Chương MỞ ĐẦU Một ngun liệu phục vụ sản xuất nơng nghiệp khơng thiếu phân bón Phân bón vật tư quan trọng đảm bảo sản xuất nơng nghiệp đạt hiệu bền vững Theo dự báo Chính phủ, phải đến năm 2020, nước ta hồn tồn chủ động sản xuất phân bón phục vụ sản xuất nơng nghiệp Sản xuất phân bón sửa dụng phân bón cách góp phần nâng cao suất chất lượng nơng sản Dự đốn tình hình kinh tế giới nước khả cung ứng, giá phân bón, Bộ Nơng nghiệp Phát triển nơng thơn đạo địa phương hướng dẫn, khuyến cáo nơng dân sử dụng phân bón hợp lý, tăng sửa dụng phân bón tổng hợp, phân NPK, phân vi sinh phân hữu cơ, giảm sử dụng phân Đạm, phân Urê nhằm giảm chi phí sản xuất tăng hiệu đầu tư Như vậy, việc sản xuất phân vi sinh, loại phân hữu khác có tính cấp thiết cao Thế kỉ 21 - kỉ cơng nghệ sinh học, kỉ phát triển nơng nghiệp bền vững Nhưng nguồn phế thải từ sản xuất sinh hoạt ngày gia tăng đáng kể, khơng có biện pháp xử lý kịp thời mơi trường bị nhiễm, nguồn thực phẩm khơng làm ảnh hưởng tới sức khoẻ cộng đồng, người hệ thực động vật…Vì áp dụng cơng nghệ sinh học, phân hữu vi sinh đời, sản phẩm q trình lên men vi sinh than bùn phế thái nơng nghiệp nhằm giái vấn đề nhiệm mơi trường Phân vi sinh có lợi an tồn, “thân thiện” với mơi trường nguồn ngun liệu dồi có sẵn nước,trên đất nên phân vi sinh sử dụng phổ biến nơng nghiệp; nhu cầu thị trường lên đến hàng triệu tấn/ năm thúc đẩy ngành cơng nghiệp sản xuất phân vi sinh nước phát triển với tốc độ cao đem lại lợi nhuận kinh tế lớn Phân bón vi sinh vật (gọi tắt phân vi sinh ) sản phẩm chứa hay nhiều chủng vi sinh vật sống, tuyển chọn có mật độ đạt theo tiêu chuẩn hành Thơng qua hoạt động chúng sau q trình bón vào đất tạo nên chất dinh dưỡng mà trồng sử dụng ( N, P ,K,…) hay hoạt chất sinh học, góp phần nâng cao xuất chất lượng nơng sản Phân vi sinh bảo đảm khơng gấy ảnh hưởng xấu đến người, động thực vật, mơi trường sinh thái chất lượng nơng sản Hiện phân vi sinh thường chia làm loại là: Phân vi sinh cố định đạm sản phẩm chứa hay nhiều chủng vi sinh vật sống, tuyển chọn với mật độ đạt theo tiêu chuẩn hành có khả cố định nitơ từ khơng khí cung cấp hợp chất chứa nitơ cho đất trồng, tạo điều kiện nâng cao năg suất chất lượng nơng sản, tăng độ màu mỡ đất Phân vi sinh vật cố định nitơ chủng vi sinh vật khơng gây ảnh hưởng xấu đến người , động thực vật, mơi trường sinh thái chất lượng nơng sản Vi sinh vật cố định nitơ vi sinh vật sống cộng sinh hay hồi sinh với trồng, vi sinh vật sống tự đất, nước, khơng khí Phân vi sinh phân giải phosphate khó tiêu sản phẩm chứa hay nhiều chủng vi sinh vật sống, tuyển chọn với mật độ đạt theo tiêu chuẩn hành có khả chuyển hố hợp chất photpho khó tan thành dạng dễ tiêu cung cấp cho đất trồng, tạo điều kiện nâng cao suất chất lượng nơng sản Phân lân vi sinh chủng vi sinh vật khơng ảnh hưởng xấu đến người, động thực vật, mơi trường sinh thái chất lượng nơng sản Phân bón vi sinh vật phân gải xenluloza ( tên thường gọi: phân vi sinh phân giải xenluloza) sản phẩm chứa hay nhiều chủng vi sinh vật sống, tuyển chọn với mật độ đạt theo tiêu chuẩn hành có khả phân giải xenluloza , để cung cấp chất dinh dưỡng cho đất trồng, tạo điều kiện nâng cao xuất chất lượng nơng sản, tăng độ màu mỡ đất Phân vi sinh vật phân giải xenluloza chủng vi sinh vật khơng ảnh hưởng xấu đến người, động thực vật, mơi trường sinh thái chất lượng nơng sản So với phân hóa học, phân vi sinh khơng gây nhiễm mơi trường đất, nước Khơng gây tượng chai đất, khơng gây tượng tồn dư nitrit, nitrat trồng Phân vi sinh dạng viên loại phân tổng hợp nhằm cung cấp dưỡng chất, nguồn vi sinh giúp cho sinh trướng phát triển cúa trồng Nhờ phân dạng viên, nên trồng sử dụng dưỡng chất hợp lý hơn, hạn chế thất gây nhiệm cho người q trình sử dụng Các loại phân bón bao gồm: phân vơ cơ, phân bón rễ, phân bón lá, phân đơn, phân đa yếu tố, phân hữu cơ, phân hữu sinh học, phân hữu truyền thống, phân trung lượng, phân vi lượng, phân đa lượng, phân phức hợp, phân trộn, phân vi sinh, phân hữu vi sinh Ngồi quy định khảo nghiệm, thẩm định, đăng ký kinh doanh tổ chức, cá nhân sản xuất loại phân bón phải có máy móc, thiết bị phù hợp để sản xuất phân bón đạt tiêu chuẩn chất lượng theo quy định Xuất phát từ u cầu việc xây dựng sở vật chất kỹ thuật lựa chọn cơng nghệ sản xuất, dây chuyền máy móc,nhà xưởng có vai trò quan trọng trong tổ chức sản xuất Được cho phép khoa khí-cơng nghệ,dưới hướng dẫn thầy TS.Nguyễn Như Nam chúng tơi thực đề tài : “Nghiên cứu dây chuyền cơng nghệ sản xuất phân hữu vi sinh suất tấn/h” Mục tiêu đề tài: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo, lắp đặt dây chuyền sản xuất phân bón hữu vi sinh dạng viên suất T/h để ửng dụng vào sản xuất Chương TỔNG QUAN 2.1 Đối tượng nghiên cứu 2.1.1 Khái niệm phân hữu vi sinh Phân bón hữu vi sinh sản phẩm sản xuất từ nhiều nguồn ngun liệu hữu , nhằm cung cấp chất dinh dưỡng cho trồng, cải tạo đất chứa hay nhiều chủng vi sinh vật sống tuyển chọn với mật độ đạt tiêu chuẩn quy định, góp phần nâng cao suất chất lượng nơng sản Phân vi sinh tập hợp nhóm vi sinh vật, nhiều nhóm vi sinh vật, chúng nhân lên từ chế phẩm vi sinh tồn chất mang khơng vơ trùng Phân hữu ln ln chứa ngun tố dinh dưỡng : đạm, lân, kali, magiê, natri,…, ngun tố vi lượng ( đồng, kẽm, mangan, coban, bo, mơlipden, ) Nhưng hàm lượng khơng cao Phân hữu sản xuất nhờ q trình lên men phân giải ngun liệu hữu Phân hữu vi sinh phân trộn học phân hữu phân vi sinh Do hàm lượng dinh dưỡng cửa phân hữu khơng cao, nên phân hữu vi sinh chủ yếu dùng để bón lót dùng làm ngun liệu để sản xuất phân hợp hữu vi sinh Phân vi sinh dạng hỗn hợp ướt, độ ẩm tương đổi cao Khối lượng riêng 500-550 Kg/m 3, góc tự chảy 30-35o Tác dụng phân hữu vi sinh là: mặt cung cấp chất dinh dưỡng cho trồng, mặt khác (quan trọng nhiều) cải thiện đặc tính vật lý đất, làm tơi xốp, thơng thống, giữ ẩm tốt, nhờ trồng hấp thụ chất dinh dưỡng đất tốt hơn, cho suất cao Phân hữu hay hữu vi sinh chia thành nhóm sau: o Nhóm vi sinh vật có: chế phẩm vi sinh vật, phân vi sinh o Nhóm hữu có: phân hữu cơ, phân sinh học o Nhóm hỗn hợp có: phân hữu – vi sinh, phân phức hợp hữu vi sinh 2.1.2 Ngun liệu dùng đế sản xuất phân hữu vi sinh Than bùn, phân rác, bùn nhà máy sản xuất đường mía, bã cà phê, chất thái chăn ni số chất vơ cần thiết cho sinh trướng phát triển trồng 2.1.3 Một số tính chất lý ngun liệu than bùn Than bùn tạo thành từ xác lồi thực vật khác Xác thực vật tích tụ lại, đất vùi lấp chịu tác động điều kiện ngập nước nhiều năm Với điều kiện phân hủy yếm khí xác thực vật chuyển thành than bùn Trong than bùn có hàm lượng chất vơ 18 – 24%, phần lại chất hữu Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng than bùn điều tra số mỏ viết nam bao gồm sau: - Độ ẩm (Wpt) 4,5 ÷ 19,11 trung bình 12, % - Độ tro (Ak) 6,4÷ 65,1 trung bình 24,8 % - Chất bốc (Vch) 21,7 ÷ 74,63 trung bình 51,0 % - Nhiệt (Qch) 2115 ÷ 5446 trung bình 4300 Kcal/kg - Các bon (Cch) 9,56 ÷ 55,14 % - Hydro (Hch) 1,4 ÷ 3,34 % - Oxy (Och) 10,2 ÷ 16,29 % - Ni tơ (Nch) 1,0 ÷ 1,52 % - Lưu Huỳnh (S) 0,25 ÷ 1,63 trung bình 0.70 % - Pholpho (P) 0,001 ÷ 0,92 % - P2O5 0,04 ÷ 0,26 trung bình 0,26 % - K2O 0,1 ÷ 0,18 trung bình 0,30 % - Độ PH 3,6 ÷ 5,56 trung bình 1,5 - Tỷ trọng ướt (d) 1,14 ÷ 1,82 Hàm lượng chất dinh dưỡng than bùn thay đổi tùy thuộc vào thành phần lồi thực vật q trình phân hủy chất hữu Số liệu phân tích than bùn số địa điểm có than bùn miền Đơng Nam Bộ thu sau: Bảng 2.1 Hàm lượng chất dinh dưỡng than bùn miền Đơng Nam Bộ Đơn vị % Địa điểm lấy than bùn % chất dinh dưỡng Tây Ninh Củ Chi Mộc Hố Dun Hải N 0,38 0,09 0,16 – 0,91 0,64 P2O5 0,03 0,1 – 0,3 0,16 0,11 K2 O 0,37 0,1 – 0,5 0,31 0,42 Ph 3,4 3,5 3,2 2,6 Nguồn: Số liệu theo Phân viện khoa học Việt Nam, TP Hồ CHÍ MINH • Thời hạn bảo hành phân HC HCVS : 09 tháng điều kiện bảo quản bình thường (nhiệt độ kho chứa) 2.1.4 Quy trình cơng nghệ máy móc thiết bị sản xuất phân bón hữu vi sinh 2.1.4.1 Cơng nghệ sản xuất phân hữu vi sinh dạng viên Q trình chế biến phân hữu vi sinh thực chất q trình biến đổi sinh hóa ngun liệu hữu tác động vi sinh vật điều kiện khí Kết q trình ngun liệu ban đầu chuyển hóa thành mùn hữu vi sinh (MHCVS) Q trình biến đổi hóa sinh ngun liệu hữu giới thiệu hình 2.1 CO2 , H2O O2, H2O Chất hữu (than bùn,bã bùn) Phân hủy Tổng hợp MHCVS Vi sinh vật Năng lượng Tỏa nhiệt Hình 2.1 Sơ đồ quy trình biến đổi hóa sinh ngun liệu hữu Quy trình cơng nghệ sản xuất phân vi sinh trình bày hình 2.2 Để sản xuất phân bón vi sinh cần thực bước sau:  Bước 1: - Phân lập tuyển chọn vi sinh vật  Bước 2: - Xác định đặc tính sinh ly, sinh hóa, xác định xem chủng vi sinh vật phân lập có an tồn với người, động thực vật mơi trường sinh thái khơng  Bước 3: - Lên men thu sinh khối vi sinh vật  Bước 4: - Chuẩn bị chất mang: Chất mang than bùn mùn hữu nhà máy xử lý rác thải Chất mang đóng bao, trùng khơng  Bước 5: - Phối trộn vi sinh vật sau tiêm vi sinh vật vào bao chất mang  Bước 6: - Ủ sinh trưởng: tùy thuộc vào đặc điểm chủng vi sinh vật mà có chế độ ủ khác nhau, thường từ 3-5 ngày nhiệt độ xác định khoảng 30 độ C  Bước 7: - Kiểm tra mật độ vi sinh vật xem có đạt u cầu khơng bán ngồi thị trường Bùn cặn hữu cơ, than bùn, phế liệu hữu thực vật thành phần ngun liệu sản xuất phân hữu vi sinh xử lý sơ phơi, nghiền, sàng, khử mùi (bằng chế phẩm vi sinh vật) nhằm khử bớt bitum (có than bùn), loại bỏ đá, thủy tinh, nhựa (có bùn cặn) làm cho ngun liệu có độ mịn tương ứng, phù hợp cho trộn ủ phân Sau chuyển qua cơng đoạn phối trộn ngun liệu, ngun liệu điều chỉnh để đạt tỷ lệ : C = 30 − 40 , N ẩm đạt từ 60–70%, độ PH = 6,8–7,5 Từ quy trình cơng nghệ hình 2.2 cho thấy, phân vi sinh hỗn hợp than bùn qua xử lý chế phẩm vi sinh hay thành phần vơ khác Như cơng nghệ sản xuất phân hữu vi sinh khơng phức tạp bao gồm hai q trình chủ yểu q trình sinh học học.Các q trình học sản xuất phân vi sinh gồm có độ nghiền, định lượng tạo hỗn hợp, tạo viên Vấn đề chủ yếu mức độ giới hóa (tự động hóa) chế phẩm vi sinh vật gốc dùng ủ phân Bùn cặn hữu cơ, than -Giống vi sinh vật gốc -mơi trường dinh dưỡng -NPK, vi lượng, chất kích thích sinh trướng bùn đem khử mùi, phơi khơ,nghiền,sàng tách tạp chất Nước thái rứa, nước xử lý khí Phối trộn ngun liệu Xử lý khí, bụi Ủ hảo khí(cưỡng bức) đảo trộn định kỳ Thổi khơ (Ủ chín) Các chất phụ gia (đa, trung vi lượng)và vi sinh vật gốc Nghiền,sàng phân loại Phối trộn thành phẩm Nước thải rửa Phân bột Ép viên, vo viên Đóng bao Đóng bao phân viên Nước xử lý khí, bụi Hình 2.2 Quy trình sản xuất phân hữu vi sinh 2.1.4.2 Các máy móc, thiết bị dùng sản xuất phân vi sinh hữu Các máy móc, thiết bị chủ yếu dùng sản xuất phân vi sinh hữu gồm: + Hệ thống ủ + Thiết bị nghiền + Thiết bị phân loại + Thiết bị định lượng + Thiết bị trộn +Thiết bị tạo viên +Thiết bị sấy khơ + Các thiết bị phụ trợ khác băng tải, xe nâng… 2.1.5 Hệ thống ủ Than bùn sau xử lý bao gồm tách tạp chất, khử mùi, nghiền, phơi chuyển sang băng tải than bùn tiến hành phun vi sinh vật chất thành đống để ủ, lên men Trong trình ủ vi sinh vật giữ vai trò định q trình ủ phân Khơng có tham gia vi sinh vật, phế liệu khơng chuyển thành mùn để ni cải tạo đất Các vi sinh vật có khả phân giải chất xơ thành đường, đạm hữu thành axit min, quặng thành lân dễ tiêu Trong đất, rác có hai loại vi sinh vật: vi sinh vật yếm khí (kị khí) vi sinh vật hiếu khí (thống khí) Phụ thuộc vào điều kiện ủ phân (cách ủ phân) mà vi sinh vật hay vi sinh vật hoạt động Trong điều kiện ủ phân yếm khí sau trộn thành phần để ủ phân, đống phân trát kín khơng cho khơng khí lọt qua Trong điều kiện vi sinh vật yếm khí hoạt động Ngược lại đống phân che đậy sơ sơ rơm rạ chuối để chống mưa nắng, khơng khí dễ dàng lọt qua Ngồi đống phân đảo trộn để bổ sung khơng khí Trong điều kiện vi sinh vật hiếu khí hoạt động Trong q trình ủ thống khí, nhiệt độ lên men lên đến 50 - 60 o C chí lên đến 70o C, tùy loại điều kiện chất liệu thơ Q trình lên men thống khí tạo nhiều chất glucơ, cồn, axit hợp chất khác Phân ủ lên men thống khí phân ủ chất lượng cao Q trình lên men xảy sau lúc đánh đống thường thống khí, lượng ơxi đống ủ sử dụng cách nhanh chóng khí cacbonic tích tụ dần Q trình phân hủy chất hữu xảy nhanh với q trình tích tụ nhiệt Nhưng sau thời gian xảy tượng thiếu ơxi q trình lên men chuyển từ thống khí sang yếm khí Đống phân ủ cần phải đảo để giải phóng lượng cacbonic tích tụ bên trong, đồng thời để đưa ơxi vào đống ủ Ngồi q trình đảo nên ý cân độ ẩm, để làm cho q trình lên men đồng Đảo đống ủ việc quan trọng để tạo phân ủ chất lượng tốt việc cần phải làm tùy theo đặc tính chất liệu thơ ủ Có nhiều cách đánh đống phân: đánh đống theo hình chóp núi, đánh đống hộp, đánh đống hố nhiều cách khác Điểm mấu chốt cần phải có lượng khơng khí phù hợp lưu chuyển qua đống phân ủ, đồng thời phải tích lũy nhiệt độ lên men cần thiết 2.1.6 Máy nghiền 2.1.6.1 Khái niệm nghiền Nghiền q trình phá hủy vật thể rắn lực học thành phần tử, nghĩa cách đặt vào vật thể rắn ngoại lực mà lực lớn lực hút phân tử vật thể rắn Kết q trình nghiền tạo nên nhiều phần tử hình thành nên nhiều bề mặt 2.1.6.2 Ngun tắc làm việc máy nghiền a - Ngun tắc va đập tự (máy nghiền búa) -Cấu tạo: hình vẽ ( hình 2.3) -Ngun tắc hoạt động: Q trình nghiền nhỏ vật liệu máy nghiền búa va đập búa vào vật liệu, chà xát vật liệu với búa vởi thành vỏ máy Các hạt vật liệu lọt qua lưới phân loại quạt hút khói máy, hạt to chưa lọt qua lưới lại tiếp tục nghiền nhỏ Để nghiền động búa quay phái lớn cơng làm biến dạng đế phá vỡ vật liệu Do nghiền vật liệu to cần có trọng lượng búa lớn , nghiền vật liệu nhỏ cần búa nhẹ Các máy nghiền búa có số búa , trọng lượng búa G = 200-700 N, rơ to quay chậm vởi tốc độ vòng khống 15- 25 m/s thường dùng đế nghiền thơ vừa để hạt sản phẩm có kích thước d ≥20 mm Các máy nghiền búa có trọng lượng búa G = 30-50 N, vận tốc vòng khoảng 25- 60 m/s dùng nghiền nhỏ để sản phẩm có kích thước d = 1-5 mm 10 10 Hình 4.4: Mơ hình máy nghiền thiết kế Động cơ, 2.Ổ bi đỡ, Trục truyền động, 4.Cụm truyền đai, 5.Khung đế 6.Máng cấp liệu, 7.Búa nghiền, Chốt treo búa, 9.Đĩa treo búa, 10 Buồng nghiền b- Thơng số cơng nghệ 1)- Máy nghiền búa phân ly sàng ngồi buồng nghiền • Đặc tính kỹ thuật: + Năng suất: tấn/h + Số lượng búa nghiền: 60 + Số vòng quay rơ to: 2.200 vg/ph + Bề rộng buồng nghiền: 0,3 m + Cơng suất động cơ: 20 HP + Dạng làm việc:cố định + Số cơng nhân vận hành: khơng (sử dụng băng tải 7) 2)- Băng tải đai 36 • Đặc tính kỹ thuật: + Năng suất: tấn/h + Chiều dài băng tải: m + Bề rộng băng tải: 0,5 m + Số lớp bố vải băng: lớp + Cơng suất động cơ: HP 3)- Băng tải đai + Năng suất tấn/h + Chiều dài m + Cơng suất động HP 4) Sàng rung 10 : Lựa chọn mơ hình sàng rung (hình 4.5) Hình 4.5- Mơ hình máy sàng rung phân loại phân sau nghiền Cửa sản phảm lớn; Lưới sàng; Bệ sàng; Tay biên dật; Trục quay Mơ tơ; Chân đế; Lò xo; Cửa sản phẩm nhỏ; 10 Đối trọng gây rung • Đặc tính kỹ thuật: 37 + Năng suất: tấn/h + Ngun lý làm việc : kiểu sàng rung + Bề rộng sàng: 1,02 m + Số tầng phân loại: tầng + Cơng suất động cơ: HP + Dạng làm việc:cố định + Số cơng nhân vận hành: khơng (sử dụng băng tải 9) 5) Băng tải 11 • Đặc tính kỹ thuật: + Năng suất: tấn/h + Chiều dài băng tải: m + Bề rộng băng tải: 0,5 m + Số lớp bố vải băng: lớp + Cơng suất động cơ: HP + Dạng làm việc:cố định 6) Băng tải 12 • Đặc tính kỹ thuật: + Năng suất: tấn/h + Chiều dài băng tải: m + Bề rộng băng tải: 0,5 m + Số lớp bố vải băng: lớp + Cơng suất động cơ: HP 4.2.2.3 Cho cơng đoạn định lượng 38 a) Lựa chọn ngun lý làm việc mơ hình máy định lượng thiết kế Lựa chọn máy định lượng thiết kế dựa sở sau: + Qua phân tích ngun tắc làm việc phân loại máy định lượng + Máy định lượng lựa chọn phải máy làm việc liên tục + Ngun liệu định lượng phân vơ cơ, loại ngun liệu dạng rời + Sản phẩm cần định lượng phân bón nên u cầu độ xác định lượng khơng cần cao Xuất phát từ u cầu cơng nghệ theo liệu thiết kế nêu, tơi chọn ngun lý làm việc máy định lượng định lượng kiểu thể tích dạng băng tải Đây loại máy định lượng liên tục phù hợp với cơng nghệ chung tồn dây chuyền Mơ hình máy hình 4.6: Hình 4.6: Mơ hình máy định lượng băng tải thiết kế Máng cấp liệu, Tấm điều chỉnh lượng cấp liệu, Khung máy, Băng tải Động – Hộp giảm tốc, Bộ truyền động xích, Tang chủ động Bộ phận căng đai, Tang bị động Máy định lượng gồm băng tải đặt nghiêng Chiều dài độ dốc băng tải kết cấu cách bố trí máy móc thiết bị dây chuyền quy định Vì băng tải ngắn, nên khơng cần lăn đỡ thành hình lòng máng nhánh chủ động Phần nhánh bị động có hai trục đỡ Độ căng băng tải điều chỉnh phân căng đai làm thay đổi vị trí tang bị động 39 Ngun liệu đuợc cấp vào máng cấp liệu Lượng ngun liệu nằm băng điều chỉnh điều chỉnh Với vận tốc băng tải giữ cố định chiều cao lớp vật liệu băng định lượng phân vơ định lượng theo thời gian Băng tải nhận truyền động từ truyền xích dẫn động động có gắn hộp giảm tốc b- Thơng số cơng nghệ 1) Băng tải định lượng 13 • Đặc tính kỹ thuật: + Năng suất: tấn/h + Chiều dài băng tải: m + Bề rộng băng tải: 0,6 m + Số lớp bố vải băng: lớp + Cơng suất động cơ: HP + Dạng làm việc:cố định + Số cơng nhân vận hành: người điều khiển 2) Băng tải định lượng 14 • Đặc tính kỹ thuật: + Năng suất: 500 kg/h + Chiều dài băng tải: m + Bề rộng băng tải: 0,4 m + Số lớp bố vải băng: lớp + Cơng suất động cơ: HP + Dạng làm việc:cố định + Số cơng nhân vận hành: 40 4.2.2.4 Cho cơng đoạn trộn a- Lựa chọn ngun lí làm việc mơ hình máy trộn thiết kế Lựa chọn máy trộn dựa sở sau: + Máy trộn lựa chọn phải loại làm việc liên tục + Ngun liệu trộn phân bón, u cầu độ trộn khơng cao + Độ ẩm ngun liệu cao, dùng loại máy trộn có phận trộn quay dễ gây kẹt máy + Máy phải dễ dàng chế tạo, lắp đặt, tiết kiệm chi phí Từ sở tơi chọn loại máy trộn thùng quay trục nghiêng Cấu tạo máy hình 4.7: 14 13 12 11 10 Hình 4.7: Mơ hình máy trộn thùng quay thiết kế Cửa cấp liệu, 2, Vành đai, Cánh đảo trộn, Cặp bánh Thân thùng trộn, Hộp tháo sản phẩm, Cửa liệu, Con lăn đỡ 10 Động cơ, 11 Trục gắn truyền xích, 12 Con lăn đỡ chặn Thân thùng quay ống trụ có đường kính từ 300 ÷ 3000 mm Chiều dài ống trụ lớn đường kính từ 3,5 ÷ lần Thân thùng chế tạo từ thép có bề dày từ ÷ mm, hàn lại với 41 Phía gần hai đầu thùng lắp vành đai, vành đai tỳ lên hai lăn đỡ, thùng đặt nghiêng phía tháo sản phẩm so với mặt phẳng ngang góc từ 10 ÷ 20 o Giữa thùng lắp vành ăn khớp với bánh nhỏ dẫn động để làm quay thùng Bánh nhỏ nhận truyền động từ động thơng qua truyền xích trục truyền động Để thùng khơng bị trượt cặp lăn gần phía đầu thùng ngồi nhiệm vụ đỡ làm nhiệm vụ chặn khơng cho thùng trượt xuống Phía cuối thùng theo hướng vật liệu xuống bố trí hộp tháo sản phẩm cửa liệu Bên thùng hàn cánh đảo để tăng cường khả đảo trộn Thùng thiết bị lớn nặng nên khơng dùng trục tâm để đỡ mà phải đỡ hệ thống vành đai lăn đỡ Vành đai lắp chặt với thùng chân đế cách hàn Đường kính vành đai thường lấy gấp 1,2 lần đường kính thùng b- Thơng số cơng nghệ 1) Máy trộn thùng quay 14 • Đặc tính kỹ thuật: + Năng suất: tấn/h + Chiều dài máy trộn: 3.5 m + Đường kính máy trộn: 0,6 m + Cơng suất động cơ: 7,5 HP + Dạng làm việc:cố định + Số cơng nhân vận hành:0 2) Băng tải tháo sản phẩm trộn 16 • Đặc tính kỹ thuật: + Năng suất: tấn/h + Chiều dài băng tải: m + Bề rộng băng tải: 0,6 m + Số lớp bố vải băng: lớp + Cơng suất động cơ: HP + Dạng làm việc:cố định + Số cơng nhân vận hành: người nạp liệu 42 4.2.2.5 Cho cơng đoạn vo viên a ) Dữ liệu u cầu kỹ thuật - Ẩm độ phân dạng thơ ≤ 13 %; - Kích thước hạt phân dạng thơ ≤ mm; - Khối lượng thể tích phân: ρ = 500 ÷ 650kg / m ; - Kích thước viên cần đạt đựơc từ φ - φ -Năng suất máy vo viên T/h; b ) Lựa chọn mơ hình máy + Lựa chọn ngun lý làm việc: Xuất phát từ u cầu suất tấn/h, chọn ngun lý vo viên tầng đường kính máy vo viên lớn Vì máy vo viên tầng, q trình làm việc máy gián đoạn: việc cấp liệu, phun ẩm để tạo dính kết, tháo sản phẩm riêng biệt Do đó, suất máy vo viên tầng thấp nhiều so với máy vo viên hai tầng, người vận hành thao tác phức tạp, hiệu sản xuất thấp Để khắc phục, cần thiết cải tiến q trình làm việc máy vo viên liên tục, nên chúng tơi chọn ngun lý làm việc máy vo viên thiết kế kiểu tầng Ở ngun lý làm việc q trình nạp ngun liệu, vo viên tạo hạt, tháo sản phẩm diễn đồng thời Máy có sơ đồ ngun lý trình bày hình 4.8 Hình 4.8 Sơ đồ ngun lý cấu tạo máy vo viên hai tầng Chảo thu sản phẩm; 2.Chảo vo; Vòi phun; Trục chảo; Khung máy 43 Hỗn hợp phân vi sinh đưa vào vo viên có kích thước hạt đạt u cầu phối trộn trộn Hỗn hợp cung cấp tự động liên tục vào máy băng tải hay thủ cơng Khi chảo quay, nhờ ma sát mà hỗn hợp nâng lên theo chiều quay chảo tới độ cao định, chuyển động lăn xuống phía Trong q trình này, phân tử làm ẩm phun nước, chuyển động lăn xuống liên kết cới lăn bột, làm cho phần tử có dạng hình cầu tăng dần kích thước Khi đạt đến kích thước định, q trình chảo quay giúp cho phần tử có đủ động vượt qua thành chảo để rơi sang tầng khác chảo vo viên Nhờ thiết kế thêm tầng ngồi, nên q trình vo viên làm việc liên tục c) Đặc tính kỹ thuật -Các thơng số hình học: Kích thước hình học chảo xác định từ suất , với suất T/h chảo có đường kính m, thành chảo cao 0,4 m Góc nghiên chảo phái lớn góc ma sát vật liệu vo viên vật liệu chế tạo chảo.Kết tính tốn góc nghiêng chảo nằm khống 35 - 600 ; chọn 450 -Các thơng số động học : Số vòng quay chảo xác định theo đường kính chảo tao viên Với đường kính m, tốc độ quay chảo tạo viên 16 vg/ph - Các thơng số động lực học: + Cơng suất chi phí cho khắc phục ma sát vật liệu tạo viên bề mặt chảo, ma sát hạt khối ngun liệu tạo viên; cơng suất chi phí đế nâng vật liệu tạo viên lên độ cao xác định so với điểm thấp chảo tạo viên Kết tính tốn cơng suất chi phí cho q trình vo viên 2.745 W + Truyền động : Truyền động cho máy vo viên phân phối thành truyền động Tính từ động điện gồm truyền đai, truyền động bánh trụ, truyền động bánh Trục thứ cấp truyền động bánh cơng truyền động tới trục chảo vo viên khớp nối trục Từ cơng suất chi phí cho vo viên, chi phí mát qua truyền, xác định cơng suất động kW Máy chế tạo hình 4.9 44 Hình 4.9- Máy vo viên tầng 4.2.3 Các trang thiết bị phụ trợ 1) Máy nén khí: cái; 2) Xe nâng chạy xưởng: cái; 3) Xe rùa : 4) Băng tải di động: • Sau lựa chọn máy móc thiết bị hệ thống nhà máy sán xuất phân hữu vi sinh, tơi thiết kể sơ đồ máy thiết bị dây chuyền hình 4.10: Hình 4.10- Dây chuyền máy sản xuất phân hữu vi sinh suất T/h Băng tải cấp liệu; Máy nghiền búa; Bang tải dẫn sản phẩm nghiền tới sàng rung; Sàng rung; 5,6 Băng tải dẫn sản phẩm to đế nghiền lại; 7,8 Băng tải định lượng; Máy trộn; 10 Băng tải dẫn sản phẩm tới máy vo viên; 11 Máy vo viên 45 4.3 Tính tốn mặt bằng, nhà xưởng 4.3.1 Tính tốn mặt bằng: a)- Mặt ngồi trời: 300 m2 (Dung tích chứa 750 – 1.000 m3) b)- Mặt xưởng: + Diện tích đặt máy móc thiết bị: n F1 = ∑ F1i = 64 m2 i =1 Trong đó: F11 – diện tích đặt băng tải 1, F11 = m2; F12 – diện tích đặt máy nghiền 2, F12 = m2; F13 – diện tích đặt băng tải 3, F13 = m2; F14 – diện tích đặt sàng rung 4, F14 = m2; F15 – diện tích đặt băng tải 5, F15 = m2; F16 – diện tích đặt băng tải 6, F16 = m2; F17 – diện tích đặt băng tải định lượng 7, F17 = m2; F18 – diện tích đặt băng định lượng 8, F18 = m2; F19 – diện tích đặt máy trộn 9, F18 = m2; F19 – diện tích băng tải 10, F19 = m2; F110 – diện tích máy vo viên 11 , F110 = m2; F111 – diện tích đặt băng tải thành phẩm 12, F112 = m2; + Diện tích cần thiết để tiến hành cơng việc: F2 = 64 m2 + Diện tích lối lại máy móc lấy 50 % diện tích đặt máy: F3 = 32 m2 + Diện tích để ngun liệu sản xuất xưởng: F4 = 150 m2 + Diện tích để thành phẩm : F5 = 50 m2 + Diện tích gian phụ: F6 = 48 46 Vậy tổng diện tích mặt cần thiết là: F = ∑ Fi = 408 m2 i =1 Mặt xưởng chế biến trình bày hình 4.11 Hình 4.11- Mặt lắp đặt dây chuyền sản xuất phân vi sinh T/h 1,3,5,6,8,10,11,12 – Băng tải đai; – Máy nghiền búa; – Sàng rung; – Máy trộn; – Máy vo viên 47 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Cơng nghệ sản xuất phân hữu vi sinh từ than bùn giải pháp hữu ích, cung cấp lượng lớn phân bón cho nơng nghiệp, giải vấn đề nhiễm mơi trường, đem lại lợi nhuận kinh tế lớn Cơng nghệ sản xuất khơng phức tạp, máy móc thiết bị đơn giản đặt mua nước, vấn đề chủ yếu nằm mức độ giới hóa chế phẩm vi sinh vật gốc dùng ủ phân Với cơng nghệ đáp ứng nhu cầu lớn lượng phân bón tới cho nơng nghiệp lâm nghiệp 5.2 Kiến nghị Do cơng nghệ chưa phổ biến rộng rãi nên cần phải nghiên cứu sâu để hồn chỉnh cơng nghệ, máy móc thiết bị, chuyển giao cho nơi có nhu cầu Ngun liệu than bùn lấy từ nhiều nguồn khác nên thành phần tính chất lý loại khác Do trước thu gom cần lấy mẫu phân tích kỹ để có nguồn ngun liệu chất lượng cho q trình sản xuất TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 1- Nguyễn Văn Hùng, 1999 Thiết kế máy Tủ sách Trường Đại học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh 2- Trương Văn Tiến, Bùi Thị Lý.2007.Tính tốn, thiết kế, chế tạo khảo nghiệm máy nghiền mì lát dạng giọt nước suất 5000 kg/h Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư khí, Đại học Nơng Lâm, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam 3- Nguyễn Văn Hợp, 2000 Máy trục-vận chuyển Nhà xuất Giao Thơng Vận Tải 4- Nguyễn Thế Cường Mã Ngọc Vũ, 2002 Tính tốn thiết kế khảo nghiệm máy nghiền rác làm phân vi sinh suất tấn/h Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư khí, Đại học Nơng Lâm, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam 5- Nguyễn Quang Giang Võ Văn Minh, 2005 Nghiên cứu, thiết kế khảo nghiệm sơ hệ thống chế biến phân viên vi sinh hữu suất tấn/h Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư khí, Đại học Nơng Lâm, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam 6- PGS TS Bùi Văn Miên, 2004 Máy chế biến thức ăn gia súc Nhà xuất Nơng nghiệp, Thành phố Hồ Chí Minh 7- Nguyễn Như Nam Trần Thị Thanh, 2000 Máy gia cơng học nơng sản thực phẩm Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội 8- Trần Hữu Quế, 2006 Vẽ kỹ thuật khí tập Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội 9- Đỗ Phi Long, 2009.Nghiên cứu thiết kế dây chuyền sản xuất phân bùn hữu cơ10 T/h Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư khí, Đại học Nơng Lâm, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam 10- Huỳnh Thị Thu Hiền, 2009.Khảo nghiệm đề xuất quy trình vận hành máy ép viên phân hữu vi sinh-200 kg/h Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư khí, Đại học Nơng Lâm, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam 11- TS Trần Thị Thanh- TS Nguyễn Như Nam.Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy vo viên phân vi sinh hai cấp xác định thơng số tối ưu hóa bàng phương pháp quy hoạch thực nghiệm cực trị 12- Khoa Cơ Khí Cơng Nghệ- Trường Đại Học Nơng Lâm TPHCM, 2009 Thiết kế xưởng dây chuyền sản xuất phân bón hữu cơng suất 5-10 T/h 13- Phạm Thành Đạt, 2009 Nghiên cứu thiết kế, chế tạo sàng rung dây chuyền sản xuất phân vi sinh Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư khí, Đại học Nơng Lâm, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam 14- Tài liệu internet: - www.hth.com.vn - www.thuonghieuvungmien.vn - www.google.com 49 50 [...]... ép vi n 1 Máng cấp liệu 2 Vít tải 3 Cánh gạt 4 Khuôn 5 Nắp Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Nội dung nghiên cứu Nội dung nghiên cứu của đề tài gồm: + Xác định các nguyên liệu dùng để sản xuất phân hữu cơ vi sinh + Các dữ liệu công nghệ, máy và thiết bị phục vụ thiết kế + Lựa chọn công nghệ sản xuất phân hữu cơ vi sinh cho nhà máy thiết kế + Tính toán quá trình và lựa chọn hệ thống ủ 25. .. áp suất ép − Quá trình ép vi n và đóng bánh được đặc trưng bởi độ nén ép 2.1.9.4 Các phương pháp tạo vi n phân vi sinh Tạo vi n là công đoạn sản xuất các loại sản phẩm dạng hạt Trong công nghệ sản xuất phân vi sinh, công đoạn này được thực hiện trên các thiết bị chảo quay để tạo vi n dạng hình cầu vởi đường kính 3- 5 mm; hoặc dùng máy nén ép a-Phương pháp vo vi n Hỗn hợp phân vi sinh đưa vào vo vi n... còn lại + Xử lý số liệu đo đạc được Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1 Xác định nguyên liệu dùng để sản xuất phân hữu cơ vi sinh +Nguyên liệu dùng để sản xuất phân vi sinh đó là than bùn được phơi khô, khử mùi và tách tạp chất 29 + Các chất phụ gia (chiếm 5 %): thành phần đa, trung, vi lượng (hữu cơ hoặc vô cơ) , chế phẩm lên men vi sinh khử mùi, giống vi sinh vật, các chất tạo môi trường (cao, acid ) Được... ngoài nước 4.2 Thiết kế dây chuyền công nghệ và lựa chọn máy móc thiết bị 4.2.1 Sơ đồ công nghệ: Sơ đồ công nghệ trình bày như hình 4.1 và 4.2 Hình 4.1 Trình bày sơ đồ công nghệ ủ than bùn làm phân vi sinh Hình 4.1 Thiết bị ủ vi sinh 1: Thùng chứa dịch lỏng (vi sinh) ; 2: Bơm; 3: Vòi phun; 4: Hộp che; 5: Băng tải; 6: Đống ủ -Thuyết minh qui trình công nghệ Quy trình công nghệ được phân thành những bước... ủ phân vi sinh có thể thực hiện ở trong nhà hoặc ngoài trời (như ở công ty vi sinh) Vi sinh được phun vào nguyên liệu nằm trên băng tải ở dạng phun sương hoặc tưới nhờ bơm Thiết bị phụ đi cùng gồm có thùng chứa và bơm ly tâm Hình 4.2 Trình bày sơ đồ dây chuyền công nghệ xưỏng chế biến phân vi sinh năng suất 5 tấn/h Bước 5: Bước phối trộn thành phẩm Sau thời gian ủ vi sinh quy định để lên men vi sinh. .. hiện trong nhà chế biến phân Than bùn từ nhà làm khô sẽ được xe xúc lật đưa lên xe chở chuyên dụng đưa vào nhà chế biến phân Tại đây bùn sẽ được phối trộn vi sinh vật gốc sau đó tiến hành ủ hiếu khí Than bùn (hoặc các chất hữu cơ dùng làm nguyên liệu sản xuất phân vi sinh) được đưa đi ủ vi sinh thành đống nhờ băng tải đai 5 Quá trình vận chuyển trên băng tải, tiến hành phun vi sinh ở dạng dịch lỏng vào... đang nghiên cứu + Tìm hiểu, nghiên cứu và kế thừa các công nghệ sản xuất đã có + Trực tiếp tham khảo ý kiến từ giáo vi n, người hướng dẫn 3.2.2 Phương pháp thiết kế, lựa chọn sơ đồ công nghệ Phải thiết kế, lựa chọn sao cho đơn giản, ít tốn kém nhưng phải thỏa mãn các yêu cầu công nghệ, kỹ thuật, phù hợp với khả năng tại nơi lắp đặt 3.2.3 Phương pháp xác định nghiên cửu lý thuyết Dựa vào tài liệu nghiên. .. trộn 15 hoạt động theo nguyên lý thùng quay Đây là loại máy trộn có thể làm vi c theo kiểu liên tục hoặc gián đoạn Sau khi trộn xong, hỗn hợp được đưa đi đóng bao nếu là sán phẩm dạng bột Trong dây chuyền sản xuất phân vi n thì sán phẩm sẽ tiếp tục chuyến sang giai đoạn tạo vi n Bước 6: Bước tạo vi n phân vi sinh Sản phẩm sau khi được trộn đều được băng tải 16 chuyển sang máy vo vi n 17 (hoặc ép vi n)... cửu: cấu tạo , nguyên lý hoạt động , phân loại, chọn lựa các máy móc thiết bị phụ hợp phục vụ trong dây chuyền sản xuất phân vi sinh 3.2.4 Phương pháp tính toán, thiết kế, lựa chọn máy móc thiết bị Tính toán, thiết kế, lựa chọn máy móc thiết bị phải phù hợp với công nghệ, năng suất chung của toàn hệ thống và các tính chất cơ lý của nguyên liệu được gia công 3.2 .5 Phương pháp chế tạo Các chi tiết tiêu... nghiệm dây chuyền được tiến hành theo các qui định chung về khảo nghiệm để đánh giá được các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật này bao gồm: -Chất lượng vi n phân: Các chỉ tiêu tiến hành khảo nghiệm đo đạc bao gồm: kích thước vi n, độ bền vi n -Năng suất: Bằng cách xác định khối lượng phân bột hoặc phân vi n sản xuất trong thời gian khảo nghiệm (máy bắt đầu và kết thúc sản xuất ... tài : Nghiên cứu dây chuyền cơng nghệ sản xuất phân hữu vi sinh suất tấn/h” Mục tiêu đề tài: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo, lắp đặt dây chuyền sản xuất phân bón hữu vi sinh dạng vi n suất T/h... cho suất cao Phân hữu hay hữu vi sinh chia thành nhóm sau: o Nhóm vi sinh vật có: chế phẩm vi sinh vật, phân vi sinh o Nhóm hữu có: phân hữu cơ, phân sinh học o Nhóm hỗn hợp có: phân hữu – vi sinh, ... khơng cao Phân hữu sản xuất nhờ q trình lên men phân giải ngun liệu hữu Phân hữu vi sinh phân trộn học phân hữu phân vi sinh Do hàm lượng dinh dưỡng cửa phân hữu khơng cao, nên phân hữu vi sinh chủ