Badania BMPOwoce, warzywa i ich odpady
Kapusta pekińska — BMP: 2 badania, średnia ważona 148 m³ CH₄/t s.m.o.
Kapusta pekińska to delikatne warzywo liściaste o bardzo wysokiej wilgotności, łatwo ulegające hydrolizie, z typowym dla kapustnych ryzykiem H₂S.
Fot. Krzysztof Ziarnek, Kenraiz / Wikimedia Commons, licencja CC BY-SA 4.0, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie
- Średnia ważona
- 148m³ CH₄/t s.m.o.
- Zakres
- 129–167m³ CH₄/t s.m.o.
- Rekordy
- 2badania
- Publikacje
- 2źródła
- Temperatury
- —testu
Metan w biogazie
Średnia zawartość metanu · ≈ 5,9 kWh/m³ biogazu
szacunek z typu substratu W zebranych badaniach brak pomiaru. Przedział wynika z przybliżonego składu (białko z azotu ogólnego (N 5,5 % s.m. × 6,25)) i wydajności grup związków wg FNR.
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.
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 (148); 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 |
|---|---|---|---|---|
| Yan i in. (2017) DOI | 129 | — | (oryg.: „Chinese cabbage (Brassica pekinensis)”) | punkt końcowy (krzywa modelowa) |
| Cai i in. (2019) DOI | 167 | — | (oryg.: „Chinese cabbage (Brassica chinensis)”) | punkt końcowy (krzywa modelowa) |
| Średnia ważona | 148 | średnia arytmetyczna 148, SD 27 | ||
Typowy skład
- Sucha masa organiczna (s.m.o.)
- 76 % s.m. (zakres 69,6–82,4)
- Azot
- 5,5 % s.m.
- Stosunek C/N
- 6,2
Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: BCBPD); sucha masa: 0 oznaczeń, sucha masa organiczna: 2 oznaczenia. Brak s.m. w źródłach – kalkulator musi poprosić o wartość. C/N obliczono jako iloraz zawartości C i N (% s.m.) z tego samego źródła.
Źródła: Yan i in. (2017); Cai i in. (2019).
Skład surowca zmienia się między partiami — do obliczeń instalacji użyj analizy własnej próbki. Wartości typowe kalkulator wstawia automatycznie.
Właściwości procesowe
Niska pewność: opis oparty na ogólnych cechach grupy substratów, a nie na badaniach tego materiału. Traktuj go jako wskazówkę do weryfikacji.
Brak opublikowanych badań procesowych
Literatura, z której korzystamy, nie opisuje zalet ani wad fermentacji tego substratu poza wynikami testów BMP. Poniżej cechy procesowe przypisane na podstawie rodzaju materiału — klasyfikacja redakcji, nie wynik badań.
- łatwo rozkładalny
- cukry, skrobia, glicerol → szybka hydroliza i zakwaszenie (LKT), wymaga buforu
- kwaśny
- niskie pH substratu (kiszonki, wywary, serwatka, owoce)
- rozcieńcza wsad (mała s.m.)
- mała sucha masa, rozcieńcza wsad
- sezonowy
- dostępność sezonowa — wymaga magazynowania
- zmienny skład
- duża zmienność składu między partiami
Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać
- dobrze łączyć
substraty: bogaty w azot — np. Gnojowica świńska, Pomiot drobiowy (kurzy, indyczy), Osad nadmierny (wtórny, czynny), Glon Chlorella vulgaris, Glon Nannochloropsis salina
Kosubstrat bogaty w azot wyrównuje niskie C/N odpadów owocowo-warzywnych (Bouallagui i in. 2009).[1]
Dawkowanie
Brak źródłowych limitów dawki dla tego substratu.
Wprowadzaj stopniowo, zaczynając od małej dawki i obserwując proces (np. FOS/TAC, pH, skład gazu).
Źródła danych procesowych
- Improvement of fruit and vegetable waste anaerobic digestion performance and stability with co-substrates addition
- Study on biomethane production and biodegradability of different leafy vegetables in anaerobic digestion
- Prediction of methane production performances based on determination of organic components for different vegetable wastes
- Effects of size and thermophilic pre-hydrolysis of banana peel during anaerobic digestion, and biomethanation potential of key tropical fruit wastes
- Effect of particle size on biogas generation from biomass residues
Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.
Czym jest i skąd się bierze
Kapusta pekińska (Brassica rapa subsp. pekinensis) to warzywo liściaste o wydłużonych główkach, uprawiane w Polsce w mniejszej skali niż kapusta głowiasta, ale popularne w gastronomii. Odpady powstają w przetwórstwie sałatek i półproduktów warzywnych, w handlu oraz w gospodarstwach. W literaturze wynik badań dla „Chinese cabbage” bywa opisywany dla różnych podgatunków, co wpływa na sposób interpretacji.
Właściwości istotne dla fermentacji
Roślina ma bardzo wysoką zawartość wody i niską zawartość suchej masy, w której dominują cukry rozpuszczalne, pektyny, hemiceluloza i białko. Lignina jest śladowa. Łatwa hydroliza oznacza szybkie tworzenie kwasów, więc wprowadzanie dużych porcji naraz grozi zakwaszeniem. Związki siarki z rodziny kapustnych sprzyjają powstawaniu siarkowodoru, a białko może dodawać azotu amonowego. Brak włókna drzewnego powoduje, że materiał nie tworzy kożucha, ale szybko się psuje.
Jak czytać rozrzut wyników
W zbiorze znajduje się kilka rekordów z kilku źródeł i nie wiadomo, w jakiej temperaturze przeprowadzono te testy, ponieważ źródło tego nie podaje. Z opisów wynika, że dotyczą różnych gatunków lub podgatunków kapusty chińskiej, co wystarcza do wyjaśnienia części różnic. Dodatkowo wpływ mają stadium dojrzałości, udział liści zewnętrznych, rozdrobnienie, wilgotność oraz inokulum. Przy tak niewielkiej liczbie danych nie należy wyciągać wniosków o stabilności materiału.
W praktyce biogazowni
Kapusta pekińska może uzupełniać wsad razem z bardziej strukturalnymi materiałami: gnojowicą, obornikiem lub kiszonką. Wystarczy niewielkie rozdrobnienie, ale dawki powinny być umiarkowane i rozłożone w czasie. Przechowywanie nie jest możliwe na dłużej niż kilka dni bez strat i zapachów. Instalacja powinna kontrolować stężenie siarkowodoru w biogazie. Odpady z handlu i przetwórstwa podlegają przepisom o odpadach.
Przy tak niewielkiej liczbie danych sensownie jest traktować kapustę pekińską podobnie jak inne wodniste kapustne i korzystać z doświadczeń z kapustą głowiastą, uwzględniając jednak jej większą delikatność oraz szybsze psucie się po zbiorze i sortowaniu.
Dobrą praktyką jest każdorazowe oznaczanie suchej masy i suchej masy organicznej dostawy, ponieważ przy bardzo wodnistych odpadach liściastych nawet niewielkie różnice wilgotności przekładają się na duże różnice w ładunku organicznym.
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 = 0,245 d−1 (mediana z: stałe k podane w źródłach: Chynoweth i in. (1993): 4× (mediana 0.231 d⁻¹); Nogueira i in. (2026): 1× (mediana 0.445 d⁻¹)).
Statystyki opisują rozrzut opublikowanych wyników — to zestawienie opisowe, a nie metaanaliza ani gwarancja uzysku w instalacji.
Bibliografia
- Yan, H.; Zhao, C.; Zhang, J.; Zhang, R.; Xue, C.; Liu, G.; Chen, C. (2017). Study on biomethane production and biodegradability of different leafy vegetables in anaerobic digestion. AMB Express 7(1), 27. DOI: 10.1186/s13568-017-0325-1 DOI
- Cai, F.; 1. Biomass Energy and Environmental Engineering Research Center, College of Chemical Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China; Yan, H.; Zhang, R.; Liu, G.; Chen, C.; 2. Department of Biological and Agricultural Engineering, University of California, Davis, CA 95616, USA (2019). Prediction of methane production performances based on determination of organic components for different vegetable wastes. International Journal of Agricultural and Biological Engineering 12(3), 154–159. DOI: 10.25165/j.ijabe.20191203.4705 DOI
Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.
Inne substraty z grupy „Owoce, warzywa i ich odpady”
Taro (kolokazja) – bulwy — BMP: 5 badań, średnia ważona 342 m³ CH₄/t s.m.o.
342 m³ CH₄/t s.m.o. średnia ważona z 5 badań
dobry — ocena redakcji dla biogazowni≈52 %
Mangostan – nasiona — BMP: 2 badania, średnia ważona 544 m³ CH₄/t s.m.o.
544 m³ CH₄/t s.m.o. średnia ważona z 2 badań
≈52 %
Wytłoki z owoców cytrusowych — BMP: 3 badania, średnia ważona 469 m³ CH₄/t s.m.o.
469 m³ CH₄/t s.m.o. średnia ważona z 3 badań
≈52 %
Cukinia i kabaczek (Cucurbita pepo) — BMP: 4 badania, średnia ważona 309 m³ CH₄/t s.m.o.
309 m³ CH₄/t s.m.o. średnia ważona z 4 badań
≈52 %