Giảm giá thành máy và chi phí làm khô bã khoai mì
Đây là mục tiêu chính của dự án “Hoàn thiện thiết kế chế tạo dây chuyền máy vắt – sấy bã sắn năng suất 1 tấn khô/giờ” do Phân viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch chủ trì thực hiện, được Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM nghiệm thu năm 2017.
Theo TS. Lâm Trần Vũ (chủ nhiệm dự án), hiện nay, việc chế biến tinh bột khoai mì gặp thách thức lớn về ô nhiễm môi trường do bã khoai mì sinh ra. Hiện có hơn 100 nhà máy công suất 50 – 200 tấn bột/ngày và hàng ngàn cơ sở chế biến bột thủ công với sản lượng tinh bột trên 1 triệu tấn/năm. Bã khoai mì thải ra từ các nhà máy chế biến tinh bột có độ ẩm 88 - 90%, nếu không được xử lý sẽ rất nhanh phân hủy, bốc mùi hôi thối, gây ô nhiễm nguồn nước và không khí xung quanh.
Bã khoai mì thường được phơi khô làm thức ăn gia súc. Để làm khô bã, nhiều nhà máy đã sấy bằng các loại máy kiểu thùng quay, kiểu khí động hoặc kết hợp cả hai phương pháp. Tuy nhiên, để sấy bã hiệu quả, khâu quyết định là phải vắt được bã ướt xuống còn 60-63% ẩm ở quy mô công nghiệp, khi đó việc sấy sẽ dễ dàng và tốn ít nhiên liệu hơn.
Thực tế, các doanh nghiệp đang sử dụng hệ thống máy vắt ép kiểu trục vít lưới lọc trụ và máy sấy thùng quay hai lần (hay một lần) dạng khí động hoặc khí động kép. Hệ thống máy vắt – sấy này với năng suất 1 tấn khô/giờ hiện có giá từ 4-6 tỷ đồng, công suất điện 200-240 kW, diện tích lắp đặt 600-800 m2, tháp sấy cao 20-30 m, chi phí làm khô 1 kg bã khoai mì khi sấy bằng củi vào khoảng 1.600-1.700 đồng/kg, sấy bằng biogas 900 đồng/kg. Trong đó, máy vắt nguyên lý trục vít lưới lọc trụ có năng suất vắt bã 3-4 tấn/giờ, công suất điện 22 kW, vắt bã khoai mì từ 90% độ ẩm xuống còn 75% độ ẩm.
Dây chuyền máy vắt - sấy của dự án được chế tạo hoàn toàn trong nước, gồm lò đốt biogas, máy vắt bã khoai mì kiểu ép trục băng tải lọc (VBS16) và hệ thống máy sấy bã khoai mì kiểu khí động tháp sấy thấp năng suất 1 tấn/giờ.
Trong đó, máy vắt VBS16 được hoàn thiện từ máy VBS14 chế tạo năm 2014 với đề tài “Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy vắt bã khoai mì năng suất 14 tấn/giờ”. Máy VBS16 vắt được bã khoai mì 90% ẩm xuống 60% ẩm (so với 75% máy vắt ép trục vít); năng suất 7-8 tấn bã nguyên liệu/giờ (tương đương 12-14 tấn củ/giờ); công suất điện 5,5 kW, mức tiêu hao điện chỉ bằng 1/4 so với các máy vắt hiện có nên giảm đáng kể chi phí nhiên liệu để sấy khô bã khoai mì.
Máy sấy khí động tháp sấy thấp giảm độ ẩm của bã khoai mì từ 60% xuống còn 15%, với kết cấu tháp sấy kiểu xyclon nên tháp sấy chỉ cao 10 m, giúp tiết kiệm diện tích và không gian lắp đặt máy, việc lắp đặt đơn giản, nên giảm chi phí đầu tư cho nhà xưởng.
Tổng thể, một dây chuyền máy vắt - sấy bã khoai mì do dự án chế tạo có giá khoảng 2 tỷ đồng, công suất điện 100 kW và diện tích lắp đặt 200 m2, phù hợp sử dụng cho các nhà máy có công suất chế biến từ 80 tấn bột/ngày. Theo tính toán, chi phí vắt - sấy là 1.074 đồng/kg (khi sấy bằng củi) và 524 đồng/kg (sấy bằng biogas), giảm đáng kể so với hệ thống sấy hiện có (chi phí tương ứng là 1.600 đồng/kg và 900 đồng/kg), trong khi giá bán bã khoai mì khô hiện nay là 3.600 đồng/kg.
Dây chuyền máy vắt - sấy bã khoai mì chế tạo mới có giá thành chỉ bằng 50% các hệ thống sấy cũ cùng năng suất (tiết kiệm hơn 2 tỷ đồng). Nhờ vắt và sấy bã khoai mì triệt để hơn, dây chuyền này giúp giảm chi phí đầu tư, tăng hiệu quả kinh tế và môi trường qua việc sấy khô hết bã khoai mì với chi phí thấp mà không cần phải thuê phơi thủ công, giải quyết dứt điểm ô nhiễm môi trường do bã khoai mì sinh ra.
Đến nay, hai đơn đăng ký sáng chế của nhóm dự án về máy vắt bã khoai mì kiểu ép trục băng tải lọc VBS16 và máy sấy bã khoai mì kiểu khí động tháp sấy thấp đã được Cục Sở hữu trí tuệ (Bộ Khoa học và Công nghệ) thông báo chấp nhận.
Triển vọng ứng dụng rộng rãi
TS. Lâm Trần Vũ cho biết, khi thực hiện dự án, máy vắt VBS16 và máy sấy khí động tháp sấy thấp đã được lắp đặt thành dây chuyền đồng bộ tại nhà máy chế biến tinh bột khoai mì Đức Liễu (Công ty Cổ phần FOCOCEV Bình Phước). Kết quả cho thấy, hệ thống hoạt động ổn định với năng suất 0,7-1 tấn bã khô/giờ. Độ ẩm bã sau vắt đạt 59-63%, độ ẩm bã sau sấy 13-16%. Việc chuyển giao ứng dụng dây chuyền này giúp doanh nghiệp giảm 5 lần chi phí nhân công, giảm 50% chi phí sấy cho mỗi kg bã khoai mì.
Sau dự án, nhóm đã chế tạo và bán được 2 máy vắt VBS16 cho các doanh nghiệp (600 triệu đồng/máy). Đến nay, máy vắt VBS16 đã được sử dụng ở các doanh nghiệp ngành chế biến tinh bột khoai mì tại nhiều địa phương như Bình Thuận, Phú Yên, Bình Phước, Bình Thuận, Tây Ninh. Nhóm sẽ tiếp tục chế tạo các loại máy hoặc dây chuyền vắt - sấy năng suất 1 - 2 tấn/giờ theo nhu cầu của doanh nghiệp.
Việt Nam hiện có khoảng 560.000 ha trồng khoai mì, sản lượng củ khoai mì tươi đạt 9,5 triệu tấn/năm, ước tính lượng bã khoai mì thải ra khoảng 4 triệu tấn/năm. Nhà máy công suất 100 tấn bột/ngày sẽ sử dụng 400 tấn củ tươi, tạo ra 32 tấn bã khô có độ ẩm 15%, mang lại lợi nhuận 32 triệu đồng/ngày (lãi 1.000 đồng/kg bã khô). Bên cạnh hiệu quả kinh tế, dây chuyền máy vắt – sấy kiểu mới này còn có nhiều khả năng ứng dụng rộng rãi do giúp ngành chế biến tinh bột không còn gây ô nhiễm môi trường.
Lam Vân (CESTI)