用於從液體分離顆粒的方法和裝置的製作方法

2023-07-15 04:04:16 7

專利名稱：用於從液體分離顆粒的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及用於從其中包含顆粒的液體分離顆粒的設備和方法，並且尤其用於從水中分離藻類。
背景技術：
已知存在數千種藻類，天然地出現和遺傳改良的。其中的大部分已知為生產各種能具有商業實用性的有機材料，比如但不限於生物柴油、藥物和營養應用。由藻類生產的材料有時形成於藻類的細胞壁內，但是替換地它們可分泌在藻類的外表面上並且可用。在任一情況下，為了隔離材料，通常必須首先將藻類與它們在其中生長的介質分離，介質通常是水基的。也已知為藻膏或藻餅的聚集藻類可以能在包含剩餘水量之下進行處理。或者，可優選地或甚至必須地在進一步處理之前完全乾燥藻類。已經開發了與在各種成熟水平下從生長介質(再次通常是水基的)移除或分離藻類相結合的多種工藝。工藝已經包括絮凝、澱積、浮選、離心、振動分離、微篩、壓濾法、壓帶法、以及涉及使用乾燥床的方法。偶爾，超過一種的方法組合地使用。通常，以上工藝需要顯著的能量輸入以實現分離，並且所得到的產品將仍然需要在能開始隔離期望有機材料的處理之前進一步乾燥。另外，數個以上工藝的實踐會在從藻類提取有機材料的整體工藝中產生間接的缺點。例如，絮凝、澱積和浮選方法通常需要收割藻類的批量策略，這需要從生長池塘或容器移除大多數的藻類。這個步驟在池塘或容器中導致就實施繁殖過程而言顯著過少的藻類， 這負面地影響生產率。批量策略的替代方案也存在，比如使用多個箱來形成半批量工藝。但是，這個替代方案還需要更多空間、資本和時間。而且，數個以上工藝會由於分離工藝施加的應力導致損壞或毀壞各個藻類細胞。

發明內容
本發明總體上能描述為一種用於便於從包含顆粒物質的液體比如水分離顆粒物質的設備。尤其，藻類能從載體流體比如水分離；但是其他顆粒材料也能使用該設備從液體分離。本發明還預期一種用於實現這種分離的方法，再次不僅指的是藻類，而且還有其他顆粒材料。該方法以相對較低的能量消耗實現分離，並且利用較低的壓差，這最小化了對於分離顆粒的損壞。該設備包括定位於框架內的濾材，並且吸收層定位為與濾材相接觸以便於移除液體比如水。濾材具有上表面和下表面，以及在這些表面之間連通的孔隙。濾材的孔隙定尺寸為使得至少大部分的待分離顆粒物質實質上不能滲透入孔隙。在涉及從營養液分離藻類的應用的情況下，水中的藻類混合物應用至濾材的上表面。水開始從藻類分離，穿過濾材中的孔隙流動至濾材的下表面。吸收層布置為與濾材的下表面相接觸，並且接觸吸收層的水從濾材的下表面吸走，從而從上方穿過孔隙吸收更多的水。潤溼的吸收層相比乾燥的吸收層更有效地從濾材的下表面移除水。因為濾材上表面上堆積足夠的藻類能限制水流，濾材可選地相對於藻類和水的輸入點移動。另外，用來便於顆粒浮選至液體顆粒混合物的表面的方法將傾向於將顆粒集中為遠離濾材的上表面並且允許液體更易於流過孔隙。而且，因為吸收層的吸水能力有限，可選地吸收層相對於濾材上水流過孔隙的位置移動。濾材能相對於藻類和水的輸入點移動，並且吸收層或者能相對於濾材在相同方向上但以不同速度移動，或者能相對於濾材在不同方向上移動。因而，濾材能單獨移動，吸收層能單獨移動，或者兩者都能移動。作為另一替代方案，混合物至濾材上的輸入點能相對於濾材移動，或者能使用多個輸入點。與分離混合物的固體和液體成分的常規離心方法相比，使用這種設備分離藻類的方法期望在與離心分離相比具有顯著能量降低之下實現分離，高達95%的降低，並且與離心分離相比在濃縮產品中獲得更高的固體含量。而且，這種方法使用相對較低度的壓差來輔助便於水移動穿過孔隙。於是，顆粒既沒有被推入也沒有被拉入濾材的孔隙，並且孔隙入口的堵死或阻塞是可忽略的。另外，該方法在顆粒上施加較低的變形力。在將藻類與水分離的情況下，這個特點輔助保持藻類細胞的結構一體性。該方法的這個方面有助於維持藻類的含量(通常是含油的含量)，用於後續處理。並且，藻類的輕微乾燥然後能將藻類置於休眠狀態，這允許隨後在生長狀況下復甦。在大部分水與顆粒分離之後，殘留於濾材上表面上的顆粒能通過多種技術之一進一步降低水含量，並且然後從濾材移除，用於進一步處理。在藻類的情況下，進一步處理的一個示例是從藻類提取有機材料。濾材能在設備上構造為安裝於框架上的連續環，並且吸附環也能構造為連續環，或者多個較小連續環以使得在操作中至少一部分吸收層與濾材的一部分下表面相接觸。由吸收層吸收的水能通過讓層在兩個輥子或類似部件之間通過從層吸取所含水分而移除，並且吸收層再次使用。間歇地，濾材，吸收層，或這兩者，可在一段時間後通過化學或物理操作進行清理以移除任何聚集的顆粒，並且從而部分地或完全地打開被堵塞的孔隙。因為實施該方法中採用了較低的壓差，濾材在需要清理或再磨光之前仍然能長時間操作，甚至連續地操作。如這裡還描述的，這種分離設備和方法主要就從水或類似生長介質分離藻類顆粒，不過也能想到其他顆粒和顆粒類型的分離。


圖1是由篩網和吸收層構造的操作為接收藻類和水的混合物並且分離這些成分的框架的透視圖。圖2是圖1的實施例在省略了藻類和水之下的透視橫截圖。圖3是圖1的實施例的正面橫截圖。圖4是如圖3中所示的示意性橫截面。圖5是如圖3中所示的示意性放大橫截面。圖6是過濾材料的實施例的示意性圖示。圖7是圖1的實施例的一部分的詳細示意性橫截圖。
具體實施例方式本發明旨在從其中包含顆粒的液體分離顆粒，包括設備和處理方法。本發明使用包含顆粒的液體，比如水中有藻類(藻類混合物)，放置於其上表面上的濾材。濾材還包括下表面和孔隙，孔隙的至少一部分從上表面延伸穿過至下表面。而且，分離在低能量消耗之下發生。並且，分離在低壓差下操作，其將相對較輕的應力施加至各個顆粒，最小化對顆粒的損害。在從水分離藻類的情況下，濾材中的孔隙定尺寸為允許液體穿過孔隙，而將藻類保留在頂面上。某一百分比的顆粒可穿過孔隙，並且顆粒直到大約10%至大約15%的穿過量認為是可接受的。顆粒可部分地或完全地堵塞孔隙的入口的某個部分，並且因而液體穿過孔隙的流速可隨著時間而降低。然而，實踐本方法中使用的低壓差將通常不會引起孔隙的嚴重或不可逆的堵塞。並且，有助於顆粒餅溼度下降的結塊傾向於升高這些顆粒，這些顆粒可能會引起遠離孔隙入口的某種埠堵塞。根據顆粒和水的混合物在分離之前流到濾材上的流速，液體流過濾材的流速可引起在濾材的頂部上形成藻類混合物的池。這個池可通過從濾材的中心寬度附近的混合物施加向下力而沿著濾材表面形成為凹陷，與濾材中通過傳送濾材的輥子朝著包括池邊界的部分的旋轉而產生的鬆弛相組合。這個池用源自來源的藻類混合物再補充。混合物能連續地或間斷地再補充，並且能經由單個輸入點或多個點引導。因而，例如，混合物能流動到濾材上並且經由單個入口管道或經由供應多個入口噴嘴的歧管進入池。在濾材相對於輸入源移動之處，在濾材的孔隙能變得由覆蓋濾材的藻類容量阻塞之前，可用的濾材表面由新的濾材表面再補充，而在其頂面上具有藻類的濾材從殘留顆粒和水的池中移除，或移動遠離導入藻類混合物的位置。現在其上具有藻類的濾材的區域或部分，其頂面上呈水仍然可流動穿過其中的溼膏的形式，被帶入與濾材的下表面上的吸收層相接觸。吸收層可相對於濾材上的水排出穿過其中的位置移動，以暴露相對乾燥的吸附材料從而便於吸附在藻類附近流動並且穿過濾材孔隙的水。如果吸收層是潮溼的，則方便了水吸收，以使得一些剩餘的水保留在層中。在吸收層與濾材的下側形成接觸並且從藻類顆粒周圍移除水之後，藻餅包含的水遠遠少於在濾材的底面被帶入與吸收材料相接觸之前。如果期望，藻餅的水含量能通過其他方式進一步降低，比如通過加熱或導入氣流，比如用加熱元件、風扇、鼓風機、光源、聲學設備或真空裝置，這能在藻餅的上面或下面導入。藻類能以多種方式從濾材收集，例如，通過在充分乾燥之後彎曲濾材以使得餅提升離開濾材表面。便於藻類收集的其他處理包括使包含藻類的濾材在圖案化的非平滑表面輥子上經過，或將刮刀或鏟刀直接應用至上部濾材表面。因為由於上表面相對於濾材下表面的較低壓差的緣故沒有顯著的物理力已經施加至藻類，只要濾材孔隙相對於藻類顆粒 (單個地或聚集顆粒)的有效尺寸適當地定尺寸，藻類就不會顯著地被驅動進入濾材的孔隙。低溼度的藻餅因而相對容易移除，允許濾材再次使用。當然，如果藻類顆粒(或顆粒的一部分)的有效尺寸小於濾材的孔隙尺寸，到達孔隙的那些藻類顆粒更有可能穿過，並且可選地在下面被重新收集。吸收材料也可以重新使用，如果一部分的保留水能被反覆地排出，比如通過使材料穿過兩個夾緊輥或能從材料擠出液體的其他部件(比如，壓縮輥、真空裝置、鼓風機、加熱元件以及限制性板對)。在一個實施例中，藻餅在乾燥時(即，大於90%的固體)將具有25-900微米(μ)的厚度。相對於分離具有較大直徑的那些顆粒，較小的厚度將期望通過將較小直徑的顆粒分離的工藝產生。在一個實施例中，吸收材料呈連續環或帶的形式，具有與連續環形過濾帶相反的行進方向。這樣構造，使吸收帶在部件之間通過擠出殘留液體之下，設備將相對低溼度的吸收材料帶入與保持藻類混合物池並且因而具有相對較高水含量的過濾帶相接觸。這個相反行進布置因而傾向於便於水從藻類混合物傳輸穿過濾材的孔隙。連續過濾帶的結構整體性通過沿著帶的邊緣界限形成鑲邊來提高。帶通過結合鑲邊而不易於扭曲。輥子或夾子能接合濾材鑲邊從而幫助提供跨幅面的張力，並且還引導過濾帶。吸收帶材料的結構整體性通過在吸收材料下面附加增強材料來提高。良好的結果通過將作為邊帶的玻璃纖維紗窗材料附加至吸附材料的下側來獲得，例如通過將層縫合在一起來加固。利用連續帶，重要的是在使用中具有呈現低輪廓外觀的接縫以使得接縫處的不適當磨損最小化。而且，期望包含藻類或其他顆粒混合物的池能接收起泡設備，比如氣泡起泡單元， 或磁性或電起泡設備(未示出)，以將顆粒比如藻類集中於池的表面處或附近。池的表面處或附近的更多顆粒在濾材的上表面處或附近產生相對更少的顆粒，因而允許相對更多的液體在沒有由顆粒阻礙或堵塞之下流過孔隙。為了最小化能量消耗，歸因於起泡單元的效率提高應當相對於歸因於操作該單元的增大能量消耗進行平衡。在一個實施例中吸收材料描述為單個連續環或帶。替代地，吸收材料還可包括一個或多個吸收輥子，或多個定位於濾材下面的更短長度的連續帶、或更短長度的帶和輥子的組合。在圖1-7中所示的本發明的實施例中，設備10具有分離區段12、脫水區段14、可選的乾燥區段15以及收集區段16。在圖3中，連續環過濾帶18由與負載輥子23相對的驅動輥子22驅動在由箭頭20所示的方向上行進。過濾帶18可包括具有低輪廓和/或支撐過濾材料的結構的接縫27。在由過濾帶18形成的連續環內部，具有在如由箭頭沈所示的相反方向上行進的與過濾帶18相接觸的吸收帶Μ。吸收帶M也可形成連續環。連續吸收帶由驅動輥子觀驅動。擠壓輥子30與驅動輥子觀相對，並且施加壓力從而從吸收帶中擠出液體捕獲於捕獲盤31上。變速馬達既驅動過濾帶18也驅動吸收帶M以使得帶速並且因而設備10能在需要時針對寬泛種類的輸入狀況進行調整。馬達還可倒轉，這在一些情況下是有利的，比如維護和修理，或便於不同類型的顆粒和液體的分離。馬達可包括用於測量能耗，或連接至離散能耗設備從而測量動力輸出的一體部件。設備的各種部件附接至框架 29。混合物輸入設備32，例如包含顆粒和液體的混合物的溢流堰，定位為沉澱混合物， 在分離區段12中示出為由微藻類36和水38構成的藻類混合物34。已經發現，使用眼蟲藻，每升水3克藻類的溶液提供具有對於傳送藻類並且將其與水成分分離而言可接受的流動性質的混合物。每升水100克眼蟲藻溶液具有不可接受的高粘性，這妨礙通過過濾帶18 中的孔隙移除水。在使用其他種類時，不可接受的高粘性能在每升水60至100克範圍的濃度之下獲得。在一個實施例中，液體中固體(比如顆粒)的濃度能在2-3克/升的範圍中。 在另一個實施例中，15克/升的濃度能應用至篩網，液體的分離可接受。每升水小於大約 0. 5克藻類的溶液通常在過濾帶18的表面上沉澱太少的藻類以致不能允許藻餅與過濾帶 18的有效分離。藻類溶液的濃度上限和下限將根據被分離藻類的種類、成熟度(並且因而藻類的顆粒尺寸)以及由藻類顆粒產生並且沉澱於各個顆粒的外表面上的任何滲出物或汙染物的存在(或缺失)而改變。還已經發現有利地是將混合物沉澱在過濾帶18的已經構造為形成呈井40形式的凹陷的區域中，以確保混合物不會流過過濾帶18的邊緣，並且充分量的混合物已經加入從而跨越過濾帶18的寬度提供大致均勻的材料覆層。混合物可在井40中形成池42，並且池 42的重量以及過濾帶18在分離區域中的邊緣由底部支架44和側面導向件46支撐。底部支架44可以是彎曲塑料件，並且側面導向件46可以是不鏽鋼的，但是能使用替代的設計和構造材料。而且，在替代構造中可以不需要底部支架44和側面導向件46中的一個或兩個。 池42的存在、缺失或尺寸可由混合物34的輸入速度、以及過濾帶18和吸收帶M受驅動的相應速度來控制。在一個實施例中，過濾帶18接收鑲邊47，從而幫助穩定帶和密封纖維。在操作中，混合物34在井區域40中沉澱於過濾帶18的頂面48上。如圖1中所示，混合物供應經由水平定向的管道導入。然而，能使用替代的導入部件，比如具有可選地跨越直到過濾帶18的整個寬度的多個出口的架空豎直管道或架空歧管。過濾帶18允許液體比如水在流50(圖幻中的重力之下穿過其孔隙49收集在捕獲盤52中。孔隙定尺寸為使得一定尺寸的顆粒比如藻類或者獨立地或者成團地保留於過濾帶18的頂面上。在顆粒比如藻類在池42中混合時，一些顆粒在池的底部處沉澱於過濾帶18的頂面48上，而其他顆粒繼續在混合物中攪拌。在過濾帶18行進時，濾材的新表面區域在上遊端M (圖7)處進入池，而濾材的部分地被覆蓋的區域在下遊端56處離開池。在濾材離開池的傾斜側面時，另外的顆粒沉澱於頂面48上。濾材上的所有顆粒形成如圖4中所示的具有水的溼餅58。雖然未示出，泡沫漂浮設備，比如充氣器或聲學、磁性或電氣聚集設備，能用來在池42的表面處或附近聚集顆粒，並且因而遠離過濾帶18的頂面，從而促進液體流過過濾帶18的孔隙。在具有溼餅的過濾帶18前進時，一些水藉助於重力繼續穿過過濾帶18的孔隙。另外，通過將吸收層M接觸至過濾帶18的下表面60來便於水穿過濾材孔隙並且遠離藻類。 在一個實施例中，最接近設備10的混合物供應端的吸收帶M將在井區域40的一部分的下面接觸過濾帶18的下表面60。在過濾帶18使溼度含量逐漸降低的藻餅前進時，過濾帶18的底面60接觸並且靠在吸收帶M的頂面62上。在一個實施例中，這個吸收帶M在過濾帶18的相反方向上行進，並且替代地以與過濾帶18不同的速度在同向或逆向上行進。吸附材料與形成並且試圖從過濾帶18的孔隙49落下的水滴64形成液壓接觸。圖5畫出有間隙，以示出水滴形成。 然而，通常這兩個帶實際上相接觸。吸收材料從濾材孔隙通過毛細作用帶走液體，因而允許過濾帶18中的孔隙圍繞顆粒的孔隙空間拉動或接收液體，並且液體最終被吸入吸收材料。 維持移動的過濾帶18與逆向旋轉的吸收帶M相接觸允許藻餅58在其暴露至相對乾燥的吸收帶材料時增加其固體含量。在過濾帶18的具有顆粒餅的區段打破與吸收帶的接觸時，在66處，其能進入能根據處理的需要由任何數量的方式進一步降低溼度級別的可選乾燥區域15。乾燥區域無需做什麼，以使得進一步的乾燥在環境溫度和溼度狀態下發生。或者，可使用一個或多個有效乾燥方法，比如，例如，空氣移動、加熱、去溼、日照、或組合。這些方法可由加熱元件、風扇、鼓風機、光源、聲學設備和/或真空裝置來實現。在一個實施例中，一旦達到溼度閾值，高固態的餅從過濾帶18剝落，並且帶速和混合物輸入容積能改變以使得另外的乾燥變得不需要。
8過濾帶18的多孔結構還允許有效乾燥方法比如將空氣移動或熱從餅的上面、餅的下面或者上下兩面施加至顆粒餅。當顆粒為大約34%的固體和厚度在大約25至900微米的範圍內的藻類時，藻餅將從過濾帶18的上表面釋放，並且開始形成薄片。在收集區段16處，柔性過濾帶18以大約90°或更大的角改變方向。下部溼藻餅變得不那麼柔軟、開裂並且從帶落下以便收集。多種其他收集增強方法可在需要時使用。它們例如包括形成比圍繞輥子所示的半徑彎更尖銳的彎。這能例如通過讓過濾元件經過邊緣以改變行進方向以代替平滑半徑輥子來實現。刮刀、振動器、鼓風機、螺旋推運器、刷子、真空裝置等也可在需要時使用。然而，期望只要可能就維持零或接近零的能量使用。另外，預期可使用具有故意阻擋的孔隙68的過濾帶，比如如圖6中所示，這防止形成均勻的餅。通過用故意地分段的餅而不是一個較大的連續餅來工作，可影響乾燥和剝離性質，以使得餅更容易從過濾帶分離。這是可能的，因為沒有使用力，比如壓差(通過真空吸入效應、或氣壓推動效應)、或輥子等，它們將有助於將藻細胞6驅動進入過濾帶18的孔隙49。設備10包括一個用來引起柔軟過濾帶18相對於框架四移動的直流驅動馬達以及用來引起吸收材料以相同或不同的速率移動的單獨的直流驅動馬達。在一個實施例中， 用於收穫藻類和使其脫水到至少20%固體、作為稀釋混合物引入水中的能量在從每升溶液 0. 3克藻類濃縮至每升至少200克時能小於100瓦每千克脫水藻類，在另一實施例中小於 400瓦每千克脫水藻類並且在另一實施例中小於700瓦每千克脫水藻類。在另一實施例中， 在脫水至至少20%固體時，能量消耗是每千克脫水藻類大約沈瓦。示例下面的示例示出本發明使用該設備來給特定藻類脫水的一個實施例的實踐。基於本公開，權利要求範圍內的其他實施例對於本領域技術人員而言將是很顯然的。該設備構造有連續濾材，該連續濾材由紐約Somers的MatiTech公司的聚酯單絲材料(產品號PES25/20)製成，具有25微米的孔隙尺寸(也已知為網眼開口)和20%的開口面積。濾材的厚度為52微米，並且用於製備過濾材料的各根線的直徑為27微米。在過濾帶下面是無塵無紡吸收材料(由德國Fulda市的Hagulan Vliesstoff有限公司生產的 No. NF52-230)的連續帶。這個帶由80%粘膠和20%聚乙烯製成。吸收帶的結構一體性通過將玻璃纖維紗窗材料的邊帶縫合至底側來增大。連續過濾帶和連續吸收帶都被接縫以最小化厚度變化並且從而呈現相對彼此的平滑表面和框架上的接觸部件。過濾帶由直流馬達以每分鐘20. 3釐米(8英寸/分鐘)的速度移動，用於測量功率輸出的Kill-a-watt瓦特計連接至直流馬達。由平均(成團)顆粒尺寸為10-40微米(各個細胞尺寸從大約2微米至大約10 微米)的小球藻構成、濃度為0. 8克/升水的藻類混合物以1. 3升/分鐘的速度澆入由移動過濾帶限定的池。吸收材料由直流馬達(Kill-a-watt瓦特計也與之連接)驅動以15.2 釐米/分鐘(6英寸/分鐘)的速度與過濾帶逆向地移動。離開池的藻餅具有大約10%的適合固體含量。隨著下面吸收帶M的逆向行進，藻餅在過濾帶上的大約15cm行程內，固體含量增大至大約16%。在過濾帶18定位於吸收帶 M上方的其餘41cm上，固體含量進一步增大至大約18%重量的固體。在過濾帶的端部處， 在餅移除輥子43之前，固體含量為大約25%固體。根據過濾帶的長度和周邊環境狀況，能在不採取主動乾燥措施之下進行進一步的乾燥。從開始引入藻類混合物至移除具有至少大約25%固體的餅的過去時間是8分鐘。用來旋轉驅動過濾帶18和吸收帶M的輥子的直流馬達的能量消耗是17瓦。每單位時間在穩態模式下生產的至少20%固體的藻餅的重量是 3.7克/分鐘。因而，消耗0.077瓦小時Q77.2焦耳)的能量來產生一克具有20%固體含量的藻餅。無需消耗其它能量來達到餅的該固體含量。房間中的環境溫度為大約72下，相對溼度為大約50%。能理解到，不同種類的藻類在成熟時將具有不同的顆粒直徑。另外，基於藻類的種類和成熟度，各個藻類顆粒將具有程度大小不同的成團傾向，因而增大待過濾單元的有效尺寸。而且，顆粒的形狀可隨著所使用種類而變化。因而，適合的過濾網材料可具有不同的孔隙尺寸以有效地從水分離顆粒。而且，混合物的流速可變化以優化顆粒回收，並且吸收材料的吸水能力可能需要適當地改變。因而，期望藻類的種類範圍、過濾網的孔隙尺寸、以及吸收能力能根據希望來利用。對於針對各種藻類的評估和乾燥特性的進一步比較信息，參加下面的表1。分離狀況總體上與上面示例中給出的那些相同。表 權利要求
1.一種用於從包含液體和顆粒的混合物分離顆粒的設備，其包括框架、濾材、吸收層以及至少一個構造為引起在濾材和吸收層之間的相對移動的行動裝置；框架構造為支撐濾材和吸收層並且允許濾材和吸收層相對彼此移動；濾材包括其至少一部分構造為接收混合物的上表面、下表面以及在上表面和下表面之間延伸的孔隙，其中孔隙的尺寸足以允許液體移動穿過並且防止至少一些顆粒移動穿過；吸收層包括上表面和下表面，並且濾材下表面的至少一部分接觸吸收層上表面的至少一部分，從而在沒有對混合物施加外力之下通過液體穿過濾材的孔隙並進入吸收層的移動實現至少一部分顆粒與至少一部分液體的分離，同時在濾材的上表面上保持至少一部分顆粒。
2.根據權利要求1的設備，其中濾材的上表面相對於下表面是疏水性的。
3.根據權利要求1或2的設備，其中濾材是連續環。
4.根據權利要求3的設備，其中連續環濾材包括鑲邊。
5.根據任一前述權利要求的設備，其中吸收層是連續環。
6.根據任一前述權利要求的設備，其中吸收層相對於濾材的移動逆向地移動。
7.根據任一前述權利要求的設備，還包括構造為從吸收層移除液體的液體移除設備。
8.根據權利要求7的設備，其中液體移除設備是壓縮輥子、一對夾緊輥子、真空裝置、 鼓風機、加熱元件以及限制性板對中的至少一個。
9.根據任一前述權利要求的設備，還包括用於將混合物提供至濾材的上表面的輸入設備。
10.根據任一前述權利要求的設備，其中濾材上表面的至少一部分形成凹陷，混合物能夠在該凹陷中匯聚成池。
11.根據任一前述權利要求的設備，還包括在混合物的上表面上將顆粒集中於混合物的表面處的集中設備。
12.根據權利要求11的設備，其中集中設備包括用於將顆粒集中在混合物的表面處的充氣器、電子設備、磁性設備或聲學設備。
13.根據任一前述權利要求的設備，除了吸收層以外還包括用於從混合物移除液體的至少另一設備。
14.根據權利要求13的設備，其中所述至少另一設備包括加熱元件、風扇、鼓風機、光源、聲學設備或真空裝置。
15.根據任一前述權利要求的設備，還包括用於在移除至少一部分液體之後從濾材移除顆粒的顆粒移除設備。
16.根據權利要求15的設備，其中顆粒移除設備包括刮刀、真空裝置、刷子、振動器或螺旋推運器。
17.根據任一前述權利要求的設備，還包括用於收集從濾材移除的顆粒的收集器。
18.根據任一前述權利要求的設備，還包括用於將混合物提供至濾材的上表面的混合物輸入設備，其中混合物輸入設備至少包括溢流堰、至少一個噴嘴、歧管、或多個噴嘴。
19.一種用於從包含液體和顆粒的混合物分離顆粒的設備，其包括框架、濾材、吸收層以及至少一個構造為引起在濾材和吸收層之間的相對移動的行動裝置；框架包括支撐濾材的多個第一輥子以及支撐吸收層的多個第二輥子並且允許濾材和吸收層相對彼此移動；濾材是連續環，包括其至少一部分構造為接收混合物的上表面、下表面以及在上表面和下表面之間延伸的孔隙，其中孔隙的尺寸足以允許液體移動穿過並且防止至少一些顆粒移動穿過；吸收層是包括上表面和下表面的連續環；並且濾材下表面的至少一部分接觸吸收層上表面的至少一部分，從而在沒有對混合物施加外力之下通過液體穿過濾材的孔隙並進入吸收層的移動實現至少一部分顆粒與至少一部分液體的分離，同時在濾材的上表面上保持至少一部分顆粒。
20.一種用於從包括液體和顆粒的混合物分離顆粒的方法，該方法包括將混合物提供到濾材的上表面上，濾材具有在上表面和下表面之間連通的孔隙，其中孔隙的尺寸足以允許液體移動穿過並且防止至少一些顆粒移動穿過；使濾材下表面的至少一部分與吸收層上表面的至少一部分相接觸，其中在沒有外力施加至液體之下吸收層便於液體從濾材上表面上的混合物毛細流動通過孔隙並且進入吸收層；並且實現濾材和吸收層之間的相對移動。
21.根據權利要求20的方法，其中濾材和吸收層分別是相對彼此在逆向上移動的連續環。
22.根據權利要求20或21的方法，還包括將吸收入吸收層中的至少一部分液體移除。
23.根據權利要求20、21或22的方法，其中所述顆粒是藻類。
全文摘要
一種使用布置於框架(29)上的過濾層(18)從其中具有顆粒的液體中分離顆粒的方法和設備，過濾層(18)定尺寸為允許液體流過孔隙，同時保持大部分的顆粒在過濾層(18)上，並且吸收層(24)接觸過濾層(18)的背面並且也布置於框架(29)上以便於液體移動遠離顆粒。
文檔編號B01D33/04GK102348487SQ201080011509
公開日2012年2月8日 申請日期2010年3月9日 優先權日2009年3月9日
發明者J·R·庫克, R·O·揚斯 申請人:尤尼文圖瑞公司