5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
3.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý nguyên liệu đầu vào đến hiệu quả
3.3.3 Thủy phân bèo tây bổ sung vi sinh dạng bột (chế phẩm BIO-EM)
3.3.3.1 Kết quả lượng khí CH4 sinh ra
Dựa vào hình 3.21, 3.2.4, 3.27 cho thấy:
Hiệu quả sinh khí ở nghiệm thức thủy phân bèo tây trong điều kiện bổ sung chế phẩm sinh học BIO-EM thì cho kết quả tốt với nghiệm thức không xử lý nguyên liệu bèo tây đầu vào và lớn hơn so với nguyên liệu bèo tây thủy phân trong điều kiện không bổ sung vi sinh và bổ sung bùn biogas.
Đối với nghiệm thức thủy phân có bổ sung chế phẩm BIO-EM trong 05 ngày (D1- H-05D-C), tổng lượng khí CH4 thu được rất cao là 474 LCH4/KgVSS. Khi thủy phân có bổ sung chế phẩm BIO-EM trong 05 ngày thì tổng lượng khí CH4 tăng thêm 79 LCH4/KgVSS so với không xử lý nguyên liệu đầu vào.
83
Tương tự, đối với nghiệm thức xử lý nguyên liệu đầu vào bằng phương pháp thủy phân bèo tây có bổ sung chế phẩm BIO-EM trong 10 ngày (D1-H-10D-C) cũng thu được tổng lượng khí CH4 cao là 472 LCH4/KgVSS.
Tốc độ sinh khí nhanh và diễn ra ở ngay những ngày đầu ở cả hai nghiệm thức D1- H-05D-C và D1-H-10D-C. Ngày đầu tiên đã thu được lượng khí CH4 lớn: 26 LCH4/KgVSS.ngày đối với thời gian thủy phân trong 05 ngày và 25 LCH4/KgVSS.ngày đối với thời gian thủy phân trong 10 ngày. Ở những ngày tiếp theo lượng khí tăng.
X Data 0 5 10 15 20 25 30 35 LCH 4 /K g V Ss 0 10 20 30 40 50 ∑ L C H/K4 g V Ss 0 100 200 300 400 500 D1-AT (Hằng ngày) D1-H-05D-C (Hằng ngày) D1-H-10D-C (Hằng ngày) D1-AT (Tích lũy) D1-H-05D-C (Tích lũy) Thời gian vs Tổng D1-H-05D-C: 23 D1-H-10D-C (Tích lũy) Nhiệt độ Trung bình nhiệt độ
Hình 3.27 Biểu đồ lượng khí CH4 sinh ra hằng ngày và tổng tích lũy Kết quả này cho thấy: Kết quả này cho thấy:
Hiệu quả sinh khí ở nghiệm thức bổ sung chế phẩm BIO-EM tốt hơn đối với nghiệm thức bổ sung bùn biogas. Nguyên nhân: Môi trường bùn biogas thuận lợi cho cơ chất hữu cơ dễ bị phân hủy chuyển hóa thành khí trong thời gian ngắn; trong khi đó thành phần chế phẩm BIO-EM chứa nhiều vi sinh vật có khả năng phân hủy các hợp chất phức tạp thành các chất dễ phân hủy sinh học trong khoảng thời gian 05 ngày và 10 ngày, tạo điều kiện thuận lợi cho cơ chất phân hủy sinh khí khi tiến hành ủ kỵ khí tiếp theo.
84
Khi bổ sung chế phẩm BIO-EM thì lượng khí khơng có thay đổi lớn đối với 2 nghiệm thức thủy phân bèo tây trong khoảng thời gian 5 ngày với 10 ngày.
Như vậy, hiệu quả sinh khí tăng và diễn ra nhanh hơn khi xử lý nguyên liệu bèo tây bằng phương pháp thủy phân có bổ sung chế phẩm BIO-EM so với nguồn nguyên liệu bèo tây thô.
Đồng thời, hiệu quả sinh khí khi sử dụng cơ chất bèo tây ở nghiên cứu này có kết quả tốt hơn so với nghiên cứu của Sugumaran Pachaiyappan et al. (2014) [23] và tương đương với nghiên cứu của D.P Chynoweth et al. (1982) [42], A.K Kiraisi và M.Mtila (1998) [43].
3.3.3.2 Kết quả giá trị hàm lượng chất hữu cơ bay hơi (VS)
Dựa vào hình 3.28 cho thấy:
Hai nghiệm thức D1-H-05D-C và D1-H-10D-C có hệ số phân hủy nội bào và hiệu suất loại bỏ hàm lượng chất hữu cơ bay lớn hơn so với nghiệm thức D1-AT. Nguyên nhân: Khi thủy phân bèo tây trước khi phối trộn thì hỗn hợp phản ứng sẽ dễ phân hủy hơn bởi nguồn vi sinh vật trong bể ủ. Vì vậy, khi tăng thời gian thủy phân thì hàm lượng chất hữu cơ bay hơi tiếp tục giảm.
Hiệu suất loại bỏ VS của nghiệm thức D1-AT, D1-H-05D-C và D1-H-10D-C có giá trị tương ứng là 38,3%, 43,2%, 51,4%. Kết quả này cao hơn nhiều so với nghiên cứu của Bùi Diệu Linh (2011) và Anil Kuruvilla Mathew et al. (2014).
8,0 D1-AT D1-H-05D-C D1-H-10D-C % -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 Đầu vào
Đầu ra Hiệu suất Hệ số phân hủy nội bào
38,3 4,9 -1,0 -1,3 -1,8 7,6 4,2 45,0 8,1 4,2 48,1
85
3.3.3.3 Tổng vi sinh vật kỵ khí
Mật độ vi sinh vật kỵ khí ở các nghiệm thức tương đối cao. Trong đó, nghiệm thức mà nguồn nguyên liệu đầu vào không được xử lý D1-AT có giá trị lớn nhất là 514.106 CFU/mL. Hai nghiệm thức có thủy phân bèo tây trong 05 ngày (D1-H-05D- A) và 10 ngày (D1-H-10D-A) có giá trị tổng vi sinh vật kỵ khí là 149.105 CFU/mL và 585.105 CFU/mL. D1-AT D1-H-05D-C D1-H-10D-C 10 6 CF U /m L 0 100 200 300 400 500 600 514 14,9 59,6 Hình 3.29 Biểu đồ tổng vi sinh vật kỵ khí