69 ❖ Diễn biến q trình sinh khí
Đây là tải trọng có khoảng thời gian sinh khí ở các tỷ lệ phối trộn kéo dài nhất trong nghiên cứu này. Khi tăng tải trọng quá lớn thì vi sinh vật khơng có khả năng xử lý các hợp chất hữu cơ và chuyển hóa chúng thành khí methane. Vì vậy, nguồn cơ chất trong hỗn hợp sẽ được xử lý từng mẻ nhỏ và thời gian sinh khí sẽ lâu hơn.
Diễn biễn q trình sinh khí methane ở tải trọng 0,8 gVSS/gVSI khơng có hình dạng là một chóp núi như các tải trọng nhỏ hơn mà biến thiên theo dạng hình đồi có độ dốc thấp.
− Tỷ lệ 100%PM (E0-AT): Khí sinh ra kéo dài từ ngày thứ 1 đến ngày thứ 22 nhưng khơng nhiều – trung bình 13,7 LCH4/KgVSS.ngày. Ngày thứ 16 mới thu được được khí lớn nhất trong ngày là 24 LCH4/KgVSS – đỉnh thấp nhất ở tất cả các tải trọng. Trong khi đó, khoảng thời gian sinh khí hiệu quả ở nghiên cứu của của Giovanni Esposito et al. (2012) [3] trên nguồn cơ chất phân heo thì xảy ra trong khoảng thời gian sớm hơn tư ngày 1 đến ngày thứ 13. Tương tự, nghiên cứu của Yue-gan Liang et al. (2017) cũng cho kết quả tương tự như ở thí nghiệm của Giovanni Esposito et al. (2012) – bắt đầu ngày thứ 14 thì lượng khí sinh ra giảm mạnh [34]. Tác giả Bùi Diệu Linh (2011) cũng nghiên cứu khả năng sinh khí của phân heo thì khí sinh nhiêu trong 100 giờ đầu [27].
− Tỷ lệ 2/3PM + 1/3WH (E1-AT): Lượng khí sinh ra nhiều từ ngày thứ 1 đến ngày thứ 10; xuất hiện 2 đỉnh khí ở ngày thứ 2 và ngày thứ 7 có giá trị lần lượt là 38 và 30 LCH4/KgVSS.ngày. Khác với những tỷ lệ phối trộn khác, tỷ lệ 2/3PM + 1/3WH (E1-AT) thu được được nhiều khí ở những ngày đâu. So với nghiên cứu [38] và [51] có nguồn cơ chất của bèo tây kết hợp với phân bị thì khoảng thời gian sinh khí hiệu quả trong báo cáo này sớm hơn. Thời gian mà lượng khí sinh ra nhiều theo nghiên cứu của Patil J.H et al. (2013) [38] và nghiên cứu của Fadairo A.A. et al. (2014) [51] diễn ra sớm hơn là từ ngày thứ 15 đến ngày thứ 35 và và từ ngày 18 đến ngày 22.
70
− Tỷ lệ 1/2PM + 1/2WH (E2-AT): Trong 8 ngày đầu lượng khí sinh ra rất ít hoặc khơng có. Bắt đầu ngày thứ 10 lượng khí sinh ra đều đặn và nhiều hơn. Tuy nhiên, lượng khí trung bình thu được hằng ngày thấp. Đỉnh khí xảy ra ở ngày thứ 9 đạt 20 LCH4/KgVSS.ngày.
− Tỷ lệ 1/3PM + 2/3WH (E3-AT) có diễn biến phức tương tự tỷ lệ 1/2PM + 1/2WH (E2-AT): Trong 8 ngày đầu khí sinh ra rất ít hoặc khơng có. Đỉnh khí xuất hiện chậm hơn vào ngày thứ 77 và 18 là 13 LCH4/KgVSS.ngày.
− Tỷ lệ 100%WH (E4-AT): Đây là tỷ lệ phối trộn có lượng khí thu được thấp nhất. Ngày thứ 9 mới xuất hiện khí nhưng rất ít – 1 LCH4/KgVSS.ngày. Những ngày tiếp theo, khí sinh ra ổn định nhưng ln nhỏ hơn 5 LCH4/KgVSS.ngày. Ngày thứ 29 thu được lượng khí lớn nhất chỉ là 7 LCH4/KgVSS.ngày. Bèo tây có nhiều thành phần khó xử lý và cấu trúc phức tạp như: Lignin, cellulose, mạng lưới hemicellulose... [16], [50], [43]; trong khi đó việc tăng tải trọng lên cao, điều này là nguyên nhân làm q trình chuyển hóa các hợp chất hữu cơ thành khí bay lên diễn ra chậm.
Thời gian (Ngày)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 LCH 4 /K g V Ss 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 o C 20 25 30 35 40 E0-AT E1-AT E2-AT E3-AT E4-AT Nhiệt độ Trung bình nhiệt độ