Metodologia Kontakt
Skrzynka dojrzałych czerwonych pomidorów na gałązkach wystawionych na sprzedaż w sklepie spożywczym.

Badania BMPOwoce, warzywa i ich odpady

Pomidory (owoce) — BMP: 7 badań, średnia ważona 291 m³ CH₄/t s.m.o.

Pomidory (owoce) to wodnisty odpad szklarniowy i przetwórczy, bogaty w cukry i kwasy organiczne, z nasionami i skórką o większej zawartości ligniny.

CH₄ ≈ 55 % (szacunek)

Opublikowano Zaktualizowano 3 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Fot. Jeffery Martin / Wikimedia Commons, licencja CC0 1.0, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie

Średnia ważona
291m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres
210–384m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy
7badań
Publikacje
5źródeł
Temperatury
35 °C, 38 °Ctestu

Metan w biogazie

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

szacunek z typu substratu W zebranych badaniach brak pomiaru. Przedział wynika z przybliżonego składu (białko z azotu ogólnego (N 3,3 % s.m. × 6,25)) i wydajności grup związków wg FNR.

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 7 badań

Średnia ważona Pojedyncze rekordy

Krzywe BMP: Pomidory (owoce)Skumulowana produkcja metanu w czasie dla 7 rekordów oraz średnia ważona 291 m³ CH₄/t s.m.o.. 7 krzywych to przebiegi modelowe (kinetyka I rzędu).0100200300400500051015202530czas [d]m³ CH₄/t s.m.o.Yan i in. (2021): 218 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Aybek i in. (2017): 372 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Shin i in. (2011): 210 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Gunaseelan (2004) · 1: 211 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Gunaseelan (2004) · 2: 384 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Kouas i in. (2017) · 1: 347 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Kouas i in. (2017) · 2: 373 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)średnia291

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 (291); 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
Yan i in. (2021) DOI218—(oryg.: „Tomato (Solanum lycopersicum) – Whole”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Aybek i in. (2017) DOI372—odpady z targowiska (oryg.: „Tomato”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Shin i in. (2011) DOI21038 °C · mezofilowyowoce odpadowe ze szklarni (oryg.: „Tomato”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Gunaseelan (2004) · 1 DOI21135 °C · mezofilowycałe zepsute owoce (oryg.: „tomato whole rotten”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Gunaseelan (2004) · 2 DOI38435 °C · mezofilowycałe zepsute owoce (oryg.: „tomato whole rotten”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Kouas i in. (2017) · 1 DOI34735 °C · mezofilowy(oryg.: „tomato”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Kouas i in. (2017) · 2 DOI37335 °C · mezofilowy(oryg.: „tomato”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona291średnia arytmetyczna 302, SD 84

Typowy skład

Sucha masa organiczna (s.m.o.)
92,5 % s.m. (zakres 88,1–98,1)
Azot
3,3 % s.m.
Stosunek C/N
13,8

Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: BCBPD, MY-D); sucha masa: 0 oznaczeń, sucha masa organiczna: 3 oznaczenia. Brak s.m. w źródłach – kalkulator musi poprosić o wartość. C/N obliczono jako iloraz zawartości C i N (% s.m.) z tego samego źródła.

Źródła: Yan i in. (2021); Gunaseelan (2004).

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

Właściwości procesowe

Niska pewność: opis oparty na ogólnych cechach grupy substratów, a nie na badaniach tego materiału. Traktuj go jako wskazówkę do weryfikacji.

Brak opublikowanych badań procesowych

Literatura, z której korzystamy, nie opisuje zalet ani wad fermentacji tego substratu poza wynikami testów BMP. Poniżej cechy procesowe przypisane na podstawie rodzaju materiału — klasyfikacja redakcji, nie wynik badań.

łatwo rozkładalny
cukry, skrobia, glicerol → szybka hydroliza i zakwaszenie (LKT), wymaga buforu
kwaśny
niskie pH substratu (kiszonki, wywary, serwatka, owoce)
rozcieńcza wsad (mała s.m.)
mała sucha masa, rozcieńcza wsad
sezonowy
dostępność sezonowa — wymaga magazynowania
ubogi w mikroelementy
ubogi w mikroelementy — monofermentacja wymaga suplementacji
bogaty w węgiel
wysoki C/N → niedobór azotu; dobrze łączyć z substratami bogatymi w azot
ubogi w azot
wysoki C/N → niedobór azotu; dobrze łączyć z substratami bogatymi w azot

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

Dawkowanie

Brak źródłowych limitów dawki dla tego substratu.

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

Źródła danych procesowych

  1. Improvement of fruit and vegetable waste anaerobic digestion performance and stability with co-substrates addition
  2. Biochemical methane potential and biodegradability of complex organic substrates
  3. Compositional components and methane production potential of typical vegetable wastes
  4. Determination and evaluation of biogas and methane productions of vegetable and fruit wastes with Hohenheim Batch Test method
  5. Biochemical Methane Potential of Agricultural Byproduct in Greenhouse Vegetable Crops
  6. Biochemical methane potential of fruits and vegetable solid waste feedstocks
  7. Robust assessment of both biochemical methane potential and degradation kinetics of solid residues in successive batches
  8. Effects of size and thermophilic pre-hydrolysis of banana peel during anaerobic digestion, and biomethanation potential of key tropical fruit wastes
  9. Effect of particle size on biogas generation from biomass residues

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Pomidor (Solanum lycopersicum) jest ważnym warzywem w polskiej produkcji szklarniowej i gruntowej. Odpadowe owoce powstają w sortowniach, w gospodarstwach szklarniowych (owoce nieodpowiadające normom, pęknięte, przeterminowane) oraz w przetwórstwie, gdzie obok owoców powstają wytłoki pomidorowe. Ten wpis dotyczy owoców całych, a nie wytłoków.

Właściwości istotne dla fermentacji

Owoc zawiera około dziewięćdziesięciu pięciu procent wody. W suchej masie dominują cukry (glukoza i fruktoza), kwasy organiczne (cytrynowy, jabłkowy), pektyny oraz białko. Nasiona i skórka wnoszą włókno i frakcję trudniej rozkładalną z ligniną i tłuszczem w nasionach. Materiał jest łatwo rozkładalny, a niskie pH owoców i szybkie tworzenie kwasów mogą zakwasić fermentor, gdy nie ma buforu. W partiach zielonych owoców występuje glikoalkaloid tomatyna, ale w typowych dawkach nie jest ona uważana za istotny inhibitor. Piasek może pochodzić z ziemi przy zbiorze gruntowym.

Jak czytać rozrzut wyników

W zbiorze jest kilka rekordów z kilku źródeł, część bez podanej temperatury, część mezofilowa. Opisują owoce z targowiska, odpady ze szklarni i owoce zepsute. Rozrzut wynika z różnic odmianowych, stopnia dojrzałości, udziału nasion i skórki, rozdrobnienia i stanu owoców. Zepsucie zmienia skład: część cukrów zostaje zużyta, a pojawiają się produkty fermentacji. Inokulum oraz stosunek substratu do inokulum są dodatkowymi źródłami zmienności.

W praktyce biogazowni

Pomidory najlepiej dawkować jako dodatek do gnojowicy lub kiszonki, które zapewniają bufor i suchą masę. Konieczne jest rozdrobnienie, bo nasiona i skórka mogą tworzyć warstwy. Przechowywanie w cieple szybko prowadzi do psucia, więc partie wykorzystuje się na bieżąco. Odpady z przetwórstwa i handlu są odpadami, a ich przyjęcie wymaga odpowiednich uprawnień; własny odpad z gospodarstwa szklarniowego może być traktowany jak produkt rolny. Duże sezonowe dostawy warto rozkładać w czasie, aby uniknąć wahań pH.

Zdarza się, że odpad pomidorowy zawiera resztki sznurków, klipsów i fragmenty folii z uprawy szklarniowej; takie zanieczyszczenia należy usunąć przed rozdrabnianiem, aby nie uszkadzać pomp i nie powodować awarii mieszadeł.

Dobrą praktyką jest mieszanie odpadu pomidorowego z materiałem o wysokiej suchej masie, na przykład kiszonką kukurydzy lub słomą, które poprawiają strukturę wsadu i zmniejszają ryzyko zbyt gwałtownego spadku pH.

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 = 0,245 d−1 (mediana z: stałe k podane w źródłach: Chynoweth i in. (1993): 4× (mediana 0.231 d⁻¹); Nogueira i in. (2026): 1× (mediana 0.445 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. Yan, H.; Cai, F.; Wang, L.; Chen, C.; Liu, G. (2021). Compositional components and methane production potential of typical vegetable wastes. Environmental Science and Pollution Research 28(38), 54177–54186. DOI: 10.1007/s11356-021-15798-y DOI
  2. Aybek, A.; Faculty of Agriculture, Department of Biosystems Engineering, KahramanmarasSutcu Imam University, Kahramanmaras, Turkey; 茜ok, S. (2017). Determination and evaluation of biogas and methane productions of vegetable and fruit wastes with Hohenheim Batch Test method. International Journal of Agricultural and Biological Engineering 10(4), 207–215. DOI: 10.25165/j.ijabe.20171004.2864 DOI
  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. DOI: 10.7745/kjssf.2011.44.6.1252 DOI
  4. Gunaseelan, V. (2004). Biochemical methane potential of fruits and vegetable solid waste feedstocks. Biomass and Bioenergy 26(4), 389–399. DOI: 10.1016/j.biombioe.2003.08.006 DOI
  5. Kouas, M.; Torrijos, M.; Sousbie, P.; Steyer, J.P.; Sayadi, S.; Harmand, J. (2017). Robust assessment of both biochemical methane potential and degradation kinetics of solid residues in successive batches. Waste Management 70, 59–70. DOI: 10.1016/j.wasman.2017.09.001 DOI

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.

Inne substraty z grupy „Owoce, warzywa i ich odpady”