Nghiên cứu ảnh hưởng Protein, Xơ khẩu phần và Biện pháp nâng cao hiệu quả Biogas từ chất thải lợn

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 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – 2018 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 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC 1. BÙI VĂN CHÍNH 2. VŨ CHÍ CƢƠNG HÀ NỘI – 2018 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN. ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT.

iii DANH MỤC CÁC BẢNG .v DANH MỤC CÁC HÌNH. viii DANH MỤC BIỂU ĐỒ. ix MỞ ĐẦU. TÍNH CẤP THIẾT.

MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI. PHẠM VI NGHIÊN CỨU. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI.

TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU. TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA CHẤT THẢI CHĂN NUÔI LỢN. Chất thải chăn nuôi. Tính chất và đặc điểm chung của chất thải chăn nuôi.

QUÁ TRÌNH LÊN MEN TẠO KHÍ SINH HỌC (BIOGAS). Nguyên lý của quá trình lên men kị khí. Thành phần khí biogas (Khí sinh học). Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh khí methane của bể biogas.

Hiệu suất sinh khí sinh học của chất thải chăn nuôi. Ưu điểm và hạn chế của xử lý chất thải chăn nuôi bằng công nghệ biogas. HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BIOGAS XỬ LÝ CHẤT THẢI TỪ CHĂN NUÔI LỢN TẠI VIỆT NAM 24 1. Hiện trạng ô nhiễm môi trường từ chăn nuôi.

Hiện trạng quản lý chất thải từ chăn nuôi lợn. Ứng dụng công nghệ biogas xử lý chất thải chăn nuôi ở Việt Nam. Các kiểu hầm biogas đang ứng dụng và phát triển ở Việt Nam. ẢNH HƢỞNG CỦA KHẨU PHẦN ĐẾN CHẤT THẢI CỦA LỢN VÀ ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN TẠO KHÍ SINH HỌC.

Ảnh hưởng của khẩu phần đến chất thải và đến quá trình lên men tạo khí sinh học của chất thải lợn thịt. Ảnh hưởng của khẩu phần đến hàm lượng vật chất khô của chất thải lợn thịt 31 1. Ảnh hưởng của khẩu phần dinh dưỡng đến nồng độ NH4+ của chất thải lợn thịt. Ảnh hưởng của khẩu phần đến tỷ lệ C/N (Carbon/Nitơ) của chất thải lợn thịt 33 1.

Ảnh hưởng của khẩu phần đến pH của chất thải lợn và đến quá trình lên men tạo khí sinh học. ẢNH HƢỞNG CỦA TỶ LỆ PHA LOÃNG GIỮA CHẤT THẢI CHĂN NUÔI VÀ NƢỚC ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN TẠO KHÍ SINH HỌC. SỬ DỤNG CÁC CHẤT GIÀU VI SINH VẬT HỮU ÍCH BỔ SUNG VÀO DỊCH LÊN MEN TẠO KHÍ SINH HỌC. Bổ sung dịch dạ cỏ vào bể khí sinh học.

Sử dụng nước xả sau biogas bổ sung vào bể khí sinh học nhằm tăng hiệu quả lên men khí sinh học .40 CHƢƠNG II. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 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. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu.

Phương pháp nghiên cứu. 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 49 2. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu.

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA VIỆC BỔ SUNG MỘT SỐ CHẤT BỔ SUNG TỰ NHIÊN ĐẾN HIỆU QUẢ SINH KHÍ SINH HỌC CỦA MÔ HÌNH BIOGAS VÀO MÙA ĐÔNG VÀ MÙA HÈ Ở ĐIỀU KIỆN IN VITRO VÀ IN VIVO 53 2. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu .53 CHƢƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.

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. Ảnh hưởng của các mức protein thô và xơ thô trong khẩu phần đến khả năng sản xuất của lợn. Ảnh hưởng của các mức protein thô và xơ thô trong khẩu phần đến khối lượng và đặc tính hóa học của chất thải lợn thịt. Thành phần hóa học của chất thải lợn thí nghiệm.

Ảnh hưởng của mức protein trong khẩu phần đến khả năng sinh khí biogas, khí methane của chất thải lợn thịt. Ảnh hưởng của mức xơ trong khẩu phần đến khả năng sinh khí biogas và CH4 của chất thải lợn thịt. Ảnh hưởng của mối tương tác giữa mức protein và xơ trong khẩu phần đến khả năng sinh khí biogas và CH4 của chất thải lợn thịt. 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 68 3.

Kết quả thí nghiệm ở điều kiện phòng thí nghiệm (in vitro). Kết quả thí nghiệm ở điều kiện thực nghiệm (invivo). NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA VIỆC BỔ SUNG MỘT SỐ CHẤT BỔ SUNG TỰ NHIÊN ĐẾN HIỆU QUẢ SINH KHÍ SINH HỌC CỦA MÔ HÌNH BIOGAS VÀO MÙA ĐÔNG VÀ MÙA HÈ Ở ĐIỀU KIỆN IN VITRO VÀ IN VIVO 81 3. Kết quả thí nghiệm ở điều kiện phòng thí nghiệm (in vitro).

Kết quả thí nghiệm ở điều kiện thực nghiệm (invivo) .89 CHƢƠNG IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ. Nội dung nghiên cứu 1: Ảnh hưởng của các mức protein và xơ trong khẩu phần nuôi lợn thịt ở các giai đoạn nuôi dưỡng khác nhau đến quá trình lên men và sinh khí CH4 của chất thải. Nội dung nghiên cứu 2: Ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng giữa chất thải lợn thịt và nước đến năng suất sinh khí của mô hình biogas trong điều kiện mùa hè và mùa đông ở điều kiện in vitro và in vivo.

Nội dung nghiên cứu 3: Ảnh hưởng của việc bổ sung một số chất bổ sung tự nhiên đến hiệu quả sinh khí sinh học của mô hình biogas vào mùa đông và mùa hè ở điều kiện in vitro và in vivo. 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO .116 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong Luận án này là trung thực, khách quan và chưa được ai bảo vệ ở bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận án này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án này đều đã được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày 18 tháng 6 năm 2018 Tác giả luận án Lê Thúy Hằng i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu đề tài và hoàn thành Luận án vừa qua, tôi đã nhận được sự giảng dạy, hướng dẫn và chỉ bảo của các thầy cô. Đồng thời, tôi cũng đã nhận được sự giúp đỡ, động viên của bố mẹ, anh chị, chồng con, gia đình, bạn bè và đồng nghiệp. Nhân dịp hoàn thành Luận án này, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng, sự biết ơn sâu sắc tới các thầy hướng dẫn khoa học gồm PGS. Bùi Văn Chính và GS.

Hai thầy đã dành nhiều công sức, thời gian hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu thực hiện đề tài và hoàn thành Luận án. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Viện Chăn nuôi, các thầy cô giáo, cán bộ viên chức của phòng Đào tạo và Thông tin, Phòng phân thức ăn và sản phẩm chăn nuôi đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu thực hiện đề tài và hoàn thành Luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn tới GS. Sommer - Giám đốc dự án SUSANE “Tối ưu hóa sản xuất khí sinh học thân thiện với môi trường từ phân gia súc nhằm giảm thiểu khí phát thải gây hiệu ứng nhà kính - SUSANE II” và GS.

Vũ Chí Cương - chủ nhiệm đề tài “Nghiên cứu ứng dụng các giải pháp khoa học công nghệ trong chăn nuôi lợn công nghiệp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường, 2011- 2014” đã cho phép tôi tham gia thực hiện, được sử dụng các kết quả của đề tài và nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu hoàn thành Luận án. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp Bộ môn Môi trường chăn nuôi – Viện Chăn nuôi hiện đang công tác trong và ngoài nước đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Và tôi xin chân thành cảm ơn tới gia đình, bố mẹ, chồng con, các anh em, bạn bè, đồng nghiệp trong và ngoài Viện đã giúp đỡ, động viên, khuyến khích và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án này! Hà Nội, ngày 18 tháng 6 năm 2018 Tác giả luận án Lê Thúy Hằng ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tên tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt Biochemical oxygen Nhu cầu ôxy sinh hóa hay nhu cầu BOD5 demand ôxy sinh học C Cacbon Các bon COD Chemical oxygen demand Nhu cầu oxy hóa học CH4 methane Mê tan CP Crude protein Protein thô CF Crude fiber Xơ thô CT Công thức DM Dry matter Chất khô eqCO2 CO2 equavelent Đương lượng CO2 EU European Union Liên minh châu Âu g gam Gam (đơn vị đo khối lượng) GE Gross energy Năng lượng thô GĐ Giai đoạn GHG Green house gases Khí nhà kính H2S Hydro sulfua Khí hydro sulfua Nhựa tổng hợp, PE tỷ trọng cao, độ HDPE High Density PolyEthylene dẻo và bền nhiệt cao vượt trội.