Enhancing biogas production by anaerobic co-digestion of water hyacinth and pig manure

Gia tăng lượng khí sinh học từ đồng phân hủy yếm khí lục bình và phân heo

Abstract

The characteristics of anaerobic batch co-digestion of water hyacinth (WH) with pig manure (PM) under seven mixing ratio 100%WH; 80%WH : 20%PM; 60%WH : 40%PM; 50%WH : 50%PM; 40%WH : 60%PM; 20%WH : 80%PM and 100%PM were investigated, each treatment was conducted in five replications with daily loading rate at 1 gVS.L^-1.day^-1. During the anaerobic digestion process of 60 days, maximum biogas production occurred in two periods, the first stage from 12 - 22 days and second stage from 30 - 35 days. The maximum daily biogas productions from each stage were 17.2 L.day^-1 and 15.1 L.day^-1, respectively. The cumulative biogas production varied between 60 L (100%PM) and 360 L (60%WH : 40%PM). The results showed that the biogas yields of co-digestion 40 - 80%WH were higher from 34.6 to 56.1% in comparison with 100%PM and from 109 to 143% in comparison with 100%WH. When mixing with WH, treatments were received more methane and the methane contents were higher than 45% (v/v) that good for energy using purposes.

Nghiên cứu được thực hiện nhằm khảo sát khả năng gia tăng lượng khí sinh học khi tiến hành đồng phân hủy yếm khí lục bình (WH) và phân heo (PM) ở các tỉ lệ phối trộn khác nhau gồm 100%WH; 80%WH : 20%PM; 60%WH : 40%PM; 50%WH : 50%PM; 40%WH : 60%PM; 20%WH : 80%PM và 100%PM. Các nghiệm thức được nạp lượng nguyên liệu là 1 gVS.L^-1.ngày^-1 và bố trí lặp lại 5 lần. Theo dõi quá trình phân hủy của các nghiệm thức trong 60 ngày ghi nhận có 2 khoảng thời gian lượng khí sản sinh nhiều nhất - giai đoạn 1 từ ngày 12 đến 22, giai đoạn 2 từ ngày 30 đến 35. Lượng khí sản sinh cao nhất tương ứng trong mỗi giai đoạn là 17.2 L.ngày^-1 và 15.1 L.ngày^-1. Lượng khí tích lũy trong suốt thời gian thí nghiệm ghi nhận thấp nhất ở nghiệm thức 100%PM đạt 60 L, và cao nhất ở nghiệm thức 60%WH : 40%PM đạt 360 L. Năng suất khí sinh ra của các nghiệm thức phối trộn lục bình từ 40 đến 80% cao hơn từ 34,6 đến 56,1% so với nghiệm thức 100%PM và cao hơn từ 109% đến 143% so với nghiệm thức 100%WH. Hàm lượng mê-tan sinh ra từ các nghiệm thức có phối trộn lục bình ổn định trong khoảng > 45% đảm bảo nhiệt lượng cho nhu cầu sử dụng năng lượng.