Badania BMPOdpady żywności i gastronomiczne

Makaron (odpady gastronomiczne) — BMP: 2 badania, średnia ważona 310 m³ CH₄/t s.m.o.

Makaron z odpadów gastronomicznych to materiał bogaty w skrobię, który fermentuje szybko i dobrze, ale łatwo zakwasza reaktor przy większej dawce.

CH₄ ≈ 52 % (szacunek)

Opublikowano 22 września 2022Zaktualizowano 29 października 20263 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Fot. David Adam Kess / Wikimedia Commons, licencja CC BY-SA 4.0, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie

Średnia ważona: 310m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres: 293–326m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy: 2badania
Publikacje: 2źródła
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 (310); 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
Kouas i in. (2017) DOI	293	35 °C · mezofilowy	makaron gotowany (oryg.: „pasta”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Labatut i in. (2011) DOI	326	35 °C · mezofilowy	makaron bez mięsa (oryg.: „Plain pasta”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona	310	średnia arytmetyczna 310, SD 23

Typowy skład

Sucha masa organiczna (s.m.o.): 97 % s.m. (zakres 97–97)

Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: MY-D); sucha masa: 0 oznaczeń, sucha masa organiczna: 1 oznaczenie. Brak s.m. w źródłach – kalkulator musi poprosić o wartość.

Źródła: Labatut i in. (2011).

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

Właściwości procesowe

łatwo rozkładalny
bogaty w węgiel
zasolony
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 zbiorze BMP Substraty.pl: średnia ważona 309.6 m³ CH₄/t s.m.o. (SD 23.4; 2 rekordów, 2 źródeł).
Skrobiowy substrat o szybkiej hydrolizie; poprawia C/N wsadu białkowego (Zhang i in. 2007).

Wady i ryzyka

Szybkie zakwaszenie przy dużej dawce (Hagos i in. 2017).
Sos może wnosić sól i tłuszcz.

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

dobrze łączyć
substraty: wysoka zasadowość (bufor) — np. Obornik i odchody bydlęce, Gnojowica świńska, Gnojowica bydlęca, Gnojowica kacza, Treść przewodu pokarmowego (żwacza, jelit)
Gnojowica dostarcza N, zasadowości i mikroelementów.^[1][2]

Dawkowanie

Brak źródłowego progu.

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

Źródła danych procesowych

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Makaron to produkt z mąki pszennej, który w odpadach gastronomicznych występuje jako resztki gotowanego makaronu z kuchni, stołówek i gospodarstw domowych. Niewykorzystany makaron suchy jest także odpadem w sklepach i zakładach produkcyjnych. W zbiorze jest kilka próbek: makaron gotowany i makaron bez mięsa, badane w warunkach mezofilowych. Makaron jest zazwyczaj elementem szerszego strumienia odpadów żywnościowych.

Właściwości istotne dla fermentacji

Makaron składa się głównie ze skrobi (po ugotowaniu żelowanej i łatwo dostępnej dla amylaz), a także z białka pszennego i niewielkich ilości tłuszczu. Łatwo dostępne węglowodany powodują szybki wzrost kwasów lotnych, a przy dużej dawce spadek pH i zaburzenie metanogenezy. Z drugiej strony materiał ma niski stosunek azotu do węgla, więc jego dobre połączenie to substraty bogate w białko lub gnojowica. Makaron w sosie może zawierać sól, tłuszcz, czosnek i cebulę, które w większych ilościach wpływają na fermentację.

Jak czytać rozrzut wyników

Wartości są zbliżone, ale pochodzą z różnych prac, więc różnice mogą wynikać z formy makaronu (świeży, gotowany, odpad z kuchni), dodatków (sosy, mięso), rozdrobnienia i warunków testu. Wpływ mają stosunek substratu do inokulum, temperatura, adaptacja inokulum do skrobi i długość inkubacji. Niewielka liczba rekordów nie wyznacza typowego zakresu, a skład konkretnego odpadu gastronomicznego może znacznie odbiegać od czystego makaronu.

W praktyce biogazowni

Makaron to wartościowy kosubstrat w instalacjach przyjmujących odpady żywnościowe. Należy go dozować równomiernie, w mieszaninie z materiałami buforującymi, i monitorować pH oraz kwasy lotne. Ugotowany makaron szybko się psuje, więc magazynowanie powinno być krótkie. Jeśli odpad zawiera składniki pochodzenia zwierzęcego (mięso, sery, sosy mięsne), podlega przepisom o ubocznych produktach zwierzęcych, a odpady kuchenne i gastronomiczne wymagają higienizacji i zatwierdzonej instalacji.

Dla porównania z innymi odpadami żywnościowymi makaron jest stosunkowo jednorodny i przewidywalny, co ułatwia dozowanie. Jego nadmiar nie powinien jednak przekraczać możliwości buforowych fermentora, a nagłe zwiększenie dawki warto poprzedzić stopniowym przyzwyczajaniem układu.

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 = 0,232 d⁻¹ (mediana z: stałe k podane w źródłach: Chynoweth i in. (1993): 1× (mediana 0.232 d⁻¹)).

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

Pełna metodyka i zasady korekt

Bibliografia

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.