Máy ép bùn trục vít: cấu tạo, cỡ máy, vận hành, bảo trì

1. Cấu tạo chính

Theo sổ tay LFPI (mục 2.7.1, 2.7.3), máy gồm: ống lọc bao ngoài, bộ cấp bùn vào trong ống, trục vít vừa đẩy vừa ép bùn, tấm chặn đầu ra tạo áp ngược khi xả bánh, và bộ rửa ống lọc. Khe giữa trục và ống hẹp dần về cửa ra (trục to dần hoặc ống nhỏ dần), thể tích giảm nên áp lực trong máy tăng và ép nước ra.

Kiểu bơm ép vào hay dùng cho bùn đô thị ở Nhật: bùn đi vào qua lỗ trên trục rỗng, bơm giữ áp suất vào máy không đổi; giữa bơm và máy có bể trộn kín để bông không vỡ.
Kiểu ống lọc quay ở đoạn đầu: đoạn cô đặc của ống lọc quay để tăng chênh tốc với trục, giúp nước thoát nhanh lúc đầu.

Nguyên lý và số liệu: Ép trục vít.

2. Hai kiểu mặt lọc: lưới kim loại và vòng xếp

Lưới kim loại: tấm đục lỗ (lỗ thường 0,5–3 mm) hoặc lưới nêm. Lỗ to ở đầu vào (vùng cô đặc, ưu tiên thoát nước) và nhỏ dần về đầu ra (vùng ép, áp cao, cần giữ chất rắn).
Vòng xếp: nhiều vòng mỏng xếp chồng thành ống, nước thoát qua khe giữa các vòng. Kiểu phổ biến dùng vòng cố định và vòng di động xen kẽ để khe tự làm sạch.

Kiểu vòng xếp của máy trục vít khác máy ép con lăn đa đĩa elip (như Slit Saver): máy con lăn không có trục vít, bùn được các trục mang đĩa elip quay đẩy đi và ép giữa hàng đĩa với tấm ép. Mặt lọc kim loại nói chung: xem mục 8 bài Vải lọc máy ép bùn.

3. Cỡ máy và công suất

Cỡ máy ghi theo đường kính ống lọc, khoảng 200–1.200 mm; chiều dài bằng 3–7 lần đường kính. Với bùn đô thị, công suất phóng to theo đường kính mũ 2,2 (sổ tay LFPI, công thức 2.5):

Q_D = Q₁₀₀ × (D ÷ 100)^2,2
Q_D: công suất máy đường kính D (kgDS/h) · Q₁₀₀: công suất quy về đường kính 100 mm

Ví dụ: tăng đường kính gấp đôi thì công suất tăng khoảng 2^2,2 ≈ 4,6 lần. Các máy trải từ khoảng 10 đến 1.800 kgDS/h mỗi máy; độ ẩm bánh khoảng 72–85% theo sổ tay LFPI (bảng so sánh của nhà sản xuất trên site ghi 70–83%). Cách quy đổi tải lượng: Tính công suất và tải lượng.

4. Thông số vận hành

Thông số vận hành máy ép trục vít kiểu lưới (bơm ép vào)
Thông số	Giá trị điển hình	Ghi chú
Áp suất bơm bùn vào máy	3–50 kPa	Đủ thấp để bông không lọt qua lưới; bơm tự chỉnh lưu lượng để máy luôn đầy bánh
Tốc độ trục vít	0,1–3 vòng/phút, giữ cố định	Giảm tốc độ: bánh khô hơn, năng suất giảm
Áp lực tấm chặn đầu ra (áp ngược)	Chỉnh theo độ ẩm mục tiêu	Tăng áp ngược: bánh khô hơn
Liều polymer	Theo thử nghiệm	Bơm polymer chạy theo tỷ lệ cố định với bơm bùn

Theo LFPI (2011), Sổ tay máy lọc tách nước dành cho người dùng, mục 2.7.4.

Như mọi máy ép, muốn bánh ẩm hơn một chút thì năng suất tăng; muốn bánh khô hơn thì năng suất giảm.

5. Polymer và chất vô cơ đi kèm

Mặt lọc kim loại có lỗ tương đối to, nên máy trục vít cần bông bền, khó vỡ; thu hồi chất rắn phụ thuộc nhiều vào bông. Bùn đô thị dễ tách thì polymer cation đơn lẻ là đủ; nếu bông chưa đủ bền thì thêm chất vô cơ như poly sắt, hoặc dùng hai polymer cation và anion (mục 2.7.4). Bùn đổi theo mùa có thể phải chọn lại polymer. Xem Chất keo tụ vô cơ và Chọn polymer.

6. Chi tiết hao mòn

Theo tài liệu so sánh của nhà sản xuất Slit Saver, với kiểu vòng xếp, bộ vòng ngoài (vòng cố định và vòng di động) hao mòn nhanh và tốn hơn trục vít chính (tuổi thọ trục khoảng 10.000 giờ vận hành). Bùn mài mòn cao làm giảm tuổi thọ, trừ khi dùng vật liệu đặc biệt.

7. Vận hành và bảo trì

Máy chạy chậm nên tiếng ồn thấp (khoảng 67 dB theo tài liệu), ít điện, ít nước rửa, kín nên dễ kiểm soát mùi (sổ tay LFPI, mục 2.7.1).
Lưới bít: kiểm tra vòi rửa có tắc không, chỉnh áp lực rửa, rửa hoá chất.
Theo dõi bùn bám giữa cánh vít làm giảm công suất.
Điều chỉnh khi tính chất bùn thay đổi khó hơn so với một số công nghệ khác; nên đo độ khô và thu hồi theo ca.

Liên quan: Xử lý sự cố máy ép trục vít, Chi phí vận hành.

8. Điều cần làm rõ khi chọn

Tải lượng kgDS/giờ thực tế (nhiều trường hợp không đạt công suất catalogue theo nhận xét khách hàng, nên yêu cầu số liệu thử nghiệm với bùn thật).
Kiểu mặt lọc (lưới hay vòng xếp), cỡ lỗ hoặc khe.
Độ mài mòn của bùn và vật liệu mặt lọc, bộ vòng.
Giá và chu kỳ thay bộ vòng hoặc lưới lọc.

9. Nguồn tham khảo

LFPI (2011), Sổ tay máy lọc tách nước dành cho người dùng (「ユーザーのためのろ過脱水機ガイドブック」), Hiệp hội Công nghiệp Công nghệ Làm trong Chất lỏng Nhật Bản (LFPI), 12/2011: mục 2.7.1–2.7.6, công thức (2.5), bảng 2-9; mục 6.3.
Tài liệu so sánh của nhà sản xuất Slit Saver (hao mòn, tiếng ồn, độ ẩm).

Phần theo LFPI viết lại, không phải bản dịch.

10. Dự án sử dụng thiết bị này

Các hồ sơ dự án có dùng thiết bị này:

Xử lý bùn bể tự hoại: cô đặc bằng hai máy trước máy ép trục vít

Sinh hoạt & đô thị · 70 m³/ngày bùn; 2 máy cô đặc phía trước

Công nghệ áp dụng

Ép trục vít

Trục vít ép bùn dần qua lưới hoặc khe lọc hình trụ, vận hành chậm và êm.

Câu hỏi thường gặp

Ép trục vít cần rửa bằng nước áp lực cao không?

Không: theo tài liệu so sánh chỉ cần áp lực nước máy để rửa bề mặt.

Máy ép trục vít chỉnh độ khô bánh bằng gì?

Bằng tốc độ trục vít (thường 0,1–3 vòng/phút; chậm hơn thì bánh khô hơn nhưng năng suất giảm) và áp lực tấm chặn đầu ra (áp ngược). Bông phải đủ bền vì mặt lọc có lỗ tương đối to.

Máy ép trục vít vòng xếp có giống máy ép con lăn đa đĩa elip không?

Không. Máy trục vít vòng xếp dùng trục vít đẩy bùn trong ống tạo bởi các vòng; máy con lăn đa đĩa elip không có trục vít, bùn được các trục mang đĩa elip quay đẩy đi và ép giữa hàng đĩa với tấm ép.

Số liệu có dấu * là công bố của nhà sản xuất, không thay thế thử nghiệm với bùn thực tế.