3.2.2.4 Kết quả giá trị pH
Dựa vào bảng 3.3 cho thấy:
Giá trị pH đầu vào được điều chỉnh về giá trị trung tính có khoảng dao động từ 7,0- 7,2. Giá trị pH nằm trong khoảng 6,5-8,5
Giá trị pH trung bình 3 mẫu đầu ra ở mỗi nghiệm thức nằm trong khoảng 7,0-7,5. Điều này cho thấy, hỗn hợp phản ứng đã chuyển sang giai đoạn methane hóa.
Bảng 3.3 Bảng giá trị pH đầu vào và đầu ra ở các tỷ lệ phối trộn
STT Tỷ lệ phối trộn Gía trị đầu vào Gía trị đầu ra
1 100%WH (B0-AT) 7,1 7,5 2 2/3PM + 1/3WH (B1-AT) 7,1 7,0 3 1/2PM + 1/2WH (B2-AT) 7,0 7,0 4 1/3PM + 2/3WH (B3-AT) 7,2 7,2 5 100%WH (B4-AT) 7,0 7,0 3.2.3 Tải trọng 0,5 gVSS/gVSI
3.2.3.1 Kết quả lượng khí CH4 sinh ra ở các tỷ lệ phối trộn
Ở tải trọng 0,5 gVSS/gVSI, hiệu quả sinh khí được tính trên hàm lượng cơ chất hữu cơ khơng tính bùn mồi có diễn biến phức tạp hơn so với tải trọng 0,2 gVSS/gVSI và 0,4 gVSS/gVSI. So sánh hình 3.1, 3.5, 3.9 thấy rằng:
53
Tỷ lệ 100%PM (C0-AT) giảm mạnh từ 399 LCH4/KgVSS ở tải trọng 0,4 gVSS/gVSI xuống còn 355 LCH4/KgVSS ở tải trọng 0,5 gVSS/gVSI. Điều này cho thấy, nguồn cơ chất phân heo chứa nhiều thành phần hữu cơ dễ phân hủy hữu và chịu tác động mạnh mẽ khi tăng tải trọng. Khi tăng tải trọng thì lượng khí sẽ tăng nhưng hiệu quả sinh khí xét trên đơn vị cơ chất sẽ giảm. Theo nghiên cứu của Pornpan Panichnumsin et al. (2006), hiệu quả sinh khí của phân heo ở tải trọng 0,5 gVSS/gVSI thu được lượng khí CH4 nhiều hơn là 392,94 LCH4/KgVSS [41]. Pornpan Panichnumsin et al. thực hiện quá trình phân hủy kỵ khí phân heo ở điều kiện nhiệt độ tối ưu hơn là 37oC. P.Panichnumsin et al. (2012) [36] thực hiện tiếp theo trên nguồn cơ chất phân heo lại cho kết quả thấp hơn là 352±48 LCH4/KgVSS. Như vậy, giá trị hiệu quả sinh khí có thể chênh lệch giữa các nghiên cứu khác nhau. Aura Rodríguez et al. (2017) cũng nghiên cứu trên vật liệu này thu kết quả tốt hơn là 437,33 mLCH4/gVSS [52]. Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu này cao hơn đối với một số nghiên cứu của các tác giả khác: Jianzheng Li et al. (2014) [33], S.Xie et al. (2012) [48], Giovanni Esposito et al. (2012) [3], Yue-gan Liang et al. (2017) [34],... Tỷ lệ phối trộn 2/3PM + 1/3WH (C1-AT) có hiệu quả sinh khí trên 1 kgVS cơ chất tương đương với tỷ lệ phối trộn 100%PM là 403 LCH4/KgVSS. Đây là tỷ lệ phối trộn có hiệu quả tốt nhất khi xét lượng khí sinh ra trên đơn vị nguồn cơ chất ở tải trọng 0,5 gVSS/gVSI. Nhưng xét hiệu quả sinh khí trên hàm lượng chất hữu cơ của tồn bộ hỗn hợp thì tỷ lệ phối trộn 100%WH có hiệu quả sinh khí tốt hơn và gấp 1,28 lần; giá trí lần lượt là 118395 mLCH4/KgVS (C0-AT), 92449 mLCH4/KgVS (C1-AT). Hiệu quả sinh khí khi sử dụng cơ chất bèo tây ở nghiên cứu này có kết quả tương đương với nghiên cứu của D.P Chynoweth et al. (1982) [42] với hiệu quả sinh khí của bùn sơ cấp trong xử lý nước thải với bèo tây có giá trị 0,19 -0,52 LCH4/KgVSS. Đối với nghiên cứu khi phối trộn giữa bèo tây và phân bò của tác giả A.K Kiraisi và M.Mtila (1998) thu được hiệu quả sinh khí lớn hơn là 0,44 L/gVSS [43]. Nhưng ở nghiên cứu của Sugumaran Pachaiyappan et al. (2014) cũng tiến hành trên vật liệu bèo tây và phân bò diễn ra ở nhiệt độ 35oC trong thời gian 30
54
ngày lại thu được hiệu quả sinh khí thấp hơn là 200 – 300 Lbiogas/KgVSS và 140 – 200 LCH4/KgVSS [23].
Tỷ lệ 1/2PM + 1/2WH (C2-AT) có giá trị không thay đổi so với tải trọng 0,4 gVSS/gVSI là 384 LCH4/KgVSS. Đây cũng là tỷ lệ phối trộn mà lượng khí sinh ra khi phối trộn bèo tây với phân heo so với thực hiện nguồn cơ chất chỉ có phân heo. Đối với tỷ lệ 1/3PM + 2/3WH (C3-AT), lượng khí tăng lên 35 LCH4/KgVSS so với tải trọng 0,4 gVSS/gVSI từ 319 LCH4/KgVSS lên 354 LCH4/KgVSS - tỷ lệ duy nhất ở tải trọng 0,5 gVSS/gVSI có hiệu suất sinh khí tăng. Giá trị này có hiệu quả tương đương với tỷ lệ 100%PM là 355 LCH4/KgVSS. Vì vậy, q trình ủ kỵ khí kết hợp với nguồn cơ chất là thực vật ở một tải trọng và tỷ lệ thích hợp sẽ thu được hiệu quả sinh khí lớn.
Đối với tỷ lệ 100%WH có hiệu quả sinh khí giảm nhưng khơng đáng kể - giảm 5 LCH4/KgVSS so với tải trọng 0,4 gVSS/gVSI, giảm từ 233 LCH4/KgVSS ở tải trọng 0,4 gVSS/gVSI xuống còn 218 LCH4/KgVSS. Kết quả nghiên cứu này thấp hơn nhiều so với hiệu quả sinh khí mà S. Vaidyanathan et al. (2012) [53] và A.K. Kivaisi et al. (1998) [43] thực hiện có giá trị là 0,44 LCH4/gVSS.
Đối với những hỗn hợp phản ứng kết hợp với bèo tây thì hiệu quả sinh khí giảm khơng nhiều khi tăng tải trọng.
C0-AT C1-AT C2-AT C3-AT C4-AT
m L C H4 /K g V S 0 20x103 40x103 60x103 80x103 100x103 120x103 140x103 LCH 4 /K g V Ss 0 100 200 300 400 500 118395 92449 84744 81110 72716 355 403 384 354 218