Badania BMPGlony i rośliny wodnejedno badanie (2 próby)

Zanurzone rośliny wodne z jezior (ramienice Chara, water celery) — BMP: 2 badania, śr. 385 m³ CH₄/t s.m.o.

Zanurzone rośliny wodne z jezior (ramienice Chara i water celery) to biomasa z usuwania roślinności zbiorników; rekordy pochodzą z jednej pracy.

CH₄ ≈ 52 % (szacunek)

Opublikowano 27 stycznia 2022Zaktualizowano 29 października 20263 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

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

Średnia ważona: 385m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres: 385–386m³ 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 (385); 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
Labatut i in. (2011) · 1 DOI	385	35 °C · mezofilowy	water celery (oryg.: „water celery”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Labatut i in. (2011) · 2 DOI	386	35 °C · mezofilowy	ramienice Chara (oryg.: „chara”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona	385	średnia arytmetyczna 385, SD 1

Typowy skład

Sucha masa organiczna (s.m.o.): 38 % s.m. (zakres 25–51)

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

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.

rozcieńcza wsad (mała s.m.): mała sucha masa, rozcieńcza wsad
sezonowy: dostępność sezonowa — wymaga magazynowania
zmienny skład: duża zmienność składu między partiami

Dawkowanie

Źródła nie podają bezpiecznego udziału tego substratu we wsadzie.

Źródła danych procesowych

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Makrofity zanurzone to rośliny wodne rosnące w całości pod powierzchnią wody. W zbiorze są ramienice (Chara), czyli zaawansowane glony, oraz roślina nazwana w pracy „water celery”. Biomasa z masowych rozwojów bywa usuwana z jezior w celu zachowania ich funkcji rekreacyjnych i gospodarczych. Jest to więc odpad z zarządzania zbiornikiem, a nie surowiec z uprawy.

Właściwości istotne dla fermentacji

Rośliny zanurzone mają miękkie tkanki o niewielkim udziale ligniny, ale bardzo dużo wody. Ramienice często wytrącają węglan wapnia na powierzchni plechy, co zwiększa udział popiołu i obniża stosunek materii organicznej do suchej masy. Materiał bywa zanieczyszczony piaskiem i mułem z dna oraz metalami zakumulowanymi z osadów. Obecność węglanów może wpływać na bufor pH w fermentorze i skład biogazu.

Jak czytać rozrzut wyników

Zestawienie opiera się na jednej pracy z jedną temperaturą, więc zmienność między laboratoriami jest nieznana. Rekordy to różne rośliny, a ich różnica jest oczekiwana. Na wynik wpływają jezioro pochodzenia, sezon zbioru, stopień zanieczyszczenia osadem, przeliczenie na suchą masę organiczną (czy popiół uwzględniono), rozdrobnienie oraz inokulum.

W praktyce biogazowni

Sezonowa podaż roślin z koszenia akwenów jest niewielka i rozproszona. Materiał wymaga odwodnienia, usunięcia piasku i kontroli metali ciężkich. Rośliny mogą być uzupełnieniem w biogazowniach położonych blisko zbiornika, jeśli zarządca wód płaci za zagospodarowanie. Z uwagi na status odpadu i możliwe gatunki inwazyjne warto sprawdzić zasady transportu oraz użycia pofermentu.

Dodatkowym czynnikiem jest to, że wyniki dla roślin wodnych silnie zależą od sposobu przygotowania próbki: roślinę z jeziora trzeba oczyścić z osadu, a następnie przeliczyć wynik na masę organiczną. Przy tak niewielkiej bazie danych wartość z literatury ma charakter orientacyjny i nie powinna być podstawą bilansu energetycznego instalacji bez własnego testu.

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 = 0,102 d⁻¹ (mediana z: stałe k podane w źródłach: Chynoweth i in. (1993): 16× (mediana 0.102 d⁻¹)).

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

Pełna metodyka i zasady korekt

Bibliografia

Labatut, R.A.; Angenent, L.T.; Scott, N.R. (2011). Biochemical methane potential and biodegradability of complex organic substrates. Bioresource Technology 102(3), 2255–2264. DOI: 10.1016/j.biortech.2010.10.035 DOI

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.