Metodologia Kontakt
Ceglany basen wypełniony czerwonobrązową miazgą kawową odrzuconą po odmiąższowaniu owoców kawowca.

Badania BMPProdukty uboczne przemysłu rolno-spożywczegojedno badanie (3 próby)

Miazga kawowa (coffee pulp) — BMP: 3 badania, średnia ważona 225 m³ CH₄/t s.m.o.

Miazga kawowa (coffee pulp) to wilgotny odpad mokrej obróbki kawy, bogaty w cukry, pektyny i polifenole; w zbiorze badano ją w kilku temperaturach fermentacji.

CH₄ ≈ 52 % (szacunek)

Opublikowano Zaktualizowano 3 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Fot. Ludger001 / Wikimedia Commons, licencja CC BY-SA 4.0, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie

Średnia ważona
225m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres
196–245m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy
3jedno badanie (3 próby)
Publikacje
1źródło
Temperatury
21 °C, 30 °C, 37 °Ctestu

Metan w biogazie

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 3 badań

Średnia ważona Pojedyncze rekordy

Krzywe BMP: Miazga kawowa (coffee pulp)Skumulowana produkcja metanu w czasie dla 3 rekordów oraz średnia ważona 225 m³ CH₄/t s.m.o.. 3 krzywych to przebiegi modelowe (kinetyka I rzędu).01002003000510152025303540czas [d]m³ CH₄/t s.m.o.Chala i in. (2019) · 1: 196 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Chala i in. (2019) · 2: 235 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Chala i in. (2019) · 3: 245 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)średnia225

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 (225); 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
ŹródłoBMP
m³ CH₄/t s.m.o.		TemperaturaPróbkaKrzywa
Chala i in. (2019) · 1 DOI19621 °C · psychrofilowymiazga kawowa, 21 °C (oryg.: „Coffee pulp, 21 C”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Chala i in. (2019) · 2 DOI23530 °C · mezofilowymiazga kawowa, 30 °C (oryg.: „Coffee pulp, 30 C”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Chala i in. (2019) · 3 DOI24537 °C · mezofilowymiazga kawowa, 37 °C (oryg.: „Coffee pulp, 37 C”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona225średnia arytmetyczna 225, SD 26

Właściwości procesowe

  • zawiera inhibitory
  • łatwo rozkładalny
  • sezonowy
  • kwaśny
  • 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 225.2 m³ CH₄/t s.m.o. (SD 25.6; 3 rekordów, 1 źródeł).
  • Cukry i pektyny dają szybki start fermentacji (Hagos i in. 2017).

Wady i ryzyka

  • Polifenole i kofeina mogą hamować przy wysokim udziale (Chen i in. 2008).
  • Szybko samorzutnie fermentuje, możliwe zakwaszenie.

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

Dawkowanie

Brak źródłowego progu; zaczynać niskim udziałem w mieszance z gnojowicą.

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

Źródła danych procesowych

  1. Hagos i in. (2017). Anaerobic co-digestion process for biogas production: progress, challenges and perspectives. Renew. Sustain. Energy Rev.
  2. Weiland (2010). Biogas production: current state and perspectives. Appl. Microbiol. Biotechnol.
  3. Chen, Cheng, Creamer (2008). Inhibition of anaerobic digestion process: A review. Bioresour. Technol.

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Miazga kawowa (coffee pulp) to zewnętrzna warstwa owocu kawowca, usuwana podczas mokrej obróbki ziaren, czyli depulpacji. Jest to największy strumień odpadów przy takiej obróbce, obok śluzu i łuski. Występuje w krajach produkujących kawę, takich jak Brazylia, Kolumbia, Etiopia czy Wietnam. W Polsce nie ma produkcji, więc dane mają znaczenie porównawcze.

Właściwości istotne dla fermentacji

Miazga jest wilgotna i zawiera cukry, pektyny, białko oraz włókno, a także kofeinę, garbniki i polifenole. Te ostatnie mogą hamować aktywność mikroorganizmów, jeśli udział miazgi we wsadzie jest wysoki, i są często wymieniane jako czynnik ograniczający fermentację. Szybka hydroliza cukrów może powodować zakwaszenie, a miazga łatwo ulega samorzutnej fermentacji. Materiał jest sezonowy, związany z okresem zbioru kawy.

Jak czytać rozrzut wyników

W zbiorze jest kilka rekordów z jednej pracy, wykonane w trzech temperaturach: 21, 30 i 37 °C. Dzięki temu widać wpływ temperatury w obrębie jednego projektu, ale brak niezależnego źródła uniemożliwia ocenę zmienności między laboratoriami. Wynik zależy także od dojrzałości owoców, odmiany kawy (arabica, robusta), świeżości miazgi, rozdrobnienia i inokulum.

W praktyce biogazowni

W gospodarstwach kawowych miazga może być wykorzystywana w prostych biogazowniach z obornikiem, zwykle w niewielkim udziale. Zalecane jest rozcieńczenie i stopniowe dozowanie. Przechowywanie jest ograniczone, bo materiał szybko się psuje. Pozostałość po fermentacji można wykorzystać jako nawóz, co zwiększa wartość systemu. Dla instalacji w Polsce nie ma znaczenia praktycznego.

W gospodarstwach, które łączą uprawę kawy z hodowlą zwierząt, miazga bywa też wykorzystywana jako pasza lub kompost, więc o jej użyciu w biogazowni decydują konkurencyjne zastosowania i koszt transportu bardzo wilgotnej masy do instalacji.

Dla porównania z europejskimi substratami warto traktować miazgę kawową jak wodnisty odpad owocowy z domieszką polifenoli i kofeiny. Podobnie jak w przypadku śluzu i łuski, ten sam owoc daje trzy różne frakcje odpadów, które mają odmienne właściwości i powinny być oceniane osobno.

Dodatkowo warto zaznaczyć, że ze względu na sezonowość zbiorów kawy instalacja oparta na miazdze musiałaby pracować na innych surowcach poza sezonem, co utrudnia stałą pracę fermentora.

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

  1. Chala, B.; Oechsner, H.; Müller, J. (2019). Introducing Temperature as Variable Parameter into Kinetic Models for Anaerobic Fermentation of Coffee Husk, Pulp and Mucilage. Applied Sciences 9(3), 412. DOI: 10.3390/app9030412 DOI

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.

Inne substraty z grupy „Produkty uboczne przemysłu rolno-spożywczego”