Thông tin chung:

Ngày nhận:08/08/2015

Ngày chấp nhận: 17/09/2015

Title:

Effect of biological pre-treatment of water hyacinth on biogas production in batch anaerobic digestion with pig manure

Từ khóa:

Lục bình, tiền xử lý sinh học, ủ yếm khí, ủ yếm khí kết hợp, khí sinh học

Keywords:

Water hyacinth, biological pre-treatment, anaerobic digestion, co-digestion, biogas

ABSTRACT

This study was performed based on anaerobic batch experiment in 60 days with biological pre-treatment water hyacinth methods such as (i) biogas digester effluent, (ii) dark anoxic sediment, (iii) ditch water, and (iv) tap water and 100% pig manure. The results indicated that pre-treated water hyacinth by dark anoxic sediment could speed up biogas process and have greater daily biogas production capacity than that of pre-treated with tap water, biogas digester effluent and ditch water. On the 30^th day, the cumulative biogas production of water hyacinth pre-treated by dark anoxic sediment, biogas digester effluence was greater than other pre-treatment methods (p<0,05). On 60^th day, the cumulative biogas production of water hyacinth pre-treated by dark anoxic sediment, biogas digester effluence and tap water was not significantly different, but it is significantly different with the experiment of ditch water and 100% of pig manure (p<0.05). Biogas produced from the day 6^th to 20^th accounted for more than 40% of the total. The concentration of methane was low in the first week, increased in the week after and then remained stable at the rate of greater than 50%. The methane concentration was not significantly different among pre-treatment methods. Biogas yielded from all treatments ranged from 436-723L/kgVS_degraded. The results showed that water hyacinth pre-treated with dark anoxic sediment and biogas digester effluent could enhance biogas production.

TÓM TẮT

Thí nghiệm được thực hiện theo phương pháp ủ yếm khí theo mẻ trong 60 ngày với các phương pháp tiền xử lý lục bình bằng (i) nước thải biogas, (ii) nước bùn đen, (iii) nước ao, (iv) nước máy và nghiệm thức 100% phân heo. Kết quả nghiên cứu cho thấy lục bình tiền xử lý bằng nước bùn đen giúp quá trình sinh khí diễn ra nhanh hơn và lượng biogas sinh ra hàng ngày cao hơn so với tiền xử lý bằng nước máy, nước thải biogas và nước ao. Ở thời điểm 30 ngày, lượng khí tích dồn của các bình ủ tiền xử lý bằng bùn đen và nước thải biogas cao hơn các nghiệm thức tiền xử lý khác (p<0,05). Lượng khí biogas tích dồn sau 60 ngày không có sự khác biệt giữa các phương pháp tiền xử lý bằng nước bùn đen, nước biogas và nước máy, nhưng cao hơn nước ao và 100% phân heo (p<0,05). Lượng khí biogas sinh ra tập trung vào giai đoạn từ ngày 6 đến ngày 20, chiếm hơn 40% tổng lượng khí. Nồng độ mê-tan trong tuần đầu tiên thấp sau đó tăng dần, giữ ổn định trên 50% và không có sự biến động lớn giữa các phương pháp tiền xử lý. Năng suất sinh khí của các nghiệm thức dao động từ 436 - 723 L.kgVS_{phân hủy}^-1. Kết quả nghiên cứu cho thấy tiền xử lý lục bình bằng nước bùn đen và nước thải từ biogas có khả năng thúc đẩy nhanh quá trình tạo khí sinh học.