Chênh lệch về tổng lƣợng khí sinh ra ở nghiệm thức phân heo và nghiệm thức cỏ vƣờn trong hai lần thí nghiệm có sự thay đổi rất lớn (hình 4.3). Trong thí nghiệm lần 1, tổng lƣợng khí sinh ra của cỏ vƣờn sau khi kết thúc thí nghiệm là 3.098 lít và chỉ bằng 40,7% so với phân heo đối chứng (7.607 lít). Mặc dù tổng lƣợng khí của nghiệm thức phân heo trong 38 ngày đầu sinh ra rất nhanh và nhiều (6.235 lít) nhƣng trong 15 ngày sau (từ ngày thứ 38 – 53) lại tăng chậm (tăng 1.372 lít). Trong khi đó, lƣợng khí của nghiệm thức cỏ vƣờn trong 38 ngày đầu sinh ra khá chậm và ít (1.522 lít) nhƣng trong 15 ngày sau (từ ngày thứ 38 – 58) lại tăng nhanh (tăng 1.576 lít) cao so với nghiệm thức phân heo (bảng 4.4). Do đó, nếu theo dõi trong thời gian dài hạn thì lƣợng khí sinh ra của nghiệm thức cỏ vƣờn có thể cao xấp xỉ gần bằng hoặc có thể cao hơn so với nghiệm thức phân heo.
Bảng 4.4 Tổng lƣợng khí sinh ra theo thời gian trong hai lần thí nghiệm Ngày thứ Lƣợng khí sinh ra ở 26,5 Ngày thứ Lƣợng khí sinh ra ở 26,5
oC, 20 Kpa (lít)
Thí nghiệm lần 1 Thí nghiệm lần 2 Phân heo 1 Cỏ vƣờn 1 Phân heo 2 Cỏ vƣờn 2
28 3956 3045 33 5273 4224 38 6235 1522 5999 5650 43 6772 2093 6237 6391 48 7369 2579 6431 7077 53 7607 3098 6603 7689
Trong thí nghiệm lần 2, tổng lƣợng khí sinh ra từ nghiệm thức cỏ vƣờn và nghiệm thức phân heo khơng có sự chênh lệch lớn (hình 4.3). Trong thời gian khoảng 40 ngày đầu, tổng lƣợng khí sinh ra của nghiệm thức phân heo cao hơn so với cỏ vƣờn. Vào ngày thứ 38, tổng lƣợng khí sinh ra của nghiệm thức cỏ vƣờn là 5.650 lít, của phân heo là 5.999 lít, cao hơn so với cỏ vƣờn 349 lít. Nhƣng đến khoảng ngày thứ 40 –
35
41 trở đi (dựa vào hình 4.3) thì tổng lƣợng khí sinh ra của nghiệm thức cỏ vƣờn đã nhanh chóng vƣợt qua và cao hơn so với nghiệm thức phân heo. Từ ngày thứ 43 – 53, tổng lƣợng khí sinh ra của nghiệm thức phân heo tăng chậm (từ 6.237 lên 6.603 lít). Trong khi đó tổng lƣợng khí sinh ra của nghiệm thức cỏ vƣờn tăng lên rất nhanh từ 6.391 lít ở ngày thứ 43 lên 7.689 lít ở ngày thứ 53, cao hơn so với phân heo 1.086 lít. Nhƣ vậy, sau khi kết thúc thí nghiệm lần 2 tổng lƣợng khí sinh ra của nghiệm thức cỏ vƣờn là 7.689 lít, cao hơn và bằng 116,5% so với phân heo đối chứng (6.602 lít) (bảng 4.4).
Qua kết quả hai lần lặp lại, ở thí nghiệm lần 2, cỏ vƣờn phân hủy nhanh hơn (khoảng hơn 10 ngày) và sinh khí nhiều hơn 4.591 lít so với lần 1. Điều đó chứng tỏ sự thay đổi nhiệt độ dù khá nhỏ nhƣng có ảnh hƣởng rất lớn đến khả năng sinh khí của các loại nguyên liệu khó phân hủy nhƣ cỏ vƣờn. Cịn đối với nghiệm thức phân heo thì kết quả về thời gian sinh khí và tổng lƣợng khí sinh ra trong hai lần thí nghiệm khơng có sự chênh lệch lớn (1004 lít). Điều này chứng tỏ sự thay đổi khá nhỏ của yếu tố nhiệt độ không làm ảnh hƣởng đáng kể đến khả năng sinh khí của loại nguyên liệu dễ phân hủy nhƣ phân heo. Tuy nhiên, đối với nghiệm thức phân heo trong thí nghiệm lần 2 mặt dù nhiệt độ thuận lợi hơn nhƣng tổng lƣợng khí sinh ra lại thấp hơn so với lần 1. Nguyên nhân là do trong thí nghiệm lần 1, số lƣợng heo của nơng hộ cịn nhiều (34 con) nên lƣợng phân đi vào túi biogas của nông hộ rất nhiều chƣa phân hủy hết đã bị đẩy ra ngồi theo nƣớc thải đầu ra. Do đó, khi bơm nƣớc biogas để pha nƣớc mồi cho thí nghiệm ở túi phân heo lần 1 thì cịn khá nhiều bã phân heo chƣa phân hủy hết lẫn vào nên đã làm gia tăng thêm một lƣợng nguyên liệu vào túi phân heo thí nghiệm. Cịn trong thí nghiệm lần 2 thì nơng hộ đã xuất bán hết 12 con heo lớn, 1 con heo nhỏ, chỉ còn 9 con heo lớn và 12 heo nhỏ. Do số lƣợng heo bị giảm làm lƣợng phân đi vào túi ủ biogas của nông hộ cũng bị giảm theo rất nhiều nên nƣớc biogas đầu ra dùng làm nƣớc mồi cho thí nghiệm lần 2 hầu nhƣ khơng cịn lẫn bã nguyên liệu chƣa phân hủy hết nhƣ thí nghiệm lần 1. Vì vậy giữa hai túi ủ phân heo thí nghiệm ở hai lần có sự chênh lệch một lƣợng nguyên liệu đáng kể nên có sự chênh lệch về tổng lƣợng khí sinh ra ở hai lần lặp lại là hồn tồn có cơ sở.
Tổng lƣợng khí trung bình sau khi kết thúc hai lần lặp lại thí nghiệm của nghiệm thức cỏ vƣờn là 5.394 lít, bằng 75,92% so với phân heo đối chứng (7.105 lít). Đến ngày thứ 53 của hai lần lặp lại thí nghiệm, lƣợng khí sinh ra ở nghiệm thức phân heo giảm xuống khá thấp (238 lít và 172 lít) cịn lƣợng khí sinh ra ở nghiệm thức cỏ vƣờn vẫn duy trì ở mức khá cao (518 lít và 612 lít) nên cỏ vƣờn có thể kéo dài và duy trì khả năng sinh khí mạnh trong dài hạn (hơn 53 ngày). Do đó, cỏ vƣờn cũng là loại ngun liệu có khả năng sinh khí tốt và có thể khả thi để áp dụng sản xuất biogas phục vụ nhu cầu sử dụng năng lƣợng tại địa phƣơng.
36
4.3 Thành phần khí sinh ra trong các lần thí nghiệm
Nhìn chung, trong 2 lần thí nghiệm, kết quả tỉ lệ thành phần khí của hai nghiệm thức phân heo và cỏ vƣờn có sự chênh lệch khá lớn về tỉ lệ phần trăm các khí trong hỗn hợp. Trong thí nghiệm lần 1, ở nghiệm thức phân heo, tỉ lệ thành phần khí có sự biến động không đều theo chiều hƣớng giảm dần tỉ lệ CH4 và tăng dần tỉ lệ CO2 (hình 4.4). Trong đó: CH4 dao động từ 55,3 – 60,5%, trung bình 58%; CO2 dao động từ 34,5 – 39%, trung bình 36%; khí khác dao động từ 5 – 6,1%, trung bình 5,4% (hình 4.4&4.5). Nhƣ vậy, kết quả tỉ lệ thành phần khí của nghiệm thức phân heo phù hợp với khoảng giá trị tỉ lệ thành phần biogas theo nghiên cứu của Nguyễn Đức Lƣợng và Nguyễn Thị Thùy Dƣơng (2003) (CH4: 55 – 65%, CO2: 35 – 45%, khí khác: 0 – 5%). Với hàm lƣợng CH4 khá cao nhƣ trên, hỗn hợp khí sinh ra ở nghiệm thức phân heo có khả năng cháy rất tốt, tỏa nhiệt cao khi dẫn qua bếp đun để đốt thử nghiệm (hình 2, phụ lục 2). 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 28 33 38 43 48 53 Ngày thứ Tỉ lệ (% ) CH4-Phân heo 2 CH4-Cỏ vườn 2 CO2-Phân heo 2 CO2-Cỏ vườn 2 Khác-Phân heo 2 Khác-Cỏ vườn 2 CH4-Phân heo 1 CH4-Cỏ vườn 1 CO2-Phân heo 1 CO2-Cỏ vườn 1 Khác-Phân heo 1 Khác-Cỏ vườn 1