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

Jarmuż pastewny (kapusta pastewna) — BMP: 2 badania, średnia ważona 315 m³ CH₄/t s.m.o.

Jarmuż pastewny (kapusta pastewna) to wysokoplonująca roślina kapustowata, rozważana jako biomasa energetyczna. Zestawienie obejmuje kilka rekordów z jednej fińskiej pracy.

CH₄ ≈ 52 % (szacunek)

Opublikowano 10 września 2022Zaktualizowano 29 października 20263 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Ilustracja: Substraty.pl (AI, Google Gemini)

Średnia ważona: 315m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres: 310–320m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy: 2jedno badanie (2 próby)
Publikacje: 1źródło
Temperatury: 35 °Ctestu

Metan w biogazie

≈51–54% CH₄

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

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 (315); 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

Źródło	BMP m³ CH₄/t s.m.o.	Temperatura	Próbka	Krzywa
Lehtomaki (2006) · 1	310	35 °C · mezofilowy	(oryg.: „Marrow kale”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Lehtomaki (2006) · 2	320	35 °C · mezofilowy	(oryg.: „Marrow kale”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona	315	średnia arytmetyczna 315, SD 7

Typowy skład

Sucha masa (s.m.): 13,1% (zakres 13–13,1)
Azot: 2,7 % s.m.
Stosunek C/N: 16,5

Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: CROPGEN D4); sucha masa: 2 oznaczenia, sucha masa organiczna: 0 oznaczeń.

Źródła: Lehtomaki (2006).

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

Właściwości procesowe

sezonowy
rozcieńcza wsad (mała s.m.)
klasyfikacja redakcji

Niska pewność: opis oparty na ogólnych cechach grupy substratów, a nie na badaniach tego materiału. Traktuj go jako wskazówkę do weryfikacji.

Zalety

Potencjał metanowy w bazie: średnia ważona 315 m³ CH₄/t s.m.o. (mediana 315; zakres 310–320; 2 rekordów z 1 źródeł).

Wady i ryzyka

Rozrzut wyników w bazie: odchylenie standardowe 7 przy średniej 315 m³ CH₄/t s.m.o. (2 rekordów z 1 źródeł).

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

dobrze łączyć
grupa: Odchody zwierzęce (gnojowica, obornik, pomiot)
Współfermentacja z odchodami (gnojowica/obornik) to standardowy układ dla biomasy roślinnej: dostarczają zasadowości i mikroflory.^[1][2]

Dawkowanie

Brak danych o dawkach; kapustne bywają źródłem siarki, ale w źródłach cytowanych tu brak potwierdzenia dla tego substratu.

Wprowadzaj stopniowo, zaczynając od małej dawki i obserwując proces (np. FOS/TAC, pH, skład gazu).

Wymagania praktyczne

Zakiszanie umożliwia magazynowanie biomasy sezonowej; prawidłowo zakiszone rośliny (w badaniu kukurydza, sorgo, żyto pastewne, pszenżyto) można przechowywać do roku bez strat produkcji metanu (Herrmann i in. 2011).

Źródła danych procesowych

Lehtomaki, A. Viinikainen, T.A. Rintala, J.A (2006) Screening boreal energy crops and crop residues for methane biofuel production. Submitted to Biomass and Bioenergy
Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
Herrmann i in. (2011). Effects of ensiling, silage additives and storage period on methane formation of biogas crops. Bioresour. Technol.

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Jarmuż pastewny, zwany kapustą pastewną (Brassica oleracea var. acephala), jest rośliną uprawianą na paszę dla zwierząt, szczególnie w chłodnym klimacie. Wytwarza dużą masę liści i łodyg i toleruje niższe temperatury, przez co bywa zbierany późną jesienią. W kontekście biogazu był testowany jako potencjalna uprawa energetyczna dla północnej Europy. Zestawienie opiera się na niewielkiej liczbie rekordów z jednej pracy, wykonanej w warunkach mezofilowych.

Właściwości istotne dla fermentacji

Jarmuż ma wysoką wilgotność i dobrze strawną biomasę, z udziałem łatwo dostępnych węglowodanów i białka, a jednocześnie z łodygami o większej zawartości włókna. Rośliny kapustowate zawierają związki siarki (glukozynolany), z których w fermentorze może powstawać siarkowodór, obniżający jakość biogazu i działający korozyjnie na instalację. Z wysokiej wilgotności wynika szybki rozkład po zbiorze; materiał należy zakiszać lub podać do fermentora krótko po zbiorze. Zawartość białka obniża C/N, ale zwiększa ryzyko uwalniania amoniaku przy dużym udziale w dawce.

Jak czytać rozrzut wyników

Rekordy pochodzą z jednej publikacji, więc nie dają pełnego obrazu zmienności. W rzeczywistych partiach wynik zależy od odmiany, terminu zbioru (po przymrozkach skład liści się zmienia), udziału liści i łodyg, nawożenia, formy materiału (świeży lub zakiszony) oraz przygotowania próbki. Dochodzą parametry testu: inokulum, stosunek S/I i czas. Dane nie obejmują więc zmienności, jaką można spotkać w innych klimatach i systemach uprawy.

W praktyce biogazowni

W Polsce jarmuż pastewny nie jest powszechną uprawą energetyczną i trudno liczyć na regularne dostawy. Jeśli gospodarstwo uprawia go na paszę, nadwyżki można zakisić i dodawać do miksu w ograniczonym udziale. Zbiór i zakiszanie wymagają starannego prowadzenia, a w biogazowni trzeba monitorować H₂S i mieć sprawną instalację odsiarczania. Ponieważ dane opierają się na jednej pracy, własny test BMP jest niezbędny przed większym wykorzystaniem. Jeśli jarmuż ma być uprawiany specjalnie na potrzeby biogazowni, należy uwzględnić zapotrzebowanie na nawozy azotowe i siarkowe oraz koszty zbioru późną jesienią, kiedy warunki pogodowe utrudniają pracę maszyn i transport.

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

Lehtomaki, A. Viinikainen, T.A. Rintala, J.A (2006). Screening boreal energy crops and crop residues for methane biofuel production. Submitted to Biomass and Bioenergy.

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.