Metodologia Kontakt
Zlewka z gęstą, lśniącą, ciemnobrązową pozostałością po oczyszczaniu gliceryny (frakcja MONG) na jasnym blacie.

Badania BMPProdukty uboczne przemysłu rolno-spożywczego

Pozostałości z oczyszczania gliceryny (MONG, osad podestylacyjny) — BMP: 2 badania, śr. 406 m³ CH₄/t s.m.o.

MONG i osady podestylacyjne z oczyszczania gliceryny to odpad produkcji biodiesla, zawierający glicerynę, mydła, sole i kwasy tłuszczowe; wyniki kilku prac są niemal zgodne.

CH₄ ≈ 63 % (szacunek)

Opublikowano Zaktualizowano 3 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Ilustracja: Substraty.pl (AI, Google Gemini)

Średnia ważona
406m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres
397–414m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy
2badania
Publikacje
2źródła
Temperatury
38 °Ctestu

Metan w biogazie

Wysoka zawartość metanu · ≈ 6,3 kWh/m³ biogazu

szacunek z typu substratu W zebranych badaniach brak pomiaru. Przedział wynika z przybliżonego składu (przewaga węglowodanów (brak cech białka i tłuszczu); bogaty w tłuszcz (klasyfikacja procesowa)) 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 2 badań

Średnia ważona Pojedyncze rekordy

Krzywe BMP: Pozostałości z oczyszczania gliceryny (MONG, osad podestylacyjny)Skumulowana produkcja metanu w czasie dla 2 rekordów oraz średnia ważona 406 m³ CH₄/t s.m.o.. 2 krzywych to przebiegi modelowe (kinetyka I rzędu).01002003004005000510152025303540czas [d]m³ CH₄/t s.m.o.Borowski i Cieciura-Włoch (2021): 397 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Dubrovskis i Plume (2024): 414 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)średnia406

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 (406); 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
Borowski i Cieciura-Włoch (2021) DOI397—MONG z przerobu gliceryny (oryg.: „MONG (matter organic non glycerol from glycerol processing), no enzyme”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Dubrovskis i Plume (2024) DOI41438 °C · mezofilowypozostałość po destylacji gliceryny (oryg.: „Glycerol distillation residue”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona406średnia arytmetyczna 406, SD 12

Właściwości procesowe

  • bogaty w tłuszcze
  • zasolony
  • skłonność do pienienia
  • zmienny skład
  • łatwo rozkładalny
  • klasyfikacja redakcji

Zalety

  • Potencjał metanowy w zbiorze BMP Substraty.pl: średnia ważona 405.5 m³ CH₄/t s.m.o. (SD 12.0; 2 rekordów, 2 źródeł).
  • Zawiera glicerol, który w kofermentacji z gnojowicą i osadem zwiększał produkcję biogazu (Astals i in. 2012; Fountoulakis i in. 2010).

Wady i ryzyka

  • Wolne LCFA, mydła i sole (Na, K, siarczany) hamują proces (Chen i in. 2008).
  • Skład zmienny - dawkę ustalać po analizie.
  • Nadmiar glicerolu destabilizuje proces: w komorze osadu ściekowego powyżej 1% (v/v) obserwowano silne zaburzenie (Fountoulakis i in. 2010), a w układach rolniczych powyżej 8% masy zanika efekt kofermentacji i możliwa jest inhibicja (FNR 2010).
  • Surowy glicerol może zawierać ponad 20% metanolu, który w wysokich stężeniach hamuje metanogeny (FNR 2010).

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

Dawkowanie

Orientacyjny limit z literaturydo 6% masy świeżej wsadu[4][1][2]

Podstawa: udział gliceryny w mieszaninie zasilającej (masa świeża) w kofermentacji z gnojowicą i biomasą rolniczą. FNR (2010): dodatek surowego glicerolu do maks. 6% masy daje wyraźną synergię, a powyżej 8% efekt kofermentacji zanika i możliwa jest inhibicja; surowy glicerol bywa zasobny w metanol (ponad 20% masy). Astals i in. (2012, 2013) uzyskali dobre wyniki z gnojowicą świńską przy 4% (mezofilowo, masa mokra) i 3% (termofilowo, masa) glicerolu. Dla komory osadowej oczyszczalni limit jest dużo niższy: Fountoulakis i in. (2010) — do 1% v/v w osadzie ściekowym, powyżej silne zaburzenie procesu. Pozostałości (MONG) mogą mieć inny skład niż czysty glicerol — traktować 6% jako górną orientację i wchodzić od 1–2%.

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

Źródła danych procesowych

  1. Astals i in. (2012). Anaerobic co-digestion of pig manure and crude glycerol at mesophilic conditions. Bioresour. Technol.
  2. Astals i in. (2013). Thermophilic co-digestion of pig manure and crude glycerol: process performance and digestate quality. J. Biotechnol.
  3. Long i in. (2012). Anaerobic co-digestion of fat, oil, and grease (FOG): A review of gas production and process limitations. Process Saf. Environ. Prot.
  4. FNR (2010). Guía sobre el Biogás – Desde la producción hasta el uso (hiszp. wydanie „Leitfaden Biogas”, GIZ 2013)
  5. Fountoulakis, Petousi, Manios (2010). Co-digestion of sewage sludge with glycerol to boost biogas production. Waste Manag.
  6. Fountoulakis, Manios (2009). Enhanced methane and hydrogen production from MSW and agro-industrial by-products co-digested with crude glycerol. Bioresour. Technol.
  7. Chen, Cheng, Creamer (2008). Inhibition of anaerobic digestion process: A review. Bioresour. Technol.

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Gliceryna powstaje jako produkt uboczny wytwarzania biodiesla (estrów metylowych kwasów tłuszczowych). Surowa gliceryna zawiera metanol, mydła, sole i resztki tłuszczów, a przy jej oczyszczaniu w destylacji pozostają frakcje bogate w składniki organiczne niebędące gliceryną, nazywane MONG, oraz osady podestylacyjne. W Polsce, będącej dużym producentem biodiesla, tego typu odpady powstają w wytwórniach i rafineriach gliceryny.

Właściwości istotne dla fermentacji

Pozostałości są mieszaniną kwasów tłuszczowych, mydeł, estrów, resztek gliceryny i soli nieorganicznych (sodu, potasu, siarczanów lub chlorków w zależności od procesu). Część organiczna ma wysoki potencjał energetyczny, ale wolne długołańcuchowe kwasy tłuszczowe mogą hamować metanogenezę i powodować pienienie. Wysoka zawartość soli i zasadowość pozostałości bywają dodatkowym ryzykiem. Materiał jest gęsty i wymaga podgrzewania do pompowania. Skład silnie zależy od technologii oczyszczania gliceryny i surowca biodiesla.

Jak czytać rozrzut wyników

W zbiorze jest kilka rekordów z kilku źródeł: MONG z przerobu gliceryny (bez podanej temperatury) i pozostałość po destylacji gliceryny (38 °C). Wyniki są niemal zgodne, jednak są to różne materiały z różnych zakładów, a wspólna wartość może być przypadkowa. Wpływ mają technologia oczyszczania, zawartość soli i wody, forma próbki, adaptacja inokulum do lipidów oraz stosunek substratu do inokulum.

W praktyce biogazowni

Takie pozostałości stosuje się w małych, stopniowo zwiększanych udziałach, przy ścisłej kontroli kwasów lotnych, pH i zasolenia. Zalecane jest łączenie z gnojowicą oraz stabilne dawkowanie. Materiał trzeba zbadać pod kątem zanieczyszczeń, na przykład metanolu i metali. Jako odpad z przemysłu paliwowego podlega przepisom o odpadach, a wykorzystanie w biogazowni wymaga zgodności z posiadanymi uprawnieniami i, jeśli dotyczy, z wymogami programów zrównoważenia dla biogazu.

Ponieważ skład takich pozostałości różni się między wytwórniami, dla stabilnej pracy konieczna jest analiza każdej partii pod kątem zawartości kwasów tłuszczowych, soli, pH i wody, a dopiero potem ustalenie dawki. Wynik z literatury jest jedynie punktem wyjścia.

Z perspektywy bilansu energetycznego jest to materiał atrakcyjny, lecz ryzykowny: jego udział warto zwiększać etapami, obserwując kwasy lotne i skład biogazu przez co najmniej kilka cykli zatrzymania.

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

  1. Borowski, S.; Cieciura-Włoch, W. (2021). Enzymatic Pretreatment of Byproducts from Soapstock Splitting and Glycerol Processing for Improvement of Biogas Production. Molecules 26(22), 6782. DOI: 10.3390/molecules26226782 DOI
  2. Dubrovskis, V.; Plume, I. (2024). Biogas potential from biodiesel production residues. Engineering for Rural Development 23. DOI: 10.22616/erdev.2024.23.tf104 DOI

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.

Inne substraty z grupy „Produkty uboczne przemysłu rolno-spożywczego”