Metodologia Kontakt
Wysokie rośliny pomidora i ogórka z bujnymi liśćmi i łodygami prowadzonymi do góry w przeszklonej szklarni.

Badania BMPSłomy i resztki pożniwne

Pomidor – liście i łodygi — BMP: 6 badań, średnia ważona 200 m³ CH₄/t s.m.o.

Liście, łodygi i pędy boczne pomidora to duży strumień resztek z upraw szklarniowych. Wilgotne, zmienne w składzie, wymagają oczyszczenia ze sznurków i klipsów.

CH₄ 58 %

Opublikowano Zaktualizowano 3 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Fot. Michael Garlick / Wikimedia Commons, licencja CC BY-SA 2.0, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie

Średnia ważona
200m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres
124–298m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy
6badań
Publikacje
3źródła
Temperatury
36 °C, 38 °Ctestu

Metan w biogazie

Średnia zawartość metanu · ≈ 5,8 kWh/m³ biogazu

pomiar średnia z 1 badania BMP; w teście okresowym udział CH₄ bywa wyższy niż w instalacji.

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 6 badań

Średnia ważona Pojedyncze rekordy

Krzywe BMP: Pomidor – liście i łodygiSkumulowana produkcja metanu w czasie dla 6 rekordów oraz średnia ważona 200 m³ CH₄/t s.m.o.. 6 krzywych to przebiegi modelowe (kinetyka I rzędu).01002003004000510152025303540czas [d]m³ CH₄/t s.m.o.Shin i in. (2011) · 1: 170 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Shin i in. (2011) · 2: 268 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Gioulounta i in. (2023) · 1: 233 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Gioulounta i in. (2023) · 2: 242 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Gioulounta i in. (2023) · 3: 298 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Li i in. (2018): 124 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)średnia200

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 (200); 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.		CH₄ w biogazie
% obj., pomiar		TemperaturaPróbkaKrzywa
Shin i in. (2011) · 1 DOI170—38 °C · mezofilowyłodygi (oryg.: „Tomato stem”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Shin i in. (2011) · 2 DOI268—38 °C · mezofilowyliście (oryg.: „Tomato leaf”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Gioulounta i in. (2023) · 1 DOI233——łodygi pomidora, średnia sezonowa (oryg.: „Tomato stalks (season average)”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Gioulounta i in. (2023) · 2 DOI242——liście pomidora ze szklarni, średnia sezonowa (oryg.: „Tomato leaves (season average)”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Gioulounta i in. (2023) · 3 DOI298——pędy boczne pomidora, średnia sezonowa (oryg.: „Tomato suckers (season average)”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Li i in. (2018) DOI12457,9 %36 °C · mezofilowyresztki roślin pomidora (oryg.: „Tomato crop residues (TOR)”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona20057,9 %średnia arytmetyczna 223, SD 64

Właściwości procesowe

  • włóknisty
  • sezonowy
  • rozcieńcza wsad (mała s.m.)
  • zawiera inhibitory
  • zmienny skład
  • klasyfikacja redakcji

Zalety

  • Potencjał metanowy w bazie: średnia ważona 200 m³ CH₄/t s.m.o. (mediana 238; zakres 124–298; 6 rekordów z 3 źródeł).

Wady i ryzyka

  • Liście i odrosty pomidora miały niższą szybkość produkcji metanu niż łodygi, co autorzy wiążą z możliwymi inhibitorami lub wolno rozkładalnymi związkami (Gioulounta 2023).

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

Dawkowanie

Brak źródłowych limitów dawki; początkowo niewielki udział z kontrolą LKT.

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

  1. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  2. Chen, Y.; Cheng, J.J.; Creamer, K.S. (2008) Inhibition of anaerobic digestion process: A review. Bioresource Technology
  3. Shin, K.S.; Kim, C.H.; Lee, S.E.; Yoon, Y.M. (2011) Biochemical Methane Potential of Agricultural Byproduct in Greenhouse Vegetable Crops. Korean Journal of Soil Science and Fertilizer 44(6), 1252–1257
  4. Hendriks, A.T.W.M.; Zeeman, G. (2009) Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology
  5. Gioulounta, K.; Matska, M.; Piskilopoulos, A.; Stamatelatou, K. (2023) Greenhouse Residues’ Potential for Biogas Production. Applied Sciences 13(9), 5445
  6. Li, P.; Li, W.; Sun, M.; Xu, X.; Zhang, B.; Sun, Y. (2018) Evaluation of Biochemical Methane Potential and Kinetics on the Anaerobic Digestion of Vegetable Crop Residues. Energies 12(1), 26
  7. 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

Pomidor uprawiany pod osłonami jest prowadzony na długich pędach, a w trakcie sezonu usuwa się pędy boczne i dolne liście. Na koniec uprawy zostają całe rośliny, które trzeba zdjąć z konstrukcji. To jeden z większych strumieni resztek ogrodniczych w krajach z rozwiniętą produkcją szklarniową. Badania ujęte w zestawieniu dotyczą łodyg, liści i pędów bocznych (w tym średnich sezonowych z jednej z prac), a także całych resztek uprawy.

Właściwości istotne dla fermentacji

Resztki pomidora mają wysoką wilgotność. Liście i pędy boczne są łatwiej strawne niż zdrewniałe łodygi, więc przy dłuższej uprawie rośnie udział frakcji trudno rozkładalnych. W praktyce kłopotliwe są elementy obce: sznury, klipsy i druty, które wymagają usunięcia przed rozdrobnieniem. Dodatkowo odpad może zawierać pozostałości środków ochrony roślin i patogeny roślinne, a materiał szybko ulega zepsuciu, jeśli nie zostanie zakiszony lub podany do fermentora wkrótce po zebraniu. C/N jest zwykle wyższe niż w odpadach kuchennych, ale niższe niż w słomach.

Jak czytać rozrzut wyników

Badania obejmują łodygi, liście, pędy boczne oraz mieszaninę resztek, więc rekordy nie opisują identycznego materiału. W jednej z prac podano średnie sezonowe z różnych terminów, w innych pojedyncze próbki. Sezon uprawy, odmiana, nawożenie i wiek roślin wpływają na proporcję włókna do łatwo dostępnych związków. Przygotowanie próbki (suszenie, mielenie) i warunki testu (inokulum, stosunek S/I) dokładają zmienności; nie wszędzie podano temperaturę.

W praktyce biogazowni

Resztki pomidora są jednym z bardziej realnych substratów ogrodniczych: duża koncentracja szklarni w jednym regionie pozwala zorganizować regularne dostawy. Materiał należy rozdrobnić i oczyścić, a przy dłuższym magazynowaniu zakiszać lub podawać szybko po zebraniu. Dawkuje się go jako uzupełnienie miksu, a proces monitoruje pod kątem nadmiernego udziału włókna i zanieczyszczeń. Przed podpisaniem umowy z gospodarstwem ogrodniczym warto wykonać test BMP reprezentatywnej partii i sprawdzić zgodność odpadu z posiadanymi zezwoleniami. Dla producenta szklarniowego oddanie resztek do biogazowni bywa tańsze niż ich utylizacja, co może ułatwić negocjacje, ale jakość dostawy musi być pilnowana: przy zanieczyszczeniach sztucznych pompy i separatory szybko się zużywają, a przestoje kosztują więcej niż oszczędność na materiale.

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 = 0,136 d−1 (mediana z: dopasowanie B(t)=B0(1−e^(−kt)) do średnich krzywych mierzonych: Słoma pszenna k=0.079 d⁻¹ (R²=0.998, 67 krzywych) | stałe k podane w źródłach: Tong i in. (1990): 3× (mediana 0.088 d⁻¹); Li i in. (2018): 5× (mediana 0.157 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. Shin, K.S.; Kim, C.H.; Lee, S.E.; Yoon, Y.M. (2011). Biochemical Methane Potential of Agricultural Byproduct in Greenhouse Vegetable Crops. Korean Journal of Soil Science and Fertilizer 44(6), 1252–1257. DOI: 10.7745/kjssf.2011.44.6.1252 DOI
  2. Gioulounta, K.; Matska, M.; Piskilopoulos, A.; Stamatelatou, K. (2023). Greenhouse Residues’ Potential for Biogas Production. Applied Sciences 13(9), 5445. DOI: 10.3390/app13095445 DOI
  3. Li, P.; Li, W.; Sun, M.; Xu, X.; Zhang, B.; Sun, Y. (2018). Evaluation of Biochemical Methane Potential and Kinetics on the Anaerobic Digestion of Vegetable Crop Residues. Energies 12(1), 26. DOI: 10.3390/en12010026 DOI

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.

Inne substraty z grupy „Słomy i resztki pożniwne”