Gęsty łan bobiku (Vicia faba) z sinozielonymi liśćmi i zawiązującymi się strąkami na polu uprawnym.

Badania BMPTrawy, zielonki i rośliny pastewnejedno badanie (2 próby)

Bobik – cała roślina — BMP: 2 badania, średnia ważona 296 m³ CH₄/t s.m.o.

Bobik jako cała roślina to zielonka lub kiszonka z rośliny bobowatej o wyższej zawartości białka niż trawy. W zestawieniu opisany pilotażami z Finlandii.

CH₄ ≈ 52 % (szacunek)

Opublikowano Zaktualizowano 3 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Fot. Schlaghecken Josef / Wikimedia Commons, licencja CC BY-SA 4.0, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie

Średnia ważona
296m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres
272–320m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy
2jedno badanie (2 próby)
Publikacje
1źródło
Temperatury
37 °Ctestu

Metan w biogazie

Średnia zawartość metanu · ≈ 5,2 kWh/m³ biogazu

szacunek z typu substratu W zebranych badaniach brak pomiaru. Przedział wynika z przybliżonego składu (przewaga węglowodanów (brak cech białka i tłuszczu)) i wydajności grup związków wg FNR.

Jak liczymy i co oznaczają strefy

Ocena dla biogazowni

brak oceny — ocena redakcji dla biogazowni

Brak oceny: brak suchej masy lub suchej masy organicznej w danych. Ocenę liczymy, gdy znamy suchą masę i suchą masę organiczną materiału.

Ocena redakcji wg metodyki

Dodaj do kalkulatora kofermentacji Dane CSV

Krzywe BMP z 2 badań

Średnia ważona Pojedyncze rekordy

Krzywe BMP: Bobik – cała roślinaSkumulowana produkcja metanu w czasie dla 2 rekordów oraz średnia ważona 296 m³ CH₄/t s.m.o.. 2 krzywych to przebiegi modelowe (kinetyka I rzędu).01002003004000510152025303540czas [d]m³ CH₄/t s.m.o.Pyykkönen i in. (2023) · 1: 272 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Pyykkönen i in. (2023) · 2: 320 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)średnia296

Linie przerywane to przebieg modelowy (kinetyka I rzędu, B(t) = B₀·(1 − e−kt)); z publikacji pochodzi punkt końcowy. Wszystkie krzywe są modelowe.

Skumulowana produkcja metanu w czasie testu [m³ CH₄/t s.m.o.]. Gruba linia to średnia ważona wszystkich rekordów (296); kropki oznaczają wartości końcowe podane w publikacjach. Wskaż wykres, aby odczytać wartości; kliknij pozycję legendy, aby ukryć lub pokazać rekord.

Rekordy i źródła

Pobierz CSV
ŹródłoBMP
m³ CH₄/t s.m.o.
TemperaturaPróbkaKrzywa
Pyykkönen i in. (2023) · 1 DOI27237 °C · mezofilowypilot I (oryg.: „Whole crop fava bean (FB), pilot I”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Pyykkönen i in. (2023) · 2 DOI32037 °C · mezofilowypilot II (oryg.: „Whole crop fava bean (FB), pilot II”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona296średnia arytmetyczna 296, SD 34

Właściwości procesowe

  • sezonowy
  • włóknisty
  • wysoka sucha masa
  • klasyfikacja redakcji

Zalety

  • Potencjał metanowy w bazie: średnia ważona 296 m³ CH₄/t s.m.o. (mediana 296; zakres 272–320; 2 rekordów z 1 źródeł).
  • W suchej fermentacji w reaktorach z ługowaniem (leach-bed) mieszanka całej rośliny bobiku z obornikiem końskim osiągnęła 94% i 116% potencjału metanowego substratów stałych w skali pilotowej (Pyykkönen 2023).

Wady i ryzyka

  • Monofermentacja bobiku dała w tej samej pracy tylko 57–59% potencjału metanowego — bobik wymaga współsubstratu (Pyykkönen 2023).
  • Przy składowaniu pofermentu w pryzmie pod plandeką latem odnotowano wysokie straty azotu (Pyykkönen 2023).

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

  • dobrze łączyć

    Obornik koński

    W reaktorach leach-bed mieszanka bobiku z obornikiem końskim osiągnęła 94–116% potencjału, a sam bobik tylko 57–59% (Pyykkönen 2023).[1]

Dawkowanie

Źródło nie podaje maksymalnego udziału. Pyykkönen 2023 testował mieszankę bobiku z obornikiem końskim w reaktorach leach-bed (czas 133 dni) — proporcje w pełnym tekście pracy.

Wymagania praktyczne

  • Dłuższy czas retencji — w reaktorach leach-bed fermentacja trwała ok. 133 dni (Pyykkönen i in. 2023).
  • Poferment składować tak, by ograniczyć straty azotu — w skali farmy przy składowaniu pod plandeką latem odnotowano wysokie straty N (Pyykkönen i in. 2023).

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Bobik (Vicia faba) to roślina bobowata uprawiana w Polsce głównie na nasiona paszowe. W badaniach nad biogazem rozważa się zbiór całej rośliny jako zielonki lub kiszonki, co wpisuje się w ideę dywersyfikacji upraw energetycznych. Zestawienie obejmuje kilka rekordów z jednej fińskiej publikacji, oznaczone jako pilot I i pilot II.

Właściwości istotne dla fermentacji

Rośliny bobowate mają zwykle wyższą zawartość białka niż trawy, co obniża stosunek C do N i poprawia równowagę składników odżywczych w mieszance z materiałem ubogim w azot, na przykład ze słomą. Rozkład białka uwalnia jednak amoniak, więc przy dużym udziale bobowatych trzeba kontrolować jego stężenie. Zawartość włókna zależy od fazy rozwojowej: w miarę dojrzewania rośnie udział struktur zdrewniałych i obniża się strawność. Zakiszanie bobowatych jest trudniejsze niż traw z powodu większej pojemności buforowej i niższej zawartości cukrów, dlatego stosuje się dodatki lub przewiędnięcie.

Jak czytać rozrzut wyników

Rekordy z jednej pracy opisują różne pilotaże, więc różnią się warunkami przeprowadzenia doświadczenia, a nie jedynie materiałem. W rzeczywistości na wynik wpływają odmiana bobiku, faza rozwojowa w chwili zbioru (kwitnienie, zawiązywanie strąków, dojrzałość), udział strąków i nasion, forma materiału (świeży, kiszonka, suszony) oraz warunki uprawy. Dochodzą różnice w rozdrobnieniu próbki, inokulum i stosunku substratu do inokulum.

W praktyce biogazowni

Bobik w biogazowni jest roślinnym uzupełnieniem, a nie substratem podstawowym: jego opłacalność zależy od plonu zielonej masy i konkurencji z innymi wykorzystaniami, na przykład pasz białkowych. Do magazynowania nadaje się kiszonka, najlepiej w mieszance z roślinami o wyższej zawartości cukrów. W dawce trzeba uwzględnić możliwy wzrost amoniaku i dopasować go do pozostałych substratów. Ponieważ dane opierają się na jednej publikacji, przed wprowadzeniem do miksu warto wykonać test BMP własnej partii. Ze względu na to, że bobik uprawia się głównie na nasiona, a nie na zielonkę, w praktyce rzadko będzie dostępny w dużych ilościach. Jego rola polega raczej na urozmaiceniu płodozmianu niż na zastąpieniu głównych substratów energetycznych.

Metodyka w skrócie

BMP to ilość metanu uzyskana z suchej masy organicznej (s.m.o., ang. VS) w teście okresowym, podawana w m³ CH₄ na tonę s.m.o. (liczbowo tyle samo co NmL CH₄/g VS w publikacjach) i przeliczona na warunki normalne (0 °C, 101,325 kPa). Średnia ważona daje każdej publikacji łączną wagę 1, dzieloną po równo między jej wyniki dla danego substratu — praca z dwudziestoma odmianami nie przeważa pracy z jedną próbką. W programach międzylaboratoryjnych jednostką jest laboratorium (łączna waga 1), a w jego obrębie waga testu rośnie z liczbą butelek (powtórzeń). Wyniki po obróbce wstępnej (np. termicznej, chemicznej, enzymatycznej) pokazujemy osobno i nie wliczamy ich do średniej.

Linie ciągłe to krzywe zmierzone w testach. Gdy publikacja podaje tylko wynik końcowy, rysujemy przebieg modelowy kinetyki pierwszego rzędu, B(t) = B₀·(1 − e−kt): z publikacji pochodzi wyłącznie punkt końcowy, a kształt krzywej służy jedynie wizualizacji — nie odczytuj z niego produkcji w konkretnym dniu. Dla tego substratu przyjęto k = 0,091 d−1 (brak danych kinetycznych dla grupy – przyjęto medianę wszystkich dostępnych stałych k (93 wartości) = 0.091 d⁻¹).

Statystyki opisują rozrzut opublikowanych wyników — to zestawienie opisowe, a nie metaanaliza ani gwarancja uzysku w instalacji.

Pełna metodyka i zasady korekt

Bibliografia

  1. Pyykkönen, V.; Winquist, E.; Seppänen, A.M.; Vainio, M.; Virkkunen, E.; Koppelmäki, K.; Rasi, S. (2023). Anaerobic Digestion of Solid Agricultural Biomass in Leach-Bed Reactors. Bioengineering 10(4), 433. DOI: 10.3390/bioengineering10040433 DOI

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.