Metodologia Kontakt
Kwitnąca na żółto lnianka siewna (Camelina sativa) na polu w Saarze, w tle zielone wzgórza i zabudowania.

Badania BMPTrawy, zielonki i rośliny pastewnejedno badanie (5 prób)

Mieszanki zbóż i grochu z lnianką (zielonka, kiszonka) — BMP: 5 badań, średnia ważona 282 m³ CH₄/t s.m.o.

Mieszanki zbóż i grochu z lnianką to zielonki lub kiszonki z roślin ekstensywnych, badane jako alternatywa dla kukurydzy. Zestawienie opiera się na jednej pracy z kilkoma wariantami.

ocena: dobryCH₄ ≈ 52 % (szacunek)

Opublikowano Zaktualizowano 3 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

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

Średnia ważona
282m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres
252–318m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy
5jedno badanie (5 prób)
Publikacje
1źródło
Temperatury
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

dobry — ocena redakcji dla biogazowniStabilny, zwykle przyjmowany bez opłat

Potencjał na tonę masy świeżej wysoki (90 m³ CH₄/t); bez szczególnych zagrożeń dla stabilności. Bez dodatkowych wymagań obsługi.

Dlaczego? Czynniki oceny

Potencjał na tonę +2

  • +2potencjał 90 m³ CH₄/t masy świeżej (BMP 282 × s.m. 34,5 % × s.m.o. 92,2 %)

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 5 badań

Średnia ważona Pojedyncze rekordy

Krzywe BMP: Mieszanki zbóż i grochu z lnianką (zielonka, kiszonka)Skumulowana produkcja metanu w czasie dla 5 rekordów oraz średnia ważona 282 m³ CH₄/t s.m.o.. 5 krzywych to przebiegi modelowe (kinetyka I rzędu).01002003004000510152025303540czas [d]m³ CH₄/t s.m.o.Kaiser (2007) · 1: 252 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Kaiser (2007) · 2: 270 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Kaiser (2007) · 3: 279 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Kaiser (2007) · 4: 293 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Kaiser (2007) · 5: 318 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)średnia282

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 (282); 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
Kaiser (2007) · 125237 °C · mezofilowypszenica + lnianka, kiszonka (oryg.: „Mix fibers (Wheat; Camelina) silage”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Kaiser (2007) · 227037 °C · mezofilowygroch + lnianka, kiszonka (oryg.: „Mix fibers (Pea; Camelina) silage”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Kaiser (2007) · 327937 °C · mezofilowypszenica + lnianka, świeża masa (oryg.: „Mix fibers (Wheat; Camelina) fresh”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Kaiser (2007) · 429337 °C · mezofilowypszenica + groch + lnianka, kiszonka (oryg.: „Mix fibers (Wheat; Pea; Camelina) silage”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Kaiser (2007) · 531837 °C · mezofilowyjęczmień + lnianka, kiszonka (oryg.: „Mix fibers (Barley; Camelina) silage”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona282średnia arytmetyczna 282, SD 25

Typowy skład

Sucha masa (s.m.)
34,5% (zakres 30,3–36,8)
Sucha masa organiczna (s.m.o.)
92,2 % s.m. (zakres 87,2–94,9)

Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: MY-D); sucha masa: 5 oznaczeń, sucha masa organiczna: 5 oznaczeń.

Źródła: Kaiser (2007).

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 282 m³ CH₄/t s.m.o. (mediana 279; zakres 252–318; 5 rekordów z 1 źródeł).
  • Zielonka i kiszonka mieszanek zbóż i grochu z lnianką opisana w pracy Kaiser 2007 (wpływ składu na strawność).

Wady i ryzyka

  • Rozrzut wyników w bazie: odchylenie standardowe 25 przy średniej 282 m³ CH₄/t s.m.o. (5 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. Kaiser, F.L. (2007) Einfluss der stofflichen Zusammensetzung auf die Verdaulichkeit nachwachsender Rohstoffe beim anaeroben Abbau in Biogasreaktoren. Dissertation, Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan
  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

Lnianka siewna (Camelina sativa) to roślina oleista z rodziny kapustowatych, o niewielkich wymaganiach glebowych i krótkim okresie wegetacji. Uprawiana w mieszankach ze zbożami lub grochem jest przedmiotem badań jako ekstensywna uprawa energetyczna, mogąca konkurować z kukurydzą tam, gdzie jej uprawa jest ograniczona. Zestawienie obejmuje kilka rekordów z jednej publikacji: pszenicę z lnianką (kiszonka i świeża masa), groch z lnianką, pszenicę z grochem i lnianką oraz jęczmień z lnianką, wszystkie w warunkach mezofilowych.

Właściwości istotne dla fermentacji

Skład zależy od proporcji gatunków. Zboża dostarczają węglowodanów i włókna, groch białka, a lnianka wnosi niewielką ilość lipidów oraz, jako roślina kapustowata, związków siarki. Zielonka jest wilgotna i szybko się psuje, więc zakiszanie jest podstawowym sposobem przechowywania. Mieszanki bywają łatwiejsze do zakiszenia niż czyste bobowate, jeśli udział zbóż zapewnia dostateczną ilość cukrów. Siarka z lnianki może zwiększać zawartość siarkowodoru w biogazie, ale przy typowych udziałach roślin w miksie efekt jest zwykle niewielki.

Jak czytać rozrzut wyników

Kilka rekordów reprezentuje różne kombinacje gatunków oraz dwie formy materiału: świeżą masę i kiszonkę, więc różnice między nimi nie są szumem pomiarowym. W rzeczywistych uprawach wynik zależy od proporcji składników w plonie, terminu zbioru, fazy rozwoju zbóż, wilgotności i sposobu zakiszania. Ponieważ wszystkie rekordy pochodzą z jednej publikacji, nie uchwytują zmienności między laboratoriami i latami. Dochodzą jeszcze różnice w rozdrobnieniu, inokulum i stosunku substratu do inokulum.

W praktyce biogazowni

Mieszanki z lnianką są niszowym uzupełnieniem bazy surowcowej, interesującym tam, gdzie warunki glebowe lub przepisy ograniczają kukurydzę. Zbiera się je na zielonkę lub kiszonkę, rozdrabnia i zakisza jak inne rośliny pastewne. Dawka w miksie powinna uwzględniać możliwe zmiany zawartości siarki i białka, a ich wpływ monitoruje się przez pomiar H₂S i amoniaku. Plon i skład są zmienne, więc przed większym zastosowaniem warto wykonać test BMP własnej mieszanki. Dodatkowo warto sprawdzić, czy uprawa mieszanek z lnianką jest agronomicznie uzasadniona w danym gospodarstwie, bo plon zielonej masy bywa niższy niż kukurydzy, a decyzja o wyborze rośliny powinna uwzględniać także zmianowanie i ochronę gleby.

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. Kaiser, F.L. (2007). Einfluss der stofflichen Zusammensetzung auf die Verdaulichkeit nachwachsender Rohstoffe beim anaeroben Abbau in Biogasreaktoren. Dissertation, Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan. https://mediatum.ub.tum.de/631394 źródło

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.

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