Tóm tắt Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của các mức protein và xơ trong khẩu phần và các biện pháp nâng cao hiệu quả sinh khí sinh học của chất thải lợn thịt
Ờ nước ta, công nghệ biogas hiện được ứng dụng rộng rãi và là một giãi pháp chủ yếu đế giải quyết tinh trạng ô nhiềm môi trường, cung cấp nguồn chất đốt giá thành rè ở nông thôn. Theo số liệu cùa FAO lượng phát thải từ phân lợn ờ Việt Nam là hưn 3500 tấn co2 (FAOSTAT 2014).
Ngoài các nghiên cứu về hiện trạng ứng dụng, quàn lý chất thãi và một số nghiên cứu về nâng cao hiệu suất sinh khí cùa bể biogas, ở Việt Nam hầu như chưa có nhừng nghiên cứu về các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men cùa bế biogas.
Nhằm góp phần hoàn thiện công nghệ biogas trong chăn nuôi lợn, chúng tôi tiến hành các nghiên cứu về ảnh hưởng cùa yếu tố dinh dường trong khâu phần đen quá trình lên men sinh khí sinh học cùa chất thài, cùng như nghiên cứu tỷ lệ pha loàng chất thài và sử dụng chất bổ sung tự nhiên nhằm nâng cao hiệu suất xử lý chất thải.
Với nhừng lý do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng cùa các mức protein và xơ trong khẩu phần và các biện pháp nâng cao hiệu quả sinh khí sinh học cùa chất thải lợn thịt”
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tóm tắt Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của các mức protein và xơ trong khẩu phần và các biện pháp nâng cao hiệu quả sinh khí sinh học của chất thải lợn thịt
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN CHĂN NUÔI LÊ THÚY HẰNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC MỨC PROTEIN VÀ XƠ TRONG KHẨU PHẦN VÀ CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ SINH KHÍ SINH HỌC CỦA CHẤT THẢI LỢN THỊT CHUYÊN NGÀNH: CHĂN NUÔI MÃ SỐ: 9 62 01 05 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÀ NỘI – 2018 Công trình đƣợc hoàn thành tại: Viện Chăn nuôi Ngƣời hƣớng dẫn khoa học 1. PGS. TS Bùi Văn Chính 2. GS. TS Vũ Chí Cƣơng Phản biện 1:................................................................................................. Phản biện 2:................................................................................................. Phản biện 3:................................................................................................. Luận án đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng đánh giá luận án cấp Viện họp tại Viện Chăn nuôi. Vào hồi:....................giờ, ngày.................tháng..............năm 2018 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thƣ viện Quốc Gia - Thƣ viện Viện Chăn nuôi 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Ở n t n n ệ biogas hiện đ ợc ứng dụng rộn rãi và là một giải p áp ủ yếu để giải quyết tìn trạn n iễm m i tr ờng, cung cấp nguồn chất đốt iá t àn r ở n n t n o số liệu ủ O l ợn p át t ải t p n lợn ở iệt N m là n tấn CO2 (FAOSTAT 2014). N oài á n iên ứu về hiện trạng ứng dụng, quản lý ất thải và một số n iên ứu về n n o iệu suất sin k í ủa bể biogas, ở Việt Nam hầu n ó n ữn n iên cứu về á yếu tố ản ởn đến quá trìn lên m n ủa bể biogas. Nhằm óp p ần oàn t iện n n ệ bio s tron ăn nu i lợn ún t i tiến àn á n iên ứu về ản ởng của yếu tố din d ỡng tron k u p ần đến quá trìn lên m n sin k í sin ọc của chất thải, n n n iên ứu tỷ lệ p loãn ất thải và sử dụng chất bổ sung tự n iên n ằm n n o iệu suất xử lý ất thải. V i nhữn lý do trên ún t i lựa chọn đề tài: “N iên cứu ản ởng củ á mức prot in và x tron k u phần và á biện p áp n n o iệu quả sin k í sin ọc của chất thải lợn thịt” 2. Mục tiêu của đề tài - á địn đ ợ ứu ản ởng củ á mứ prot in và x tron k u phần nu i lợn thịt ở á i i đoạn nu i d ỡn k á n u đến quá trìn lên m n yếm k í và sin k í CH4 của chất thải lợn thịt ở điều kiện in vitro - á địn đ ợ ản ởng của tỷ lệ iữ p n và n đến quá trìn lên m n yếm k í và sin k í CH4 của chất thải lợn ở điều kiện in vitro và in vivo ở mù đ n và mù è - á địn đ ợ ản ởng của tỷ lệ bổ sung chất bổ sung tự n iên đến quá trìn lên m n yếm k í và sin k í CH4 của chất thải lợn thịt ở điều kiện in vitro và in vivo tron mù đ n và mù è 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Đề tài đón óp á dữ liệu về năn suất sin k í bio s k í CH4, tỷ lệ p loãn chất thải, tỷ lệ chất bổ sung tự n iên theo t n mù vụ nhằm làm tăn iệu quả sản sinh k í sin ọc củ n trìn k í sin ọc. Những kết quả của luận án là n ững khuyến áo ó tín k o ọc, dễ áp dụng trong việc ứng dụn n n ệ bio s và quản lý m i tr ờn ăn nu i nhằm đảm bảo hiệu quả và m n tín bền vững ở điều kiện Việt N m Cá kết quả này n là tài liệu tham khảo ó í o á do n n iệp, chủ trang trại n ời ăn nu i tron lựa chọn á k u phần p ù ợp cho lợn nu i thịt ở á i i đoạn k á n u đảm bảo v tăn k ối l ợng lợn thịt hợp lý v a giảm nhẹ đ ợc xử lý m i tr ờng. 4. Những đóng góp mới của đề tài - Luận án này đã xá địn đ ợc kh u phần v i mức protein thấp và x t ấp 6-8%) cho hiệu quả xử lý m i tr ờng tốt đồng thời n m n lại hiệu quả kinh tế o n ời ăn nu i 2 - Đề tài đã xá địn đ ợc tỷ lệ p loãn p n/n c đạt hiệu quả lên m n tạo k í sin ọc cao nhất ở mù đ n là :4 ; n ợc lại vào mù è là : 6. - Kết quả n iên ứu của luận án o t ấy: Để tăn k ả năn sin k í sin ọc sử dụng chất bổ sung tự n iên là dịch dạ cỏ và n c thải sau biogas v i tỷ lệ bổ sun là 6 trong mù đ n và mù è đã m n lại hiệu quả sin k í sin ọ và m i tr ờn rõ rệt n n n c thải sau biogas mang lại hiệu quả o n CHƢƠNG I. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tổng quan về đặc điểm tính chất cơ bản của chất thải từ chăn nuôi lợn Chất thải ăn nu i là sản ph m phụ của quá trìn sản xuất ăn nu i C ất thải ăn nu i ó dạn ín : ất rắn ất lỏn ất k í. ùy t o loại i sú t ứ ăn độ tuổi, kh u phần ăn k á n u mà l ợn p n t ải r n sẽ k á n u ả về khối l ợng lẫn t àn p ần (Vu và cs., 2009). P n t ứ ăn nu i và k u phần ăn ản ởng rất rõ rệt đến t àn p ần và tín ất của chất thải (Møll r và cs., 2004). Bên ạn t àn phần N và P cao, thứ ăn n n iệp òn ứ á k án sin y á ormon tăn tr ởng hay kim loại nặng. 1.2. Quá trình lên men tạo khí sinh học (Biogas) Quá trìn lên m n kị k í bao gồm i i đoạn ín : (i)Gi i đoạn p n ủy á ất hữu , (ii) Gi i đoạn tạo axit, (iii) Gi i đoạn tạo methane. K í sin ọ sin r k í biogas) là ỗn hợp á k í methane (CH4), carbonic (CO2), nitrogen (N2O và sulfur hydrogen (H2S và một số k í k á . Quá trìn sin k í m t n chịu nhiều yếu tố ản ởng n : (i) mứ độ kị k í (ii) nhiệt độ, (iii) thời i n l u iv àm l ợng chất din d ỡng, (v) àm l ợn n c củ n uyên liệu, (vi) tỷ lệ C/N, (vii độ pH, (viii) chất y độc, (ix) chế độ khuấy trộn, (x) độ mặn. Cá yếu tố này ản ởng trực tiếp đến hiệu suất sin k í sin ọc của chất thải ăn nu i 1.3. Hiện trạng ô nhiễm môi trƣờng và ứng dụng công nghệ biogas xử lý chất thải từ chăn nuôi lợn tại Việt Nam Hiện n y tìn trạn n iễm m i tr ờn do ăn nu i nói un và ăn nu i lợn nói riên y r ở n t đ n n ày một tăn ở mứ báo độn vì n àn ăn nu i iện đ n tạo r l ợng chất thải rất l n àn triệu tấn mỗi năm Cùn v i xu n ăn nu i quy m l n và t m n n iễm đ n trở lên trầm trọn n do xử lý ất thải t ăn nu i tốt và việc sử dụng thức ăn t n p m ợp lý ( Qu n Hoàn ; Burton và urn r ). Kết quả của việ d t àm l ợn nit p otp o tron ất thải dẫn đến n iễm m i tr ờn đất và n c ở khu vự xun qu n á tr n trại ăn nu i lợn n n iệp. Ứng dụn n n ệ biogas xử lý ất thải ăn nu i là iải p áp hiện áp dụng nhiều nhất hiện n y n n vận àn và quản lý á n trìn k í sin ọc òn n iều hạn chế và n là n uyên n n làm i tăn n iễm m i tr ờng. 3 1.4. Ảnh hƣởng của khẩu phần đến chất thải của lợn và đến quá trình lên men tạo khí sinh học Đặ điểm tín ất của chất thải chịu ản ởng rất rõ rệt bởi á t àn p ần dinh d ỡn ó tron k u phần thứ ăn: Chất rắn dễ b y i S tron p n lợn bao gồm 2 phần: VS dễ dàn p n uỷ và S ậm p n uỷ (VSED, VSSD). VS chậm p n uỷ chứa nhiều lignin, hemixenluloza, chất x là n ững chất k ó p n hủy sẽ làm iảm khả năn sản xuất k í sin ọc (Møll r và cs., 2004b). N oài r k u phần din d ỡn òn ản ởn đến độ pH, tỷ lệ C/N àm l ợng vật chất k của chất thải Đ y là á ỉ tiêu ản ởn rõ rệt đến quá trìn lên m n tạo k í sin ọc 1.5. Ảnh hƣởng của tỷ lệ pha loãng giữa chất thải chăn nuôi và nƣớc đến quá trình lên men tạo khí sinh học N là n u ầu tất yếu cho sự sốn và oạt động của vi sinh vật. uy n iên àm l ợn n đối v i t ng loại ất t ải k á n u là k n iốn n u, tuỳ thuộ vào tín chất oá ọ và k ả năn p n uỷ sinh học củ ún Sản l ợn k í bio s sin r là phụ thuộ vào àm l ợng chất rắn tron n uyên liệu đầu vào và k ả năn p n uỷ sinh học củ ún tron ầm p n uỷ Hàm l ợng TS p ù ợp, hầm p n uỷ sẽ ó t ể tí nhỏ và i p í đầu t o ệ thống sẽ thấp. 1.6. Sử dụng các chất giàu vi sinh vật hữu ích bổ sung vào dịch lên men tạo khí sinh học N óm vi sin vật hữu í o quá trìn p n iải chất hữu tron bể KSH bao gồm á n óm vi sin vật ín n s u: i N óm vi k uần yếm k í p n iải celluloz; (ii) N óm vi khu n lên m n sản sin ydro; iii N óm vi k u n sin mê-tan (Chengdu Biogas Research Institute of China 1992) N ời t t ờn n iên ứu bổ sun n óm vi sin vật này vào bể KSH để t ú đ y quá trìn lên m n tạo KSH, nhất là đối v i i i đoạn đầu tiên ủ quá trìn lên m n á n uyên liệu k ó p n iải. Nhiều n iên ứu đã o t ấy bổ sun n uồn vi k u n sin k í m t n vào bể KSH đã làm tăn rõ rệt l ợn k í m t n (Chengdu Biogas Research Institute of China, 1992). CHƢƠNG II. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Luận án đã tiến àn á t í n iệm sau: (i) N iên ứu ản ởn ủ mứ prot in và x tron k u p ần nu i lợn t ịt đến k ả năn sin k í sin ọ ở á i i đoạn nu i d ỡn k á n u đến iệu quả sin k í sin ọ ủ ất t ải lợn t ịt ở điều kiện in vitro. (ii) N iên ứu ản ởng của tỷ lệ p loãn iữ p n và n đến năn suất sinh k í, trong mù è và mù đ n ở điều kiện in vitro và in vivo. (iii) N iên ứu ản ởng của việc bổ sung một số chất bổ sung tự n iên đến hiệu quả lên m n tạo k í sin ọc vào mù è và mù đ n ở điều kiện in vitro và in vivo. 4 2.1. NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC MỨC PROTEIN VÀ XƠ TRONG KHẨU PHẦN Ở CÁC GIAI ĐOẠN NUÔI DƢỠNG KHÁC NHAU ĐẾN HIỆU QUẢ SINH KHÍ SINH HỌC CỦA CHẤT THẢI LỢN THỊT Ở ĐIỀU KIỆN IN VITRO 2.1.1. Vật liệu – Địa điểm – Thời gian nghiên cứu - Chất thải hỗn hợp p n và n c tiểu) của lợn thịt nu i n n iệp. - Dịch trong bể p n ủy biogas xử lý p n lợn (Inoculum). - Đị điểm: P òn t í n iệm Bộ m n M i tr ờn ăn nu i iện C ăn nu i - Thời gian: T t án 8/ đến t án / 2.1.2. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.1.3. Bố trí thí nghiệm nuôi dưỡng í n iệm đ ợc tiến àn trên lợn lai Duroc x F1 (Landrace x Yorkshire) v i khối l ợn b n đầu khoản 7 ± k í n iệm đ ợc thiết kế theo kiểu khối ngẫu n iên đầy đủ (RCB) v i n n tố n iên ứu trong 5 khối N n tố prot in t tron kh u phần v i 3 nghiệm thứ ; n n tố mứ x t v i 2 nghiệm thức. Lợn đ ợ nu i á thể đ n vị t í n iệm) trong chuồn nu i v i diện tí 8m x m P í d i chuồng nu i ó ố chứa chất thải. Kh u phần din d ỡn đ ợ x y dựng theo khuyến áo ủa NRC (1998) Bảng 2.1. Thành phần protein thô và xơ thô của khẩu phần ăn cho lợn thí nghiệm Nguyên liệu Khẩu phần Mức Protein cao Mức Protein TB Mức Protein thấp Xơ thấp Xơ cao Xơ thấp Xơ cao Xơ thấp Xơ cao Giai đoạn 15 – 35 kg VCK (%) 89,53 89,23 89,52 88,84 89,53 88,44 ME (MJ/kgVCK) 14,11 13,76 14,08 13,78 13,97 13,86 Proteint VCK) 19,02 19,17 17,09 17,11 14,96 14,97 t CK 6,32 8,40 6,44 8,68 6,36 8,37 Giai đoạn 35 – 60 kg VCK (%) 89,21 88,14 89,24 88,11 88,81 87,29 ME (MJ/kgVCK) 13,77 13,59 13,67 13,58 13,76 13,76 Proteint VCK) 16,92 16,91 14,78 14,76 12,82 12,88 t CK 8,10 10,46 8,04 10,25 7,92 10,34 Giai đoạn 60 kg – xuất chuồng VCK (%) 89,28 88,16 89,31 88,17 88,87 87,32 ME (MJ/kgVCK) 13,49 13,40 13,40 13,34 13,51 13,53 Proteint VCK) 14,37 14,46 12,50 12,27 10,34 10,20 t CK 8,58 10,78 8,42 10,55 8,21 10,68 2.1.4. Bố trí thí nghiệm lên men yếm khí chất thải l n th t t o khí sinh h c - í n iệm lên m n yếm k í ồm t í n iệm t n ứng v i i i đoạn nu i d ỡng của lợn í n hiệm đ ợc thiết kế theo kiểu p n l n ẫu n iên oàn ỉnh. Mỗi 5 t í n iệm ứng v i i i đoạn nu i d ỡng gồm 6 n t ứ t n ứng v i 06 kh u phần ăn k á n u và đ ợc lặp lại 03 lần n vậy mỗi t í n iệm một i i đoạn nu i d ỡng lợn thịt sẽ ó 8 l + l đối chứng (chỉ ó ino ulum . - Thu mẫu chất thải: n ứng v i mỗi l t í n iệm din d ỡng, chất thải hỗn hợp đ ợc thu t á lợn ăn ùn một loại kh u phần. Một i i đoạn chất thải đ ợ t u làm lần, mỗi lần á n u tuần. Chất thải đ ợc trộn đều đồng nhất i làm p ần bảo quản tủ lạn s u đến k i làm t í n iệm. - Thu dị p n ủy (chất mồi, inoculum) trong bể bio s đ n oạt độn : Để t u đ ợc á dịch thiết kế một dụng cụ thu dịch (gần giống xylanh). Bảo quản dịch trong can nhựa ở nhiệt độ tủ ấm t 35 -370 C, sử dụn tron vòn 7 n ày sau khi thu hoạch. Thời gian sử dụng tốt nhất khoản n ày s u t u oạch. -Tiến àn t í n iệm: Chất thải và dị p n ủy của hầm bio s ino ulum là n uyên liệu ín tron t í n iệm lên m n yếm k í invitro: Hỗn hợp n uyên liệu đầu vào ủ mỗi n t ứ bổ sun đ ợ đ vào i t ủy tin ó t ể tí lít ml ó nút o su và nắp xoáy bằng kẽm. Chất thải đ ợc trộn v i inoculum theo tỷ lệ là : S: S và quy ra thể tí ất t i để nạp vào i bio s uyên dụng. Trong mỗi l t ể tí ất thải hỗn hợp là 7ml đ ợc trộn đều v i ino ulum là ml t àn t ể tí t ự đ m lên men là 77 ml ron quá trìn trộn và đ ỗn hợp vào i sụ k í CO liên tụ để đảm bảo điều kiện yếm k í. Sau khi trộn và đón nắp i đ ợ đặt vào tủ ấm 37oC trong thời i n 6 n ày 2.1.5. Phương pháp theo dõi sản lư ng khí biogas và xác đ nh nồng độ khí methane Sản l ợn k í bio s đ ợ đo bằn Syrin đo k í uyên dụn n ãn iệu MBO của Australia v i á thể tí ml ml Nồn độ k í m t n đ ợ xá định bằng máy GC t o lị n s u: T tuần đến tuần 3 cứ 24 giờ/lần, t tuần đến 6 đo 8 iờ/ lần, t tuần 7 đến tuần 9 đo 7 iờ/lần. 2.1.6. Phương pháp phân tích mẫu chất thải - P n p áp lấy mẫu: theo TCVN 5999-1995 - P n p áp xá định vật chất k : t o C N 6-86 - P n p áp xá địn àm l ợn ất rắn dễ b y i S : Hàm l ợn á ất rắn dễ b y i là l ợng mất đi k i nun l ợng chất rắn huyền p ù SS ở 5500C o đến khi khối l ợn k n đổi. 2.1.7. Phương pháp tính toán và phân tích số liệu Số liệu đ ợ p n tí p n s i trên p ần mềm Minit b 6 M ìn t ốn kê đầy đủ n s u: yij =μ+ αi +ρj+ eij ron đó: yij=biến phụ thuộc; αi= ản ởng củ n n tố n iên ứu; ρj= ảnh ởng của khối; eij = sai số ngẫu n iên Giá trị của biến phụ thuộ đ ợc kiểm tra về tín 6 đồng nhất p n s i và p n bố chu n tron tr ờng hợp k n đáp ứn á iá trị đ ợc chuyển đổi sang dạn lo rít tự n iên tr k i đ ợ p n tí p n s i 2.2. NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA TỶ LỆ PHA LOÃNG GIỮA CHẤT THẢI LỢN THỊT ĐẾN HIỆU QUẢ SINH KHÍ SINH HỌC CỦA MÔ HÌNH BIOGAS VÀO MÙA HÈ VÀ MÙA ĐÔNG Ở ĐIỀU KIỆN INVITRO VÀ INVIVO 2.2.1. Đối tư ng, đ a điểm và thời gian nghiên cứu - Vật liệu: Chất thải hỗn hợp p n và n c tiểu) của lợn thịt nu i n n iệp. - Đị điểm n iên ứu: run t m ực nghiệm và Bảo tồn vật nu i P òn t í n iệm của Bộ m n M i tr ờn ăn nu i – Viện C ăn nu i - Thời i n n iên ứu: + Mù è: t án đến t án 7 năm + Mù đ n : t án đến t án năm đến t án năm 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu Áp dụng cho cả t í n iệm: In vitro và in vivo - í n iệm đ ợc thiết kế t o p n p áp p n l n ẫu n iên oàn ỉn đán iá ản ởng củ á tỷ lệ p n/n k á n u mức tỷ lệ p n/n c là: : ; : ; :6; :8 và : - í n iệm bao gồm l t í n iệm đ ợc lặp lại 3 lần trong mỗi l m ìn /l bể/l o mỗi mù mù è mù đ n - L ợn n c sử dụn để n đối theo tỷ lệ của t n n t ứ t í n iệm đ ợ tín toán dự trên tỷ lệ dạn t i ủ p n 2.2.2.1. Thí nghiệm đư c tiến hành trong ph ng thí nghiệm in vitro) Sử dụn bìn t ủy tin ìn ầu t ể tí ml m p ỏng giống v i m ìn biogas thu nhỏ Lú bắt đầu t í n iệm 6 p n 7 n và 9 ất mồi dịch trong bể bio s đ ợc nạp vào bìn ủ v i khối l ợn và tỷ lệ n n u là dun dị và ủ tron vòn n ày để tạo m i tr ờng yếm k í iống nhau. S u n ày tiến àn đo k í và àn n ày nạp n uyên liệu v i khối l ợn và tỷ lệ n tron Bảng 2.3. í nghiệm đ ợ t o dõi n ày Bảng 2.3. Khối lƣợng ph n và nƣớc nạp hàng ngày vào mô hình biogas PTN Công thức Tỷ lệ ph n/nƣớc Ph n (g) Nƣớc (g) Tổng số (g) CT1 1:2 14,4 28,8 43,2 CT2 1:4 8,7 34,5 43,2 CT3 1:6 6,2 37,0 43,2 CT4 1:8 4,8 38,4 43,2 CT5 1:10 4,0 39,2 43,2 2.2.2.2. Thí nghiệm tiến hành ở điều kiện thực nghiệm invivo) í n iệm đ ợc tiến àn trên bể m ìn m p ỏn n n ệ lên m n yếm k í đ ợ làm bằng nhự omposit và ó t ể tí là 6 lít/bể (giống bể biogas thu nhỏ) Lú 7 bắt đầu t í n iệm tổn l ợng chất thải nạp vào mỗi bể là lít n n theo 5 tỷ lệ p n và n n iên ứu để tạo m i tr ờng giống một bể bio s đ n oạt động. ... gas 2187,3 b ± 52,2 2637,8 a ± 88,5 2900,0 a ± 171,8 355,4 b ± 8,48 428,6 a ± 14,4 471,2 a ± 27,9 Dị dạ ỏ 956,3 b ± 40,5 1049,0 ab ± 6 7 1168,2 a ± 126,6 155,4 a ± 6,57 170,5 ab ± 2,71 189,8 b ± 20,6 ĐC k n bổ sun 898 ± 9 6 ± 8 Các số trung bình mang chữ cái a, b, c theo hàng khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05 18 Kết quả ở Bản o t ấy ất t ải đ ợc bổ sun i ất bổ sun tự n iên là dịch dạ cỏ và n c thải sau bể k í sin ọc v i tỷ lệ bổ sung 2%; 4%; 6% (so v i k ối l ợn ất t ải đã làm tăn iệu quả lên m n tạo k í sin ọc. í n iệm t n tự đ ợc lặp lại vào mù đ n v i iá trị trun bìn n iệt độ tron p òn t í n iệm trong thời gian thực hiện t í n iệm là 18,8oC. Kết quả đ ợ trìn bày ở Bảng 3.14. Bảng 3.14. Thể tích khí biogas tích lũy và khả năng sinh khí biogas theo nồng độ các chất bổ sung khác nhau trong mùa đông (18,8oC) Chất bổ sung Tích luỹ khí biogas (L/kgVS) Khả năng sinh khí biogas (L/kgVS) Bổ sung 2% Bổ sung 4% Bổ sung 6% Bổ sung 2% Bổ sung 4% Bổ sung 6% N c thải sau biogas 1159,0 b ± 208,5 1415,7 ab ± 1598,8 a ± 43,2 134,5 b ± 24,2 164,3 ab ± 6,43 185,6 a ± 5,01 Dị dạ ỏ 739,4 a ± 89,7 827,3 a ± 166,7 930,5 a ± 20,5 85,8 a ± 10,4 96,0 a ± 19,4 108,0 a ± 2,37 Đối ứn k n bổ sun 68 ± 9 79 ± Các số trung bình mang chữ cái a, b, c theo hàng khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05 3.3.1.2. Ảnh hưởng của chất bổ sung đến khả năng sinh khí methane CH4) Kết quả t o dõi k ả năn sin k í CH4 tron mù è và mù đ n k á n u ó ý n ĩ t ốn kê P< đ ợ trìn bày tại Bản và Bản 6 Bảng 3.15. Thể tích khí CH4 tích lũy và khả năng sinh khí CH4 theo nồng độ các chất bổ sung khác nhau trong mùa h (29,8oC) Chất bổ sung Tích luỹ khí CH4 (L/kgVS) Khả năng sinh khí CH4 (L/kg VS) Bổ sung 2% Bổ sung 4% Bổ sung 6% Bổ sung 2% Bổ sung 4% Bổ sung 6% N c thải sau biogas 1572,3 c ± 39,5 1890,4 b ± 120,3 2147,0 a ± 255,5 c ± 6,41 307,2 b ± 19,5 348,8 a ± 18,5 Dị dạ ỏ 511,7 b ± 26,5 507,6 b ± 5,0 622,3 a ± 61,2 83,2 b ± 4,31 82,5 b ± 0,82 101,1 a ± 9,94 ĐC k n bổ sun 8 ± 7 78 ± Các số trung bình mang chữ cái a, b, c theo hàng khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05 Bảng 3.16. Thể tích khí CH4 tích lũy và khả năng sinh khí CH4 theo nồng độ các chất bổ sung khác nhau trong mùa đông (18,8oC) Chất bổ sung Tích luỹ khí CH4 (L/kgVS) Khả năng sinh khí CH4 (L/kgVS) Bổsung 2% Bổ sung 4% Bổsung 6% Bổsung 2% Bổsung 4% Bổ sung 6% N c thải sau biogas 481,20 a ±100,41 556,80 b ± 38,54 678,1 c ± 139,8 55,8 a ± 11,6 64,6 b ± 4,47 78,7 c ± 16,2 Dị dạ ỏ 260,46 a ± 9 8 291,70 ab± 93,60 343,46 b± 5,68 30,2 a ± 4,62 33,9 ab ± 10,9 39,9 b ± 0,66 ĐC k n bổ sung ± 8 7 6 8 ± 97 Các số trung bình mang chữ cái a, b, c theo hàng khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05 19 3.3.2. Kết quả thí nghiệm ở điều kiện thực nghiệm (in vivo) 3.3.2.1. Ảnh hưởng của việc bổ sung nư c thải sau biogas và d ch d cỏ đến khả năng sinh khí sinh h c của mô hình mô phỏng bể khí sinh h c Kết quả Bản 7 và Bản 3.18 o t ấy có sự k á biệt về l ợn k í bio s sin r tron n t ứ t í n iệm (P<0,05). Kết quả ó xu ng giốn t í n iệm ở điều kiện p òn t í n iệm Bảng 3.17. Ảnh hƣởng của việc bổ sung nƣớc thải sau biogas và dịch dạ cỏ đến thể tích khí biogas tích lũy và khả năng sinh khí sinh học trong mùa h (2 ,8oC) Chỉ tiêu Dịch dạ cỏ 6% Nƣớc thải sau biogas 6% run bìn k í bio s L/n ày 24,88b ± 76 34,84a ± 6 run bìn k í biogas sin r trên kg p n t i (L/k /n ày 49,8 b ± 69,7a ± run bìn bio s (L/kgVS) 617,9b ± 8 865,2a ± 8 9 í l y k í bio s L) 746,5b ± 9 1045,2a ± 7 Các số trung bình mang chữ cái a,b, theo hàng khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05 Bảng 3.18. Ảnh hƣởng của việc bổ sung nƣớc thải sau biogas và dịch dạ cỏ đến thể tích khí biogas tích lũy và khả năng sinh khí sinh học trong mùa đông (18,8oC) Chỉ tiêu Dịch dạ cỏ 6% Nƣớc thải sau biogas 6% run bìn k í bio s L/n ày 23,89b ± 30,12a ± run bìn k í biogas sin r trên kg p n t i (L/k /n ày 34,1 b ± 7 43,0a ± 6 run bìn bio s (L/kgVS) 423,9b ± 534,3a ± 8 í l y k í bio s L) 716,8b ± 6 903,6a ± 6 Các số trung bình mang chữ cái a,b, theo hàng khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05 3.3.2.2. Ảnh hưởng của việc bổ sung nư c thải sau biogas và d ch d cỏ đến khả năng sinh khí methane CH4) của mô hình mô phỏng bể khí sinh h c Kết quả đ ợ trìn bày ở bản 9 và bảng 3.20, n t ứ bổ sun n t ải s u bio s o kết quả tốt n rõ rệt so v i á n t ứ bổ sun dịch dạ cỏ (P<0,05). Bảng 3.19. Ảnh hƣởng của các chất bổ sung khác nhau đến thể tích khí CH4 tích lũy và khả năng sinh khí CH4 trong mùa h (2 ,8 o C) Chỉ tiêu Dịch dạ cỏ 6% Nƣớc thải sau biogas 6% run bìn k í CH4 (L/n ày 15,29 b ± 97 21,65a ± 6 Trun bìn k í CH4 sin r trên k p n t i (L/k /n ày 30,5 b ± 9 43,3a ± 9 run bìn CH4/k S/n ày (L/k S/n ày 378,1 b ± 537,7a ± 9 í l y k í CH4 (L) 456,8 b ± 9 649,6a ± 9 Các số trung bình mang chữ cái a,b, theo hàng khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05 20 Bảng 3.20. Thể tích khí CH4 tích lũy và khả năng sinh khí CH4 theo nồng độ các chất bổ sung khác nhau trong mùa đông (18,8oC) Chỉ tiêu Dịch dạ cỏ 6% Nƣớc thải sau biogas 6% run bìn k í CH4 (L/n ày 14,7 b ± 19,1a ± 67 run bìn k í CH4 sin r trên k p n t i (L/k /n ày 21,0 b ± 27,4a ± 96 run bìn CH4/k S/n ày (L/k S/n ày 260,7 b ± 9 9 339,6a ± 8 í l y k í CH4 (L) 440,9 b ± 574,3a ± Các số trung bình mang chữ cái a,b, theo hàng khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05 3.3.2.3. Ảnh hưởng của bổ sung nư c xả sau biogas và d ch d cỏ đến biến động độ pH, hàm lư ng COD, BOD5, N, P trong d ch phân giải ở mô hình mô phỏng bể khí sinh h c in vivo) Biến động độ pH Bảng 3.21. pH nƣớc thải trƣớc biogas và sau biogas bổ sung nƣớc xả sau biogas và dịch dạ cỏ ở mô hình mô phỏng bể KSH vào mùa h (29,8oC) Công thức Trƣớc biogas Sau biogas Tăng(%) N c thải sau biogas (6%) 7,07a ± 7,77a ± 9,01 Dị dạ ỏ (6%) 7,03 a ± 7,87a ± 10,67 ĐC k n bổ sun p ụ i 6,97 a ± 8 7,90a ± 11,77 Các số trung bình mang chữ cái a,b, theo hàng khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05 Bảng 3.22. pH nƣớc thải trƣớc biogas và sau biogas bổ sung nƣớc xả sau biogas và dịch dạ cỏ ở mô hình mô phỏng bể KSH mùa đông (18,8oC) Công thức Trƣớc biogas Sau biogas Tăng (%) N c thải sau biogas (6%) 7,30a ± 7 7,67a ± 4,82 Dị dạ ỏ (6%) 7,07a ± 8,03a ± 11,96 ĐC k n bổ sung 7,07a ± 7,90a ± 7 10,5 Các số trung bình mang chữ cái a,b, theo hàng khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05 Ảnh hưởng của bổ sung nư c xả sau biogas và d ch d cỏ đến biến động hàm lư ng COD ở mô hình mô phỏng bể khí sinh h c Kết quả thí n iệm cho thấy hàm l ợng COD biến động rất rõ rệt (P<0,05) sau khi đ ợc xử lý bằn n n ệ biogas trong cả mù è và mù đ n 21 Bảng 3.23 Ảnh hƣởng của bổ sung nƣớc xả sau biogas và dịch dạ cỏ đến biến động hàm lƣợng COD trong dịch ph n giải ở mùa h và mùa đông Công thức Mùa h Mùa đông Trƣớc biogas Sau biogas Giảm (%) Trƣớc biogas Sau biogas Giảm (%) N c thải sau biogas (6%) 4632 a ± 160,6 500,5 a ± 277,9 89,19 4687 a ± 168,4 885,3 a ± 312,3 81,12 Dị dạ ỏ (6%) 4495 b ± 247,4 542,7 b ± 180,4 87,93 4613 b ± 446,5 1183 b ± 798,6 74,36 ĐC k n bổ sun 4419 a ± 160,9 586,3 a ± 102,6 86,73 4773 a ± 179,5 1000,0 a ± 400,8 79,05 Các số trung bình mang chữ cái a,b, theo hàng,theo mùa khác nhau ở mức ý nghĩa P<0,05 Ảnh hưởng của bổ sung nư c xả sau biogas và d ch d cỏ đến biến động hàm lư ng BOD5 trong d ch phân giải ở mô hình mô phỏng bể khí sinh h c Bảng 3.24. Ảnh hƣởng của bổ sung nƣớc xả sau biogas và dịch dạ cỏ đến biến động hàm lƣợng BOD5 trong dịch ph n giải ở mùa h và mùa đông Công thức Mùa h Mùa đông Trƣớc biogas Sau biogas Giảm (%) Trƣớc biogas Sau biogas Giảm (%) N c thải sau biogas 6% 2549 a ± 121,1 451,7 a ±98,0 82,28 2817 a ± 187 590,7 a ± 142,9 79,03 Dịch dạ cỏ 6% 2517 a ± 210,3 519,3 a ± 182 79,38 2863 a ± 347 689,0 a ± 297 75,93 ĐC k n bổ sung 2630 a ± 228 526,7 a ±98,7 79,97 2630 a ±228 526,7 a ± 98,7 79,97 Các số trung bình mang chữ cái a,b, theo hàng,theo mùa khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05 Ảnh hưởng của bổ sung một số chất phụ gia tự nhiên đến biến động hàm lư ng nitơ tổng số trong d ch phân giải ở mô hình mô phỏng bể khí sinh h c Bảng 3.25. Ảnh hƣởng của bổ sung nƣớc thải sau biogas và dịch dạ cỏ đến biến động hàm lƣợng nitơ tổng số trong dịch ph n giải ở mùa h và mùa đông Công thức Mùa h Mùa đông Trƣớc biogas Sau biogas Giảm (%) Trƣớc biogas Sau biogas Giảm (%) N c thải sau biogas 6% 115,33 a ± 14,01 104,1 a ± 7,01 9,76 110,0 a ± 10,15 100,8 a ± 2,42 8,36 Dịch dạ cỏ 6% 140,7 a ± 80,4 128,1 a ± 73,5 8,96 114,7 a ± 2,31 107,6 a ± 6,87 6,17 ĐC k n bổ sun 120,3a ± 30,6 109,4 a ± 18,6 9,06 108,7 a ± 0,577 102,4 a ± 8,41 5,77 Các số trung bình mang chữ cái a,b, theo hàng,theo mùa khác nhau ở mức ý nghĩa P 0,05 22 Ảnh hưởng của bổ sung nư c xả sau biogas và d ch d cỏ đến biến động hàm lư ng phốt pho tổng số trong d ch phân giải ở mô hình mô phỏng bể khí sinh h c Bảng 3.26. Ảnh hƣởng của bổ sung nƣớc thải sau biogas và dịch dạ cỏ đến biến động hàm lƣợng photpho tổng số trong dịch ph n giải ở mùa h và mùa đông Công thức Mùa h Mùa đông Trƣớc biogas Sau biogas Giảm (%) Trƣớc biogas Sau biogas Giảm (%) N c thải sau biogas 6% 24,3 a ± 4,73 20,6 a ± 1,53 15,2 24,7 a ± 8,33 23,7 a ± 15,6 3,93 Dịch dạ cỏ 6% 18,9 a ± 5,44 18,1 a ± 5,27 4,2 26,3 a ± 6,81 25,8 a ± 7,28 2,01 Đối ứn k n bổ sun p ụ i 27,3a ± 0,64 20,5a ± 2,21 24,9 17,3 a ± 4,51 16,8a ± 4,63 3,06 Các số trung bình mang chữ cái a,b theo hàng,theo mùa khác nhau ở mức ý nghĩa P<0,05 CHƢƠNG IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1. KẾT LUẬN 4.1.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của các mức protein và xơ trong khẩu phần ở các giai đo n nuôi dưỡng khác nhau đến hiệu quả sinh khí sinh h c của chất thải l n th t ở điều kiện in vitro Ảnh hưởng của khẩu phần đến tăng khối lượng và sử dụng thức ăn - Gi i đoạn t 15 -30k : n n tố n iên ứu là á mứ prot in và x tron k u phần k á n u đã k n ó sự k á biệt đến tăn k ối l ợn l ợn ăn vào n n hiệu quả chuyển ó t ứ ăn ủa lợn (P>0,05). - Gi i đoạn t 30 -60 kg: Giảm mứ prot in t tron k u phần đã làm giảm tăn k ối l ợng của lợn và tăn ệ số chuyển ó t ứ ăn P< N n k i iảm mức protein t 16,92% xuốn 78 đã k n ản ởn đến tăn k ối l ợn P> tuy n iên tiếp tục giảm mức protein xuốn 8 đã làm iảm tăn k ối l ợn đồng thời làm tăn ệ số chuyển ó t ứ ăn P< - Gi i đoạn t 6 k đến xuất chuồng: Giảm mứ prot in t tron k u phần t 14,37% xuốn đồng thời bổ sun á xít min t iết yếu đã k n ản ởng đến tăn k ối l ợn và ệ số chuyển ó t ứ ăn P> tuy n iên k i tiếp tục giảm àm l ợng protein xuốn đã làm iảm tăn k ối l ợn và tăn ệ số chuyển ó thứ ăn P< Ảnh hưởng của khẩu phần với các mức protein và xơ khác nhau đến khả năng sinh khí biogas và khí CH4 23 Cả i i đoạn nu i d ỡn k ả năn sin k í ủ ất t ải t lợn ăn k u p ần prot in t ấp và x t ấp đều o kết quả sin k í bio s và CH4 o n k u phần k á P< Năn suất sin k í bio s và CH4 cho kết quả cao nhất ở mức protein thấp (10, 12, 14%) trong kh u phần t n ứng v i i i đoạn nu i d ỡng lần l ợt là 66 6 ; 7 8 và 6 6 L/k S Đối v i àm l ợn x t ấp 6-8% ở i i đoạn nu i d ỡng t n ứn là ; 8 8 và 6 89 L/k S N ìn un ất thải của lợn nu i t ịt ăn k u phần ó mứ x t ấp và mức protein thấp đã o năn suất KSH là o n ất n n sin tr ởng của vật nu i vẫn đạt kết quả tốt. 4.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng giữa chất thải l n th t và nư c đến hiệu quả sinh khí sinh h c của mô hình khí sinh h c vào m a h và m a đông ở điều kiện in vitro và in vivo Tỷ lệ p loãn p n và n là :6 ở điều kiện mù è và : ở điều kiện mù đ n o kết quả tốt về sản l ợn k í sin ọ n n iảm àm l ợng COD, BOD5 đạt o n so v i á tỷ lệ p loãn k á Tỷ lệ p loãn iữa chất thải ăn nu i :6 tron điều kiện mù è àm l ợng BOD đã iảm đi 68 9 òn àm l ợn COD đã iảm đi 7 ; tron k i ở điều kiện mù đ n ở tỷ lệ p loãn : àm l ợng BOD5 đã iảm đi 67 78 òn àm l ợng COD đã iảm đi 6 Mứ độ giảm này đã đạt mứ độ trun bìn ủ quá trìn lên men yếm k í 4.1.3. Ảnh hưởng của việc bổ sung một số chất bổ sung tự nhiên đến hiệu quả sinh khí sinh h c của mô hình biogas vào m a đông và m a h ở điều kiện in vitro và in vivo Tỷ lệ bổ sung 6% dịch dạ cỏ và n c thải s u bio s là tỷ lệ o năn suất sin k í biogas cao n và mứ độ giảm thiểu COD, BOD5 o n so v i á tỷ lệ bổ sun k á cả trong mù è và mù đ n Trong cả mù è và mù đ n bổ sun n c thải bể k í sin ọ 6 đều mang lại hiệu quả ìn sin k í KSH o n và mứ độ giảm thiểu COD, BOD5 o n rõ rệt (P<0,05) so v i bổ sung dịch dạ cỏ (6%). 4.2. ĐỀ NGHỊ Khuyến áo áp dụng kh u phần ăn p ù ợp ó àm l ợn x t ấp 6-8 và prot in thấp 10- n n vẫn đảm bảo vật nu i sin tr ởn tốt K u phần này sẽ tạo ra chất thải ăn nu i xử lý bằn n n ệ k í sin ọ đạt kết quả tốt n Khuyến áo áp dụng tỷ lệ p loãn ất thải hỗn hợp t ăn nu i lợn vào mù đ n là / và mù è là /6 o á n trìn k í sin ọc, nhằm đảm bảo đạt hiệu quả sản sin k í sin ọc tốt và ạn chế n iễm m i tr ờng. Khuyến áo áp dụng việc sử dụng chất bổ sun tự n iên iàu vi sin vật ữu í n n c thải sau biogas v i tỷ lệ bổ sun 6 vào bể k í sin ọ để n n o iệu suất sin k í sin ọ và ạn chế n iễm m i tr ờng. 24 Cần tiếp tụ n iên ứu mở rộng về kh u phần ăn o lợn nu i t ịt, tỷ lệ p loãn p n và n á tỷ lệ bổ sung chất bổ sung tự n iên n n tìm r ất bổ sung tự n iên k á làm đ dạng chất bổ sung cho cá vùn k á n u ủ n c ta. Tài liệu tham khảo Tiếng Việt: 33 tài liệu Tài liệu tham khảo Tiếng Anh: 104 tài liệu NHỮNG CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 1. Lê úy Hằn N uyễn N ọ L n P ạm Hùn C ờn N uyễn ị M i P n rần ị n ảo N uyễn ăn Qu n ị K án n C í C n và Bùi ăn C ín 2017. Ản ởn ủ việ bổ sun một số ất p ụ i tự n iên vào m ìn m p ỏn n n ệ lên m n yếm k í đến năn suất k í sin ọ và mứ độ p n iải ất ữu ở mù è và mù đ n ạp í K o ọ C n n ệ C ăn nu i số 7 :7 – 88. 2. Lê úy Hằn N uyễn N ọ L n P ạm Hùn C ờn N uyễn ị M i P n rần ị n ảo N uyễn ăn Qu n ị K án n Bùi ăn C ín và C í C n 2017. Ản ởn ủ tỷ lệ n uyên liệu nạp p n và n đến năn suất k í sin ọ và mứ độ p n iải ất ữu tron n n ệ k í sin ọ ở điều kiện mù è và mù đ n tron t í n iệm in vitro và in vivo. ạp í K o ọ C n n ệ C ăn nu i số 7 : 89 – 100.
File đính kèm:
- luan_an_nghien_cuu_anh_huong_cua_cac_muc_protein_va_xo_trong.pdf
- 4.LA Tóm Tắt bản PDF English 14.8 đăng webvcn2 -NCS Lê Thúy Hằng.pdf