ảnh hưởng của ph ban đầu lên hiệu suất sinh khí mêtan với nguyên liệu rơm và lục bình

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN TRƯƠNG MINH NHẬT Luận văn tốt nghiệp Đại học Chuyên ngành Khoa học Môi trường ẢNH HƯỞNG CỦA pH BAN ĐẦU LÊN HIỆU SUẤT SINH KHÍ MÊTAN VỚI NGUYÊN LIỆU RƠM VÀ LỤC BÌNH Cán hướng dẫn: Trần Sỹ Nam Nguyễn Thị Thùy Cần Thơ, 2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN TRƯƠNG MINH NHẬT Luận văn tốt nghiệp Đại học Chuyên ngành Khoa học môi trường ẢNH HƯỞNG CỦA pH BAN ĐẦU LÊN HIỆU SUẤT SINH KHÍ MÊTAN VỚI NGUYÊN LIỆU RƠM VÀ LỤC BÌNH Cán hướng dẫn: Trần Sỹ Nam Nguyễn Thị Thùy Cần Thơ, 2014 PHÊ DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG Luận văn kèm theo đây, với tựa đề “Ảnh hưởng pH ban đầu lên hiệu suất sinh khí mêtan với nguyên liệu rơm lục bình”, Trương Minh Nhật thực báo cáo hội đồng chấm luận văn thông qua Cần Thơ, ngày Ths Dương Trí Dũng tháng năm 2014 TS Nguyễn Xuân Lộc Ths Trần Sỹ Nam i LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến người giúp đỡ tác giả tận tình trình làm luận văn tốt nghiệp Tác giả xin gởi lời tri ân sâu sắc đến thầy Trần Sỹ Nam, chị Nguyễn Thị Thùy cung cấp kinh nghiệm kiến thức chuyên môn tận tình hướng dẫn, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả suốt thời gian thực đề tài tốt nghiệp Ban chủ nhiệm dự án DANIDA hỗ trợ kinh phí trình thực luận văn Thầy Nguyễn Xuân Lộc tất quý thầy cô thuộc môn Khoa học môi trường tận tình giúp đỡ thời gian thực luận văn Gởi lời cảm ơn sâu sắc đến tất cán trường Đại học Cần Thơ truyền đạt kiến thức quý báu suốt trình đào tạo đại học để tác giả hoàn thành tốt công việc học tập Xin gửi lời cảm ơn thân đến bạn lớp Khoa học môi trường K37 giúp đỡ, ủng hộ, động viên suốt thời gian học tập thời gian thực luận văn Sau tác giả xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến gia đình giúp đỡ động viên tinh thần cho tác giả hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp Chân thành cảm ơn! Cần Thơ, ngày tháng năm 2014 Tác giả luận văn TRƯƠNG MINH NHẬT ii TÓM TẮT Đề tài “Ảnh hưởng pH ban đầu lên hiệu suất sinh khí mêtan với nguyên liệu rơm lục bình” thực với mục tiêu đánh giá hiệu suất sinh khí mêtan rơm lục bình khoảng pH khác Thí nghiệm tiến hành theo phương pháp ủ yếm khí theo mẻ với giá trị pH ban đầu mẻ ủ 4, 5, 6, 7, nghiệm thức đối chứng không điều chỉnh pH 15 ngày với lần lặp lại Thí nghiệm sử dụng loại vật liệu rơm lục bình Kết nghiên cứu cho thấy nghiệm thức rơm lục bình sinh khí mêtan thấp giai đoạn đầu tăng dần đến ngày cuối thí nghiệm Nghiệm thức sinh mêtan hàng ngày tốt rơm R7 lục bình L8 Thể tích khí mêtan tích dồn nghiệm thức chênh lệch nhiều nghiệm thức có pH ban đầu khoảng so với nghiệm thức khác Nghiệm thức có lượng khí mêtan tích dồn cao rơm R7 (86,7mL) lục bình L8 (124,3mL), khác biệt so với nghiệm thức lại (p[...]... Trần Sỹ Nam và ctv., 2014) Các nghiên cứu trên đều cho rằng pH là một yếu tố ảnh hưởng lớn đến việc ứng dụng sản xuất khí sinh học từ rơm và lục bình, do đó, đề đề tài: Ảnh hưởng của pH ban đầu lên hiệu suất sinh khí mêtan với nguyên liệu rơm và lục bình đã được thực hiện với mục tiêu xác định giá trị pH ban đầu ph hợp khi sử dụng rơm và lục bình làm nguyên liệu nạp, cho hiệu quả sinh khí cao Để... theo ph ơng ph p như sau: 1 + Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng pH đến hiệu suất sinh khí của bình ủ biogas sử dụng nguyên liệu nạp rơm và lục bình + Theo dõi các thông số của mẻ ủ trong các ngày 3, 5, 7, 10 và 15 của thí nghiệm + Đánh giá hiệu suất sinh khí mêtan của rơm và lục bình ở các khoảng pH khác nhau 2 CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Quá trình lên men yếm khí các chất hữu cơ 2.1.1 Giới thiệu... Lượng nguyên liệu khô nạp vào cho từng nghiệm thức trong thí nghiệm được tính toán dựa vào Bảng 3.3 Bảng 3.3 Tính khối lượng nguyên liệu nạp cho từng nghiệm thức của từng nguyên liệu Khối lượng nguyên liệu nạp (g) Nguyên liệu Rơm Tính theo VS 5 Lục bình Tính theo TS Tính theo nguyên liệu khô 5,56 6.02 6,08 6,96 5 3.3.4 Ph ơng ph p thu mẫu và ph n tích a Ph ơng ph p đo thể tích khí Cách đo: khí sinh. .. sự cân bằng hệ sinh thái, Các nghiên cứu gần đây cho thấy rơm và lục bình có khả năng được sử dụng để sản xuất khí sinh học (Nguyễn Võ Châu Ngân và ctv., 2012; Trần Sỹ Nam và ctv., 2014) Tuy nhiên một vấn đề đáng chú ý là khi sử dụng rơm và lục bình để sản xuất khí sinh học thì pH của mẻ ủ trong giai đoạn đầu xuống thấp gây ức chế vi khuẩn sinh khí mêtan (CH4) làm giảm hiệu suất sinh khí (Nguyễn Thị... thụ hưởng những lợi ích mà biogas mang lại 20 b Các nghiên cứu sử dụng rơm để sản xuất khí sinh học Nghiên cứu của Võ Thị Vịnh (2013) Ảnh hưởng của các tỷ lệ ph i trộn rơm với ph n heo đến khả năng sinh khí biogas” được thực hiện trên mô hình ủ yếm khí theo mẻ với thể tích ủ 17L với 7 tỷ lệ ph i trộn khác nhau bao gổm 100%RO, 80%RO + 20 %PH, 60%RO + 40 %PH, 50%RO + 50 %PH, 40%RO + 60 %PH, 20%RO + 80 %PH và. .. quá trình ph n hủy yếm khí (Ward et al., 2008) Trong điều kiện nước ta nhiệt độ trung bình dao động từ 20 – 32oC, với nhiệt độ này sẽ thích hợp cho quá trình sinh khí mêtan (Lương Đức Ph m, 2002) d Ảnh hưởng của pH pH là một thông số quan trọng ảnh hưởng đến sự ph t triển của vi sinh vật trong quá trình lên men yếm khí Hầu hết các vi sinh vật sinh khí mêtan hoạt động tốt nhất khi pH nằm trong khoảng 6,7... thì hiệu suất của quá trình thông khí sẽ tăng lên và nguyên liệu dễ bị ph n hủy bởi các vi sinh vật Các vật liệu sợi, đặc biệt là rơm rạ, cỏ dại và thân cây ph i xử lý trước khi ủ vì chúng có lớp vỏ bên ngoài rất khó ph n hủy nên cần có thời gian làm chúng mục nát Khi đưa vào ủ, nó sẽ nổi lên mặt lớp dung dịch ủ và gây khó khăn cho quá trình sinh khí Khi đưa vào ủ để dễ trộn đều, vật liệu cần ph i... các bình ủ có VS = 5% (tương đương 1 lít có 50 g VS) trong tổng số nguyên liệu nạp (100 mL) Như vậy, lượng nguyên liệu nạp vào bình ủ có tổng VS là 0.1 x 50 = 5g/ bình ủ trong 15 ngày Kết quả ph n tích TS và VS của nguyên liệu sử dụng trong thí nghiệm thể hiện trong Bảng 3.2 Bảng 3.2 Kết quả ph n tích TS, VS và tỷ lệ C/N của nguyên liệu nạp Nguyên liệu TS (%) VS (%) Tỷ lệ C/N Rơm 92,3 89,8 55,9 Lục bình. .. những ảnh hưởng của kích cỡ lục bình đến khả năng sản xuất khí sinh học thì kết quả thu được cho thấy thể tích khí sinh học tích dồn trong 60 ngày của các nghiệm thức ph i trộn từ 17 233,6 – 241,4 L; nghiệm thức 100% ph n heo đạt 117,5 L Ph n trăm CH4 của các nghiệm thức lục bình ph i trộn với ph n heo dao động từ 44,5 – 64,6%, nghiệm thức 100% ph n heo dao động từ 27,7 – 57,3% Năng suất sinh khí ở... cũng cho thấy rơm rạ có khả năng sinh khí biogas Bảng 2.11 Năng suất sinh khí mêtan của một số ph ph m nông nghiệp Loại vật liệu Năng suất sinh khí mêtan (lít/kg) Tỷ lệ CH4 (%) Ph n bò 180 ÷ 250 60 ÷ 70 Ph n heo 210 ÷ 300 58 ÷ 60 Ph n gia cầm 350 ÷ 400 58 ÷ 65 Cây, cỏ xanh 250 ÷ 400 55 ÷ 62 Rơm 150 ÷ 180 60 ÷ 62 Xác ép trái cây 300 ÷ 450 60 ÷ 65 (Renjje Dong, 2007) Rơm rạ được làm nguyên liệu để sản