TIỀM NĂNG KHAI THÁC KHÍ METAN TỪ MỘT SỐ NGUỒN RÁC HỮU CƠ Ở VIỆT NAM
Từ khóa
DOI:
https://doi.org/10.31817/tckhnnvn.2026.24.9.02Tóm tắt
Nghiên cứu đánh giá đặc tính hóa lý và tiềm năng sinh metan (BMP) từ bốn nguồn phụ phẩm hữu cơ: thức ăn thừa, phân lợn, phân gà và phụ phẩm thực vật thông qua quá trình lên men kỵ khí mẻ trong 42 ngày. Thí nghiệm được thực hiện trên hệ thống BMP quy mô phòng thí nghiệm. Các chỉ tiêu đánh giá được tính toán dựa trên nhu cầu oxy hóa học (COD) và hiệu suất sinh nhiệt điện. Kết quả cho thấy, thức ăn thừa là cơ chất tối ưu nhất với lượng CH4 tích lũy cao nhất (21.482NmL) và BMP đạt 638,5NmL CH4/g VS. Phụ phẩm thực vật có BMP đạt 513,5NmL CH4/g VS nhưng tỷ lệ chuyển hóa COD thấp (7,01%) (bằng một nửa so với thức ăn thừa) do chứa hàm lượng cacbon cao hơn. Phân gà có hàm lượng chất rắn cao nhất, trong khi BMP đạt 346NmL CH4/g VS. Phân lợn có chỉ số BMP thấp nhất nhưng chất lượng khí CH4 vượt trội, đạt 72,16% nhờ hàm lượng lipid cao. Hiệu suất sinh điện và nhiệt của các loại nguyên liệu giảm dần từ thức ăn thừa > phân gà > phụ phẩm thực vật > phân lợn. Nghiên cứu khẳng định tiềm năng và chất lượng khí metan phụ thuộc chặt chẽ vào nguyên liệu đầu vào, là cơ sở cho việc sử dụng các nguyên liệu này cho sản xuất khí sinh học và phát điện ở Việt Nam.Lượt tải
Tài liệu tham khảo
Abera G.B., Andersen T.O., Solli L., Horn S.J. & Feng L. (2025). Impact of hydrogen sulphide on biomethanation and the potential mechanisms of mitigation. Biomass and Bioenergy. 201: 108051. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2025.108051
Alhraishawi A. & Aslan Ş. (2022). Effect of Lipid Content on Anaerobic Digestion Process and Microbial Community: Review Study. European Scientific Journal Esj. 8. https://doi.org/10.19044/esipreprint.8.2022.p197
Ayele D.T., Kassa Y., Biru B., Aregahagne S., Jember K., Fentie T. & Ayele H.S. (2025). Evaluating the nutrient content and heavy metal safety of water hyacinth-based compost: A sustainable solution for chemical fertilizer reduction and nutrient recycling in agriculture. Scientific African. 30: e02985. https://doi.org/10.1016/j.sciaf.2025.e02985.
Browne J.D., Allen E. & Murphy J.D. (2013). Assessing the variability of biometan production from food waste in batch and continuous operation. Applied Energy. 102: 307-314. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.04.097
Chuenchart W., Logan M., Leelayouthayotin C. & Visvanathan C. (2020). Enhancement of food waste thermophilic anaerobic digestion through synergistic effect with chicken manure. Biomass and Bioenergy. 136: 105541. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2020.105541.
Hamza R.A., Zaghloul M.S., Iorhemen O.T., Sheng Z. & Tay J.H. (2019). Optimization of organics to nutrients (COD:N:P) ratio for aerobic granular sludge treating high-strength organic wastewater. Science of The Total Environment. 650: 3168-3179. doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.10.026.
Havukainen J., Zavarauskas K., Denafas G., Luoranen M., Kahiluoto H., Kuisma M. & Horttanainen M. (2012). Potential of energy and nutrient recovery from biodegradable waste by co-treatment in Lithuania. Waste Management & Research: The Journal of the International Solid Wastes and Public Cleansing Association, ISWA. 30(2): 181-189. https://doi.org/10.1177/0734242X11427945.
IEA. (2020). Outlook for biogas and biomethane: Prospects for organic growth. IEA. Retrieved from https://www.iea.org/reports/outlook-for-biogas-and-biomethane-prospects-for-organic-growth on Mar 20, 2026.
Jameel M.K., Mustafa M.A., Ahmed H., Mohammed A.R.M.I., Ghazy H., Shakir M. & Kianfar E. (2024). Biogas: Production, properties, applications, economic and challenges: A review. Results in Chemistry. 7: 101549. https://doi.org/10.1016/j.rechem.2024.101549.
Jiang H., Wang S., Li B., Feng L., Zhai L., Zhou H. & Pan J. (2022). Anaerobic digestion of organic fraction of municipal solid waste using a novel two-stage solid-liquid system. Journal of Cleaner Production. 370: 133521. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.133521.
Kalamaras S.D., Vitoulis G., Christou M.L., Sfetsas T., Tziakas S., Fragos V., Samaras P., & Kotsopoulos T.A. (2021). The Effect of Ammonia Toxicity on Methane Production of a Full-Scale Biogas Plant-An Estimation Method. Energies. 14(16): 5031. https://doi.org/10.3390/en14165031
Kaur K. & Phutela K. (2016). Enhancement of paddy straw biogas production through chemical pretreatment. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 92: 178-184. https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.01.083
Kulichkova G.I., Ivanova T.S., Köttner M., Volodko O.I., Spivak S.I., Tsygankov S.P. & Blume Y.B. (2020). Plant Feedstocks and their Biogas Production Potentials. The Open Agriculture Journal. 14(1): 219-234. https://doi.org/10.2174/1874331502014010219.
Li S., Wang S., Wang X., Wang Z., Li S., Yang S. & Ying H. (2026). Carbon-based Materials in Anaerobic Digestion for Metan Production: Unraveling the Multi-faceted Mechanisms and Shaping Future Perspectives. Sustainable Energy & Fuels. https://doi.org/10.1039/d5se01690h
Nguyen H.H., Heaven S. & Banks C. (2014). Energy potential from the anaerobic digestion of food waste in municipal solid waste stream of urban areas in Vietnam. International Journal of Energy and Environmental Engineering. 5(4): 365-374. https://doi.org/10.1007/s40095-014-0133-1.
Nguyễn Phương Thảo & Nguyễn Việt Anh (2014). Xử lý phân bùn bể tự hoại bằng phương pháp phân hủy kỵ khí, thu hồi biogas. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, Đại học Xây dựng Hà Nội. 8(3): 34-39.
Quang Trung Đỗ, Văn Hưởng Đoàn, Duy Cam Bùi, Thị Nhâm Nguyễn, Quang Minh Nguyễn & Xuân Quang Chu (2019). Nghiên cứu quá trình phân hủy kỵ khí chất thải chăn nuôi lợn và rác hữu cơ trong sinh hoạt nông thôn để sinh khí metan và phân hữu cơ. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam. 61(1): 16-19.
Roubík H., Chubur V., Chernysh Y., Jelínek M., Phung L.D., Dung D.V., Duong N.V. & Banout J. (2025). Digestate from small‐scale biogas plants in central Vietnam produced under mesophilic conditions: friend or foe for local farmers?. Biofuels Bioproducts and Biorefining. 19(3): 864-881. https://doi.org/10.1002/bbb.2745.
Tauber J., Parravicini V., Svardal K. & Krampe J. (2019). Quantifying methane emissions from anaerobic digesters. Water Science and Technology. 80(9): 1654-1661. https://doi.org/10.2166/wst.2019.415.
Wang X., Yang G., Feng Y., Ren G. & Han X. (2012). Optimizing feeding composition and carbon-nitrogen ratios for improve metan yield during anaerobic co-digestion of dairy, chicken manure and wheat straw. Bioresource Technology, 120, 78-83. doi.org/10.1016/j.biortech.2012.06.058.
Xue S., Wang Y., Lyu X., Zhao N., Song J., Wang X. & Yang G. (2020). Interactive effects of carbohydrate, lipid, protein composition and carbon/nitrogen ratio on biogas production of different food wastes. Bioresource Technology. 312: 123566. doi.org/10.1016/j.biortech.2020.123566.
Yasim N.S. & Buyong F. (2023). Comparative of experimental and theoretical biochemical methane potential generated by municipal solid waste. Environmental Advances. 11: 100345. https://doi.org/10.1016/j.envadv.2023.100345
Yoon Y.-M., Kim S.-H., Shin K.-S. & Kim C.-H. (2014). Effects of Substrate to Inoculum Ratio on the Biochemical Methane Potential of Piggery Slaughterhouse Wastes. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences. 27(4): 600-607. https://doi.org/10.5713/ajas.2013.13537
