Metodologia Kontakt
Obora wolnostanowiskowa z rusztową podłogą, przez którą odpływa gnojowica bydlęca, i krowy przy korytarzu paszowym.

Badania BMPOdchody zwierzęce (gnojowica, obornik, pomiot)

Gnojowica bydlęca — BMP: 14 badań, średnia ważona 236 m³ CH₄/t s.m.o.

Gnojowica bydlęca to podstawowy, buforujący substrat biogazowni rolniczych; ma niski potencjał jednostkowy, ale stabilizuje proces i dostarcza inokulum.

ocena: bardzo dobryCH₄ ≈ 54 % (szacunek)

Opublikowano Zaktualizowano 3 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Fot. Ulita / Wikimedia Commons, licencja CC BY-SA 3.0, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie

Średnia ważona
236m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres
156–481m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy
14badań
Publikacje
5źródeł
Temperatury
30 °C, 35 °C, 36 °C, 38 °Ctestu

Metan w biogazie

Średnia zawartość metanu · ≈ 5,4 kWh/m³ biogazu

szacunek z typu substratu W zebranych badaniach brak pomiaru. Przedział wynika z przybliżonego składu (białko z azotu ogólnego (N 2,2 % s.m. × 6,25; w odchodach część N to azot amonowy)) i wydajności grup związków wg FNR.

Jak liczymy i co oznaczają strefy

Ocena dla biogazowni

bardzo dobry — ocena redakcji dla biogazowniWarto go przyjąć nawet za darmo lub z dopłatą dla oddającego

Potencjał na tonę masy świeżej niski (14 m³ CH₄/t); stabilizuje proces (wysoka zasadowość, dostarcza mikroelementów). Koszty obsługi: piasek, kamienie, skorupy.

korekta redakcji wynik algorytmu: dobry; Rola rozcieńczalnika i bufora bazowego wsadu (praktyka eksploatacyjna operatora biogazowni): gnojowica jest bardzo dobrą bazą wsadu i rozcieńczalnikiem, o ile nie zawiera pozostałości antybiotyków ani środków chemicznych (dezynfekcja, detergenty). Algorytm ocenia ją nisko, bo liczy tylko potencjał na tonę masy świeżej.

Dlaczego? Czynniki oceny

Potencjał na tonę 0

  • ±0potencjał 14 m³ CH₄/t masy świeżej (BMP 236 × s.m. 7,8 % × s.m.o. 78,1 %)

Stabilność procesu +2

  • +1,5wysoka zasadowość — stabilizuje pH mieszanki
  • +0,5dostarcza mikroelementów (Co, Ni, Se, Fe)

Obsługa i koszty −0,5

  • −0,5piasek, kamienie, skorupy — osad w komorze

Suma punktów: 1,5 · progi: ≥ 2,5 bardzo dobry, ≥ 1 dobry, poniżej — neutralny; negatywny przy skumulowanym ryzyku procesu.

Ocena redakcji wg metodyki · pewność oceny: wysoka · bez cen rynkowych

Dodaj do kalkulatora kofermentacji Dane CSV

Krzywe BMP z 14 badań

Średnia ważona Pojedyncze rekordy

Krzywe BMP: Gnojowica bydlęcaSkumulowana produkcja metanu w czasie dla 14 rekordów oraz średnia ważona 236 m³ CH₄/t s.m.o.. 14 krzywych to przebiegi modelowe (kinetyka I rzędu).0200400600051015202530czas [d]m³ CH₄/t s.m.o.Lallement i in. (2023) · 1: 224 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Lallement i in. (2023) · 2: 291 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Lallement i in. (2023) · 3: 481 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Luna-delRisco i in. (2011) · 1: 196 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Luna-delRisco i in. (2011) · 2: 238 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Luna-delRisco i in. (2011) · 3: 280 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Luste i Luostarinen (2011): 210 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Vedrenne i in. (2008) · 1: 190 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Vedrenne i in. (2008) · 2: 210 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Vedrenne i in. (2008) · 3: 228 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Vedrenne i in. (2008) · 4: 230 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Vedrenne i in. (2008) · 5: 233 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Vedrenne i in. (2008) · 6: 385 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Pham i in. (2013): 156 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)średnia236

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 (236); kropki oznaczają wartości końcowe podane w publikacjach. Wskaż wykres, aby odczytać wartości; kliknij pozycję legendy, aby ukryć lub pokazać rekord.

  • Pokaż pozostałe rekordy w legendzie (2)

Rekordy i źródła

Pobierz CSV
ŹródłoBMP
m³ CH₄/t s.m.o.		TemperaturaPróbkaKrzywa
Lallement i in. (2023) · 1 DOI22438 °C · mezofilowy(oryg.: „cattle slurry”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Lallement i in. (2023) · 2 DOI29138 °C · mezofilowy(oryg.: „cattle slurry”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Lallement i in. (2023) · 3 DOI48138 °C · mezofilowy(oryg.: „cattle slurry”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Luna-delRisco i in. (2011) · 119636 °C · mezofilowy(oryg.: „cattle slurry”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Luna-delRisco i in. (2011) · 223836 °C · mezofilowy(oryg.: „cattle slurry”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Luna-delRisco i in. (2011) · 328036 °C · mezofilowy(oryg.: „cattle slurry”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Luste i Luostarinen (2011) DOI21035 °C · mezofilowygnojowica bydła mlecznego (oryg.: „slurry”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Vedrenne i in. (2008) · 1 DOI19030 °C · mezofilowy(oryg.: „cow slurry”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Vedrenne i in. (2008) · 2 DOI21030 °C · mezofilowy(oryg.: „cow slurry”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Vedrenne i in. (2008) · 3 DOI22830 °C · mezofilowy(oryg.: „cow slurry”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Vedrenne i in. (2008) · 4 DOI23030 °C · mezofilowy(oryg.: „cow slurry”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Vedrenne i in. (2008) · 5 DOI23330 °C · mezofilowy(oryg.: „cow slurry”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Vedrenne i in. (2008) · 6 DOI38530 °C · mezofilowygnojowica cieląt (oryg.: „calve slurry”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Pham i in. (2013) DOI15635 °C · mezofilowyDania, metoda VDI 4630 (oryg.: „Cow manure (VDI 4630)”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona236średnia arytmetyczna 254, SD 85

Typowy skład

Sucha masa (s.m.)
7,8% (zakres 4,7–26,3)
Sucha masa organiczna (s.m.o.)
78,1 % s.m. (zakres 74–92)
Azot
2,2 % s.m.
Stosunek C/N
16,3

Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: MY-D); sucha masa: 5 oznaczeń, sucha masa organiczna: 4 oznaczenia. C/N obliczono jako iloraz zawartości C i N (% s.m.) z tego samego źródła.

Źródła: Lallement i in. (2023); Luna-delRisco i in. (2011); Luste i in. (2011).

Skład surowca zmienia się między partiami — do obliczeń instalacji użyj analizy własnej próbki. Wartości typowe kalkulator wstawia automatycznie.

Właściwości procesowe

  • wysoka zasadowość (bufor)
  • rozcieńcza wsad (mała s.m.)
  • źródło mikroelementów
  • piasek i osady
  • klasyfikacja redakcji

Zalety

  • Potencjał metanowy w zbiorze BMP Substraty.pl: średnia ważona 236.3 m³ CH₄/t s.m.o. (SD 85.3; 14 rekordów, 5 źródeł).
  • Stabilizuje pH i dostarcza mikroflory oraz mikroelementów - standardowa baza kofermentacji (Weiland 2010; Hagos i in. 2017).
  • Rozcieńcza substraty o wysokim ładunku (tłuszcze, białko) i obniża stężenie inhibitorów (Hagos i in. 2017).
  • z praktyki gnojowica bydlęca, tak jak świńska, jest bardzo dobrym rozcieńczalnikiem i bazą wsadu, o ile jest bez pozostałości antybiotyków i środków chemicznych (dezynfekcja, detergenty) (dane eksploatacyjne, nie wynik badań BMP).

Wady i ryzyka

  • Niska s.m. - duża objętość na jednostkę energii (Weiland 2010).
  • Piasek z legowisk osadza się w zbiornikach (Weiland 2010).
  • z praktyki ryzyko dotyczy pozostałości antybiotyków, leków i środków chemicznych (dezynfekcja, detergenty), a nie samej gnojowicy bydlęcej.

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

Dawkowanie

Brak ograniczenia udziału; stanowi bazę wsadu. Przy zwiększaniu udziału substratów łatwo rozkładalnych utrzymać udział gnojowicy jako bufor.

Wymagania praktyczne

  • UPPZ kat. 2 (art. 9 rozp. 1069/2009): obornik, gnojowica i treść przewodu pokarmowego mogą być fermentowane bez wcześniejszej sterylizacji, jeśli organ nie uzna ryzyka rozprzestrzeniania poważnej choroby zakaźnej (art. 13 lit. e ppkt ii); wtedy obowiązuje min. 70 °C przez min. 60 min (rozp. 142/2011, zał. V rozdz. III sekcja 1), a gdy są jedynym materiałem pochodzenia zwierzęcego w instalacji, organ może zatwierdzić inne wymogi (sekcja 2 pkt 3).
  • Przewidzieć usuwanie piasku i ciężkich zanieczyszczeń: piasek bywa mocno związany z materią organiczną i uwalnia się dopiero w komorze, a osady zmniejszają jej pojemność użytkową, więc potrzebny jest zgarniacz lub spust denny (FNR 2010, rozdz. 3).
  • z praktyki przed przyjęciem partii potwierdzić u dostawcy brak antybiotyków i środków chemicznych (dezynfekcja, detergenty).

Punkty oznaczone „z praktyki” to doświadczenie operatora biogazowni (dane eksploatacyjne), a nie wyniki badań BMP — nie wchodzą do średniej BMP ani do jej statystyk.

Źródła danych procesowych

  1. Pitk i in. (2014). Mesophilic co-digestion of dairy manure and lipid rich solid slaughterhouse wastes. Bioresour. Technol.
  2. Kavacik, Topaloglu (2010). Biogas production from co-digestion of a mixture of cheese whey and dairy manure. Biomass Bioenergy
  3. Hagos i in. (2017). Anaerobic co-digestion process for biogas production: progress, challenges and perspectives. Renew. Sustain. Energy Rev.
  4. Weiland (2010). Biogas production: current state and perspectives. Appl. Microbiol. Biotechnol.
  5. Rozporządzenie (WE) nr 1069/2009 określające przepisy sanitarne dotyczące produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego (art. 9, 10, 12–14, 24)
  6. Rozporządzenie Komisji (UE) nr 142/2011 wykonujące rozporządzenie (WE) nr 1069/2009 (zał. IV rozdz. III, zał. V rozdz. I i III)
  7. FNR (2010). Guía sobre el Biogás – Desde la producción hasta el uso (hiszp. wydanie „Leitfaden Biogas”, GIZ 2013)
  8. Praktyka eksploatacyjna — redakcja Substraty.pl (2026): doświadczenie operatora biogazowni (dane eksploatacyjne, nie wynik badań BMP; bez adresu publikacji)

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Gnojowica bydlęca to mieszanina kału, moczu i wody technologicznej z obór bezściółkowych lub z małą ilością ściółki. Powstaje w gospodarstwach mlecznych i opasowych, a w Polsce produkcja bydła jest powszechna, więc to jedna z najdostępniejszych biomas dla biogazowni rolniczych. W zbiorze są próbki gnojowicy bydlęcej z kilku prac, głównie badane w temperaturze mezofilowej.

Właściwości istotne dla fermentacji

Sucha masa gnojowicy bydlęcej jest zwykle niewielka, rzędu kilku procent, a substancja organiczna jest już wcześniej częściowo rozłożona w żwaczu, więc zawiera dużo trudno rozkładalnej lignocelulozy. Potencjał jednostkowy jest niski w porównaniu z kiszonką czy odpadami spożywczymi. Zaletą jest wysoka pojemność buforowa, zawartość azotu amonowego i pierwiastków śladowych oraz bogata mikroflora, która stabilizuje proces. Stężenie amoniaku bywa umiarkowane i rzadko powoduje inhibicję w standardowych dawkach. Zanieczyszczenia obejmują piasek z legowisk i pozostałości ściółki, które mogą osadzać się w zbiornikach.

Jak czytać rozrzut wyników

Rozrzut wyników jest szeroki, bo gnojowica to materiał z żywego systemu: wpływają na nią dawka paszy, udział kiszonki i koncentratów, wydajność mleczna, wiek zwierząt, rodzaj i ilość ściółki oraz wody technologicznej. Znaczenie ma też świeżość i czas składowania: długo przechowywana gnojowica traci część łatwo dostępnej materii organicznej (w postaci emisji metanu w zbiorniku). Dochodzą różnice metodyczne: temperatura, inokulum, stosunek substratu do inokulum i długość testu.

W praktyce biogazowni

Gnojowica pełni rolę substratu bazowego i rozcieńczalnika w mieszaninach z substratami o wysokiej suchej masie. Ze względu na niską koncentrację energii transport na duże odległości jest nieopłacalny, więc instalacje korzystają z lokalnych zasobów. Gnojowica w gospodarstwie jest nawozem naturalnym, a jej stosowanie reguluje prawo dotyczące nawożenia i ochrony wód przed azotanami. W kontekście przepisów o ubocznych produktach zwierzęcych jest materiałem kategorii 2, który może być używany w biogazowni na warunkach określonych w rozporządzeniach UE i krajowych.

Dla porównania z materiałami roślinnymi gnojowica jest surowcem tanim i dostępnym przez cały rok, co tłumaczy jej stałą obecność w miksach, mimo niskiej wydajności. Jej udział w masie wsadu bywa duży, ale w bilansie energetycznym jest zwykle mniejszy.

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 = 0,393 d−1 (mediana z: stałe k podane w źródłach: Nogueira i in. (2026): 1× (mediana 0.393 d⁻¹)).

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

Pełna metodyka i zasady korekt

Wyniki po obróbce wstępnej (2) — poza średnią
ŹródłoBMP
m³ CH₄/t s.m.o.		ObróbkaPróbka
Luste i Luostarinen (2011)250physical(oryg.: „slurry”)
Luste i Luostarinen (2011)280unspecified(oryg.: „slurry”)

Bibliografia

  1. Lallement, A.; Peyrelasse, C.; Lagnet, C.; Barakat, A.; Schraauwers, B.; Maunas, S.; Monlau, F. (2023). A Detailed Database of the Chemical Properties and Methane Potential of Biomasses Covering a Large Range of Common Agricultural Biogas Plant Feedstocks. Waste 1(1), 195–227. DOI: 10.3390/waste1010014 DOI
  2. Luna-delRisco, M.; Normak, A.; Orupõld, K. (2011). Biochemical methane potential of different organic wastes and energy crops from Estonia. Agronomy Research 9(1–2), 331–342. https://www.semanticscholar.org/paper/25cf2d7bba4758136830a9a02caf3ecd997173bb źródło
  3. Luste, S.; Luostarinen, S. (2011). Enhanced methane production from ultrasound pre-treated and hygienized dairy cattle slurry. Waste Management 31(9-10), 2174–2179. DOI: 10.1016/j.wasman.2011.04.012 DOI
  4. Vedrenne, F.; Béline, F.; Dabert, P.; Bernet, N. (2008). The effect of incubation conditions on the laboratory measurement of the methane producing capacity of livestock wastes. Bioresource Technology 99(1), 146–155. DOI: 10.1016/j.biortech.2006.11.043 DOI
  5. Pham, C.H.; Triolo, J.M.; Cu, T.T.T.; Pedersen, L.; Sommer, S.G. (2013). Validation and Recommendation of Methods to Measure Biogas Production Potential of Animal Manure. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences 26(6), 864–873. DOI: 10.5713/ajas.2012.12623 DOI

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.

Inne substraty z grupy „Odchody zwierzęce (gnojowica, obornik, pomiot)”