Metodologia Kontakt
Rozłożone kolorowe czasopisma na stole – kredowany, zadrukowany papier magazynowy z dużymi fotografiami.

Badania BMPOdpady komunalne, zielone, papier i tekstylia

Papier kolorowy (czasopisma) — BMP: 6 badań, średnia ważona 243 m³ CH₄/t s.m.o.

Papier kolorowy z czasopism jest powlekany kaolinem lub węglanem wapnia, ma mniej ligniny niż gazetowy i fermentuje lepiej, lecz z dużym udziałem popiołu.

ocena: dobryCH₄ ≈ 51 % (szacunek)

Opublikowano Zaktualizowano 3 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

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

Średnia ważona
243m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres
195–316m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy
6badań
Publikacje
3źródła
Temperatury
35 °C, 55 °Ctestu

Metan w biogazie

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 0,1 % 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 (169 m³ CH₄/t); bez szczególnych zagrożeń dla stabilności. Koszty obsługi: włókna, kożuch, powolny rozkład.

Dlaczego? Czynniki oceny

Potencjał na tonę +3

  • +3potencjał 169 m³ CH₄/t masy świeżej (BMP 243 × s.m. 94,7 % × s.m.o. 73,5 %)

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 6 badań

Średnia ważona Pojedyncze rekordy

Krzywe BMP: Papier kolorowy (czasopisma)Skumulowana produkcja metanu w czasie dla 6 rekordów oraz średnia ważona 243 m³ CH₄/t s.m.o.. 6 krzywych to przebiegi modelowe (kinetyka I rzędu).01002003004000510152025303540czas [d]m³ CH₄/t s.m.o.Li i in. (2020): 316 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Nallathambi Gunaseelan (1997): 203 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Krause i in. (2018) · 1: 195 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Krause i in. (2018) · 2: 205 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Krause i in. (2018) · 3: 207 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Krause i in. (2018) · 4: 230 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)średnia243

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 (243); 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
Li i in. (2020) DOI316—(oryg.: „Magazine paper ()”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Nallathambi Gunaseelan (1997) DOI20335 °C · mezofilowy(oryg.: „magazine”) — wartość przytoczona w przeglądzie literaturypunkt końcowy (krzywa modelowa)
Krause i in. (2018) · 1 DOI19535 °C · mezofilowy(oryg.: „magazine”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Krause i in. (2018) · 2 DOI20535 °C · mezofilowy(oryg.: „magazine”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Krause i in. (2018) · 3 DOI20755 °C · termofilowy(oryg.: „magazine”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Krause i in. (2018) · 4 DOI23055 °C · termofilowy(oryg.: „magazine”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona243średnia arytmetyczna 226, SD 46

Typowy skład

Sucha masa (s.m.)
94,7% (zakres 94,7–94,7)
Sucha masa organiczna (s.m.o.)
73,5 % s.m. (zakres 63,8–78,1)
Azot
0,1 % s.m.
Stosunek C/N
337

Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: BCBPD, MY-D); sucha masa: 1 oznaczenie, sucha masa organiczna: 3 oznaczenia. Próbki badano w postaci wysuszonej/powietrznie suchej – s.m. dotyczy materiału w teście, nie świeżego. C/N obliczono jako iloraz zawartości C i N (% s.m.) z tego samego źródła.

Źródła: Li i in. (2020); Nallathambi Gunaseelan (1997); Krause i in. (2018).

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

Właściwości procesowe

  • włóknisty
  • bogaty w węgiel
  • ubogi w azot
  • wolny rozkład
  • ubogi w mikroelementy
  • 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 242.9 m³ CH₄/t s.m.o. (SD 45.8; 6 rekordów, 3 źródeł).
  • Papier kolorowy z czasopism: źródło celulozy, brak ryzyka amoniaku i zakwaszenia (Hendriks i Zeeman 2009).

Wady i ryzyka

  • Powłoki mineralne (kaolin, CaCO3) osadzają się w komorze.

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

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

  1. Hagos i in. (2017). Anaerobic co-digestion process for biogas production: progress, challenges and perspectives. Renew. Sustain. Energy Rev.
  2. Weiland (2010). Biogas production: current state and perspectives. Appl. Microbiol. Biotechnol.
  3. Hendriks, Zeeman (2009). Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresour. Technol.
  4. FNR (2010). Guía sobre el Biogás – Desde la producción hasta el uso (hiszp. wydanie „Leitfaden Biogas”, GIZ 2013)

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Papier kolorowy (czasopisma, katalogi, ulotki) to zwykle papier powlekany, wytwarzany z mieszaniny mas chemicznych i mechanicznych oraz powłoki z kaolinu lub węglanu wapnia i lepiszczy. Powstaje jako makulatura z gospodarstw domowych i poligrafii. Jest przedmiotem recyklingu, a do fermentacji trafia raczej jako element mieszanych odpadów. W zbiorze są próbki czasopism badane w temperaturach mezofilowej i termofilowej.

Właściwości istotne dla fermentacji

Podstawą jest celuloza z domieszką hemiceluloz i ligniny, ale znaczną część masy mogą stanowić wypełniacze i powłoka mineralna, które nie wnoszą metanu i trafiają do pofermentu. Powlekany papier lepiej się rozkłada niż gazetowy, bo zawiera więcej włókien chemicznych, ale glinki i węglan wapnia powodują osadzanie w komorze. Farby drukarskie kolorowe i lakiery występują w niewielkich ilościach. Materiał jest ubogi w azot i fosfor, więc w monofermentacji potrzebne są składniki odżywcze.

Jak czytać rozrzut wyników

Rozrzut wynika z różnej zawartości popiołu i ligniny w poszczególnych czasopismach, udziału włókien mechanicznych, sposobu przeliczania na VS i stopnia rozdrobnienia. Wpływ mają również warunki testu: temperatura, inokulum, długość i dodatki odżywcze. Jedna z wartości została przytoczona w przeglądzie literatury, bez pełnego opisu, a dla jednego rekordu nie podano temperatury. Przy kilku rekordach nie można uznać zakresu za reprezentatywny dla wszystkich rodzajów czasopism.

W praktyce biogazowni

Czasopisma nie są planowanym substratem; trafiają do instalacji jako domieszka w odpadach lub są kierowane do recyklingu. Przy fermentacji potrzebne są rozdrobnienie, dodatek składników odżywczych i możliwość usuwania osadów mineralnych. Papier kolorowy jest odpadem (grupa 15 lub 20), a jego przyjęcie wymaga zezwolenia instalacji. W razie wątpliwości co do zawartości metali ciężkich w farbach warto sprawdzić jakość pofermentu.

Dla porównania z papierem biurowym czasopisma zawierają więcej wypełniaczy i powłok, a z gazetowym mniej ligniny. W efekcie zajmują pozycję pośrednią, ale bardzo zależną od konkretnego tytułu i partii makulatury, co dodatkowo utrudnia jednoznaczne wnioski.

Warto to uwzględnić przy planowaniu.

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 = 0,110 d−1 (mediana z: dopasowanie B(t)=B0(1−e^(−kt)) do średnich krzywych mierzonych: Papier biurowy (makulatura) k=0.062 d⁻¹ (R²=0.984, 2 krzywych) | stałe k podane w źródłach: Chynoweth i in. (1993): 2× (mediana 0.115 d⁻¹); Tong i in. (1990): 1× (mediana 0.049 d⁻¹); Nogueira i in. (2026): 1× (mediana 0.225 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. Li, W.; Khalid, H.; Amin, F.R.; Zhang, H.; Dai, Z.; Chen, C.; Liu, G. (2020). Biomethane production characteristics, kinetic analysis, and energy potential of different paper wastes in anaerobic digestion. Renewable Energy 157, 1081–1088. DOI: 10.1016/j.renene.2020.04.035 DOI
  2. Nallathambi Gunaseelan, V. (1997). Anaerobic digestion of biomass for methane production: A review. Biomass and Bioenergy 13(1-2), 83–114. DOI: 10.1016/s0961-9534(97)00020-2 DOI
  3. Krause, M.J.; Chickering, G.W.; Townsend, T.G.; Pullammanappallil, P. (2018). Effects of temperature and particle size on the biochemical methane potential of municipal solid waste components. Waste Management 71, 25–30. DOI: 10.1016/j.wasman.2017.11.015 DOI

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.

Inne substraty z grupy „Odpady komunalne, zielone, papier i tekstylia”