Badania BMPDrewno i biomasa drzewnajedno badanie (2 próby)

Odpady drzewne z przemysłu papierniczego — BMP: 2 badania, średnia ważona 144 m³ CH₄/t s.m.o.

Odpady drzewne z przemysłu papierniczego (kora, drobne frakcje drewna) fermentują słabo z powodu ligniny; badano je w 37 i 55 °C w jednej pracy.

CH₄ ≈ 52 % (szacunek)

Opublikowano 22 września 2025Zaktualizowano 29 października 20263 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Fot. Lee Lockwood / Wikimedia Commons, domena publiczna, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie

Średnia ważona: 144m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres: 116–171m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy: 2jedno badanie (2 próby)
Publikacje: 1źródło
Temperatury: 37 °C, 55 °Ctestu

Metan w biogazie

≈51–54% CH₄

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 2 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 (144); 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
Walter i in. (2016) · 1 DOI	116	37 °C · mezofilowy	37 °C (oryg.: „Wood residues (WR), non-pretreated, 37 C”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Walter i in. (2016) · 2 DOI	171	55 °C · termofilowy	55 °C (oryg.: „Wood residues (WR), non-pretreated, 55 C”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona	144	średnia arytmetyczna 144, SD 39

Właściwości procesowe

włóknisty
wolny rozkład
bogaty w węgiel
ubogi w azot
zanieczyszczenia fizyczne
zmienny skład
klasyfikacja redakcji

Zalety

Potencjał metanowy w bazie: średnia ważona 144 m³ CH₄/t s.m.o. (mediana 144; zakres 116–171; 2 rekordów z 1 źródeł).

Wady i ryzyka

Rozrzut wyników w bazie: odchylenie standardowe 39 przy średniej 144 m³ CH₄/t s.m.o. (2 rekordów z 1 źródeł).

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

dobrze łączyć
grupa: Odchody zwierzęce (gnojowica, obornik, pomiot)
Obornik/gnojowica uzupełnia N i P oraz bufor.^[1]
uważaj
substraty: bogaty w siarkę — np. Osad biologiczny z przemysłu celulozowo-papierniczego, Gnojowica świńska, Osad ściekowy komunalny (mieszany, nieokreślony), Makroglony wyrzucane na plaże (mieszanina), Obornik i odchody świńskie (stałe)
Odpady po procesie siarczanowym mogą zawierać siarczany (H2S w biogazie) — nie kumulować z innymi źródłami siarki bez kontroli.^[2][3]

Dawkowanie

Brak źródłowych limitów dawki w kofermentacji; dodawać stopniowo i po teście BMP. Wyniki odnoszą się do konkretnych strumieni opisanych w Walter 2016.

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

Wymagania praktyczne

Rozdrabniać: rozdrobnienie zwiększa powierzchnię dostępną dla rozkładu i przyspiesza go, ale niekoniecznie podnosi końcowy uzysk gazu (FNR 2010, rozdz. 3 „Triturado”).
Usuwać zanieczyszczenia obce przed dozowaniem: materiał z bioodpadów może zawierać substancje zakłócające, a współsubstrat powinien być od nich wolny (FNR 2010, rozdz. 3).

Źródła danych procesowych

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Odpady drzewne z papierni powstają przy przygotowaniu drewna do produkcji masy celulozowej: korowaniu, rębaniu i przesiewaniu. Obejmują korę, drobne zrębki, odpady z sit i drobne frakcje drewna. W zbiorze jest jedna praca opisująca te odpady, bez obróbki wstępnej, w testach w 37 °C i 55 °C. W papierniach odpady te zwykle kieruje się do spalania w kotłach własnych.

Właściwości istotne dla fermentacji

Materiał składa się z włókien drewna i kory. Kora zawiera znaczne ilości ligniny, garbników i innych związków fenolowych, które mogą hamować bakterie metanowe. Celuloza jest chroniona przez ligninę, więc hydroliza jest powolna. Niska zawartość białka i azotu daje wysoki stosunek C/N, co wymaga uzupełnienia azotu w miksie. Drobne cząstki mają jednak większą powierzchnię kontaktu niż grube zrębki, co częściowo poprawia dostępność.

Jak czytać rozrzut wyników

Zbiór składa się z niewielkiej liczby rekordów z jednej publikacji, różniących się temperaturą, więc różnica wynika głównie z warunków testu, a nie z odmiennych materiałów. Ogólniej o wyniku decyduje skład odpadu: gatunek drewna, udział kory, wilgotność i rozdrobnienie, a także czas magazynowania, bo w trakcie składowania część łatwo dostępnych związków ulega rozkładowi lub wymyciu. Wpływ mają też inokulum i długość eksperymentu.

W praktyce biogazowni

Odpady drzewne z papierni zwykle nie trafiają do biogazowni rolniczych. Lepszym zagospodarowaniem pozostaje spalanie w miejscu powstawania. Jeżeli rozważa się fermentację, konieczne są dokładne rozdrobnienie i sprawdzenie obecności związków hamujących. Materiał jest odpadem przemysłowym, a jego przyjęcie wymaga odpowiedniego kodu odpadu i zezwolenia instalacji. Dane mają charakter informacyjny i nie uzasadniają planowania inwestycji.

Dla porównania: osady biologiczne i odpady włóknowe z tej samej branży fermentują lepiej niż frakcje drzewne i dlatego częściej bada się je jako substraty. Kora i drobne drewno są raczej odpadem energetycznym zakładu i dopiero po obróbce wstępnej mogłyby konkurować jako surowiec do fermentacji.

Przed decyzją o fermentacji warto także zmierzyć wilgotność i udział kory w konkretnej partii.

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 = 0,039 d⁻¹ (mediana z: stałe k podane w źródłach: Tong i in. (1990): 2× (mediana 0.059 d⁻¹); Chynoweth i in. (1993): 7× (mediana 0.030 d⁻¹)).

Statystyki opisują rozrzut opublikowanych wyników — to zestawienie opisowe, a nie metaanaliza ani gwarancja uzysku w instalacji.

Pełna metodyka i zasady korekt

Bibliografia

Walter, A.; Silberberger, S.; Juárez, M.F.D.; Insam, H.; Franke-Whittle, I.H. (2016). Biomethane potential of industrial paper wastes and investigation of the methanogenic communities involved. Biotechnology for Biofuels 9(1), 21. DOI: 10.1186/s13068-016-0435-z DOI

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.