Badania BMPProdukty uboczne przemysłu rolno-spożywczego
Placek filtracyjny z cukrowni trzcinowej (filter cake, press mud) — BMP: 4 badania, śr. 190 m³ CH₄/t s.m.o.
Placek filtracyjny z cukrowni trzcinowej (press mud) to wilgotna, mineralno-organiczna pozostałość klarowania soku; zawiera woski, włókno i wapń.
Ilustracja: Substraty.pl (AI, Google Gemini)
- Średnia ważona
- 190m³ CH₄/t s.m.o.
- Zakres
- 121–281m³ CH₄/t s.m.o.
- Rekordy
- 4badania
- Publikacje
- 2źródła
- Temperatury
- 35 °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 (odchody zwierzęce (klasyfikacja procesowa)) i wydajności grup związków wg FNR.
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.
Dodaj do kalkulatora kofermentacji Dane CSV
Krzywe BMP z 4 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 (190); 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 |
|---|---|---|---|---|
| Rahman i in. (2019) DOI | 121 | 35 °C · mezofilowy | press mud (oryg.: „press mud (PM), sugarcane”) | punkt końcowy (krzywa modelowa) |
| Janke i in. (2015) · 1 DOI | 245 | 38 °C · mezofilowy | próbka FC-2 (oryg.: „sugarcane filter cake FC-2”) | punkt końcowy (krzywa modelowa) |
| Janke i in. (2015) · 2 DOI | 254 | 38 °C · mezofilowy | próbka FC-3 (oryg.: „sugarcane filter cake FC-3”) | punkt końcowy (krzywa modelowa) |
| Janke i in. (2015) · 3 DOI | 281 | 38 °C · mezofilowy | próbka FC-1 (oryg.: „sugarcane filter cake FC-1”) | punkt końcowy (krzywa modelowa) |
| Średnia ważona | 190 | średnia arytmetyczna 225, SD 71 | ||
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 190.5 m³ CH₄/t s.m.o. (SD 71.2; 4 rekordów, 2 źródeł).
- Znaczna frakcja mineralna (wapń, fosforany) dostarcza zasadowości i mikroskładników (Weiland 2010).
Wady i ryzyka
- Woski i lignina rozkładają się słabo; frakcja mineralna odkłada się w komorze (Hendriks i Zeeman 2009).
- Duża frakcja mineralna obniża udział s.m.o. i podnosi pH wsadu (cecha mineralnego substratu; Weiland 2010).
Dawkowanie
Brak źródłowego progu.
Wprowadzaj stopniowo, zaczynając od małej dawki i obserwując proces (np. FOS/TAC, pH, skład gazu).
Wymagania praktyczne
- Przewidzieć usuwanie piasku i ciężkich zanieczyszczeń: piasek bywa mocno związany z materią organiczną i uwalnia się dopiero w komorze, a osady zmniejszają jej pojemność użytkową, więc potrzebny jest zgarniacz lub spust denny (FNR 2010, rozdz. 3).
Źródła danych procesowych
- Weiland (2010). Biogas production: current state and perspectives. Appl. Microbiol. Biotechnol.
- Hendriks, Zeeman (2009). Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresour. Technol.
- 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
W cukrowniach trzcinowych sok jest klarowany wapnem i innymi środkami, a następnie filtrowany. Pozostałością jest placek filtracyjny, nazywany press mud lub filter cake. Jest to ciemna, wilgotna masa, powstająca w dużych ilościach w sezonie przerobu trzciny. W Polsce cukier produkuje się z buraków, więc odpad ten jest typowy dla krajów tropikalnych, a w polskich cukrowniach analogiczny charakter ma defekat, czyli osad po oczyszczaniu soku wapnem, będący osobnym materiałem.
Właściwości istotne dla fermentacji
Press mud zawiera włókno z resztek trzciny (celuloza, hemiceluloza, lignina), woski trzcinowe, białko i cukry resztkowe, a także znaczną frakcję mineralną, w tym wapń i fosforany. Część organiczna jest umiarkowanie strawna; woski i lignina są trudno rozkładalne. Wysoka zawartość składników mineralnych podnosi odczyn i może wpływać na pH wsadu, ale jednocześnie dostarcza mikroelementów. Materiał jest wilgotny i szybko ulega psuciu, a przy przechowywaniu pryzmowym wydziela odcieki.
Jak czytać rozrzut wyników
W zbiorze jest kilka rekordów z kilku źródeł: próbka określana jako press mud oraz próbki filter cake (FC-1, FC-2, FC-3), badane w temperaturze 35–38 °C. Rozrzut jest umiarkowany. Wynika z różnic między cukrowniami, technologią klarowania, sezonem, ilością włókna w placku, wilgotnością, rozdrobnieniem i inokulum. Ponieważ udział frakcji mineralnej jest zmienny, wyniki w przeliczeniu na suchą masę organiczną mogą się różnić bardziej niż w przeliczeniu na suchą masę.
W praktyce biogazowni
Press mud wykorzystuje się w kofermentacji z obornikiem lub wywarem gorzelnianym, w krajach, w których cukrownie trzcinowe łączą się z gorzelniami etanolu. Materiał wymaga rozdrobnienia i rozcieńczenia, ponieważ jest gęsty. Po fermentacji pozostałość nadaje się jako nawóz organiczny. W regionach, gdzie press mud jest tradycyjnie kompostowany i stosowany na polach, biogazownia konkuruje z tym zastosowaniem. Dla Polski dane mają znaczenie wyłącznie porównawcze.
Z punktu widzenia bilansu energetycznego press mud ma umiarkowaną wartość, ale jego zaletą jest dostępność w dużych, jednorodnych partiach w sezonie przerobu. Frakcja mineralna może jednak gromadzić się w fermentorze jako osad, dlatego wymaga okresowego usuwania.
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.
Bibliografia
- Rahman, M.; Saha, C.K.; Feng, L.; Møller, H.B.; Alam, M. (2019). Anaerobic digestion of agro-industrial wastes of Bangladesh: Influence of total solids content. Engineering in Agriculture, Environment and Food 12(4), 484–493. DOI: 10.1016/j.eaef.2019.10.002 DOI
- Janke, L.; Leite, A.; Nikolausz, M.; Schmidt, T.; Liebetrau, J.; Nelles, M.; Stinner, W. (2015). Biogas Production from Sugarcane Waste: Assessment on Kinetic Challenges for Process Designing. International Journal of Molecular Sciences 16(9), 20685–20703. DOI: 10.3390/ijms160920685 DOI
Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.
Inne substraty z grupy „Produkty uboczne przemysłu rolno-spożywczego”
Odpady z obróbki zielonej kawy (pył, łuska srebrzysta) — BMP: 2 badania, średnia ważona 138 m³ CH₄/t s.m.o.
138 m³ CH₄/t s.m.o. średnia ważona z 2 badań
neutralny — ocena redakcji dla biogazowni≈52 %
Młóto browarniane — BMP: 6 badań, średnia ważona 347 m³ CH₄/t s.m.o.
347 m³ CH₄/t s.m.o. średnia ważona z 6 badań
neutralny — ocena redakcji dla biogazowni≈58 %
Pozostałości z produkcji octu (wytłoki octowe) — BMP: 2 badania, średnia ważona 187 m³ CH₄/t s.m.o.
187 m³ CH₄/t s.m.o. średnia ważona z 2 badań
≈52 %
Odpady orzechów włoskich (łupina, skórka, zielona okrywa) — BMP: 3 badania, średnia ważona 148 m³ CH₄/t s.m.o.
148 m³ CH₄/t s.m.o. średnia ważona z 3 badań
neutralny — ocena redakcji dla biogazowni≈52 %