Tóm tắt Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu ảnh hưởng của các mức protein và xơ trong khẩu phần và các biện pháp nâng cao hiệu quả sinh khí sinh học của chất thải lợn thịt

Chia sẻ: Co Ti Thanh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

57
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích cơ bản của luận án này là xác định được ảnh hưởng của các mức protein và xơ trong khẩu phần nuôi lợn thịt ở các giai đoạn nuôi dưỡng các khác nhau đến quá trình lên men yếm khí và sinh khí CH4 của chất thải lợn thịt ở điều kiện in vitro.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu ảnh hưởng của các mức protein và xơ trong khẩu phần và các biện pháp nâng cao hiệu quả sinh khí sinh học của chất thải lợn thịt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN CHĂN NUÔI LÊ THÚY HẰNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC MỨC PROTEIN VÀ XƠ TRONG KHẨU PHẦN VÀ CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ SINH KHÍ SINH HỌC CỦA CHẤT THẢI LỢN THỊT CHUYÊN NGÀNH: CHĂN NUÔI MÃ SỐ: 9 62 01 05 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÀ NỘI – 2018
Công trình đƣợc hoàn thành tại: Viện Chăn nuôi Ngƣời hƣớng dẫn khoa học 1. PGS. TS Bùi Văn Chính 2. GS. TS Vũ Chí Cƣơng Phản biện 1:................................................................................................. Phản biện 2:................................................................................................. Phản biện 3:................................................................................................. Luận án đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng đánh giá luận án cấp Viện họp tại Viện Chăn nuôi. Vào hồi:....................giờ, ngày.................tháng..............năm 2018 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thƣ viện Quốc Gia - Thƣ viện Viện Chăn nuôi
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Ởn t n n ệ biogas hiện đ ợc ứng dụng rộn rãi và là một giải p áp ủ yếu để giải quyết tìn trạn n iễm m i tr ờng, cung cấp nguồn chất đốt iá t àn r ở n n t n o số liệu ủ O l ợn p át t ải t p n lợn ở iệt N m là n tấn CO2 (FAOSTAT 2014). N oài á n iên ứu về hiện trạng ứng dụng, quản lý ất thải và một số n iên ứu về n n o iệu suất sin k í ủa bể biogas, ở Việt Nam hầu n ó n ữn n iên cứu về á yếu tố ản ởn đến quá trìn lên m n ủa bể biogas. Nhằm óp p ần oàn t iện n n ệ bio s tron ăn nu i lợn ún t i tiến àn á n iên ứu về ản ởng của yếu tố din d ỡng tron k u p ần đến quá trìn lên m n sin k í sin ọc của chất thải, n n n iên ứu tỷ lệ p loãn ất thải và sử dụng chất bổ sung tự n iên n ằm n n o iệu suất xử lý ất thải. V i nhữn lý do trên ún t i lựa chọn đề tài: “N iên cứu ản ởng củ á mức prot in và x tron k u phần và á biện p áp n n o iệu quả sin k í sin ọc của chất thải lợn thịt” 2. Mục tiêu của đề tài - á địn đ ợ ứu ản ởng củ á mứ prot in và x tron k u phần nu i lợn thịt ở á i i đoạn nu i d ỡn k á n u đến quá trìn lên m n yếm k í và sin k í CH4 của chất thải lợn thịt ở điều kiện in vitro - á địn đ ợ ản ởng của tỷ lệ iữ p n và n đến quá trìn lên m n yếm k í và sin k í CH4 của chất thải lợn ở điều kiện in vitro và in vivo ở mù đ n và mù è - á địn đ ợ ản ởng của tỷ lệ bổ sung chất bổ sung tự n iên đến quá trìn lên m n yếm k í và sin k í CH4 của chất thải lợn thịt ở điều kiện in vitro và in vivo tron mù đ n và mù è 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Đề tài đón óp á dữ liệu về năn suất sin k í bio s k í CH4, tỷ lệ p loãn chất thải, tỷ lệ chất bổ sung tự n iên theo t n mù vụ nhằm làm tăn iệu quả sản sinh k í sin ọc củ n trìn k í sin ọc. Những kết quả của luận án là n ững khuyến áo ó tín k o ọc, dễ áp dụng trong việc ứng dụn n n ệ bio s và quản lý m i tr ờn ăn nu i nhằm đảm bảo hiệu quả và m n tín bền vững ở điều kiện Việt N m Cá kết quả này n là tài liệu tham khảo óí o á do n n iệp, chủ trang trại n ời ăn nu i tron lựa chọn á k u phần p ù ợp cho lợn nu i thịt ở á i i đoạn k á n u đảm bảo v tăn k ối l ợng lợn thịt hợp lý v a giảm nhẹ đ ợc xử lý m i tr ờng. 4. Những đóng góp mới của đề tài - Luận án này đã xá địn đ ợc kh u phần v i mức protein thấp và x t ấp 6-8%) cho hiệu quả xử lý m i tr ờng tốt đồng thời n m n lại hiệu quả kinh tế o n ời ăn nu i
2 - Đề tài đã xá địn đ ợc tỷ lệ p loãn p n/n c đạt hiệu quả lên m n tạo k í sin ọc cao nhất ở mù đ n là :4 ; n ợc lại vào mù è là : 6. - Kết quả n iên ứu của luận án o t ấy: Để tăn k ả năn sin k í sin ọc sử dụng chất bổ sung tự n iên là dịch dạ cỏ và n c thải sau biogas v i tỷ lệ bổ sun là 6 trong mù đ n và mù è đã m n lại hiệu quả sin k í sin ọ và m i tr ờn rõ rệt n n n c thải sau biogas mang lại hiệu quả o n CHƢƠNG I. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tổng quan về đặc điểm tính chất cơ bản của chất thải từ chăn nuôi lợn Chất thải ăn nu i là sản ph m phụ của quá trìn sản xuất ăn nu i C ất thải ăn nu i ó dạn ín : ất rắn ất lỏn ất k í. ùy t o loại i sú t ứ ăn độ tuổi, kh u phần ăn k á n u mà l ợn p n t ải r n sẽ k á n u ả về khối l ợng lẫn t àn p ần (Vu và cs., 2009). P n t ứ ăn nu i và k u phần ăn ản ởng rất rõ rệt đến t àn p ần và tín ất của chất thải (Møll r và cs., 2004). Bên ạn t àn phần N và P cao, thứ ăn n n iệp òn ứ á k án sin y á ormon tăn tr ởng hay kim loại nặng. 1.2. Quá trình lên men tạo khí sinh học (Biogas) Quá trìn lên m n kị k í bao gồm i i đoạn ín : (i)Gi i đoạn p n ủy á ất hữu , (ii) Gi i đoạn tạo axit, (iii) Gi i đoạn tạo methane. K í sin ọ sin r k í biogas) là ỗn hợp á k í methane (CH4), carbonic (CO2), nitrogen (N2O và sulfur hydrogen (H2S và một số k í k á . Quá trìn sin k í m t n chịu nhiều yếu tố ản ởng n : (i) mứ độ kị k í (ii) nhiệt độ, (iii) thời i n l u iv àm l ợng chất din d ỡng, (v) àm l ợn n c củ n uyên liệu, (vi) tỷ lệ C/N, (vii độ pH, (viii) chất y độc, (ix) chế độ khuấy trộn, (x) độ mặn. Cá yếu tố này ản ởng trực tiếp đến hiệu suất sin k í sin ọc của chất thải ăn nu i 1.3. Hiện trạng ô nhiễm môi trƣờng và ứng dụng công nghệ biogas xử lý chất thải từ chăn nuôi lợn tại Việt Nam Hiện n y tìn trạn n iễm m i tr ờn do ăn nu i nói un và ăn nu i lợn nói riên yr ởn t đ n n ày một tăn ở mứ báo độn vì n àn ăn nu i iện đ n tạo r l ợng chất thải rất l n àn triệu tấn mỗi năm Cùn v i xu n ăn nu i quy m l n và t m n n iễm đ n trở lên trầm trọn n do xử lý ất thải t ăn nu i tốt và việc sử dụng thức ăn t n p m ợp lý ( Qu n Hoàn ; Burton và urn r ). Kết quả của việ d t àm l ợn nit p otp o tron ất thải dẫn đến n iễm m i tr ờn đất và n c ở khu vự xun qu n á tr n trại ăn nu i lợn n n iệp. Ứng dụn n n ệ biogas xử lý ất thải ăn nu i là iải p áp hiện áp dụng nhiều nhất hiện n y n n vận àn và quản lý á n trìn k í sin ọc òn n iều hạn chế và n là n uyên n n làm i tăn n iễm m i tr ờng.
3 1.4. Ảnh hƣởng của khẩu phần đến chất thải của lợn và đến quá trình lên men tạo khí sinh học Đặ điểm tín ất của chất thải chịu ản ởng rất rõ rệt bởi á t àn p ần dinh d ỡn ó tron k u phần thứ ăn: Chất rắn dễ b y i S tron p n lợn bao gồm 2 phần: VS dễ dàn p n uỷ và S ậm p n uỷ (VSED, VSSD). VS chậm p n uỷ chứa nhiều lignin, hemixenluloza, chất x là n ững chất k ó p n hủy sẽ làm iảm khả năn sản xuất k í sin ọc (Møll r và cs., 2004b). N oài r k u phần din d ỡn òn ản ởn đến độ pH, tỷ lệ C/N àm l ợng vật chất k của chất thải Đ y là á ỉ tiêu ản ởn rõ rệt đến quá trìn lên m n tạo k í sin ọc 1.5. Ảnh hƣởng của tỷ lệ pha loãng giữa chất thải chăn nuôi và nƣớc đến quá trình lên men tạo khí sinh học N là n u ầu tất yếu cho sự sốn và oạt động của vi sinh vật. uy n iên àm l ợn n đối v i t ng loại ất t ải k á n u là k n iốn n u, tuỳ thuộ vào tín chất oá ọ và k ả năn p n uỷ sinh học củ ún Sản l ợn k í bio s sin r là phụ thuộ vào àm l ợng chất rắn tron n uyên liệu đầu vào và k ả năn p n uỷ sinh học củ ún tron ầm p n uỷ Hàm l ợng TS p ù ợp, hầm p n uỷ sẽ ó t ể tí nhỏ và i p í đầu t o ệ thống sẽ thấp. 1.6. Sử dụng các chất giàu vi sinh vật hữu ích bổ sung vào dịch lên men tạo khí sinh học N óm vi sin vật hữu í o quá trìn p n iải chất hữu tron bể KSH bao gồm á n óm vi sin vật ín n s u: i N óm vi k uần yếm k í p n iải celluloz; (ii) N óm vi khu n lên m n sản sin ydro; iii N óm vi k u n sin mê-tan (Chengdu Biogas Research Institute of China 1992) N ời t t ờn n iên ứu bổ sun n óm vi sin vật này vào bể KSH để t ú đ y quá trìn lên m n tạo KSH, nhất là đối v i i i đoạn đầu tiên ủ quá trìn lên m n á n uyên liệu k ó p n iải. Nhiều n iên ứu đã o t ấy bổ sun n uồn vi k u n sin k í m t n vào bể KSH đã làm tăn rõ rệt l ợn k í m t n (Chengdu Biogas Research Institute of China, 1992). CHƢƠNG II. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Luận án đã tiến àn á t í n iệm sau: (i) N iên ứu ản ởn ủ mứ prot in và x tron k u p ần nu i lợn t ịt đến k ả năn sin k í sin ọ ở á i i đoạn nu i d ỡn k á n u đến iệu quả sin k í sin ọ ủ ất t ải lợn t ịt ở điều kiện in vitro. (ii) N iên ứu ản ởng của tỷ lệ p loãn iữ p n và n đến năn suất sinh k í, trong mù è và mù đ n ở điều kiện in vitro và in vivo. (iii) N iên ứu ản ởng của việc bổ sung một số chất bổ sung tự n iên đến hiệu quả lên m n tạo k í sin ọc vào mù è và mù đ n ở điều kiện in vitro và in vivo.
4 2.1. NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC MỨC PROTEIN VÀ XƠ TRONG KHẨU PHẦN Ở CÁC GIAI ĐOẠN NUÔI DƢỠNG KHÁC NHAU ĐẾN HIỆU QUẢ SINH KHÍ SINH HỌC CỦA CHẤT THẢI LỢN THỊT Ở ĐIỀU KIỆN IN VITRO 2.1.1. Vật liệu – Địa điểm – Thời gian nghiên cứu - Chất thải hỗn hợp p n và n c tiểu) của lợn thịt nu i n n iệp. - Dịch trong bể p n ủy biogas xử lý p n lợn (Inoculum). - Đị điểm: P òn t í n iệm Bộ m n M i tr ờn ăn nu i iện C ăn nu i - Thời gian: T t án 8/ đến t án / 2.1.2. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.1.3. Bố trí thí nghiệm nuôi dưỡng í n iệm đ ợc tiến àn trên lợn lai Duroc x F1 (Landrace x Yorkshire) v i khối l ợn b n đầu khoản 7 ± k í n iệm đ ợc thiết kế theo kiểu khối ngẫu n iên đầy đủ (RCB) v i n n tố n iên ứu trong 5 khối N n tố prot in t tron kh u phần v i 3 nghiệm thứ ; n n tố mứ x t v i 2 nghiệm thức. Lợn đ ợ nu i á thể đ n vị t í n iệm) trong chuồn nu i v i diện tí 8m x m P í d i chuồng nu i ó ố chứa chất thải. Kh u phần din d ỡn đ ợ x y dựng theo khuyến áo ủa NRC (1998) Bảng 2.1. Thành phần protein thô và xơ thô của khẩu phần ăn cho lợn thí nghiệm Khẩu phần Nguyên liệu Mức Protein cao Mức Protein TB Mức Protein thấp Xơ thấp Xơ cao Xơ thấp Xơ cao Xơ thấp Xơ cao Giai đoạn 15 – 35 kg VCK (%) 89,53 89,23 89,52 88,84 89,53 88,44 ME (MJ/kgVCK) 14,11 13,76 14,08 13,78 13,97 13,86 Proteint VCK) 19,02 19,17 17,09 17,11 14,96 14,97 t CK 6,32 8,40 6,44 8,68 6,36 8,37 Giai đoạn 35 – 60 kg VCK (%) 89,21 88,14 89,24 88,11 88,81 87,29 ME (MJ/kgVCK) 13,77 13,59 13,67 13,58 13,76 13,76 Proteint VCK) 16,92 16,91 14,78 14,76 12,82 12,88 t CK 8,10 10,46 8,04 10,25 7,92 10,34 Giai đoạn 60 kg – xuất chuồng VCK (%) 89,28 88,16 89,31 88,17 88,87 87,32 ME (MJ/kgVCK) 13,49 13,40 13,40 13,34 13,51 13,53 Proteint VCK) 14,37 14,46 12,50 12,27 10,34 10,20 t CK 8,58 10,78 8,42 10,55 8,21 10,68 2.1.4. Bố trí thí nghiệm lên men yếm khí chất thải l n th t t o khí sinh h c - í n iệm lên m n yếm k í ồm t í n iệm t n ứng v i i i đoạn nu i d ỡng của lợn í n hiệm đ ợc thiết kế theo kiểu p n l n ẫu n iên oàn ỉnh. Mỗi
5 t í n iệm ứng v i i i đoạn nu i d ỡng gồm 6 n t ứ t n ứng v i 06 kh u phần ăn k á n u và đ ợc lặp lại 03 lần n vậy mỗi t í n iệm một i i đoạn nu i d ỡng lợn thịt sẽ ó 8 l + l đối chứng (chỉ ó ino ulum . - Thu mẫu chất thải: n ứng v i mỗi l t í n iệm din d ỡng, chất thải hỗn hợp đ ợc thu t á lợn ăn ùn một loại kh u phần. Một i i đoạn chất thải đ ợ t u làm lần, mỗi lần á n u tuần. Chất thải đ ợc trộn đều đồng nhất i làm p ần bảo quản tủ lạn s u đến k i làm t í n iệm. - Thu dị p n ủy (chất mồi, inoculum) trong bể bio s đ n oạt độn : Để t u đ ợc á dịch thiết kế một dụng cụ thu dịch (gần giống xylanh). Bảo quản dịch trong can nhựa ở nhiệt độ tủ ấm t 35 -370 C, sử dụn tron vòn 7 n ày sau khi thu hoạch. Thời gian sử dụng tốt nhất khoản n ày s u t u oạch. -Tiến àn t í n iệm: Chất thải và dị p n ủy của hầm bio s ino ulum là n uyên liệu ín tron t í n iệm lên m n yếm k í invitro: Hỗn hợp n uyên liệu đầu vào ủ mỗi n t ứ bổ sun đ ợ đ vào i t ủy tin ó t ể tí lít ml ó nút o su và nắp xoáy bằng kẽm. Chất thải đ ợc trộn v i inoculum theo tỷ lệ là : S: S và quy ra thể tí ất t i để nạp vào i bio s uyên dụng. Trong mỗi l t ể tí ất thải hỗn hợp là 7ml đ ợc trộn đều v i ino ulum là ml t àn t ể tí t ự đ m lên men là 77 ml ron quá trìn trộn và đ ỗn hợp vào i sụ k í CO liên tụ để đảm bảo điều kiện yếm k í. Sau khi trộn và đón nắp i đ ợ đặt vào tủ ấm 37oC trong thời i n 6 n ày 2.1.5. Phương pháp theo dõi sản lư ng khí biogas và xác đ nh nồng độ khí methane Sản l ợn k í bio s đ ợ đo bằn Syrin đo k í uyên dụn n ãn iệu MBO của Australia v i á thể tí ml ml Nồn độ k í m t n đ ợ xá định bằng máy GC t o lị n s u: T tuần đến tuần 3 cứ 24 giờ/lần, t tuần đến 6 đo 8 iờ/ lần, t tuần 7 đến tuần 9 đo 7 iờ/lần. 2.1.6. Phương pháp phân tích mẫu chất thải - P n p áp lấy mẫu: theo TCVN 5999-1995 - P n p áp xá định vật chất k : t o C N 6-86 - P n p áp xá địn àm l ợn ất rắn dễ b y i S : Hàm l ợn á ất rắn dễ b y i là l ợng mất đi k i nun l ợng chất rắn huyền p ù SS ở 5500C o đến khi khối l ợn k n đổi. 2.1.7. Phương pháp tính toán và phân tích số liệu Số liệu đ ợ p n tí p n s i trên p ần mềm Minit b 6 M ìn t ốn kê đầy đủ n s u: yij =μ+ αi +ρj+ eij ron đó: yij=biến phụ thuộc; αi= ản ởng củ n n tố n iên ứu; ρj= ảnh ởng của khối; eij = sai số ngẫu n iên Giá trị của biến phụ thuộ đ ợc kiểm tra về tín
6 đồng nhất p n s i và p n bố chu n tron tr ờng hợp k n đáp ứn á iá trị đ ợc chuyển đổi sang dạn lo rít tự n iên tr k i đ ợ p n tí p n s i 2.2. NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA TỶ LỆ PHA LOÃNG GIỮA CHẤT THẢI LỢN THỊT ĐẾN HIỆU QUẢ SINH KHÍ SINH HỌC CỦA MÔ HÌNH BIOGAS VÀO MÙA HÈ VÀ MÙA ĐÔNG Ở ĐIỀU KIỆN INVITRO VÀ INVIVO 2.2.1. Đối tư ng, đ a điểm và thời gian nghiên cứu - Vật liệu: Chất thải hỗn hợp p n và n c tiểu) của lợn thịt nu i n n iệp. - Đị điểm n iên ứu: run t m ực nghiệm và Bảo tồn vật nu i P òn t í n iệm của Bộ m n M i tr ờn ăn nu i – Viện C ăn nu i - Thời i n n iên ứu: + Mù è: t án đến t án 7 năm + Mù đ n : t án đến t án năm đến t án năm 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu Áp dụng cho cả t í n iệm: In vitro và in vivo - í n iệm đ ợc thiết kế t o p n p áp p n l n ẫu n iên oàn ỉn đán iá ản ởng củ á tỷ lệ p n/n k á n u mức tỷ lệ p n/n c là: : ; : ; :6; :8 và : - í n iệm bao gồm l t í n iệm đ ợc lặp lại 3 lần trong mỗi l m ìn /l bể/l o mỗi mù mù è mù đ n - L ợn n c sử dụn để n đối theo tỷ lệ của t n n t ứ t í n iệm đ ợ tín toán dự trên tỷ lệ dạn t i ủ p n 2.2.2.1. Thí nghiệm đư c tiến hành trong ph ng thí nghiệm in vitro) Sử dụn bìn t ủy tin ìn ầu t ể tí ml m p ỏng giống v i m ìn biogas thu nhỏ Lú bắt đầu t í n iệm 6 p n 7 n và 9 ất mồi dịch trong bể bio s đ ợc nạp vào bìn ủ v i khối l ợn và tỷ lệ n n u là dun dị và ủ tron vòn n ày để tạo m i tr ờng yếm k í iống nhau. S u n ày tiến àn đo k í và àn n ày nạp n uyên liệu v i khối l ợn và tỷ lệ n tron Bảng 2.3. í nghiệm đ ợ t o dõi n ày Bảng 2.3. Khối lƣợng ph n và nƣớc nạp hàng ngày vào mô hình biogas PTN Công thức Tỷ lệ ph n/nƣớc Ph n (g) Nƣớc (g) Tổng số (g) CT1 1:2 14,4 28,8 43,2 CT2 1:4 8,7 34,5 43,2 CT3 1:6 6,2 37,0 43,2 CT4 1:8 4,8 38,4 43,2 CT5 1:10 4,0 39,2 43,2 2.2.2.2. Thí nghiệm tiến hành ở điều kiện thực nghiệm invivo) í n iệm đ ợc tiến àn trên bể m ìn m p ỏn n n ệ lên m n yếm k í đ ợ làm bằng nhự omposit và ó t ể tí là 6 lít/bể (giống bể biogas thu nhỏ) Lú
7 bắt đầu t í n iệm tổn l ợng chất thải nạp vào mỗi bể là lít n n theo 5 tỷ lệ p n và n n iên ứu để tạo m i tr ờng giống một bể bio s đ n oạt động. S u n ày àn n ày nạp n uyên liệu v i khối l ợn và tỷ lệ n Bảng 2.5 và t o dõi á ỉ tiêu t í n iệm là 6 n ày/mù Bảng 2. . Khối lƣợng ph n tƣơi và nƣớc nạp hàng ngày của các công thức thí nghiệm ở điều kiện thực nghiệm Công thức Tỷ lệ ph n/nƣớc Ph n (kg) Nƣớc (kg) Tổng số (kg) CT1 1:2 1,2 2,3 3,5 CT2 1:4 0,7 2,8 3,5 CT3 1:6 0,5 3,0 3,5 CT4 1:8 0,4 3,1 3,5 CT5 1:10 0,3 3,2 3,5 2.2.2.3. Các chỉ tiêu theo dõi - L ợng chất thải nạp vào bể p n:n : n đo àn n ày - Sản l ợn k í sin ọ bio s : đo iờ/lần. - Nồn đồ k í m t n : đo n ày/lần 2.2.2.4. Phương pháp phân tích mẫu - Nhiệt độ đ ợ đo bằn máy đo n iệt độ ủ máy đo pH n ãn iệu H N đo tại hiện tr ờng khi lấy mẫu); - Mẫu chất thải đ ợc lấy theo TCVN 5999:1995 -P n p áp xá định COD: theo TCVN 6195-1996; -P n p áp xá định BOD5: theo TCVN 4566-1988; -P n p áp xá định Coliform: theo TCVN 6187-2009; -P n p áp xá định P tổng số: theo TCVN 6202-2008; -P n p áp xá định N tổng số: theo ISO 29441-2010; -P n p áp xá định vật chất k DM : t o C N 6-86 -P n p áp xá địn àm l ợn ất rắn dễ b y i S : Hàm l ợn á ất rắn dễ o b y i là l ợng mất đi k i nun l ợng chất rắn huyền p ù SS ở 550 C o đến khi khối l ợn k n đổi. 2.2.2.5. Phương pháp đo sản lư ng khí sinh h c biogas) - Đối v i t í n iệm tại p òn t í n iệm: Dùn xil n đo k í uyên dụng JUMBO của Australia - Tại m ìn t ực nghiệm: Sản l ợn k í bio s đ ợ đo bằn n t đo k í G llus Flonidan củ Đức. 2.2.2.6. Phương pháp xác đ nh nồng độ khí methane % CH4) Nồn độ k í CH4 trong tổng số biogas sản sin đ ợ xá định bằn máy đo nồng độ k í m t n ủa cộn ò liên b n Đức (VISIT 03). + Tại p òn t í n iệm: Nồn độ k í CH4 đ ợ đo vào á n ày t í n iệm thứ 0; 5; 10; 15; 20; 25; 30.
8 + Tại m ìn t ực nghiệm: Nồn độ k í CH4 đ ợ đo vào á n ày t í n iệm thứ 0; 5; 10; 15; 20; 25; 30, 35, 40, 45, 50, 60. 2.2.2.7. Phương pháp phân tích số liệu n tự n iên ứu ở nội dung 1. 2.3. NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA VIỆC BỔ SUNG MỘT SỐ CHẤT BỔ SUNG TỰ NHIÊN ĐẾN HIỆU QUẢ SINH KHÍ SINH HỌC CỦA MÔ HÌNH BIOGAS VÀO MÙA ĐÔNG VÀ MÙA HÈ Ở ĐIỀU KIỆN IN VITRO VÀ IN VIVO 2.3.1. Đối tư ng, đ a điểm và thời gian nghiên cứu 2.3.1.1. Vật liệu nghiên cứu - Chất thải hỗn hợp p n và n c tiểu) của lợn thịt nu i k u phần n n iệp. - Dị dạ ỏ đ ợ lấy t dạ ỏ ủ bò việ t u mẫu đ ợ tiến àn tại lò mổ Dị đ ợ bảo quản tron điều kiện ấm 7oC o t i k i sử dụn -N t ải s u bio s đ ợ lấy t n t ải s u k i qu bể bio s xử lý p n lợn 2.3.1.2. Đ a điểm và thời gian nghiên cứu Mô hình mô phỏng phòng thí nghiệm - Đị điểm: P òn t í n iệm ủ Bộ m n M i tr ờn ăn nu i iện C ăn nu i - ời i n: t t án 6 đến t án 7 điều kiện mù è và t án đến t án điều kiện mù đ n năm Mô hình mô phỏng thực nghiệm - Đị điểm: run t m ự n iệm và Bảo tồn vật nu i iện C ăn nu i - ời i n: t án đến t án điều kiện mù đ n và t án 6 đến t án 7 điều kiện mù è năm 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu 2.3.2.1. Phương pháp thu mẫu và chuẩn b mẫu - Chất thải hỗn hợp p n và n c tiểu): Thu của một n óm lợn nu i t ịt ùn đàn. - Dịch dạ cỏ: Thu t lò mổ bò. - N c thải sau biogas: Thu t đầu ra của bể điều áp ầm biogas của hộ ăn nu i lợn. 2.3.2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm ở ph ng thí nghiệm (in vitro) í n iệm đ ợc thiết kế t o p n p áp p n l n ẫu n iên oàn ỉn để đán iá k ả năn sin k í bio s và CH4 Hỗn ợp ất t ải đ ợ p loãn v i n sạ t o tỷ lệ /6 tron điều kiện mù è và / tron điều kiện mù đ n p loãn theo khối l ợn ăn ứ theo n iên ứu tỷ lệ p loãn tốt nhất củ t í n iệm ở nội dung 2). Tỷ lệ bổ sung dịch dạ cỏ và n c thải s u bio s là 6 t o k ối l ợn t i của ất t ải n ứng v i mỗi chất bổ sun là một n t ứ l t ín iệm và l đối chứn k n đ ợc bổ sun á n t ứ t ín iệm đ ợc lặp lại 3 lần trong mỗi n
9 thức. ổn số ó ất bổ sun x lần lặp lại x tỷ lệ bổ sun + lần lặp lại ủ l đối ứn = it ín iệm C i ủ yếm k í ó dun tí ml ó nắp o su nắp kẽm k ó ặt 2.3.2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm mô hình mô phỏng thực nghiệm (in vivo) ín iệm đ ợc thiết kế t o p n p áp p n l n ẫu n iên oàn ỉnh, tỷ lệ p n/n ot ín iệm mù è là /6 òn mù đ n là / và nồn độ á ất bổ sun là kết quả tốt nhất t u đ ợ tron n iên ứu tại p òn t í n iệm. Tỷ lệ bổ sung dịch dạ cỏ và n c thải s u bio s 6 t o k ối l ợn t i ủa ất t ải 2.3.2.4. Phương pháp đo sản lư ng khí n tự nội dung 2.2.2.5 n iên ứu 2 2.3.2.5. Phương pháp xác đ nh nồng độ khí CH4 n tự nội dun 6 n iên ứu 2 2.3.2.6. Phương pháp phân tích mẫu chất thải n tự nội dun n iên ứu 2 2.3.2.7. Phương pháp phân tích số liệu n tự nội dun 7 n iên ứu 2 CHƢƠNG III. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 3.1. NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC MỨC PROTEIN VÀ XƠ TRONG KHẨU PHẦN Ở CÁC GIAI ĐOẠN NUÔI DƢỠNG KHÁC NHAU ĐẾN HIỆU QUẢ SINH KHÍ SINH HỌC CỦA CHẤT THẢI LỢN THỊT Ở ĐIỀU KIỆN IN VITRO 3.1.1. Ảnh hưởng của các mức protein thô và xơ thô trong khẩu phần đến khả năng sản xuất của l n Kết quả ở Bản 3.1 cho thấy n n tố n iên ứu đã k n ản ởn đến tăn khối l ợn l ợn ăn vào n n iệu quả chuyển ó t ứ ăn ủa lợn tron i i đoạn t đến khoản k P> N n ở á i i đoạn 30 – 60kg giảm mức protein t trong kh u phần đã làm iảm tăn k ối l ợng của lợn và tăn ệ số chuyển ó t ứ ăn P< Gi i đoạn t 6 đến xuất chuồng giảm mứ prot in t tron k u phần t 14,4% xuốn đồng thời bổ sun á xít min t iết yếu đã k n ản ởn đến tăn k ối l ợn và ệ số chuyển ó t ứ ăn P>
10 Bảng 3.1. Ảnh hƣởng của các mức protein thô và xơ thô trong khẩu phần đến khả năng sản xuất của lợn thí nghiệm Giá trị P Chỉ tiêu Mức protein thô Mức xơ thô a RSD Pr x Pr Xơ GĐ 1 - 30 kg 18% 16% 14% 8% 6% Xơ KL b n đầu k / on 15 15,15 15,1 15,13 15,03 0,72 0,89 0,71 0,95 KL kết t ú k / on 32,12 30,69 30,32 30,45 29,89 2,52 0,27 0,88 0,97 ăn KL 490 474 438 468 467 59,8 0,17 0,96 0,94 / on/n ày L ợn ăn vào 1,04 1,03 1,08 1,04 1,07 0,1 0,52 0,44 0,56 k / on/n ày Hệ số uyển ó 2,15 2,21 2,52 2,27 2,31 0,44 0,17 0,81 0,72 k /k tăn trọn Pr x GĐ 30 - 60 kg 16% 14% 12% 10% 8% RSD Pr Xơ Xơ KL b n đầu k / on 30,5 29,82 32,72 32,83 29,53 1,26 0,89 0,71 0,95 KL kết t ú k / on 59,40b 58,15bc 56,31c 58,57 57,34 2,23 0,02 0,15 0,41 ăn KL 673b 631bc 584c 642 616 48,1 0 0,17 0,38 / on/n ày L ợn ăn vào 2,04 2,05 2,06 2,06 2,05 0,06 0,78 0,68 0,54 k / on/n ày Hệ số uyển ó 0,05.
11 3.1.2. Ảnh hưởng của các mức protein thô và xơ thô trong khẩu phần đến khối lư ng và đặc tính hóa h c của chất thải l n th t L ợng chất thải àn n ày k / on/n ày àm l ợng vật chất k ó sự k á n u giữ á mứ prot in và mứ x tron KP P
12 Bảng 3.3. Kết quả ph n tích thành phần hóa học của chất thải lợn thịt thí nghiệm nuôi bằng khẩu phần có các mức protein và xơ khác nhau pH Vật chất khô VS (%VCK) Giai đoạn Khẩu phần (n = 3) (%) (n = 3) (n = 3) a e Pr thấp – t ấp 7,92 ± 9,24 ± 80,37a ± 67 a d c Pr thấp – o 7,92 ± 10,53 ± 76,79 ± 8 b c ab Pr tb – t ấp 7,67 ± 8 11,40 ± 6 79,66 ± 1 b b Pr tb – t ấp 7,60 ± 12,83 ± 76,84c ± Pr cao – o 7,32c ± 6 14,27a ± 78,90b ± Pr cao – t ấp 7,22c ± 15,03a ± 76,53c ± Pr thấp – thấp 7,78a ± 10,70d ± 6 79,98a ± ,38 Pr thấp – cao 7,73a ± 11,47c ± 76,31b ± Pr tb – thấp 7,51b ± 13,80b ± 78,79a ± 8 2 b b b Pr tb – cao 7,51 ± 14,30 ± 75,43 ± 7 c a a Pr cao – thấp 7,29 ± 15,17 ± 78,68 ± c a Pr cao – cao 7,28 ± 15,73 ± 6 75,60b ± 9 a f a Pr thấp – thấp 7,53 ± 12,42 ± 79,42 ± a e Pr thấp – cao 7,56 ± 7 13,93 ± 75,26c ± 6 b d ab Pr tb – thấp 7,31 ± 15,69 ± 78,53 ± 3 b c Pr tb – cao 7,30 ± 9 16,56 ± 9 73,82cd ± 6 c b b Pr cao – thấp 7,06 ± 17,53 ± 77,87 ± 8 c a d Pr cao – cao 7,08 ± 18,27 ± 72,43 ± Các số trung bình mang chữ cái a, b, c,d, theo cột của mỗi giai đoạn khác nhau ở mức ý nghĩa P
13 Bảng 3.6. Ảnh hƣởng của mức xơ thô và protein thô trong khẩu phần đến khả năng sinh biogas, khí CH4 của chất thải lợn thịt Năng suất sinh Tích lũy Năng suất sinh khí biogas Tích lũy CH4 GĐ Khẩu phần biogas (L) khí CH4 (L/kgVS) (L) (n=3) (n=3) (L/kgVS) (n=3) (n=3) Pr thấp – t ấp 22,59a± 7 719,69a ± 6 9 13,17a ± 419,29a ± 7 b b b b Pr thấp – o 18,02 ± 87 607,51 ± 7 10,51 ± 8 354,21 ± 8 a b a b Pr tb – t ấp 23,23 ± 9 616,03 ± 6 13,50 ± 8 358,14 ± 6 9 1 b c b Pr tb – thấp 17,70 ± 8 419,20 ± 7 10,76 ± 254,94c ± 7 a c a c Pr cao – o 21,13 ± 87 420,52 ± 8 12,59 ± 86 250,08 ± 9 6 b c Pr cao – t ấp 18,03 ± 7 454,38 ± 9 10,38b ± 7 261,59c ± 6 a a a a Pr thấp – thấp 23,66 ± 8 753,82 ± 6 16,47 ± 6 459,83 ± 9 c ab d Pr thấp – cao 19,38 ± 6 653,89 ± 11,31 ± 8 303,18c ± 9 ab b ab b Pr tb – thấp 22,56 ± 7 598,17 ± 7 15,59 ± 9 375,26 ± 2 Pr tb – cao 18,72c ± 76 443,46cd± 9 10,68d ± 0,34 275,87c ± 6 bc d bc c Pr cao – thấp 20,45 ± 7 409,19 ± 6 14,29 ± 77 318,64 ± abc bc Pr cao – cao 21,48 ± 540,92 ± 9 13,01c ± 86 281,18c ± 7 b a b a Pr thấp – thấp 20,84 ± 9 663,06 ± 13,75 ± 362,36 ± 6,44 c a c Pr thấp – cao 17,73 ± 6 597,86 ± 87 11,74 ± 7 288,76c ± 7 Pr tb – thấp 22,50a ± 596,53a ± 7 14,48b ± 324,61b ± 3 Pr tb – cao 18,63c ± 8 441,30b± 12,32c ± 250,55d ± Pr cao – thấp 21,30ab ± 7 425,12b± 6 16,00a ± 323,70b ± 7 c b c cd Pr cao – cao 18,00 ± 453,36 ± 11,92 ± 7 272,98 ± 8 9 Các số trung bình mang chữ cái a, b, c, d theo cột của mỗi giai đoạn khác nhau ở mức ý nghĩa P
14 Bảng 3.7. Ảnh hƣởng của tỷ lệ ph n:nƣớc đến khả năng sinh khí biogas và CH4 ở điều kiện phòng thí nghiệm vào mùa đông (18,8oC) Chỉ tiêu CT1(1:2) CT2(1:4) CT3(1:6) CT4(1:8) CT5(1:10) run bìn k í bio s sin r 311,4a ± 301,6a ± 304,9a ± 263,9a ± 274,1a ± ml/n ày 13,4 6,15 29,9 22,1 13,0 c b a a run bìn năn suất sin k í 14,6 ± 20,4 ± 25,2 ± 25,1 ± 28,5a ± biogas trên k p n t i 0,50 0,37 2,57 2,05 1,43 (L/kg/n ày run bìn năn suất sin k í 257,1c ± 358,4b ± 442,9a ± 441,3a ± 499,9a ± biogas trên k S L/k S 8,77 6,45 45,1 36,1 25,0 9029,2 ± 8747,7 ± 8843,3 ± 7653,0 ± 7949,3a ± a a a a í l y k í bio s (L/kgVS) 389,7 178,4 867,7 640,6 377,3 run bìn sinh k í CH4 sinh 181,0a ± 184,6a ± 184,0a ± 154,4a ± 155,7a ± ra (ml/n ày) 10,2 6,42 17,6 12,5 19,0 c b ab ab run bìn k í CH4 trên k 8,5 ± 12,5 ± 15,2 ± 14,7 ± 16,2a ± p n t i (L/k /n ày 0,40 0,39 1,53 1,16 2,05 run bìn năn suất sin k í 149,6 ± 219,7 ± 267,4 ± 257,7 ± 283,4a ± c b ab ab CH4 trên k S L/k S 7,02 7,00 26,8 20,4 35,9 5248,8 ± 5354,2 ± 5336,3 ± 4477,4 ± 4515,2a ± a a a a Tí l y k í CH4 (L/kgVS) 296,5 186,3 510,4 361,5 552,0 Các số trung bình mang chữ cái a, b, theo hàng khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05 3.2.1.2. Kết quả trong ph ng thí nghiệm vào m a h Bảng 3.8. Ảnh hƣởng của tỷ lệ ph n/nƣớc đến khả năng sinh khí biogas và CH4 ở điều kiện phòng thí nghiệm vào mùa h (2 ,8oC) Chỉ tiêu CT1(1:2) CT2(1:4) CT3(1:6) CT4(1:8) CT5(1:10) run bìn k í bio s sin 324,9 a ± 344,1 a ± 343,9 a ± 303,9 a ± 320,3 a ± r ml/n ày 12,10 15,28 11,55 10,40 15,19 run bìn năn suất sinh 15,6c ± 23,1b ± 26,3ab ± 28,8ab ± 33,7a ± k í biogas trên k p n t i 0,53 0,96 2,52 1,16 1,52 (L/kg/n ày run bìn năn suất sinh 270,1c ± 406,8b ± 525,1a ± 497,7a ± 525,7 a ± k í biogas trên k S 8,62 7,64 15,27 25,17 57,73 (L/kgVS) í l y k í bio s 9717,9 a 9764,9 a 10436,5a 8637,9b± 9076,5a ± (L/kgVS) ±172,40 ±158,74 ± 378,59 208,22 19,39 a ab b a run bìn sinh k í CH4 192,5 ± 207,2 221,6 ± 182,3 ± 182,2a ± sinh ra (ml/n ày) 5,36 ±3,27 9,98 8,97 6,80 c a b a run bìn k í CH4 trên k 8,95 ± 14,4 ± 18,13 ± 16,1 ± 16,5a ± p n t i (L/k /n ày 0,21 0,55 1,15 2,52 1,53 run bìn năn suất sin 158,6c ± 241,6 ab 328,9b ± 306,6ab ± 333,8ab ± k í CH4 trên k S 6,09 ±11,55 20,80 16,35 15,04 (L/kgVS) 5538,6a ± 6183,3b 6404,4c 5227,9a ± 5267,a ± Tí l y k í CH4 (L/kgVS) 125,43 ±152,38 ±251,78 201,10 215,40 Các số trung bình mang chữ cái a, b, theo hàng khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05 Kết quả tại Bảng 3.8 o t ấy sự ản ởn ủ n iệt độ vào mù è đến quá trìn lên m n tron bể bio s là rất rõ rệt Cá ỉ tiêu sản l ợn trun bìn k í bio s và k í
15 CH4 sin r àn n ày ml/n ày và tí l y k í bio s s u n ày đạt iá trị o n ất ở tỷ lệ p loãn C s u đó đến C C C và C n n mứ độ k á biệt ó ý n ĩ t ốn kê P> 3.2.2. Kết quả thí nghiệm ở điều kiện thực nghiệm (invivo) 3.2.2.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ phân nư c đến khả năng sinh khí trong điều kiện m a đông ở mô hình mô phỏng bể biogas Kết quả ở Bảng 3.9 cho thấy C ó k uyn n o n á tỷ lệ òn lại; n n mứ độ s i k á là k n ó ý n ĩ t ốn kê ở hầu hết á tỷ lệ p loãn (P>0,05 Bảng 3.9. Ảnh hƣởng của tỷ lệ ph n/nƣớc đến khả năng sinh khí biogas và CH4 ở điều kiện thực nghiệm vào mùa đông (18,8oC) Chỉ tiêu CT1(1:2) CT2(1:4) CT3(1:6) CT4(1:8) CT5(1:10) run bìn k í bio s 18,4ab 21,3a ± 18,0ab ± 17,2ab ± 16,8b ± sinh ra (L/n ày ± 68 1,22 2,69 1,43 0,39 a a a a run bìn bio s sinh ra 34,3 ± 40,2 ± 33,9 ± 32,7 ± 33,0a ± trên k p n t i (L/k 3,13 2,30 5,05 2,72 0,78 p n t i/n ày run bìn năn suất 144,1d ± 283,4c ± 336,3bc ± 397,4b ± 499,5a ± biogas sinh r trên k S 13,1 16,2 50,2 33,0 11,8 (L/kgVS) 827,6ab ± 959,2a ± 810,7ab ± 774,4ab ± 755,7b ± í l y k í bio s L/kg) 75,5 54,9 120,9 64,4 17,8 run bìn k í CH4 sinh 11.30 ± 12.75 ± 11.21 ± 11.05 ± 10.91b ± ab a ab ab ra (L/n ày 1.65 1.12 2.58 1.32 0.27 run bìn k í CH4 sinh 21,1a ± 24,0a ± 21,1a ± 21,0a ± 21,5a ± r trên k p n t i 1,97 0,80 3,39 1,77 0,32 (L/kg) run bìn năn suất k í 88,5c ± 169,4c ± 209,3bc ± 255,2b ± 324,4a ± CH4 sin r trên k S 8,29 5,66 33,7 21,5 4,90 (L/kgVS) 508,6a ± 573,6a ± 504,4a ± 497,4a ± 490,9a ± í l y k í CH4 (L/kg) 47,6 19,2 81,2 41,9 7,41 Các số trung bình mang chữ cái a, b, theo hàng khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05 3.2.2.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ phân nư c đến khả năng sinh khí sinh h c trong điều kiện m a h ở mô hình mô phỏng bể biogas Kết quả ở Bảng 3.10 cho thấy kết quả sin k í biogas, CH4 trun bìn t o n ày (L/n ày là o n ất ở CT3, thấp nhất ở C n n mứ độ s i k á iữa CT3 v i á tỷ lệ C C và C là k n rõ rệt. Bảng 3.10. Ảnh hƣởng của tỷ lệ ph n/nƣớc đến khả năng sinh khí biogas và CH4 ở điều kiện thực nghiệm vào mùa h (2 ,8oC) Chỉ tiêu CT1(1:2) CT2(1:4) CT3(1:6) CT4(1:8) CT5(1:10) run bìn k í bio s sinh ra 22,1b ± 24,6ab ± 28,5a ± 24,3ab ± 23,5ab ± (L/n ày 0,70 0,82 3,26 1,86 1,53
16 run bìn bio s sin r trên 41,2b ± 46,4ab ± 53,5a ± 46,2ab ± 46,3ab ± k p n t i (L/k p n 1,31 1,54 6,14 3,54 3,02 t i/n ày run bìn năn suất biogas 173,7d ± 327,4c ± 531,6b ± 561,4b ± 700,0a ± sin r trên kg VS (L/kgVS) 6,57 10,9 60,9 43,0 45,6 994,1b ± 1108,2ab 1281,6a ± 1094,1ab 1059,1ab ± í l y k í bio s L/kg) 31,5 ± 68 146,9 ±8 9 69,0 run bìn k í CH4 sinh ra 12,1b ± 14,4ab ± 17,8a ± 15,8ab ± 15,2ab ± (L/n ày 1,27 0,73 3,22 0,76 0,92 run bìn k í CH4 sinh ra 22,5b ± 27,1ab ± 33,4a ± 30,1ab ± 29,8ab ± trên k p n t i (L/kg) 2,36 1,38 6,06 1,44 1,81 run bìn năn suất k í CH4 94,4d ± 190,9c ± 331,4b ± 365,4b ± 450,7a ± sin r trên k S L/k S 9,92 9,71 60,2 17,5 27,4 542,4b ± 646,2ab ± 798,9a ± 712,2ab ± 681,9ab ± í l y k í CH4 (L/kg) 56,9 32,9 145,0 34,1 41,5 Các số trung bình mang chữ cái a, b, theo hàng khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05. 3.2.2.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ phân và nư c đến thành phần của chất thải trư c và sau khi xử lý biogas trên mô hình mô phỏng bể KSH ở điều kiện m a đông và m a h Bảng 3.11. Thành phần của chất thải trƣớc và sau khi xử lý biogas với tỷ lệ pha loãng khác nhau trong điều kiện mùa h (29,8oC) Thời Tỷ lệ pha BOD5 COD Coliform N P pH điểm loãng (mg/l) (mg/l) 103(cfu/m) mg/l mg/l 7,1a ± 2379,3a ± 3506,3a ± 690,3a ± 256,2a ± 60,6a ± 1:2 0,23 28,3 63,6 27,7 6,4 2,0 7,1a ± 2226,3b ± 3377,0b ± 630,7ab ± 246,5a ± 57,9ab ± 1:4 0,05 21,5 49,7 14,4 4,0 2,3 Trƣớc 7,0a ± 2147,0bc ± 3154,7c ± 585,0bc ± 241,3ab ± 54,0bc ± 1:6 biogas 0,16 25,9 20,5 12,5 5,7 1,7 6,9a ± 2078,0cd ± 3025,7d ± 538,7c ± 229,6bc ± 52,0c ± 1:8 0,09 23,1 34,8 17,0 4,8 1,9 6,9a ± 2021,0d ± 2933,0d ± 462,0d ± 224,0c ± 50,4c ± 1:10 0,18 26,1 45,5 36,4 7,5 2,5 7,1a ± 722,7a ± 1009,0a ± 217,5a ± 54,3a ± 1:2 23,8a ± 0,05 8,5 22,6 2,2 1,76 7,1a ± 703,7ab ± 972,3a ± 211,1b ± 51,4ab ± 1:4 23,5a ± 6 0,04 14,9 46,6 2,2 1,10 Sau 6,9a ± 685,0b ± 932,3ab ± 208,0b ± 50,9abc 1:6 22,7ab ± 6 biogas 0,12 16,5 33,5 2,0 ± 7,0a ± 640,0c ± 875,3b ± 182,7d ± 47,4bc ± 1:8 21,3b ± 0,06 8,0 2,5 0,5 0,42 7,0a ± 646,3c ± 874,7b ± 196,6c ± 50,3c ± 1:10 22,0b ± 7 0,12 1,5 32,7 3,45 2,01 Gi i hạn cột B QCVN 5,5-9 100 300 5x103 150 20 62-MT:2016/BTNMT
17 Bảng 3.12. Thành phần của chất thải trƣớc và sau khi xử lý biogas với tỷ lệ pha loãng khác nhau trong điều kiện mùa đông (18,8oC) Tỷ lệ pha BOD5 COD Coliform N P Thời điểm pH loãng (mg/l) (mg/l) 103(cfu/ml) (mg/l) (mg/l) 7,2a ± 2498,7a ± 3144,7a ± 689,3a ± 268,5a ± 62,5a ± 1:2 0,15 45,0 591,0 13,2 11,1 1,6 7,2a ± 2396,7b ± 3057,7a ± 659,0a ± 249,7a ± 58,7ab ± 1:4 0,12 34,1 584,0 38,2 11,0 1,6 Trƣớc 7,1ab ± 2280,7c ± 3208,0a ± 589,7b ± 250,1a ± 56,0bc ± 1:6 biogas 0,08 43,1 172,9 33,0 8,3 2,7 7,0ab ± 2188,3cd 3119,0a ± 559,0bc ± 243,7a ± 52,1c ± 1:8 0,06 ± 125,9 12,5 18,4 0,7 6,9b ± 2097,7d ± 2989,3a ± 516,3c ± 235,6a ± 50,9a ± 1:10 0,08 29,0 100,2 10,8 19,4 1,3 7,1a ± 825,3a ± 1133,3a ± 240,0a ± 57,7a ± 1:2 27,6a ± 9 0,03 14,9 19,7 3,7 2,1 7,1a ± 772,3bc ± 1060,3ab 228,2ab 54,6a ± 1:4 26,8ab ± 7 0,04 7,5 ± 67 ± 7 1,1 784,7b ± 1096,3ab 223,5ab 52,7a ± Sau biogas 1:6 6,9a ± 25,7bc ± 14,0 ± ±77 1,9 755,7bc ± 1053,0b ± 216,4b ± 51,8a ± 1:8 7,1a ± 24,7c ± 17,8 21,6 11,5 2,3 741,3c ± 1054,0b ± 210,1b ± 54,1a ± 1:10 6,9a ± 24,5c ± 12,1 13,1 8,5 3,9 Gi i hạn cột B QCVN 5,5-9 100 300 5x103 150 20 62-MT:2016/BTNMT Các số trung bình mang chữ cái a, b, theo cột của từng th i điểm lấ m u khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05 3.3. NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA VIỆC BỔ SUNG MỘT SỐ CHẤT BỔ SUNG TỰ NHIÊN GIÀU VI SINH VẬT CÓ ÍCH VÀO DUNG DỊCH LÊN MEN YẾM KHÍ ĐẾN NĂNG SUẤT SINH KHÍ Ở 2 MÙA (MÙA HÈ VÀ MÙA ĐÔNG) 3.3.1. Kết quả thí nghiệm ở phòng thí nghiệm (in vitro) 3.3.1.1. Ảnh hưởng của một số chất bổ sung tự nhiên v i nồng độ khác nhau vào d ch lên men đến hiệu quả sinh khí sinh h c. Bảng 3.13. Thể tích khí biogas tích lũy và khả năng sinh khí biogas theo nồng độ các chất bổ sung khác nhau trong mùa h (29,8oC) Tích luỹ khí biogas Khả năng sinh khí biogas/gVS (L) (L/kg VS) Chất bổ sung Bổ sung Bổ sung Bổ sung Bổ sung Bổsung Bổ sung 2% 4% 6% 2% 4% 6% 2187,3 ± 2637,8 ± 2900,0a ± b a 355,4 ± 428,6 ± 471,2a ± b a N c thải sau biogas 52,2 88,5 171,8 8,48 14,4 27,9 b ab 956,3 ± 1049,0 1168,2a ± 155,4 ± 170,5 ± 189,8b ± a ab Dị dạ ỏ 40,5 ± 67 126,6 6,57 2,71 20,6 ĐC k n bổ sun 898 ± 9 6 ±8 Các số trung bình mang chữ cái a, b, c theo hàng khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05
18 Kết quả ở Bản o t ấy ất t ải đ ợc bổ sun i ất bổ sun tự n iên là dịch dạ cỏ và n c thải sau bể k í sin ọc v i tỷ lệ bổ sung 2%; 4%; 6% (so v i k ối l ợn ất t ải đã làm tăn iệu quả lên m n tạo k í sin ọc. í n iệm t n tự đ ợc lặp lại vào mù đ n v i iá trị trun bìn n iệt độ tron p òn t í n iệm trong thời gian thực hiện t í n iệm là 18,8oC. Kết quả đ ợ trìn bày ở Bảng 3.14. Bảng 3.14. Thể tích khí biogas tích lũy và khả năng sinh khí biogas theo nồng độ các chất bổ sung khác nhau trong mùa đông (18,8oC) Tích luỹ khí biogas Khả năng sinh khí biogas (L/kgVS) (L/kgVS) Chất bổ sung Bổ sung Bổ sung Bổ sung Bổ sung Bổ sung Bổ sung 2% 4% 6% 2% 4% 6% b ab N c thải sau 1159,0 ± 1415,7 1598,8 ± 134,5 ± 164,3 ± 185,6a ± a b ab biogas 208,5 ± 43,2 24,2 6,43 5,01 739,4a ± 827,3a ± 930,5a ± 85,8a ± 96,0a ± 108,0a ± Dị dạ ỏ 89,7 166,7 20,5 10,4 19,4 2,37 Đối ứn 68 ± 9 79 ± k n bổ sun Các số trung bình mang chữ cái a, b, c theo hàng khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05 3.3.1.2. Ảnh hưởng của chất bổ sung đến khả năng sinh khí methane CH4) Kết quả t o dõi k ả năn sin k í CH4 tron mù è và mù đ n k á n u ó ý n ĩ t ốn kê P< đ ợ trìn bày tại Bản và Bản 6 Bảng 3.15. Thể tích khí CH4 tích lũy và khả năng sinh khí CH4 theo nồng độ các chất bổ sung khác nhau trong mùa h (29,8oC) Tích luỹ khí CH4 Khả năng sinh khí CH4 (L/kgVS) (L/kg VS) Chất bổ sung Bổ sung Bổ sung Bổ sung Bổ sung Bổ sung Bổ sung 2% 4% 6% 2% 4% 6% N c thải sau 1572,3c ± 1890,4b ± 2147,0a 255,5c ± 307,2b ± 348,8a ± biogas 39,5 120,3 ± 6,41 19,5 18,5 511,7 ± 507,6 ± 622,3a ± b b 83,2b ± 82,5 b ± 101,1a ± Dị dạ ỏ 26,5 5,0 61,2 4,31 0,82 9,94 ĐC k n bổ sun 8 ± 7 78 ± Các số trung bình mang chữ cái a, b, c theo hàng khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05 Bảng 3.16. Thể tích khí CH4 tích lũy và khả năng sinh khí CH4 theo nồng độ các chất bổ sung khác nhau trong mùa đông (18,8oC) Tích luỹ khí CH4 Khả năng sinh khí CH4 (L/kgVS) (L/kgVS) Chất bổ sung Bổsung Bổ sung Bổsung Bổsung Bổsung Bổ sung 2% 4% 6% 2% 4% 6% a N c thải sau 481,20 556,80 ± 678,1c ± b 55,8 ± 64,6 ± 78,7c a b ± biogas ±100,41 38,54 139,8 11,6 4,47 16,2 a 260,46 291,70 ± 343,46b± ab 30,2 ± 33,9 ± 39,9b a ab ± Dị dạ ỏ ± 98 93,60 5,68 4,62 10,9 0,66 ĐC k n bổ sung ± 8 7 6 8 ± 97 Các số trung bình mang chữ cái a, b, c theo hàng khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05