Badania BMPOdchody zwierzęce (gnojowica, obornik, pomiot)
Obornik i odchody świńskie (stałe) — BMP: 5 badań, średnia ważona 293 m³ CH₄/t s.m.o.
Obornik i stałe odchody świńskie (loch, prosiąt) to materiał o wyższej suchej masie niż gnojowica, bogaty w azot, o umiarkowanym potencjale metanowym.
ocena: dobryCH₄ ≈ 54 % (szacunek)
Ilustracja: Substraty.pl (AI, Google Gemini)
- Średnia ważona
- 293m³ CH₄/t s.m.o.
- Zakres
- 178–444m³ CH₄/t s.m.o.
- Rekordy
- 5badań
- Publikacje
- 4źródła
- Temperatury
- 36 °C, 37 °C, 38 °Ctestu
Metan w biogazie
Średnia zawartość metanu · ≈ 5,4 kWh/m³ biogazu
szacunek z typu substratu W zebranych badaniach brak pomiaru. Przedział wynika z przybliżonego składu (białko z azotu ogólnego (N 2 % s.m. × 6,25; w odchodach część N to azot amonowy)) i wydajności grup związków wg FNR.
Ocena dla biogazowni
dobry — ocena redakcji dla biogazowniStabilny, zwykle przyjmowany bez opłat
Potencjał na tonę masy świeżej wysoki (72 m³ CH₄/t); ryzyko procesu: białko / azot, inhibitory, siarka. Bez dodatkowych wymagań obsługi.
Dlaczego? Czynniki oceny
Potencjał na tonę +2
- +2potencjał 72 m³ CH₄/t masy świeżej (BMP 293 × s.m. 31 % × s.m.o. 79,4 %)
Stabilność procesu −0,25
- −1białko / azot: ryzyko inhibicji amoniakiem przy wyższym udziale
- −0,5inhibitory: naturalne lub pozostałości (np. limonen, polifenole, antybiotyki, metale)
- −0,25siarka: H₂S w biogazie (toksyczność dla bakterii, korozja, odsiarczanie)
- +1,5wysoka zasadowość — stabilizuje pH mieszanki
Obsługa i koszty 0
- 0brak czynników
Suma punktów: 1,75 · progi: ≥ 2,5 bardzo dobry, ≥ 1 dobry, poniżej — neutralny; negatywny przy skumulowanym ryzyku procesu.
Dodaj do kalkulatora kofermentacji Dane CSV
Krzywe BMP z 5 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 (293); 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 |
|---|---|---|---|---|
| Cu i in. (2014) · 1 DOI | 178 | 37 °C · mezofilowy | lochy (oryg.: „sow manure”) | punkt końcowy (krzywa modelowa) |
| Cu i in. (2014) · 2 DOI | 444 | 37 °C · mezofilowy | prosięta (oryg.: „piglet manure”) | punkt końcowy (krzywa modelowa) |
| Kafle i Chen (2016) DOI | 322 | 36 °C · mezofilowy | (oryg.: „swine manure”) | punkt końcowy (krzywa modelowa) |
| Lallement i in. (2023) DOI | 218 | 38 °C · mezofilowy | (oryg.: „Pig manure”) | punkt końcowy (krzywa modelowa) |
| Li i in. (2013) DOI | 322 | 37 °C · mezofilowy | (oryg.: „Swine Manure”) | punkt końcowy (krzywa modelowa) |
| Średnia ważona | 293 | średnia arytmetyczna 297, SD 104 | ||
Typowy skład
- Sucha masa (s.m.)
- 31% (zakres 19,4–37,2)
- Sucha masa organiczna (s.m.o.)
- 79,4 % s.m. (zakres 72,4–85)
- Azot
- 2 % s.m.
- Stosunek C/N
- 19,4
Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: MY-D); sucha masa: 5 oznaczeń, sucha masa organiczna: 4 oznaczenia. C/N obliczono jako iloraz zawartości C i N (% s.m.) z tego samego źródła.
Źródła: Cu i in. (2014); Kafle i in. (2016); Lallement i in. (2023); Li i in. (2013).
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.
Zalety
- Potencjał metanowy w zbiorze BMP Substraty.pl: średnia ważona 293.1 m³ CH₄/t s.m.o. (SD 104.0; 5 rekordów, 4 źródeł).
- Wyższa s.m. niż gnojowica, N i bufor (Hansen i in. 1998).
Wady i ryzyka
- Ryzyko amoniaku, zwłaszcza termofilowo (Hansen i in. 1998; Angelidaki i Ahring 1993).
- Pozostałości leków i Cu/Zn z pasz mogą hamować (Chen i in. 2008).
Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać
- dobrze łączyć
substraty: bogaty w węgiel — np. Słoma pszenna, Kiszonka z kukurydzy (cała roślina), Słoma zbożowa (gatunek nieokreślony), Wierzba energetyczna (Salix), Tektura i karton
Poprawa C/N.[1]
Dawkowanie
Brak źródłowego progu; kontrola NH4-N. Zaczynać od średniego udziału.
Wprowadzaj stopniowo, zaczynając od małej dawki i obserwując proces (np. FOS/TAC, pH, skład gazu).
Wymagania praktyczne
- UPPZ kat. 2 (art. 9 rozp. 1069/2009): obornik, gnojowica i treść przewodu pokarmowego mogą być fermentowane bez wcześniejszej sterylizacji, jeśli organ nie uzna ryzyka rozprzestrzeniania poważnej choroby zakaźnej (art. 13 lit. e ppkt ii); wtedy obowiązuje min. 70 °C przez min. 60 min (rozp. 142/2011, zał. V rozdz. III sekcja 1), a gdy są jedynym materiałem pochodzenia zwierzęcego w instalacji, organ może zatwierdzić inne wymogi (sekcja 2 pkt 3).
Źródła danych procesowych
- A critical review on inhibition of anaerobic digestion process by excess ammonia
- Hansen, Angelidaki, Ahring (1998). Anaerobic digestion of swine manure: inhibition by ammonia. Water Res.
- Angelidaki, Ahring (1993). Thermophilic anaerobic digestion of livestock waste: the effect of ammonia. Appl. Microbiol. Biotechnol.
- Chen, Cheng, Creamer (2008). Inhibition of anaerobic digestion process: A review. Bioresour. Technol.
- Rozporządzenie (WE) nr 1069/2009 określające przepisy sanitarne dotyczące produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego (art. 9, 10, 12–14, 24)
- Rozporządzenie Komisji (UE) nr 142/2011 wykonujące rozporządzenie (WE) nr 1069/2009 (zał. IV rozdz. III, zał. V rozdz. I i III)
Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.
Czym jest i skąd się bierze
Stałe odchody świńskie powstają w chlewniach ściołowych oraz po separacji gnojowicy. W zbiorze są próbki odchodów loch, prosiąt oraz nieokreślone „swine manure” i „pig manure” z kilku prac. W Polsce większość trzody utrzymuje się w systemach bezściółkowych, więc materiał ten stanowi mniejszą część odchodów świńskich niż gnojowica, ale bywa dostępny z gospodarstw ściołowych i po separacji.
Właściwości istotne dla fermentacji
Odchody świń zawierają mniej włókien niż obornik bydlęcy, ale więcej azotu, co zwiększa ryzyko amoniaku, zwłaszcza w wyższej temperaturze i przy wysokich dawkach. Sucha masa jest wyższa niż w gnojowicy, szczególnie przy dodatku ściółki. Materiał jest dobrze buforowany. Dodatki paszowe, jak miedź i cynk, oraz pozostałości leków weterynaryjnych mogą wpływać na mikroflorę. W trakcie składowania zachodzą straty azotu i materii organicznej, zależnie od temperatury i napowietrzenia.
Jak czytać rozrzut wyników
Rozrzut wynika z kategorii zwierząt (lochy, prosięta, tuczniki mają inną paszę i inne odchody), rodzaju i ilości ściółki, czasu składowania oraz sposobu przygotowania próbki. Wpływ mają również parametry testu: temperatura, inokulum (jego adaptacja do amoniaku), stosunek substratu do inokulum i czas trwania. Zbiór obejmuje niewiele rekordów z kilku źródeł, dlatego wartości odzwierciedlają także różnice między laboratoriami, a zakres nie jest pełną miarą niepewności.
W praktyce biogazowni
Stałe odchody świńskie sprawdzają się w kofermentacji z materiałami o wyższym stosunku C/N, które łagodzą amoniak. Trzeba kontrolować azot amonowy i pH. Rozdrobnienie i równomierne dozowanie poprawiają stabilność. Odchody świń są nawozem naturalnym, podlegającym przepisom o nawożeniu, a w kontekście UPPZ materiałem kategorii 2, który może być używany w biogazowni na warunkach określonych w rozporządzeniach UE i krajowych.
Dla porównania z gnojowicą świńską materiał stały jest łatwiejszy w transporcie, a koncentracja suchej masy pozwala ograniczyć objętość wsadu. W zamian wymaga rozdrobnienia i równomiernego mieszania w komorze. Te cechy trzeba brać pod uwagę przy wyborze systemu dozowania.
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 = 0,393 d−1 (mediana z: stałe k podane w źródłach: Nogueira i in. (2026): 1× (mediana 0.393 d⁻¹)).
Statystyki opisują rozrzut opublikowanych wyników — to zestawienie opisowe, a nie metaanaliza ani gwarancja uzysku w instalacji.
Bibliografia
- Cu, T.T.T.; Nguyen, T.X.; Triolo, J.M.; Pedersen, L.; Le, V.D.; Le, P.D.; Sommer, S.G. (2014). Biogas Production from Vietnamese Animal Manure, Plant Residues and Organic Waste: Influence of Biomass Composition on Methane Yield. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences 28(2), 280–289. DOI: 10.5713/ajas.14.0312 DOI
- Kafle, G.K.; Chen, L. (2016). Comparison on batch anaerobic digestion of five different livestock manures and prediction of biochemical methane potential (BMP) using different statistical models. Waste Management 48, 492–502. DOI: 10.1016/j.wasman.2015.10.021 DOI
- 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
- Li, Y.; Zhang, R.; Liu, G.; Chen, C.; He, Y.; Liu, X. (2013). Comparison of methane production potential, biodegradability, and kinetics of different organic substrates. Bioresource Technology 149, 565–569. DOI: 10.1016/j.biortech.2013.09.063 DOI
Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.
Inne substraty z grupy „Odchody zwierzęce (gnojowica, obornik, pomiot)”
Obornik koński — BMP: 36 badań, średnia ważona 156 m³ CH₄/t s.m.o.
156 m³ CH₄/t s.m.o. średnia ważona z 36 badań
neutralny — ocena redakcji dla biogazowni≈52 %
Odchody królicze — BMP: 2 badania, średnia ważona 218 m³ CH₄/t s.m.o.
218 m³ CH₄/t s.m.o. średnia ważona z 2 badań
neutralny — ocena redakcji dla biogazowni≈54 %
Kał i ekskrementy ludzkie — BMP: 2 badania, średnia ważona 322 m³ CH₄/t s.m.o.
322 m³ CH₄/t s.m.o. średnia ważona z 2 badań
≈56 %
Obornik mieszany i nieokreślony — BMP: 5 badań, średnia ważona 289 m³ CH₄/t s.m.o.
289 m³ CH₄/t s.m.o. średnia ważona z 5 badań
dobry — ocena redakcji dla biogazowni≈53 %