Muối từ lâu được coi là một nguồn khoáng chất, được con người sử dụng như gia vị trong đời sống hằng ngày từ nhiều thế kỷ trước cho đến ngày nay. Ngoài ra, muối là nguyên liệu được sử dụng cho nhiều mục đích khác trong lĩnh vực y tế, thực phẩm và hóa chất. Khi ngành công nghiệp càng phát triển thì việc đòi hỏi một lượng muối ăn (NaCl) lớn với độ tinh khiết cao càng cao. Vấn đề này đặt ra yêu cầu phải đổi mới các quy trình sản xuất muối truyền thống rất vất và cho diêm dân bằng cách đưa vào các quy trình công nghiệp hóa, cơ giới hóa để không chỉ đảm bảo năng suất mà cả chất lượng muối tỉnh thành phẩm. Ý tưởng chính của dây chuyền này là đưa ra các cụm máy chức năng và hoạt động theo quy trình sản xuất nhất định để có thể sản xuất muối tinh từ nguyên liệu muối thô dạng trải bạt của huyện Cần Giờ - Thành phố Hồ Chí Minh. Sản phẩm muối tình của dây chuyền sẽ được chế biến đạt tiêu chuẩn TCVN 3974-2015 để có thể sử dụng cho ngành công nghiệp thực phẩm như chế biến bánh, kẹo, đồ uống,... Toàn bộ các cụm máy chức năng của dây chuyền sản xuất và chế biển muối tỉnh gồm: máy rửa thô, máy nghiền, máy rửa tỉnh, máy ly tâm, máy sấy, máy sàng, máy đóng gói.

Theo Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Thành phố Hồ Chí Minh, sản lượng hàng năm chiếm trên 10% tổng sản lượng muối của cả nước, tập trung chính ở huyện Cần Giờ. Do công nghệ lạc hậu, sản phẩm chủ yếu là muối thô, hàm lượng NaCl thấp, nhiều tạp chất, năng suất không ổn định, hiệu quả kinh tế không cao, đời sống người làm muối gặp nhiều khó khăn. Tại địa phương huyện Cần Giờ, hiện tại chưa có hệ thống sản xuất và chế biến muối tỉnh, muối sử dụng hoàn toàn là muối thô hoặc muối tình xử lý theo phương án thủ công truyền thống. Qua đó, cho thấy ngành sản xuất muối tinh ở Việt Nam cần phải phát triển quy trình công nghệ chế biến muối chất lượng cao, đầy mạnh chất lượng sản xuất muối thô và cải tiến dây chuyền sản xuất. Hiện tại, có một thực trạng là gần như các địa phương sản xuất muối nói chung và huyện Cần Giờ nói riêng đều xuất khẩu muối thô và các muối tỉnh đang được chế biến gần như chưa đạt tiêu chuẩn. Các quy trình tinh chế và sản xuất muối đều gần như dựa vào kinh nghiệm và còn nhiều thủ công, chưa xây dựng được quy trình tiêu chuẩn nào để đảm bảo muối tình sản xuất ra đạt các tiêu chuẩn về thực phẩm như quy định. Các doanh nghiệp sản xuất muối gần như xuất muối thô sang nước ngoài và nhập muối tỉnh về để cung cấp cho các ngành chế biến thực phẩm, gia vị, đồ uống,... Ngoài ra, các muối thực phẩm trên thị trường thì gần như chưa đạt tiêu chuẩn để có thể sử dụng được cho các lĩnh vực nêu trên. Một thực trạng hiện nay là gần như các doanh nghiệp sản xuất muối đều xuất muối thô đi nước ngoài và nhập muối tỉnh về để cung cấp cho các đơn vị sản xuất trong nước. Do đó, hầu hết các doanh nghiệp chế biến thực phẩm như bánh, kẹo, đồ uống và gia vị.... gần như phải nhập muối tỉnh từ nước ngoài với chi phí khá cao. Do đó, nêu có một quy trình sản xuất và chế biến muối tinh phù hợp, dây chuyền sản xuất và chế biến muối tỉnh dựa vào quy trình phù hợp thì hoàn toàn chúng ta có thể sản xuất và chế biến muối tỉnh để cung cấp cho thị trường thực phẩm.

Đề xuất dây chuyền muối tinh cho Huyện Cần Giờ

Với phương pháp nghiền rửa có ưu điểm là năng suất cao và tiết kiệm năng lượng, nhưng nhược điểm là tỉ lệ thu hồi muối thấp và kích thước hạt không đều. Còn với phương pháp kết tỉnh lại có ưu điểm là chất lượng muối cao nhưng nhược điểm là tiêu tốn nhiều năng lượng và năng suất thấp. Từ đó, dây chuyền đề xuất lựa chọn nguyên lý nghiền rửa vì hệ thống có năng suất nhỏ và có thể tiết kiệm năng lượng.

Dựa trên hệ thống đã đề xuất, muối thô trải bạt sau khi thu hoạch tại huyện Cần Giờ sẽ qua khâu rửa thô để loại bỏ các cặn bẩn ở bề mặt. Sau đó, muối thô sẽ được đưa vào khâu nghiền để nghiền hạt muối thô đến kích thước hạt như yêu cầu. Tiếp theo, muối sau khi nghiền sẽ được đưa qua khâu rửa tỉnh để loại bỏ cặn bẩn nằm trong hạt muối do được tách ra nhờ quá trình nghiền. Muối sau khi qua khâu rửa tỉnh sẽ vào khâu vắt nước bằng phương pháp ly tâm đến giảm độ ẩm của muối còn khoảng 5%. Tiếp đến, muối sẽ qua khâu sấy làm giảm độ ẩm xuống còn dưới 0,5% để đạt theo tiêu chuẩn TCVN. Cuối cùng, muối sẽ qua khâu sảng và đóng gói thành các bịch muối thành phẩm với khối lượng mong muốn như 0,5 kg/bịch hoặc 1 kg/bịch.

Máy rửa thô

Cấu tạo gồm một bể chứa nằm nghiêng (14° - 18º so với phương ngang). Nguyên lý hoạt động là phân loại dựa trên sự khác biệt về tốc độ lắng giữa muối và tạp chất. Máy hoạt động ở dây vận tốc chậm (khoảng từ 8 - 20 rpm).

Máy rửa tinh

Nguyên lý hoạt động của tháp rửa dựa trên nguyên lý tốc độ lắng khác nhau của các hạt trong hỗn hợp. Những hạt có tốc độ lắng thấp hơn (nhẹ hơn) sẽ bị cuốn ra ngoài qua đường nước tràn. Nước rửa (nước chạt) được bơm vào tháp rửa thông qua các đường ống (nơi diễn ra quá trình phân tách hạt).

Cấu tạo gồm một con lăn cố định và một con lăn tuy động. Nguyên lý hoạt động là vật liệu nạp đi qua vùng nghiền, chịu lực ép của hai con lăn, vỡ ra và giảm kích thước. Hai động cơ dẫn động được điều khiển độc lập để sao cho có thể tạo được lực nghiền hạt muối như mong muốn. Ngoài ra, bề mặt con lăn nghiền được lăn nhám để tăng độ ma sát và đảm bảo hạt muối được nghiền mà không bị trượt.

Máy ly tâm

Nguyên lý hoạt động là sau khi mở máy cho rôto quay thì cho bà muối vào rôto theo ống tiếp liệu (trên ống có lắp một van đặc biệt). Sau khi huyền phù đã vào đủ lượng yêu cầu khi van đóng lại và xảy ra quá trình ly tâm. Lớp bã trong rôto ngày càng dày lên và khi đảm bảo chiều dày quy định thì xy lanh lực hạ pittông xuống kéo theo dao cạo bã, cạo thành lớp mỏng rơi xuống máng hứng phía dưới.

Nguyên lý hoạt động là thùng sấy quay tròn, vật liệu sấy vừa bị xáo trộn vừa đi dần từ đầu cao của thùng xuống đầu thấp. Trong quá trình này, tác nhân sấy và vật liệu sấy trao đổi nhiệt ẩm cho nhau. Bên trong thùng sấy có các cánh dẫn để đảm bảo đưa các hạt muối rơi từ phía đình thùng muối xuống đáy và lặp lại liên tục trên suốt chiều dài thùng muối. Thùng muối được bố trí với một góc nghiêng có thể đưa muối từ đầu cấp liệu đi xuống đầu xả muối thành phẩm sau khi sấy. Một hệ thống calorife được sử dụng để cấp nhiệt cho máy sấy thùng quay. Nhiệt độ của calorife được điều chỉnh sao cho phù hợp với từng chủng loại nguyên liệu muối.

Máy sàng

Nguyên lý hoạt động dựa trên các rung động cơ học được tạo ra theo phương thẳng đứng tạo độ rung của máy. Hai quả văng lệch tâm ở trên và dưới trục động cơ làm cho vật liệu trên lưới sàng chuyển động theo ba phương: ngang, đứng, xiên.

Máy đóng gói

Quy trình đóng gói hoạt động liên tục, tự động hóa hoàn toàn, sử dụng nguyên lý định lượng cốc.

Các thông số kỹ thuật của mỗi thiết bị của các khâu trong dây chuyển bao gồm kích thước sơ bộ, công suất động cơ và một số thông số cần thiết. Hiện tại, các kết quả tốc độ vận hành của các thiết bị trong máy chỉ là tính toán, chưa được thực nghiệm. Dựa trên những kết quả tính toán về công suất cần thiết để vận hành thiết bị, để lựa chọn động cơ phù hợp có sẵn ngoài thị trường với thông số được nêu trên. Kết quả tính toán chi tiết cho từng khâu sẽ không được trình bày trong bài viết này vì số lượng trang có hạn.

Kết luận

Nội dung bài viết này đã trình bày mục tiêu nghiên cứu, thiết kế, chế tạo dây chuyền sản xuất muối tinh/muối thực phẩm dựa trên quy trình công nghệ đã nghiên cứu để phục vụ cho việc sản xuất muối tỉnh ở huyện Cần Giờ - Thành phố Hồ Chí Minh. Mô hình thiết kế được nêu trên là dây chuyền bán tự động với quy mô thử nghiệm đề làm nên tảng cho dây chuyền sản xuất với quy mô lớn hơn trong tương lai.

Trong tương lai, để nâng cao năng suất của hệ thống, đòi hỏi phải hoàn thiện việc tự động hóa việc cấp liệu và vận chuyển muối giữa tất cả các khâu. Điều này cũng đồng nghĩa với việc cần nâng cấp kết cấu cơ khí thuận tiện cho việc thiết kế các thiết bị vận chuyển.