Xét lượng khí sinh ra trên đơn vị VS hỗn hợp và đơn vị khối lượng hỗn hợp thì đây tải trọng sinh khí hiệu quả nhất: Hầu hết các tải trọng đều có lượng khí tăng lên và đạt đỉnh, sau đó đều giảm ở tải trọng 0,8 gVSS/gVSI. Dựa vào bảng 3.5 cho thấy: Hầu hết các tỷ lệ phối trộn thì hiệu suất tính trên VS cơ chất thì giảm nhẹ nhưng xét trên VS hỗn hợp lại tăng mạnh. Vì vậy, tùy thuộc vào mục đích cần lượng khí tối ưu trên cơ chất hay lượng khí tối ưu tính trên hỗn hợp mà lựa chọn tải trọng thích hợp.
62
Bảng 3.5 Hệ số tăng – giảm hiệu suất khí của tải trọng 0,8 gVSS/gVSI so với tải trọng 0,6 gVSS/gVSI STT Nghiệm thức Tính trên VS cơ chất Tính trên VS hỗn hợp Tính trên khối lượng hỗn hợp 1 100%PM (D0-AT) +1,23 +1,38 +1,38 2 2/3PM + 1/3WH (D1-AT) -1,02 +1,12 +1,09 3 1/2PM + 1/2WH (D1-AT) -1,03 +1,11 +1,07 4 1/3PM + 2/3WH (D1-AT) -1,04 +1,11 +1,05 5 100%PM (D0-AT) -1,33 -1,18 -1,26
Ghi chú: + : tăng; - giảm
❖ Diễn biến quá trình sinh khí
Khi tăng tải trọng thì lượng cơ chất cần chuyển hóa tăng nhưng hàm lượng vi sinh vật giảm. Do đó, thời gian xử lý sẽ chậm và kéo dài hơn. Thời gian sinh khí nhiều ở tải trọng 0,6 gVSS/gVSI kéo dài, xuất hiện nhiều đỉnh khí,...
− Tỷ lệ 100%PM (D0-AT): Những ngày đầu lượng khí sinh ra khơng nhiều, sau đó tăng dần. Khoảng thời gian cho lượng khí nhiều xảy ra chậm từ ngày thứ 12 đến ngày thứ 15. So với những tải trọng thấp thì thời gian này xảy ra chậm. Kết quả nghiên cứu này có khoảng thời gian sinh khí hiệu quả xảy ra chậm so với thí nghiệm của Giovanni Esposito et al. (2012) [3] và nghiên cứu của Jianzheng Li et al. (2014) [33]. Đây cũng là tỷ lệ phối trộn có thời gian sinh khí kéo dài nhất ở tải trọng 0,6 gVSS/gVSI. Đến ngày thứ 19 lượng khí sinh ra cịn lớn trên 10 LCH4/KgVSS.
− Tỷ lệ 2/3PM + 1/3WH (D1-AT): Lượng khí tăng ổn định và đạt đỉnh ở ngày thứ 9 là 39 LCH4/KgVSS. Sau đó lượng khí giảm dần ở những ngày tiếp theo, kéo dài tới ngày thứ 13. So với nghiên cứu của Patil J.H et al. (2013) [38] và Fadairo A.A. et al. (2014) [51] có nguồn cơ chất của bèo tây kết hợp với phân bị thì khoảng thời
63
gian sinh khí hiệu quả trong báo cáo này diễn ra sớm hơn. Thời gian mà lượng khí sinh ra nhiều theo nghiên cứu [38] từ ngày thứ 15 đến ngày thứ 35 và nghiên cứu [51] từ ngày 18 đến ngày 22.
− Tỷ lệ 1/2PM + 1/2WH (D2-AT): Đường biến thiên khí diễn ra tượng tự tỷ lệ 2/3PM + 1/3WH. Lượng khí tăng dần ở những ngày đầu và đạt đỉnh ở ngày thứ 8 là 35 LCH4/KgVSS. Sau đó, lượng khí giảm dần và dường như kết thúc ở ngày thứ 16 – lượng khí nhỏ hơn 2 LCH4/KgVSS.ngày.
− Tỷ lệ 1/3PM + 2/3WH (D3-AT) có diễn biến phức tạp hơn, xuất hiện hai đỉnh khí vào ngày thứ 2 và ngày thứ 8 có giá trị lần lượt là 30 và 31 LCH4/KgVSS.ngày. Nguyên nhân: Phân heo là hợp chất dễ phân hủy nên những ngày đầu đã được chuyển hóa tốt, tiếp theo những ngày tiếp theo bèo tây bắt đầu phân hủy kết hợp với phần phân heo cịn lại nên lượng khí lại tăng lên.
− Tỷ lệ 100%WH (D4-AT): Đây là tỷ lệ phối trộn mà đỉnh khí xuất hiện sớm nhất ở tải trọng này; ngày thứ 4 lượng khí sinh ra nhiều nhất là 23 LCH4/KgVSS. Giai đoạn từ ngày 5 đến ngày 13, lượng khí sinh ra ổn định. Nhưng nhìn chung, lượng khí trung bình hàng ngày ở tỷ lệ này thấp hơn nhiều so với những tải trọng còn lại. Kết quả nghiên cứu của Giovanni Esposito et al. (2012) [3] và Jianzheng Li et al. (2014) [33] có thời gian phân hủy kỵ khí diễn ra chậm hơn.
Thời gian (Ngày)
0 5 10 15 20 25 30 35 LCH 4 /K g V Ss 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 o C 20 25 30 35 40 D0-AT D1-AT D2-AT D3-AT D4-AT Nhiệt độ Trung bình nhiệt độ