Ảnh hưởng của nồng độ thức ăn đối với đặc tính sản xuất metan kỵ khí của rơm lúa hỗn hợp phân lợn
Tóm tắtĐể nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ phân lợn (sản xuất Pig, PM) với thân lúa (Rice straw, RS) và nồng độ chất rắn (Total Solid, TS) đối với đặc tính sản xuất methane kỵ khí trong điều kiện nhiệt độ trung bình, xác định tỷ lệ chất rắn dễ bay hơi khác nhau (Volatile Solids, VS) thông qua thử nghiệm lên men kỵ khí hàng loạt (PM: RS=1: 0, 4: 1, 2: 1, 1: 1, 1: 1, 1: 2, 1: 4, 0: 1) và chọn tỷ lệ VS (PM: RS=1: 1, 4: 1, 4: 1)Nguyên liệu hỗn hợp thực hiện thử nghiệm lên men kỵ khí liên tục với nồng độ thức ăn (TS=4,6%, 7,1%, 9,6%, 12,1%). Kết quả cho thấy: thử nghiệm lên men hàng loạt, hiệu suất sản xuất methane của VS PM: RS=4: 1khá tốtTiềm năng sản xuất mêtan (giá trị P), hằng số động lực phản ứng (k), tốc độ mêtan lớn (R m) và thời gian đến (t max) lần lượt là 380,3 mL g-1 VS, 0,098 d-1, 37,2 mL g-1 VS d-1 và 4,4 d. Hiệu suất sản xuất methane liên tục của VS PM: RS=4: 1 hoạt động tốt hơn ở thời gian lưu giữ thủy lực 30 d. Khi nồng độ thức ăn đạt 12,1%, tỷ lệ sản xuất metan, tỷ lệ chuyển đổi tiềm năng sản xuất metan và tỷ lệ sản xuất metan thể tích lần lượt đạt 354,8 mLg-1 VS, 93,3%, 0,88 LL-1d-1. Nhưng tỷ lệ phân lợn trong hỗn hợp càng cao thì nguy cơ ức chế amoniac của hệ thống lên men càng cao. Ở nồng độ thức ăn đạt 12,1%, nồng độ amoniac tự do của VS PM: RS=4: 1 là 1,47 lần so với VS PM: RS=1: 1 và đạt 223,2 mg L-1. Nghiên cứu cho thấy khi phân lợn trộn với thân lúa VS PM: RS=4: 1 (C/N=22~23: 1 sau khi phân phối), nó có thể cải thiện hiệu quả chuyển đổi nguyên liệu lên men và tỷ lệ sản xuất khí mê-tan thể tích; Đồng thời, nồng độ TS cho ăn dưới 12,1% (OLR là 2,87 g VS · L-1 · d-1) có thể làm giảm sự ức chế amoniac trong quá trình lên men kỵ khí và đảm bảo hoạt động ổn định của công trình khí sinh học.