Metodologia Kontakt
Fioletowe kwiatostany wyki kosmatej (Vicia villosa) – rośliny bobowatej uprawianej w międzyplonie razem z żytem.

Badania BMPTrawy, zielonki i rośliny pastewnejedno badanie (2 próby)

Mieszanka żyta z wyką (międzyplon) — BMP: 2 badania, średnia ważona 270 m³ CH₄/t s.m.o.

Mieszanka żyta z wyką to międzyplon ozimy zbierany wiosną jako zielonka lub kiszonka. W zestawieniu opisana niewielką liczbą rekordów z jednej publikacji, więc dane są orientacyjne.

ocena: dobryCH₄ ≈ 52 % (szacunek)

Opublikowano Zaktualizowano 3 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Fot. Robert Flogaus-Faust / Wikimedia Commons, licencja CC BY 4.0, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie

Średnia ważona
270m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres
255–285m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy
2jedno badanie (2 próby)
Publikacje
1źródło
Temperatury
38 °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 (białko z azotu ogólnego (N 0,9 % s.m. × 6,25)) i wydajności grup związków wg FNR.

Jak liczymy i co oznaczają strefy

Ocena dla biogazowni

dobry — ocena redakcji dla biogazowniStabilny, zwykle przyjmowany bez opłat

Potencjał na tonę masy świeżej wysoki (98 m³ CH₄/t); bez szczególnych zagrożeń dla stabilności. Bez dodatkowych wymagań obsługi.

Dlaczego? Czynniki oceny

Potencjał na tonę +2

  • +2potencjał 98 m³ CH₄/t masy świeżej (BMP 270 × s.m. 38,9 % × s.m.o. 93,5 %)

Stabilność procesu 0

  • 0brak czynników

Obsługa i koszty 0

  • 0brak czynników

Suma punktów: 2 · progi: ≥ 2,5 bardzo dobry, ≥ 1 dobry, poniżej — neutralny; negatywny przy skumulowanym ryzyku procesu.

Ocena redakcji wg metodyki · pewność oceny: niska · bez cen rynkowych

Dodaj do kalkulatora kofermentacji Dane CSV

Krzywe BMP z 2 badań

Średnia ważona Pojedyncze rekordy

Krzywe BMP: Mieszanka żyta z wyką (międzyplon)Skumulowana produkcja metanu w czasie dla 2 rekordów oraz średnia ważona 270 m³ CH₄/t s.m.o.. 2 krzywych to przebiegi modelowe (kinetyka I rzędu).01002003004000510152025303540czas [d]m³ CH₄/t s.m.o.Lallement i in. (2023) · 1: 255 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Lallement i in. (2023) · 2: 285 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)średnia270

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 (270); 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
Lallement i in. (2023) · 1 DOI25538 °C · mezofilowy(oryg.: „rye and vetch”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Lallement i in. (2023) · 2 DOI28538 °C · mezofilowy(oryg.: „rye and vetch”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona270średnia arytmetyczna 270, SD 21

Typowy skład

Sucha masa (s.m.)
38,9% (zakres 28,3–49,4)
Sucha masa organiczna (s.m.o.)
93,5 % s.m. (zakres 93–94)
Azot
0,9 % s.m.
Stosunek C/N
49,8

Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: MY-D); sucha masa: 2 oznaczenia, sucha masa organiczna: 2 oznaczenia. C/N obliczono jako iloraz zawartości C i N (% s.m.) z tego samego źródła.

Źródła: Lallement i in. (2023).

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

Właściwości procesowe

  • sezonowy
  • 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 270 m³ CH₄/t s.m.o. (mediana 270; zakres 255–285; 2 rekordów z 1 źródeł).

Wady i ryzyka

  • Rozrzut wyników w bazie: odchylenie standardowe 21 przy średniej 270 m³ CH₄/t s.m.o. (2 rekordów z 1 źródeł).

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

Dawkowanie

Brak danych o dawkach.

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

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

  1. Lallement, A.; Peyrelasse, C.; Lagnet, C.; Barakat, A.; Schraauwers, B.; Maunas, S.; Monlau, F. (2023) A Detailed Database of the Chemical Properties and Methane Potential of Biomasses Covering a Large Range of Common Agricultural Biogas Plant Feedstocks. Waste 1(1), 195–227
  2. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  3. Herrmann i in. (2011). Effects of ensiling, silage additives and storage period on methane formation of biogas crops. Bioresour. Technol.

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Mieszanka żyta z wyką jest międzyplonem ozimym: wysiewa się ją jesienią po zbiorze plonu głównego i zbiera wiosną przed siewem następnej uprawy, na przykład kukurydzy. Taki system, określany w literaturze skrótem CIVE (z fr. cultures intermédiaires à vocation énergétique), pozwala uzyskać dodatkową biomasę bez zajmowania pola w okresie wegetacji plonu głównego, a jednocześnie chroni glebę przed erozją i wymywaniem azotu. Zestawienie opiera się na niewielkiej liczbie rekordów z jednej publikacji, wykonanych w warunkach mezofilowych.

Właściwości istotne dla fermentacji

Żyto dostarcza włókna i węglowodanów, wyka białka, a ich wzajemne proporcje decydują o stosunku C do N. Strawność zależy od terminu zbioru: żyto zebrane we wczesnej fazie kłoszenia jest dużo lepiej strawne niż w fazie dojrzałej, kiedy dominują zdrewniałe tkanki. Wiosenny zbiór wiąże się z ryzykiem chłodnej, wilgotnej pogody, a plon bywa niski w porównaniu z uprawą główną. Materiał nadaje się do zakiszenia, ale zawartość białka zwiększa pojemność buforową, więc zaleca się przewiędnięcie. W dużym udziale pojawia się ryzyko uwalniania amoniaku.

Jak czytać rozrzut wyników

Obie wartości pochodzą z jednej pracy i opisują ten sam typ mieszanki, więc nie uchwytują pełnej zmienności. W rzeczywistych warunkach skład i wynik zależą od proporcji żyta do wyki, terminu zbioru, wilgotności, formy materiału i warunków pogodowych w sezonie. Dochodzą parametry testu: inokulum, stosunek S/I oraz czas. Rozrzut wyników międzyplonów między latami jest zazwyczaj większy niż upraw głównych, bo zależy od przebiegu zimy i wiosny.

W praktyce biogazowni

Międzyplon z żyta i wyki jest atrakcyjny dla gospodarstw, które chcą zwiększyć produkcję biomasy bez zwiększania powierzchni upraw energetycznych. Trzeba jednak zaplanować terminy zbioru tak, aby nie opóźniać siewu plonu następczego, a plon zakisić w sposób umożliwiający długie przechowywanie. W dawce mieszanka może zastępować część kiszonki kukurydzy, pod warunkiem kontroli amoniaku. Własny test BMP jest zalecany, bo dane pochodzą z jednej publikacji. Zastosowanie takiego międzyplonu jest też zgodne z ideą ograniczania erozji i strat azotu zimą, co może być dodatkowym argumentem rolniczym, niezależnym od bilansu biogazowego, i wpływać na decyzję o jego uprawie w gospodarstwie.

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. Lallement, A.; Peyrelasse, C.; Lagnet, C.; Barakat, A.; Schraauwers, B.; Maunas, S.; Monlau, F. (2023). A Detailed Database of the Chemical Properties and Methane Potential of Biomasses Covering a Large Range of Common Agricultural Biogas Plant Feedstocks. Waste 1(1), 195–227. DOI: 10.3390/waste1010014 DOI

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.

Inne substraty z grupy „Trawy, zielonki i rośliny pastewne”