Badania BMPBiotworzywa i opakowania kompostowalne

Folie i opakowania celulozowe — BMP: 10 badań, średnia ważona 355 m³ CH₄/t s.m.o.

Folie i opakowania celulozowe (celofan, talerzyki, wyroby z CaCO₃) to głównie celuloza, więc fermentują dobrze, ale wypełniacze mineralne obniżają udział VS.

ocena: dobry CH₄ ≈ 51 % (szacunek)

Opublikowano 18 lipca 2025Zaktualizowano 29 października 20263 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Ilustracja: Substraty.pl (AI, Google Gemini)

Średnia ważona: 355m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres: 266–437m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy: 10badań
Publikacje: 3źródła
Temperatury: 35 °C, 37 °Ctestu

Metan w biogazie

≈51–52% CH₄

Niska zawartość metanu · ≈ 5,1 kWh/m³ biogazu

szacunek z typu substratu W zebranych badaniach brak pomiaru. Przedział wynika z przybliżonego składu (białko z azotu ogólnego (N 0 % 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 (254 m³ CH₄/t); bez szczególnych zagrożeń dla stabilności. Koszty obsługi: włókna, kożuch, powolny rozkład.

Dlaczego? Czynniki oceny

Potencjał na tonę +3

+3potencjał 254 m³ CH₄/t masy świeżej (BMP 355 × s.m. 93,1 % × s.m.o. 76,9 %)

Stabilność procesu 0

0brak czynników

Obsługa i koszty −1

−0,5włókna, kożuch — rozdrabnianie i intensywne mieszanie
−0,5powolny rozkład — długi czas retencji

Suma punktów: 2 · 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 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 (355); 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
Calabro’ i in. (2020) DOI	304	35 °C · mezofilowy	talerzyki celulozowe (oryg.: „Cellulosic Plates”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Üveges i in. (2023) · 1 DOI	266	— · mezofilowy	opakowanie celulozowe z CaCO₃ (oryg.: „Cellulose or derivative(s) with CaCO3”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Üveges i in. (2023) · 2 DOI	311	— · mezofilowy	opakowanie celulozowe z CaCO₃ (oryg.: „Cellulose or derivative(s) with CaCO3 and,”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Üveges i in. (2023) · 3 DOI	327	— · mezofilowy	opakowanie celulozowe z CaCO₃ (oryg.: „Cellulose or derivative(s) with CaCO3”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Üveges i in. (2023) · 4 DOI	433	— · mezofilowy	opakowanie z celulozy lub jej pochodnych (oryg.: „cellulose or derivates”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Üveges i in. (2023) · 5 DOI	437	— · mezofilowy	opakowanie celulozowe z CaCO₃ (oryg.: „Cellulose or derivative(s) with CaCO3”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Zhang i in. (2018) · 1 DOI	374	37 °C · mezofilowy	folia celulozowa metalizowana (oryg.: „Cellulose-based metallised film”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Zhang i in. (2018) · 2 DOI	404	37 °C · mezofilowy	folia celulozowa barierowa (oryg.: „Cellulose-based high barrier heat-sealable film”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Zhang i in. (2018) · 3 DOI	410	37 °C · mezofilowy	folia celulozowa niezgrzewalna (oryg.: „Cellulose-based non heat- sealable film”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Zhang i in. (2018) · 4 DOI	433	37 °C · mezofilowy	folia celulozowa zgrzewalna (oryg.: „Cellulose-based heat-sealable film”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona	355	średnia arytmetyczna 370, SD 63

Typowy skład

Sucha masa (s.m.): 93,1% (zakres 85,9–97,6)
Sucha masa organiczna (s.m.o.): 76,9 % s.m. (zakres 64,7–99,8)
Azot: 0 % s.m.

Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: MY-D); sucha masa: 10 oznaczeń, sucha masa organiczna: 10 oznaczeń. Próbki badano w postaci wysuszonej/powietrznie suchej – s.m. dotyczy materiału w teście, nie świeżego.

Źródła: Calabro’ i in. (2020); Üveges i in. (2023); Zhang i in. (2018).

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

Właściwości procesowe

wolny rozkład
włóknisty
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 zbiorze BMP Substraty.pl: średnia ważona 354.7 m³ CH₄/t s.m.o. (SD 62.9; 10 rekordów, 3 źródeł).
Celofan i wyroby celulozowe są podatne na rozkład beztlenowy (Hendriks i Zeeman 2009).

Wady i ryzyka

Powłoki syntetyczne i wypełniacze mineralne pozostają w pofermencie.
Krystaliczna celuloza hydrolizuje wolno.

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 dostarcza inokulum i buforu; w badaniach bioplastiki fermentowano z inokulum z osadu.^[1]

Dawkowanie

Brak źródłowego progu.

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”).

Źródła danych procesowych

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Folie i opakowania celulozowe to wyroby z celulozy lub jej pochodnych: celofan, jednorazowe talerzyki i naczynia celulozowe oraz opakowania z dodatkiem węglanu wapnia. Wytwarza się je z włókien drzewnych lub bawełny, a bywają powlekane lakierami albo cienką warstwą innego tworzywa. Trafiają do strumienia odpadów opakowaniowych, a wyroby kompostowalne bywają zbierane razem z bioodpadami.

Właściwości istotne dla fermentacji

Celuloza jest polimerem glukozy, który po hydrolizie daje łatwo przyswajalny cukier, więc teoretyczny potencjał metanowy jest wysoki. Ograniczeniem jest szybkość: krystaliczna struktura celulozy sprawia, że hydroliza bywa etapem limitującym. Celofan, wytwarzany z celulozy regenerowanej, jest mniej krystaliczny i rozkłada się łatwiej niż papier. W opakowaniach z węglanem wapnia część suchej masy to substancja mineralna, która nie jest VS. Powłoki z tworzyw syntetycznych pozostają w dużej mierze nierozłożone. Amoniaku i siarkowodoru materiał praktycznie nie wnosi, ale ubogi w azot wymaga uzupełnienia w miksie, aby nie zaburzyć stosunku C/N.

Jak czytać rozrzut wyników

Wyniki obejmują kilka odmian: talerzyki celulozowe, opakowania z CaCO₃ i wyroby opisane tylko jako celuloza lub jej pochodne. Różnice wynikają z receptury (udział celulozy i wypełniaczy), obecności powłok, grubości materiału i rozdrobnienia. Znaczenie ma też sposób przeliczania na VS, czyli to, czy uwzględniono popiół, oraz długość testu, bo celuloza rozkłada się z opóźnieniem. W zbiorze zestawiono różne laboratoria i inokula o odmiennej aktywności celulolitycznej, co dodatkowo poszerza rozrzut.

W praktyce biogazowni

Opakowania celulozowe nie są typowym substratem, ale jako domieszka bioodpadów wnoszą dodatkowy węgiel. Przed fermentacją warto je rozdrobnić i dobrze wymieszać, aby uniknąć warstwowania i kożucha w komorze. Ze względu na wypełniacze mineralne należy liczyć się z osadem na dnie. Dopuszczenie do instalacji zależy od kodu odpadu i posiadanych zezwoleń, a każdy strumień trzeba ocenić pod kątem obecności powłok i innych zanieczyszczeń.

Przy ocenie takiego strumienia pomaga prosta kontrola wizualna: obecność metalizowanych warstw, laminatów z tworzywami lub zadruków zmienia zarówno wynik, jak i ilość pozostałości w pofermencie. Dobrą praktyką jest też próbny test BMP dla konkretnej partii, ponieważ dane literaturowe opisują inne receptury.

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

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.