Lê Nguyễn Băng Châu * , Mai Nguyễn Thanh Nhàn , Nguyễn Võ Châu Ngân Nguyễn Trường Thành

* Tác giả liên hệLê Nguyễn Băng Châu

Abstract

Sludge from the Pangasianodon Hypophthalmus fishpond and mushroom compost is amongst enormous wastes which is rich of carbon and nitrogen in the Vietnamese Mekong Delta. This study focuses on evaluating the biogas production from lab scale batch anaerobic of co-digestion pangasianodon hypophthalmus fishpond sludge and mushroom compost by 20L testing sets. The mixing ratio for both input materials was calculated based on ratio of COD:N:P (defined by C:N ratio) that was suitable for anaerobic microorganism system. Total five treatments were set up in different ratios of fishpond sludge and mushroom compost and 01 control treatment. The volume of produced biogas and biogas components of all treatments was recorded at every 4 days and in 60 continuous days. The anaerobic process control parameters such as ambient temperature, pH and alkalinity were also recorded. The testing results showed that the biogas production increased due to treatments with high C:N value. Comparing to the control treatment, the biogas production were 126.6%, 151.3%, 171.8%, 213.5%  and 298.6% corresponding to treatments with the C:N ratio of 20:1, 25:1, 30:1, 35:1 and 40:1, respectively.
Keywords: biogas, batch anaerobic digester, fishpond sludge, spent mushroom compost

Tóm tắt

Hàng năm ở đồng bằng sông Cửu Long lượng bùn đáy ao nuôi cá tra thâm canh và rơm sau ủ nấm là những nguồn thải giàu nitơ và cacbon đưa vào môi trường với số lượng lớn. Thí nghiệm ủ yếm khí theo mẻ hỗn hợp bùn đáy ao nuôi cá tra thâm canh và rơm sau ủ nấm được tiến hành nhằm khảo sát khả năng sinh khí biogas trong điều kiện phòng thí nghiệm với bình ủ 20 L. Phối trộn hai loại nguyên liệu dựa trên tỷ lệ C:N, đồng thời kiểm tra tỷ lệ COD:N:P tối ưu cho hoạt động của hệ vi khuẩn yếm khí trong mẻ ủ. Thể tích khí biogas và phần trăm khí thành phần (CH4, CO2, khí khác) được đo đạc 4 ngày/lần trong suốt 60 ngày thí nghiệm, với 5 nghiệm thức được phối trộn từ hai loại nguyên liệu, cùng với 1 nghiệm thức đối chứng (chỉ ủ bùn đáy ao cá tra thâm canh). Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ như nhiệt độ phòng, pH, độ kiềm của mẻ ủ được ghi nhận hàng ngày. Kết quả thí nghiệm cho thấy khi phối trộn hai loại nguyên liệu bùn đáy ao nuôi cá tra thâm canh và rơm sau ủ nấm, khả năng sinh khí biogas tăng tỉ lệ thuận với tỷ lệ C:N của mẻ ủ. So với nghiệm thức đối chứng, thể tích sinh khí tăng lần lượt là 126,6%, 151,3%, 171,8%, 213,5% và 298.6% tương ứng với các nghiệm thức có tỷ lệ C:N là 20:1, 25:1, 30:1, 35:1 và 40:1.
Từ khóa: Biogas, bùn đáy ao cá tra thâm canh, rơm sau Ủ nấm, Ủ yếm khí theo mẻ

Article Details

Tài liệu tham khảo

AWWA – APHA, 1995. Standard methods for the examination of water and wastewater (19 ed.). Washington DC, USA: American Public Health Association, American Water Works Association, and Water Pollution Control Federation.

Chernicharo CAL, 2007. Anaerobic reactors. IWA Publishing, London, UK.

Emilia den Boer, Jan den Boer, Johannes Jager, Julio Rodrigo, Montse Meneses, Francesc Castells và Lothar Schanne, 2005. Deliverables 3.1 & 3.2: Environmental sustainability criteria and indicators for waste management. The Use of Life Cycle Assessment Tool for the Development ofIntegrated Waste Management. Strategies for Cities and Regions with Rapid Growing Economies LCA-IWM.

Fabien Monnet, 2003. An introduction to anaerobic digestion of organic wastes. Truy cập tại trang web http://www.biogasmax.co.uk/media/ introanaerobicdigestion_073323000_ 1011_24042007.pdf . Truy cập ngày 1/9/2011.

Lê Bảo Ngọc, 2004. Đánh giá chất lượng môi trường ao nuôi cá Tra (Pangasius hypophthalmus) thâm canh ở xã Tân Lộc, huyện Thốt Nốt, Thành phố Cần Thơ. Luận văn Thạc sĩ chuyên ngành Khoa học Môi trường, Trường Đại học Cần Thơ.

Lê Hoàng Việt, 2003. Nguyên lý các quy trình xử lý nước thải. Giáo trình Đại học Cần Thơ, trang 156.

Lê Hoàng Việt, 2005. Quản lý và xử lý chất thải hữu cơ. Giáo trình Đại học Cần Thơ, trang 55-66.

Michael Winter và Matt Lobley, 2009. What is land for?: the food, fuel and climate change debate. ISBN: 978-1-184407-720-5, page 119.

Ngô Kế Sương và Nguyễn Lân Dũng, 1997. Sản xuất khí đốt (Biogas) bằng kỹ thuật lên men kỵ khí. Nhà xuất bản Nông nghiệp, trang 60-75.

Nguyễn Bảo Vệ và Nguyễn Thành Hối, 2008. Vì sao rơm rạ gây ngộ độc hữu cơ cho cây lúa. Truy cập tại trang web http://www.agpps.com.vn/index.php?option=com_content& task=view&id=359. Truy cập ngày 7/5/2010.

Nguyễn Lân Dũng, 2011. Nông dân đốt rơm rạ sau thu hoạch: Thiếu hiểu biết và lãng phí lớn. Truy cập tại trang web http://haiphongonline.net/blog/2011/07/10/ Nong-dan-dot-rom-ra-sau-thu-hoach-Thieu-hieu-biet-va-lang-phi-lon-2060355/. Truy cập 05/8/2011.

Nguyễn Quang Khải và Nguyễn Gia Lượng, 2010. Công nghệ khí sinh học chuyên khảo. Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ.

Nguyễn Quang Khải, 2009. Công nghệ khí sinh học. Nhà xuất bản Lao động Xã hội, trang 13-20.

Nguyễn Thanh Phương, 1998. Cage culture of Pangasius catfish in Mekong Delta, Vietnam. Luận văn Tiến sĩ. National Isstitute Polytechnique of Toulouse, France.