正五稜柱體，其稜長為4. 5m，底邊長為I. 5m。傾斜式轉筒過濾機體外圍過濾網通包括依次由外向內設置的金屬絲網或不鏽鋼金屬絲、塑料濾網和濾布，濾布的規格為150目，塑料濾網位於中間，其規格為10目，金屬絲網或不鏽鋼金屬絲位於最外層，其規格為12目。受到重力和離心力的作用，水透過過濾網6而被去除，並由出料裝置3排除，藻泥則逐漸往下移動慢慢靠近傾斜式轉筒過濾機I的低端，此時藻液中的大部分水分已被過濾去除，此主要進行微藻的採收，含水量較少的藻泥通過出料管8排出，獲得溼藻泥10kg。實施例2:本實施例由兩臺串聯設置傾斜式轉筒過濾機I及攪拌桶9構成，其它結構與實施例I相同。通過出料管8將溼藻泥輸送到攪拌桶9中，在攪拌桶9中加入清水50升，開攪 拌混勻清洗藻泥，然後通過泵輸送到轉速為50rpm另一傾斜式轉筒過濾機12的高端，傾斜式轉筒過濾機的尺寸大小、傾角均與實施例I相同。傾斜式轉筒過濾機體外圍過濾網通包括依次由外向內設置的金屬絲網或不鏽鋼金屬絲、塑料濾網和濾布，濾布的規格為500目，塑料濾網位於中間，其規格為5目，金屬絲網或不鏽鋼金屬絲位於最外層，其規格為15目。由於受到更高離心力的作用，藻泥中的水分通過篩布被進一步甩掉，藻泥被載留於過濾網上，最終由轉筒低端出料管8排出，完成整個脫水過程，獲得溼藻泥8kg。實施例3 本實施例由兩臺傾斜式轉筒過濾機I,均呈圓柱體,柱長為6m，底部直徑為I. 5m,傾角均為15°，第一臺轉速為均50rpm,第二臺轉速為100 rpm。其它結構及工作原理與實施例2相同。傾斜式轉筒過濾機體外圍過濾網通包括依次由外向內設置的金屬絲網或不鏽鋼金屬絲、塑料濾網和濾布，濾布的規格為200目，塑料濾網位於中間，其規格為12目，金屬絲網或不鏽鋼金屬絲位於最外層，其規格為5目。從收藻池中將1000升螺旋藻藻液通過進料管7輸送至第一臺傾斜式轉筒過濾機1，獲得溼藻泥9kg，通過管道將溼藻泥輸送到攪拌桶9中，在攪拌桶中加入清水40升，開攪拌混勻清洗藻泥，然後通過泵輸送到第二臺傾斜式轉筒過濾機的高端，最終由第二臺傾斜式轉筒過濾機I低端出料管8排出，完成整個脫水過程，獲得溼藻泥7kg。實施例4本實施例由兩臺傾斜式轉筒過濾機I,均呈正五稜柱體,其稜長8m，底邊長2m，傾角均為18°，第一臺轉速為均70rpm，第二臺轉速為120 rpm。從收藻池中將1000升螺旋藻藻液通過進料管7輸送至傾斜式轉筒過濾機I，其它結構及工作原理與實施例2相同，從收藻池中將2000升螺旋藻藻液通過進料管道7輸送到第一臺傾斜式轉筒過濾機I後獲得溼藻泥18kg，通過泵將溼藻泥輸送到攪拌桶9中，在攪拌桶9中加入清水90升，開攪拌混勻清洗藻泥，然後通過泵輸送到第二臺傾斜式轉筒過濾機的高端，最終由第二臺傾斜式轉筒過濾機I低端出料管8排出，完成整個脫水過程，獲得溼藻泥13kg。
權利要求1.一種微藻採收與脫水裝置，其特徵在於由一臺以上傾斜式轉筒過濾機構成，傾斜式轉筒過濾機由過濾機體、支架、驅動裝置、出料裝置構成；過濾機體的高、低兩端均通過軸承連接支架並由支架支撐，過濾機體外圍設置有過濾網，底部設置出料裝置與過濾機體端相應處設置有藻泥出料管，過濾機體高端連接進料管。
2.如權利要求I所述的微藻採收與脫水裝置，其特徵在於相鄰兩臺傾斜式轉筒過濾機間設置攪拌桶，前級過濾機體的出料管連至攪拌桶內部，並通過管道連接下一級過濾機體的進料管。
3.如權利要求2或3所述的微藻採收與脫水裝置，其特徵在於過濾機體傾角為5-45°，當用於採收時其轉速為20-120 rpm，當用於脫水時其轉速為50-200 rpm。
4.如權利要求2或3所述的微藻採收與脫水裝置，其特徵在於過濾機體呈圓柱體或稜柱體或多邊形體。
5.如權利要求2或3所述的微藻採收與脫水裝置，其特徵在於過濾機體呈圓柱體，柱長為 2-10m，直徑 O. 5-2 m。
6.如權利要求2或3所述的微藻採收與脫水裝置，其特徵在於過濾機體為正稜柱體，稜長為2-10m，底邊長O. 5-2 m。
7.如權利要求2或3所述的微藻採收與脫水裝置，其特徵在於過濾機體為六角形體，長為2-10m，底邊長O. 5-2 m。
8.如權利要求2或3所述的微藻採收與脫水裝置，其特徵在於過濾機體外圍過濾網通包括依次由外向內設置的金屬絲網或不鏽鋼金屬絲、塑料濾網和濾布，濾布的規格為150-500目，塑料濾網位於中間，其規格為5-15目，金屬絲網或不鏽鋼金屬絲位於最外層，其規格為5-15目。
專利摘要本實用新型公開了一種微藻採收與脫水方法及裝置，所由一臺以上傾斜式轉筒過濾機構成，傾斜式轉筒過濾機由過濾機體、支架、驅動裝置、出料裝置構成；過濾機體的高、低兩端均通過軸承連接支架並由支架支撐，過濾機體外圍設置有過濾網，底部設置出料裝置與過濾機體端相應處設置有藻泥出料管，過濾機體高端連接進料管。相鄰兩臺裝置間設置攪拌桶，前級過濾機體的出料管連至攪拌桶內部，並通過管道連接下一級過濾機體的進料管。本實用新型使原來以人工為主採收和脫水改變為機械採收和脫水，通過控制傾斜式轉筒過濾機轉速，可有效提高工作效率，降低工人的勞動強度，提高產品的質量。
文檔編號C12M1/00GK202705347SQ2012203041
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月27日 優先權日2012年6月27日
發明者鄭行 申請人:福清市新大澤螺旋藻有限公司