Sản xuất khí sinh học từ đồng phân hủy rác thực phẩm và lục bình
và
Article Sidebar
Full Text: 
PDF
Abstract
This study aimed to investigate the potential of co-digestion of food waste (FW) and water hyacinth (WH) to improve biogas yield compared to only digestion of FW. Semi-continuous anaerobic incubation with different ratios of FW and WH was conducted. The results showed that the daily produced biogas and biogas yield were higher with increasing mixed WH ratios. Specifically, the volumes of daily produced biogas were 0.37±0.03L/day, 0.51±0.03L/day, 1.03±0.03L/day, 1.31±0.04L/day, and 1.71±0.08L/day for the treatments of 100%FW, 75%FW+25%WH, 50%FW+ 50%WH, 25%FW+75%WH, and 100%WH, respectively, while the biogas yields were 1.08±0.10L/(kgTS×day), 1.50±0.10L/(kgTS×day),3.01±0.09L/(kgTS×day),3.81±0.11L/(kgTS×day), 5.01±0.24L/(kgTS×day) for the same treatments. The percentage concentration of CH4 was also lowest for the 100%FW treatment (28.25 ± 17.48%) compared to the 75%FW+25%WH treatment (30.25 ± 18.62%), the 50%FW+ 50%WH treatment (33.25 ± 17.59%), the 25%FW+75%WH treatment (40.15 ± 19.19%), and the 100%FW treatment (44.51 ± 18.71%). These results suggest that co-digestion of FW with WH has the potential to significantly increase biogas yield, providing a promising solution for the treatment of food waste by the biogas production method.
Tóm tắt
Mục tiêu nghiên cứu này là nhằm điều tra tiềm năng của đồng phân hủy rác thực phẩm (RTP) và lục bình (LB) để cải thiện năng suất khí sinh học so với chỉ phân hủy RTP. Ủ yếm khí bán liên tục với các tỷ lệ khác nhau của RTP và LB được thực hiện và kết quả thể hiện rằng thể tích khí sinh học sinh ra hằng ngày, năng suất khí sinh học cao hơn khi tỷ lệ trộn với LB cao hơn. Cụ thể là, thể tích khí sinh học sinh ra là 0,37±0,03L/ngày, 0,51±0,03L/ngày, 1,03±0,03L/ngày, 1,31±0,04L/ngày và 1,71±0,08L/ngày lần lượt cho các nghiệm thức 100%RTP, 75%RTP+25%LB, 50%RTP+ 50%LB, 25%RTP+75%LB và 100%LB, trong khi năng suất khí sinh học là 1,08±0,10L/(kgTS×ngày), 1,50±0,10L/(kgTS×ngày), 3,01±0,09L/ (kgTS×ngày), 3,81±0,11L/(kgTS×ngày), 5,01±0,24L/(kgTS×ngày) ho cùng nghiệm thức. Nồng độ phần trăm khí CH4 thấp nhất ở nghiệm thức 100%RTP (28,25 ± 17,48%) so với nghiệm thức 75%RTP+25%LB(30,25 ± 18,62%),nghiệm thức 50%RTP+ 50%LB (33,25 ± 17,59%), nghiệm thức 25%RTP+75%LB (40,15 ± 19,19%), và nghiệm thức 100%LB (44,51 ± 18,71%). Kết quả đề nghị rằng đồng phân hủy RTP và LB có tiềm năng tăng ý nghĩa năng suất khí sinh học, cung cấp một giải pháp hứa hẹn cho xử lý RTP bởi phương pháp sản xuất khí sinh học.
Article Details
Tài liệu tham khảo
APHA. (1998). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 20th Edition, American Public Health Association, American Water Works Association and Water Environmental Federation, Washington DC.
Bộ Khoa học và Công nghệ Môi trường. (1995). TCVN 6498:1999 (ISO 11261 : 1995) về chất lượng đất - xác định nitơ tổng - phương pháp Kendan (Kjeldahl).
Bộ Khoa học và Công nghệ Môi trường. (2011). TCVN 8941:2011 về Chất lượng đất - Xác định các bon hữu cơ tổng số - Phương pháp Walkley Black.
Bộ Tài nguyên và Môi trường. (2020). Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia năm 2019. Nhà xuất bản Dân Trí.
Chae, K. J., Jang, A., Yim, S. K., & Kim, I. S. (2008). The effects of digestion temperature and temperature shock on the biogas yields from the mesophilic anaerobic digestion of swine manure. Bioresource Technol, 99, 1-6. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2006.11.063
Fortuny, M., Baeza, J. A., Gamisans, X., Casas, C., Lafuente, J., Deshusses, M. A., & Gabriel, D. (2011). Biological sweetening of energy gases mimics in biotrickling filters. Chemosphere, 71(1), 10-17. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2007.10.072
Garadi, M. H. (2003). The microbiology of anaerobic digesters. Wiley Interscience. John Wiley & Sons. Inc. 94-129.
Hao, H. N., Van, L. T. T., & Luu, T. L. (2020). Removal of H2S in biogas using biotrickling filter: Recent development. Process Safety and Environmental Protection, 144, 297-309. https://doi.org/10.1016/j.psep.2020.07.011
Jingqing, Y., Li, D., Sun, Y., Wang, G., Yuan, Z., Zhen, F., & Wang, Y. (2013). Improved biogas production from rice straw by co-digestion with kitchen waste and pig manure. Waste Management, 33, 2653-2658. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2013.05.014
Khải, N. Q. (2009). Công nghệ khí sinh học: Hướng dẫn xây dựng, vận hành, bảo dưỡng, sử dụng toàn diện khí sinh học và bã thải. Nhà xuất bản Lao động – xã hội.
Khải, N. Q., Lượng, N. G. (2010). Công nghệ khí sinh học chuyên khảo. Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ.
Latha, K., Velraj, R., Shanmugam, P., & Sivanesan, S. (2019). Mixing strategies of high solids anaerobic co-digestion using food waste with sewage sludge for enhanced biogas production. Journal of Cleaner Production, 210, 388-400. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.10.219
Monteleone, G., De Francesco, M., Galli, S., Marchetti, M., & Naticchioni, V. (2011). Deep H2S removal from biogas for molten carbonate fuel cell (MCFC) systems. Chemical Engineering Journal, 173 (2), 407-414. https://doi.org/10.1016/j.cej.2011.07.078
Nam, T. S., Kha, L. T. M., Khánh, H.V., Thảo, H. V. T., Ngân, N. V. C., Chiếm, N. H., Việt, L. H., & Ingvorsen, K. (2017). Khả năng sinh khí biogas của rơm và lục bình theo phương pháp ủ yếm khí theo mẻ với hàm lượng chất rắn khác nhau. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. Số chuyên đề: Môi trường và Biến đổi khí hậu (1), 93-99. https://doi.org/10.22144/ctu.jsi.2017.035
Ngân, N. V. C., Chiếm, N. H., Việt, L. H., Nam, T. S, Út, V. N, & Ingvorsen, K. (2018). Lục bình, tiềm năng sử dụng cho sản xuất khí sinh học. Nhà xuất bản Nông nghiệp.
Raja, S. A., Lee, C. L. R. (2012). Biomethanation of water hyacinth using additives under forced mixing in a bio reactor. International Journal of Chemical Sciences and Research, 4(2), 15–24
Sandesh, P., Ashutosh, P., Harshad, P., Varun, P., & Firdos, K. (2022). A Review on Bio Methane Production using Kitchen Waste. International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), 11(04), 29-36.
Satyam, K., Fahd, H., & Shefali, T. (2021). Setup design for the production of methane gas from kitchen waste. Journal of Physics: Conference Series. 2007, 012016. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2007/1/012016
Thuan, N. C., & Khanh, H. C. (2022). Semi-continuous anaerobic digestion of water hyacinth with different volatile solid levels for biogas production – A mesocosm experiment. Journal of Ecological Engineering. https://doi.org/10.12911/22998993/156622
Thuận, N. C., & Nam, H. H. (2022). Nghiên cứu khả năng sinh khí CH4 từ ủ yếm khí rác thực phẩm. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 17, 86-91.
Tian, G., Xi, J., Yeung, M., & Ren, G. (2020). Characteristics and mechanisms of H2S production in anaerobic digestion of food waste. Science of The Total Environment, 724,137977. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.137977
Viese, J., & Koning, R. (2007). Monitoring of digesters in biogas plants - Application report: Laboratory analysis and process analysis biogas plant monitoring. [Online]. Available from: https://uk.hach.com/asset-get.download.jsa?id=25593611187 [Accessed 10 August 2022].
Việt, L. H. (2005). Quản lý và xử lý chất thải hữu cơ. Giáo trình Đại học Cần Thơ.