Nhìn vào biểu đồ thể tích biogas tích dồn trong 45 ngày thí nghiệm (Hình 4.3) có thể thấy biểu đồ có độ dốc ít chứng tỏ tốc độ sinh khí là không nhanh.
Điều này có thể được giải thích là do lục bình có hàm lượng chất xơ cao, VSV cần một thời gian để phân hủy. Mặt khác do nguyên liệu của mẻ ủ có khối lượng nhỏ dẫn đến hiện tượng lục bình bị nổi lên trên, khiến VSV không có điều kiện phân hủy toàn bộ lục bình một cách nhanh chóng (Nguyễn Võ Châu Ngân, 2012), do đó để tăng sản lượng khí cần tiến hành khuấy đảo hỗn hợp (Nguyễn Quang Khải, 2009).
Các đường biểu diễn hầu như xuất phát cùng 1 điểm, điều này cho thấy ngày đầu tiên tiến hành đo (tức là ngày thứ 2 của thí nghiệm) ở tất cả các nghiệm thức đều có sinh khí CH4 và có thể tích khí chênh lệch nhau không lớn và đạt thể tích cao nhất là nghiệm thức lục bình không cắt (cụ thể nghiệm thức lục bình 0,05 cm: 1,61 lít/kgVS; lục bình 0,2 cm: 0,90 lít/kgVS; lục bình 0,5 cm: 2,69 lít/kgVS; lục bình 1 cm: 3,81 lít/kgVS và lục bình không cắt: 3,22 lít/kgVS). Đây có thể là do các NT đều có kích cỡ nhỏ (lần lượt là 0,05; 0,2; 0,5 và 1 cm) tạo điều kiện cho sự phân hủy sinh học diễn ra dễ dàng và nhanh chóng do bề mặt tiếp xúc giữa nguyên liệu và VSV tăng. Đồng thời các nghiệm thức cũng đã được tiến hành tiền xử lí bằng nước mồi biogas trong 5 ngày, điều này có nghĩa là mẻ ủ đã được cung cấp sẵn một hệ VSV phân hủy sinh học, do đó quá trình phân hủy diễn ra nhanh hơn. Mặt khác do nguyên liệu ủ có kích cỡ nhỏ nên sẽ xuất hiện hiện tượng các nguyên liệu bị nổi lên trên, điều này gây cản trở sự tiếp xúc giữa nguyên liệu và vsv gây cản trở phần nào đến sự thủy phân tạo khí biogas.
Hình 4.3 Thể tích khí methane tích dồn trong 45 ngày ngày thí nghiệm
Kết quả CH4 tích dồn của các nghiệm thức trong 45 ngày cho thấy, nghiệm thức có lượng CH4 tích dồn cao nhất là nghiệm thức lục bình 0,05 cm (180,10 lít/kgVS), thứ hai là nghiệm thức lục bình 0,5 cm (176,60 lít/kgVS), tiếp đó là nghiệm thức lục bình 0,2 cm (155,04 lít/kgVS), nghiệm thức lục bình 1 cm 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 45
Thời gian (ngày) Thể tích (lít/kgVS) LB 0,05 cm LB 0,2 cm LB 0,5 cm LB 1 cm LB ko cắt bc a ab cd d
(140,74 lít/kVS) và cuối cùng là nghiệm thức lục bình không cắt (117,13 lít/kgVS). Kết quả phân tích thống kê cho thấy có sự khác biệt giữa các nghiệm thức kích cỡ lục bình về thể tích CH4 tích dồn (P<0,05). Trong đó nghiệm thức lục bình không cắt có lượng khí methane tích dồn thấp hơn và khác biệt có ý nghĩa so với các nghiệm thức lục bình 0,05 cm; 0,2 cm và 0,5 cm nhưng lại không có sự khác biệt với nghiệm thức lục bình 1cm. Điều này chứng minh rằng kích thước lục bình có ảnh hưởng đến tổng lượng khí sinh ra, các nghiệm thức cắt và nghiền nhỏ có xu hướng sinh khí nhiều hơn so với nghiệm thức không cắt.
Kết quả phân tích thống kê cũng cho thấy không có sự khác biệt giữa nghiệm thức lục bình 0,05 cm và 0,5 cm (P<0,05). Do kích thước nguyên liệu ở các NT này là rất nhỏ, diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu với vsv của các nghiệm thức là tương đối giống nhau (vì vật liệu đều ở dạng bột). Chênh lệch về tổng thể tích methane sinh ra từ các nghiệm thức này là không lớn, do thí nghiệm được thực hiện ở điều kiện phòng thí nghiệm với bình ủ có thể tích nhỏ (21 lít) và lượng nguyên liệu nạp ít (chỉ tính toán cho 20 ngày) nên ảnh hưởng của kích cỡ đến khả năng sinh khí của 3 nghiệm thức này chưa được thấy rõ. Tóm lại, với sự chênh lệch này, nếu áp dụng cho hầm ủ có kích thước lớn hơn (>10m3) thì ảnh hưởng của kích thước lục bình lên khả năng sinh khí có thể được làm rõ hơn.
Bảng 4.6 Kết quả sinh khí CH4 của thí nghiệm ủ theo mẻ
Nghiệm thức
Thể tích CH4 tích dồn (lít/kgVS)
Ngày 20 Ngày 30 Ngày 45
LB 0,05 cm 72,36 ± 8,1 141,66 ± 17,1 181,10 ± 9,4a LB 0,2 cm 66,84 ± 8,1 120,8 ± 15,4 155,04 ± 43,1bc LB 0,5 cm 93,38 ± 8,4 152,42 ± 11,0 176,60 ± 11,38ab LB 1 cm 90,94 ± 7,1 120,99 ± 10,1 140,74 ± 10,4cd LB ko cắt 65,40 ± 14 92,92 ± 24,0 117,13 ± 28,1d .