Badania BMPSłomy i resztki pożniwnejedno badanie (2 próby)

Łęty ziemniaczane (liście i łodygi) — BMP: 2 badania, średnia ważona 217 m³ CH₄/t s.m.o.

Łęty ziemniaczane to liście i łodygi pozostające po zbiorze bulw, zwykle szybko usuwane na polu. W zestawieniu opisane jedną pracą z osobnymi rekordami dla liści i łodyg.

CH₄ ≈ 60 % (szacunek)

Opublikowano 16 lipca 2020Zaktualizowano 29 października 20263 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Fot. Willem van Aken, CSIRO / Wikimedia Commons, licencja CC BY 3.0, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie

Średnia ważona: 217m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres: 177–256m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy: 2jedno badanie (2 próby)
Publikacje: 1źródło
Temperatury: —testu

Metan w biogazie

≈57–63% CH₄

Średnia zawartość metanu · ≈ 6,0 kWh/m³ biogazu

szacunek z typu substratu W zebranych badaniach brak pomiaru. Przedział wynika z przybliżonego składu (białko z azotu ogólnego (N 5,6 % s.m. × 6,25)) 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 (217); 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
Cai i in. (2019) · 1 DOI	177	—	łodygi (oryg.: „Potato (Solanum tuberosum) – Stem”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Cai i in. (2019) · 2 DOI	256	—	liście (oryg.: „Potato (Solanum tuberosum) – Leaf”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona	217	średnia arytmetyczna 217, SD 56

Typowy skład

Sucha masa organiczna (s.m.o.): 74,7 % s.m. (zakres 69,6–79,7)
Azot: 5,6 % s.m.
Stosunek C/N: 6

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: Cai i in. (2019).

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.)
zmienny skład
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 217 m³ CH₄/t s.m.o. (mediana 217; zakres 177–256; 2 rekordów z 1 źródeł).

Wady i ryzyka

Rozrzut wyników w bazie: odchylenie standardowe 56 przy średniej 217 m³ CH₄/t s.m.o. (2 rekordów z 1 źródeł).

Dawkowanie

Brak źródłowych limitów dawki; traktować jak ubogi, wilgotny dodatek zielony.

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

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Łęty ziemniaczane to nadziemna część roślin ziemniaka (Solanum tuberosum): łodygi z liśćmi. Przed zbiorem bulw łęty bywają niszczone chemicznie lub mechanicznie, co ułatwia kopanie i ogranicza choroby bulw. Zwykle zostają na polu i rozkładają się tam. Ziemniak jest w Polsce ważną uprawą, więc strumień tej biomasy jest znaczny, ale zebranie jej w stanie nadającym się do fermentacji jest trudne.

Właściwości istotne dla fermentacji

Łęty mają wysoką wilgotność i stosunkowo niską suchą masę, a liście są dobrze strawne, podczas gdy łodygi są bardziej włókniste. W porównaniu ze słomami materiał ma niższe C/N i mniej ligniny. Po zbiorze szybko ulega rozkładowi tlenowemu, dlatego do magazynowania nadaje się zakiszanie, najlepiej z materiałem suchszym. Z powodu wymogów ochrony roślin trzeba pamiętać o pozostałościach środków ochrony roślin i o ryzyku przenoszenia chorób (na przykład zarazy ziemniaka) oraz o możliwym zanieczyszczeniu glebą. Rośliny psiankowate zawierają glikoalkaloidy, których wpływ na fermentację w typowych udziałach jest zwykle niewielki, ale jest to cecha tego materiału.

Jak czytać rozrzut wyników

W zestawieniu jest kilka rekordów z jednej publikacji: osobno łodygi i osobno liście. Różnica między nimi pokazuje wpływ frakcji, a nie niepewność pomiaru. W rzeczywistych partiach proporcja liści do łodyg zależy od odmiany, terminu zbioru i sposobu niszczenia łętów. Wpływ mają również stopień zabrudzenia glebą, wilgotność, przygotowanie próbki i parametry testu. Brak podanej temperatury w źródle utrudnia porównanie z innymi substratami.

W praktyce biogazowni

Łęty są substratem sezonowym, dostępnym tylko w okresie zbioru ziemniaków, i rzadko opłaca się je zbierać specjalnie do biogazowni. Jeśli jednak gospodarstwo produkcyjne dysponuje większą ilością, najlepiej zakisić je razem ze słomą lub innym suchym materiałem, aby ograniczyć wycieki. Dawka powinna być umiarkowana, a zanieczyszczenie ziemią kontrolowane. Wydajność energetyczną warto potwierdzić testem BMP partii z konkretnego gospodarstwa. Jeżeli zbiór łętów jest planowany, trzeba też uwzględnić terminy: między niszczeniem łętów a kopaniem bulw jest krótki okres, a materiał w tym czasie szybko traci wartość, co utrudnia zorganizowanie regularnych dostaw.

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 = 0,136 d⁻¹ (mediana z: dopasowanie B(t)=B0(1−e^(−kt)) do średnich krzywych mierzonych: Słoma pszenna k=0.079 d⁻¹ (R²=0.998, 67 krzywych) | stałe k podane w źródłach: Tong i in. (1990): 3× (mediana 0.088 d⁻¹); Li i in. (2018): 5× (mediana 0.157 d⁻¹)).

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

Pełna metodyka i zasady korekt

Bibliografia

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.