Cấu Tạo Máy Tách Phân Gồm Những Bộ Phận Nào? | Việt An

Cấu tạo máy tách phân gồm những bộ phận nào?

Trong các trang trại chăn nuôi heo, bò, gà và các hệ thống xử lý chất thải chăn nuôi quy mô lớn, lượng phân và nước thải phát sinh mỗi ngày rất lớn. Nếu không được xử lý đúng cách, chất thải có thể gây mùi hôi, ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng đến môi trường và làm tăng chi phí xử lý.

Máy tách phân là thiết bị được sử dụng để tách phần chất rắn ra khỏi hỗn hợp phân và nước, giúp giảm tải cho hệ thống xử lý nước thải, đồng thời thu hồi phần phân rắn để làm phân hữu cơ, nguyên liệu ủ compost hoặc sử dụng cho các mục đích phù hợp khác.

Vậy cấu tạo máy tách phân gồm những bộ phận nào? Máy được thiết kế gồm nhiều bộ phận phối hợp với nhau, trong đó quan trọng nhất là phễu cấp liệu, hệ thống vít tải, lưới sàng/lưới lọc, bộ phận ép tách, động cơ giảm tốc, cửa xả phân rắn, cửa xả nước và khung máy.

Hãy cùng Việt An tìm hiểu chi tiết từng bộ phận.

1. Tổng quan cấu tạo máy tách phân

Tùy theo công suất, thiết kế và loại chất thải cần xử lý, máy tách phân có thể có sự khác nhau về kích thước và kết cấu. Tuy nhiên, về cơ bản một máy tách phân hoàn chỉnh thường bao gồm:

• Phễu tiếp nhận và cấp liệu.
• Đường ống hoặc cửa cấp nguyên liệu.
• Trục vít tải.
• Cánh vít.
• Lưới sàng/lưới lọc.
• Buồng tách và ép.
• Bộ phận điều chỉnh áp lực ép.
• Động cơ điện.
• Hộp giảm tốc.
• Cửa xả phân rắn.
• Cửa xả nước.
• Khung bệ máy.
• Tủ điện điều khiển.
• Các đường ống, van và phụ kiện kết nối.

Mỗi bộ phận đảm nhiệm một chức năng riêng nhưng liên kết chặt chẽ trong toàn bộ quá trình vận chuyển – lọc – tách – ép – xả phân.

2. Phễu cấp liệu máy tách phân

Phễu cấp liệu là vị trí đầu tiên tiếp nhận hỗn hợp phân và nước từ chuồng trại hoặc hệ thống thu gom.

Phễu thường được thiết kế với kích thước phù hợp để nguyên liệu có thể đi vào máy liên tục, hạn chế tình trạng tắc nghẽn.

Đối với trang trại chăn nuôi, hỗn hợp đầu vào thường bao gồm:

• Phân heo hoặc phân bò.
• Nước rửa chuồng.
• Nước tiểu.
• Nước thải chăn nuôi.
• Các chất hữu cơ có kích thước nhỏ.

Phễu cấp liệu cần có kết cấu chắc chắn, chống ăn mòn và phù hợp với môi trường làm việc có độ ẩm cao.

3. Trục vít tải – bộ phận quan trọng của máy tách phân

Trục vít tải là một trong những bộ phận quan trọng nhất trong cấu tạo máy tách phân.

Trục vít có nhiệm vụ đưa hỗn hợp phân từ khu vực cấp liệu đi xuyên qua buồng tách. Trong quá trình di chuyển, vật liệu được tiếp xúc với hệ thống lưới lọc để nước được tách ra khỏi phần chất rắn.

Trục vít thường được chế tạo từ vật liệu có khả năng chịu mài mòn và chống ăn mòn tốt, bởi máy thường xuyên tiếp xúc với phân, nước thải và các hợp chất hữu cơ.

Chất lượng trục vít ảnh hưởng trực tiếp đến:

• Năng suất máy.
• Khả năng vận chuyển nguyên liệu.
• Hiệu quả tách nước.
• Tuổi thọ thiết bị.
• Khả năng vận hành liên tục.

Đây cũng là lý do khi lựa chọn máy tách phân, doanh nghiệp cần đặc biệt quan tâm đến vật liệu và kết cấu của trục vít.

4. Cánh vít

Cánh vít được gắn trên trục vít và có nhiệm vụ vận chuyển hỗn hợp phân trong suốt quá trình hoạt động.

Khi động cơ truyền chuyển động đến trục vít, cánh vít quay liên tục, tạo lực đẩy đưa nguyên liệu từ đầu vào đến khu vực ép và xả.

Khoảng cách, đường kính và thiết kế cánh vít được tính toán tùy thuộc vào:

• Loại phân cần xử lý.
• Độ ẩm nguyên liệu.
• Công suất máy.
• Năng suất yêu cầu.
• Mức độ tách nước mong muốn.

Thiết kế cánh vít hợp lý giúp nguyên liệu được vận chuyển ổn định, hạn chế tình trạng kẹt nguyên liệu hoặc quá tải động cơ.

5. Lưới sàng – bộ phận thực hiện quá trình tách nước

Lưới sàng là bộ phận trực tiếp thực hiện quá trình phân tách phần rắn và phần nước.

Khi hỗn hợp phân được vít tải vận chuyển qua khu vực lưới sàng:

• Nước và các hạt chất lỏng nhỏ đi qua các khe/lỗ của lưới.
• Phần chất rắn có kích thước lớn hơn được giữ lại.
• Trục vít tiếp tục đẩy phần chất rắn về phía cuối máy.
• Phần phân rắn tiếp tục được ép để giảm độ ẩm.

Kích thước khe lưới là yếu tố rất quan trọng. Nếu thiết kế không phù hợp, máy có thể:

• Tách không đạt yêu cầu.
• Phân rắn còn quá nhiều nước.
• Dễ bị tắc lưới.
• Giảm năng suất.
• Tăng mức tiêu hao điện năng.

Do đó, lưới sàng cần được lựa chọn dựa trên đặc tính thực tế của nguyên liệu.

6. Buồng tách và ép phân

Sau khi đi qua khu vực lọc, phần chất rắn được đưa vào buồng tách và ép.

Tại đây, lực nén được tạo ra để tiếp tục loại bỏ nước ra khỏi phân.

Quá trình này giúp tạo ra phần phân rắn có độ ẩm thấp hơn đáng kể so với hỗn hợp ban đầu.

Tùy từng loại máy và đặc tính nguyên liệu, độ ẩm của phân sau tách có thể khác nhau. Vì vậy, không nên chỉ dựa vào một con số cố định mà cần lựa chọn máy dựa trên kết quả thử nghiệm nguyên liệu thực tế.

7. Bộ phận điều chỉnh áp lực ép

Một số dòng máy tách phân được trang bị cơ cấu điều chỉnh áp lực tại khu vực cửa xả.

Bộ phận này giúp kiểm soát mức độ nén của phân trước khi xả ra ngoài.

Khi tăng lực ép, khả năng tách nước có thể tăng nhưng đồng thời tải lên động cơ và hệ thống truyền động cũng tăng.

Ngược lại, nếu áp lực quá thấp, phân sau tách có thể còn nhiều nước.

Vì vậy, việc điều chỉnh áp lực cần phù hợp với từng loại nguyên liệu và yêu cầu xử lý.

8. Động cơ điện

Động cơ điện cung cấp năng lượng cho toàn bộ quá trình vận chuyển và ép phân.

Động cơ truyền chuyển động thông qua hộp giảm tốc đến trục vít, giúp trục vít quay với tốc độ phù hợp.

Công suất động cơ được lựa chọn dựa trên nhiều yếu tố:

• Công suất xử lý.
• Lưu lượng nguyên liệu.
• Đặc tính phân.
• Độ nhớt của hỗn hợp.
• Độ ẩm.
• Yêu cầu vận hành liên tục hay gián đoạn.

Động cơ cần có khả năng hoạt động ổn định trong môi trường có độ ẩm và bụi cao.

9. Hộp giảm tốc

Động cơ điện thường quay với tốc độ cao trong khi trục vít cần hoạt động ở tốc độ phù hợp để vận chuyển và ép phân.

Hộp giảm tốc có nhiệm vụ giảm tốc độ quay và tăng mô-men xoắn truyền đến trục vít.

Đây là bộ phận có vai trò quan trọng đối với khả năng vận hành ổn định của máy.

Hộp giảm tốc chất lượng tốt giúp:

• Máy hoạt động ổn định.
• Giảm nguy cơ quá tải.
• Tăng tuổi thọ hệ thống truyền động.
• Hạn chế rung động và tiếng ồn.
• Đảm bảo mô-men xoắn cần thiết cho quá trình ép.

10. Cửa xả phân rắn

Sau khi được vận chuyển và ép, phần chất rắn được đưa ra ngoài thông qua cửa xả phân.

Phân sau tách thường có dạng tương đối tơi, giảm lượng nước so với nguyên liệu ban đầu và thuận tiện hơn cho việc:

• Thu gom.
• Vận chuyển.
• Ủ phân.
• Làm compost.
• Xử lý tiếp theo.
• Tận dụng làm nguồn nguyên liệu hữu cơ phù hợp.

Đối với trang trại có quy mô lớn, việc tách phần rắn ngay từ đầu giúp giảm đáng kể lượng chất rắn đi vào hệ thống xử lý nước thải.

11. Cửa xả nước

Phần nước sau khi được tách khỏi phân sẽ được thu gom qua cửa xả nước.

Nước sau tách không có nghĩa là đã đạt tiêu chuẩn để xả trực tiếp ra môi trường. Đây vẫn là dòng nước thải cần được đưa vào hệ thống xử lý phù hợp.

Tuy nhiên, việc tách phần chất rắn trước giúp giảm tải đáng kể cho các công đoạn xử lý phía sau.

Ví dụ:

Phân + nước → Máy tách phân → Phân rắn + nước thải → Hệ thống xử lý nước thải

Nhờ đó, hệ thống xử lý phía sau có thể vận hành ổn định hơn.

12. Khung bệ máy

Khung máy là bộ phận chịu tải và liên kết toàn bộ các thiết bị.

Khung cần có độ cứng vững cao để hạn chế rung động trong quá trình máy hoạt động.

Một hệ thống khung máy tốt cần đảm bảo:

• Chịu được tải trọng thiết bị.
• Chịu được rung động.
• Không bị biến dạng trong quá trình vận hành.
• Thuận tiện bảo trì.
• Dễ lắp đặt.
• Phù hợp với môi trường chăn nuôi.

Đối với các dòng máy làm việc trong môi trường có độ ẩm và tính ăn mòn cao, vật liệu chế tạo và phương pháp xử lý bề mặt khung cũng cần được chú trọng.

13. Tủ điện điều khiển

Tủ điện điều khiển giúp người vận hành kiểm soát hoạt động của máy.

Tùy cấu hình, tủ điện có thể bao gồm:

• Aptomat.
• Contactor.
• Relay bảo vệ.
• Thiết bị bảo vệ quá tải.
• Nút nhấn khởi động/dừng máy.
• Biến tần.
• Thiết bị điều khiển tự động.

Tủ điện giúp máy hoạt động an toàn hơn, đồng thời thuận tiện cho việc vận hành và bảo trì.

Đối với các trang trại có quy mô lớn, máy có thể được tích hợp vào hệ thống xử lý chất thải và tự động hóa toàn bộ dây chuyền.

14. Nguyên lý hoạt động của máy tách phân

Sau khi tìm hiểu cấu tạo máy tách phân, có thể hình dung nguyên lý hoạt động của thiết bị qua các bước cơ bản sau:

Bước 1: Tiếp nhận nguyên liệu

Hỗn hợp phân và nước được đưa vào phễu cấp liệu.

Bước 2: Vận chuyển nguyên liệu

Động cơ truyền động đến hộp giảm tốc và trục vít. Trục vít quay, đưa hỗn hợp phân đi vào khu vực tách.

Bước 3: Tách nước

Khi nguyên liệu đi qua lưới sàng, phần nước được tách ra qua các khe/lỗ lọc.

Bước 4: Ép phần rắn

Phần chất rắn tiếp tục được trục vít đẩy về cuối buồng ép. Áp lực ép giúp tiếp tục loại bỏ một phần nước.

Bước 5: Xả phân

Phân rắn sau khi được tách và ép sẽ được đưa ra cửa xả.

Bước 6: Thu gom nước

Nước sau tách được thu gom và đưa đến công đoạn xử lý tiếp theo.

15. Sơ đồ quy trình máy tách phân

Có thể hình dung quy trình đơn giản như sau:

Phân + nước

↓

Phễu cấp liệu

↓

Trục vít vận chuyển

↓

Lưới sàng tách nước

↓

Buồng ép

↙　　　　　　　　　↘

Phân rắn　　　　Nước sau tách

↓

Thu gom/ủ/xử lý

↓

Hệ thống xử lý nước thải

16. Máy tách phân mang lại lợi ích gì cho trang trại?

Việc sử dụng máy tách phân trước hệ thống xử lý nước thải mang lại nhiều lợi ích.

Giảm tải hệ thống xử lý nước thải

Phần lớn chất rắn được tách trước khi dòng nước đi vào hệ thống xử lý, giúp giảm tải cho các công đoạn phía sau.

Giảm thể tích chất thải cần xử lý

Phân rắn được tách riêng giúp việc thu gom và xử lý thuận tiện hơn.

Hạn chế mùi hôi

Việc thu gom phân rắn nhanh chóng giúp hạn chế tình trạng chất thải tồn đọng lâu trong khu vực chăn nuôi.

Tận dụng phân sau tách

Phần phân rắn có thể tiếp tục được ủ hoặc xử lý để tạo thành nguồn phân hữu cơ phù hợp.

Tiết kiệm chi phí vận hành

Khi giảm lượng chất rắn đi vào hệ thống xử lý nước thải, doanh nghiệp có thể giảm áp lực lên các công đoạn xử lý và chi phí liên quan.

Hỗ trợ bảo vệ môi trường

Tách chất rắn ngay từ nguồn giúp kiểm soát chất thải chăn nuôi tốt hơn, hạn chế nguy cơ gây ô nhiễm môi trường.

17. Máy tách phân phù hợp với những mô hình nào?

Máy tách phân được sử dụng phổ biến trong nhiều mô hình chăn nuôi và xử lý chất thải như:

• Trang trại chăn nuôi heo.
• Trang trại chăn nuôi bò.
• Trang trại bò sữa.
• Trang trại gia cầm.
• Khu chăn nuôi tập trung.
• Nhà máy xử lý chất thải chăn nuôi.
• Hệ thống sản xuất phân hữu cơ.
• Hệ thống biogas kết hợp xử lý chất thải.

Đặc biệt đối với những trang trại có số lượng vật nuôi lớn, việc tách phân trước khi xử lý nước thải giúp tối ưu hóa toàn bộ hệ thống.

18. Những yếu tố cần quan tâm khi lựa chọn máy tách phân

Không phải máy tách phân nào cũng phù hợp với mọi trang trại.

Khi lựa chọn thiết bị, doanh nghiệp nên quan tâm đến:

1. Công suất xử lý

Cần xác định chính xác lượng phân và nước thải phát sinh mỗi ngày để lựa chọn công suất máy phù hợp.

2. Đặc tính nguyên liệu

Phân heo, phân bò, phân gia cầm và các loại chất thải khác có đặc tính khác nhau.

3. Độ ẩm đầu vào

Độ ẩm ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tách và độ ẩm của phân sau xử lý.

4. Vật liệu chế tạo

Môi trường chăn nuôi có độ ẩm cao và chứa nhiều hợp chất có khả năng gây ăn mòn, vì vậy vật liệu chế tạo cần được lựa chọn phù hợp.

5. Động cơ và hộp giảm tốc

Đây là các bộ phận ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng vận hành liên tục của máy.

6. Khả năng bảo trì

Nên lựa chọn thiết bị có thiết kế thuận tiện cho việc kiểm tra, vệ sinh và thay thế linh kiện.

7. Dịch vụ kỹ thuật

Nhà cung cấp có kinh nghiệm có thể hỗ trợ khảo sát nguyên liệu, lựa chọn công suất, lắp đặt, hướng dẫn vận hành và bảo t