Metodologia Kontakt
Szalka Petriego z wilgotnym młótem browarnianym – jasnobrązowymi łuskami jęczmienia i fragmentami ziaren po zacieraniu.

Badania BMPProdukty uboczne przemysłu rolno-spożywczego

Młóto browarniane — BMP: 6 badań, średnia ważona 347 m³ CH₄/t s.m.o.

Młóto browarniane to białkowo-włóknisty produkt uboczny produkcji piwa o dużej dostępności; ceniony jako pasza, w biogazowni wymaga kontroli amoniaku.

ocena: neutralnyCH₄ ≈ 58 % (szacunek)

Opublikowano Zaktualizowano 3 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Ilustracja: Substraty.pl (AI, Google Gemini)

Średnia ważona
347m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres
268–464m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy
6badań
Publikacje
3źródła
Temperatury
37 °Ctestu

Metan w biogazie

Średnia zawartość metanu · ≈ 5,8 kWh/m³ biogazu

szacunek z typu substratu W zebranych badaniach brak pomiaru. Przedział wynika z przybliżonego składu (bogaty w białko (klasyfikacja procesowa)) i wydajności grup związków wg FNR.

Jak liczymy i co oznaczają strefy

Ocena dla biogazowni

neutralny — ocena redakcji dla biogazowniBez wyraźnych zalet — za przyjęcie warto pobierać opłatę

Potencjał na tonę masy świeżej wysoki (60 m³ CH₄/t); ryzyko procesu: białko / azot. Koszty obsługi: włókna, kożuch.

Dlaczego? Czynniki oceny

Potencjał na tonę +2

  • +2potencjał 60 m³ CH₄/t masy świeżej (BMP 347 × skład wg FNR (2013), Guía sobre el Biogás, Tabla 4.9: młóto (granos residuales; s.m. 23 %, s.m.o. 75 % s.m.))

Stabilność procesu −1

  • −1białko / azot: ryzyko inhibicji amoniakiem przy wyższym udziale

Obsługa i koszty −0,5

  • −0,5włókna, kożuch — rozdrabnianie i intensywne mieszanie

Suma punktów: 0,5 · progi: ≥ 2,5 bardzo dobry, ≥ 1 dobry, poniżej — neutralny; negatywny przy skumulowanym ryzyku procesu.

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

Dodaj do kalkulatora kofermentacji Dane CSV

Krzywe BMP z 6 badań

Średnia ważona Pojedyncze rekordy

Krzywe BMP: Młóto browarnianeSkumulowana produkcja metanu w czasie dla 6 rekordów oraz średnia ważona 347 m³ CH₄/t s.m.o.. 6 krzywych to przebiegi modelowe (kinetyka I rzędu).02004006000510152025303540czas [d]m³ CH₄/t s.m.o.Edunjobi i in. (2024): 268 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Syguła i in. (2023) · 1: 302 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Syguła i in. (2023) · 2: 312 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Syguła i in. (2023) · 3: 316 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Llanos-Lizcano i in. (2024) · 1: 461 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Llanos-Lizcano i in. (2024) · 2: 464 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)średnia347

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 (347); 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
Edunjobi i in. (2024) DOI26837 °C · mezofilowyinokulum z osadu oczyszczalni browarnianej (oryg.: „brewers spent grain (BSG) + inoculum BWWS (D2)”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Syguła i in. (2023) · 1 DOI30237 °C · mezofilowyreaktor kontrolny (seria z wapnem) (oryg.: „brewer's spent grain (control reactor, trial with lime)”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Syguła i in. (2023) · 2 DOI31237 °C · mezofilowyreaktor kontrolny (seria z ceramiką) (oryg.: „brewer's spent grain (control reactor, trial with porous ceramic)”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Syguła i in. (2023) · 3 DOI31637 °C · mezofilowyreaktor kontrolny (seria z żelazem) (oryg.: „brewer's spent grain (control reactor, trial with iron)”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Llanos-Lizcano i in. (2024) · 1 DOI461—młóto z browaru rzemieślniczego (oryg.: „Brewery waste (BW), ISR 2”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Llanos-Lizcano i in. (2024) · 2 DOI464—młóto z browaru rzemieślniczego (oryg.: „Brewery waste (BW), ISR 1”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona347średnia arytmetyczna 354, SD 86

Właściwości procesowe

  • bogaty w białko
  • włóknisty
  • wysoka sucha masa
  • sezonowy
  • klasyfikacja redakcji

Zalety

  • Potencjał metanowy w zbiorze BMP Substraty.pl: średnia ważona 346.7 m³ CH₄/t s.m.o. (SD 85.7; 6 rekordów, 3 źródeł).
  • Mono-fermentacja młóta browarnianego w dwustopniowym procesie jest opisana (Panjicko i in. 2017).
  • Wysoka zawartość białka i hemiceluloz dostarcza N.

Wady i ryzyka

  • Przy wysokich udziałach białko daje amoniak (Rajagopal i in. 2013).
  • Lignina łusek ogranicza hydrolizę (Hendriks i Zeeman 2009).

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

Dawkowanie

Brak źródłowego % w kofermentacji; kontrola NH4-N i rozdrobnienie. Zaczynać od niskiej dawki.

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. Hagos i in. (2017). Anaerobic co-digestion process for biogas production: progress, challenges and perspectives. Renew. Sustain. Energy Rev.
  2. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  3. Rajagopal, Masse, Singh (2013). A critical review on inhibition of anaerobic digestion process by excess ammonia. Bioresour. Technol.
  4. Panjicko i in. (2017). Biogas production from brewery spent grain as a mono-substrate in a two-stage process. J. Clean. Prod.
  5. Hendriks, Zeeman (2009). Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresour. Technol.
  6. 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

Młóto browarniane to stała pozostałość po zacieraniu słodu jęczmiennego, powstająca w każdym browarze w dużych ilościach. Zawiera łuski, resztki bielma i białko, które nie zostały wyekstrahowane do brzeczki. W Polsce, będącej dużym producentem piwa, młóto jest dostępne w pobliżu browarów. Jest wilgotne i szybko się psuje, więc trafia głównie do paszy dla bydła; jednak w razie nadwyżek lub braku odbiorców bywa rozważane jako substrat biogazowy.

Właściwości istotne dla fermentacji

Sucha masa młóta zawiera dużo białka, hemicelulozę (arabinoksylany), celulozę oraz ligninę z łusek, a także niewielkie ilości tłuszczu i cukrów. Wysoka zawartość białka powoduje, że przy dużych udziałach rośnie stężenie amoniaku, co może hamować mikroorganizmy, zwłaszcza w warunkach termofilowych. Lignina i struktura łusek ograniczają hydrolizę, więc rozdrobnienie lub obróbka wstępna poprawiają wydajność. Młóto jest gorące po wyjściu z zacierania i wilgotne, więc szybko ulega psuciu; konserwacja przez zakiszenie jest możliwa.

Jak czytać rozrzut wyników

W zbiorze jest kilka rekordów z kilku źródeł, wszystkie w warunkach mezofilowych. Część rekordów to reaktory kontrolne z serii eksperymentów, w których badano dodatki, więc wyniki dla młóta bez dodatków są powtórzeniami w różnych seriach. Jedna z prac używała inokulum z osadu oczyszczalni browarnianej. Rozrzut wynika też z receptury piwa (rodzaj słodu), proporcji łusek, wilgotności, rozdrobnienia i warunków testu.

W praktyce biogazowni

Młóto jest cenionym substratem pod warunkiem kontroli amoniaku: dawka powinna być zrównoważona materiałem węglowodanowym, a pH i azot amonowy monitorowane. Wskazane jest rozdrobnienie lub miksowanie. Ponieważ materiał jest dostępny przez cały rok i w stałej jakości, jest wygodny logistycznie. Jego ekonomika zależy od ceny paszowej. Jako produkt uboczny przemysłu spożywczego może być traktowany jako produkt uboczny lub odpad, zależnie od ustaleń i zapisów w dokumentach zakładu.

W niektórych browarach młóto przekazywane jest rolnikom na podstawie umów paszowych, więc przed zaplanowaniem dostaw do biogazowni trzeba sprawdzić, czy browar ma wolne ilości oraz czy cena nie przewyższa korzyści z produkcji biogazu.

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. Edunjobi, T.D.; Agbede, O.O.; Aworanti, O.A.; Adebayo, A.O.; Agarry, S.E.; Ogunkunle, O.; Laseinde, O.T. (2024). Enhanced anaerobic digestion of brewers’ spent grain: effect of inoculum, poultry manure application and iron (iii) chloride supplementation on biogas production and its kinetics. Biomass Conversion and Biorefinery 14(23), 29561–29577. DOI: 10.1007/s13399-023-04813-6 DOI
  2. Syguła, E.; Rasaq, W.A.; Świechowski, K. (2023). Effects of Iron, Lime, and Porous Ceramic Powder Additives on Methane Production from Brewer’s Spent Grain in the Anaerobic Digestion Process. Materials 16(15), 5245. DOI: 10.3390/ma16155245 DOI
  3. Llanos-Lizcano, R.; Senila, L.; Modoi, O.C. (2024). Evaluation of Biochemical Methane Potential and Kinetics of Organic Waste Streams for Enhanced Biogas Production. Agronomy 14(11), 2546. DOI: 10.3390/agronomy14112546 DOI

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.

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