Badania BMPZiarno, otręby, pasze i karmy

Odpady zbożowe (pośrady, pył, odsiew, straty silosowe) — BMP: 10 badań, średnia ważona 324 m³ CH₄/t s.m.o.

Odpady zbożowe to pośrady, pył, odsiewki i straty silosowe powstające przy obrocie ziarnem. Skład jest zmienny, a skrobiowa część daje szybko fermentujący, ale niejednorodny substrat.

ocena: dobry CH₄ ≈ 53 % (szacunek)

Opublikowano 7 października 2024Zaktualizowano 29 października 20263 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

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

Średnia ważona: 324m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres: 250–402m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy: 10badań
Publikacje: 5źródeł
Temperatury: 36 °C, 38 °Ctestu

Metan w biogazie

≈52–54% CH₄

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 1,5 % 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 bardzo wysoki (242 m³ CH₄/t); ryzyko procesu: zakwaszenie. Koszty obsługi: zanieczyszczenia fizyczne (opakowania, tworzywa).

Dlaczego? Czynniki oceny

Potencjał na tonę +3

+3potencjał 242 m³ CH₄/t masy świeżej (BMP 324 × s.m. 79,8 % × s.m.o. 93,5 %)

Stabilność procesu −0,5

−0,5zakwaszenie: szybki rozkład / kwaśny odczyn, ryzyko kumulacji LKT, wymaga buforu

Obsługa i koszty −1

−1zanieczyszczenia fizyczne (opakowania, tworzywa) — odpakowanie i separacja

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

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

Dodaj do kalkulatora kofermentacji Dane CSV

Krzywe BMP z 10 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 (324); 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
Dubrovskis i in. (2018) DOI	376	38 °C · mezofilowy	odpady z suszarni zboża (z biogazowni) (oryg.: „Grain drying residue (mono-fermentation)”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Dubrovskis i Plume (2017) DOI	268	38 °C · mezofilowy	odpady z przetwórstwa (suszenia) zboża, bez dodatków (oryg.: „Grain processing residues (IN+GR, no additives)”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Dubrovskis i in. (2019) DOI	402	38 °C · mezofilowy	pośrady/zmiotki zbożowe (oryg.: „Dry grain sweeps”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Lallement i in. (2023) · 1 DOI	250	38 °C · mezofilowy	pozostałości zbożowe (oryg.: „cereal residue”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Lallement i in. (2023) · 2 DOI	286	38 °C · mezofilowy	mieszanka zbożowa (produkt rolno-przemysłowy) (oryg.: „cereals mix”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Lallement i in. (2023) · 3 DOI	300	38 °C · mezofilowy	pył zbożowy (oryg.: „cereal dust”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Lallement i in. (2023) · 4 DOI	313	38 °C · mezofilowy	mieszanka zbożowa (produkt rolno-przemysłowy) (oryg.: „cereals mix”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Lallement i in. (2023) · 5 DOI	320	38 °C · mezofilowy	straty silosowe (oryg.: „silo´s lose”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Lallement i in. (2023) · 6 DOI	328	38 °C · mezofilowy	mieszanka zbożowa (produkt rolno-przemysłowy) (oryg.: „cereal mix”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Luna-delRisco i in. (2011)	274	36 °C · mezofilowy	pył z aspiracji w młynie (oryg.: „grain mill - aspiration dust”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona	324	średnia arytmetyczna 312, SD 48

Typowy skład

Sucha masa (s.m.): 79,8% (zakres 72–89,4)
Sucha masa organiczna (s.m.o.): 93,5 % s.m. (zakres 90–96)
Azot: 1,5 % s.m.
Stosunek C/N: 23,3

Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: MY-D); sucha masa: 7 oznaczeń, sucha masa organiczna: 4 oznaczenia. C/N obliczono jako iloraz zawartości C i N (% s.m.) z tego samego źródła.

Źródła: Lallement i in. (2023); Luna-delRisco i in. (2011).

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

Właściwości procesowe

łatwo rozkładalny
bogaty w węgiel
zmienny skład
zanieczyszczenia fizyczne
klasyfikacja redakcji

Zalety

Potencjał metanowy w bazie: średnia ważona 324 m³ CH₄/t s.m.o. (mediana 307; zakres 250–402; 10 rekordów z 5 źródeł).

Wady i ryzyka

Łatwo rozkładalna skrobia może zakwaszać układ bez buforu (Chen 2008).
Mieszanki odpadów zbożowych z melasą i liśćmi brzozy testowano tylko w skali laboratoryjnej (Dubrovskis 2019).

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

dobrze łączyć
substraty: wysoka zasadowość (bufor) — np. Obornik i odchody bydlęce, Gnojowica świńska, Gnojowica bydlęca, Gnojowica kacza, Treść przewodu pokarmowego (żwacza, jelit)
Gnojowica buforuje zakwaszenie od odpadów skrobiowych.^[1][2]

Dawkowanie

Brak źródłowych limitów dawki; Dubrovskis 2019 testował melasę z odpadami zbożowymi i liśćmi brzozy.

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

Wymagania praktyczne

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 zbożowe powstają przy oczyszczaniu, suszeniu, magazynowaniu i transporcie ziarna oraz w młynach i zakładach paszowych. Należą do nich pośrady (drobne, niedorozwinięte ziarno), odsiewki, pył zbożowy, kurz z elewatorów i straty silosowe, czyli ziarno zepsute lub zawilgocone. W zestawieniu znajduje się kilka rekordów z kilku prac, w większości z jednej publikacji: pozostałości zbożowe, mieszanki zbożowe, pył, straty silosowe, odpady z suszarni zboża, pośrady oraz pył z aspiracji w młynie, w warunkach 36 do 38 °C.

Właściwości istotne dla fermentacji

Skład zależy od rodzaju odpadu. Pośrady i mieszanki zbożowe są bogate w skrobię i białko, a więc dobrze fermentowalne. Pył zawiera dużo plew i zanieczyszczeń mineralnych, a straty silosowe mogą być zapleśniałe. Skrobia ulega szybkiej hydrolizie, co przy dużej dawce może prowadzić do szybkiego zakwaszenia. Materiał suchy trzeba nawodnić lub mieszać z substratem płynnym. W partiach zepsutych mogą występować mykotoksyny, które trafiają do pofermentu, co ma znaczenie dla jego późniejszego zastosowania na polach.

Jak czytać rozrzut wyników

Rekordy obejmują różne rodzaje odpadów, jak mieszanki zbożowe, pył, pozostałości i straty silosowe, więc ich zróżnicowanie odzwierciedla różnice materiałowe. Dodatkowo wpływają gatunek zboża, stopień zepsucia, udział plew i zanieczyszczeń, rozdrobnienie oraz warunki testu. Najwięcej rekordów pochodzi z jednej publikacji, zatem nie opisują zmienności między dostawcami ani sezonami. Rzeczywisty materiał z konkretnego elewatora może się znacznie różnić.

W praktyce biogazowni

Odpady zbożowe mogą być tanim uzupełnieniem miksu, szczególnie w regionach z dużą koncentracją elewatorów i młynów. Należy ocenić, czy materiał nie jest silnie zapleśniały i czy nie zawiera ciał obcych. Przed podaniem warto go rozdrobnić i dodawać stopniowo. Dostawca powinien przekazywać informację o pochodzeniu partii i warunkach składowania. Test BMP pozwala dobrać dawkę, a analiza pofermentu zapewnia kontrolę jakości nawozu. W umowie z dostawcą dobrze jest zapisać wymagania jakościowe: maksymalny udział zanieczyszczeń obcych, wilgotność i brak oznak pleśni. Pozwala to uniknąć sytuacji, w której partia o niskiej jakości pogarsza pracę fermentora i jakość pofermentu.

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 = 0,257 d⁻¹ (mediana z: dopasowanie B(t)=B0(1−e^(−kt)) do średnich krzywych mierzonych: Pasza granulowana dla królików i gryzoni k=0.257 d⁻¹ (R²=0.991, 11 krzywych), Nasiona słonecznika k=0.162 d⁻¹ (R²=0.997, 11 krzywych), Pasza dla ptaków (mieszanka ziaren) k=0.338 d⁻¹ (R²=0.995, 10 krzywych)).

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

Pełna metodyka i zasady korekt

Bibliografia

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.