Metodologia Kontakt
Kępy jasnozielonej sałaty o kędzierzawych liściach rosnące na grządce w przydomowym ogrodzie w Austrii.

Badania BMPOwoce, warzywa i ich odpady

Sałata — BMP: 6 badań, średnia ważona 256 m³ CH₄/t s.m.o.

Sałata to delikatny, niemal wyłącznie wodny odpad warzywny o niskiej ligninie, który fermentuje łatwo, ale wnosi mało suchej masy i szybko się psuje.

CH₄ ≈ 57 % (szacunek)

Opublikowano Zaktualizowano 3 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Fot. GT1976 / Wikimedia Commons, licencja CC BY-SA 4.0, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie

Średnia ważona
256m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres
199–294m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy
6badań
Publikacje
5źródeł
Temperatury
35 °C, 55 °Ctestu

Metan w biogazie

Średnia zawartość metanu · ≈ 5,7 kWh/m³ biogazu

szacunek z typu substratu W zebranych badaniach brak pomiaru. Przedział wynika z przybliżonego składu (białko z azotu ogólnego (N 4,5 % 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 6 badań

Średnia ważona Pojedyncze rekordy

Krzywe BMP: SałataSkumulowana produkcja metanu w czasie dla 6 rekordów oraz średnia ważona 256 m³ CH₄/t s.m.o.. 6 krzywych to przebiegi modelowe (kinetyka I rzędu).0100200300400051015202530czas [d]m³ CH₄/t s.m.o.Yan i in. (2017) · 1: 199 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Yan i in. (2017) · 2: 244 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Cai i in. (2019): 231 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Buffiere i in. (2006): 294 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Aybek i in. (2017): 286 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Kouas i in. (2017): 246 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)średnia256

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 (256); 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. (2017) · 1 DOI199—liście (oryg.: „Lettuce (Lactuca sativa) – Leaf”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Yan i in. (2017) · 2 DOI244—sałata rzymska (oryg.: „Romaine lettuce (Lactuca sativa var. Ramosa)”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Cai i in. (2019) DOI231—(oryg.: „Lettuce (Lactuca sativa) – Whole”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Buffiere i in. (2006) DOI29455 °C · termofilowy(oryg.: „Salad”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Aybek i in. (2017) DOI286—odpady z targowiska (oryg.: „Lettuce”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Kouas i in. (2017) DOI24635 °C · mezofilowy(oryg.: „lettuce”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona256średnia arytmetyczna 250, SD 35

Typowy skład

Sucha masa organiczna (s.m.o.)
87,3 % s.m. (zakres 77,3–88,2)
Azot
4,5 % s.m.
Stosunek C/N
8,7

Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: BCBPD); 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. (2017); Cai i in. (2019).

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.

rozcieńcza wsad (mała s.m.)
mała sucha masa, rozcieńcza wsad
sezonowy
dostępność sezonowa — wymaga magazynowania
ubogi w mikroelementy
ubogi w mikroelementy — monofermentacja wymaga suplementacji
zmienny skład
duża zmienność składu między partiami

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

Dawkowanie

Brak źródłowych limitów dawki dla tego substratu.

Źródła danych procesowych

  1. Improvement of fruit and vegetable waste anaerobic digestion performance and stability with co-substrates addition
  2. Study on biomethane production and biodegradability of different leafy vegetables in anaerobic digestion
  3. Prediction of methane production performances based on determination of organic components for different vegetable wastes
  4. Towards new indicators for the prediction of solid waste anaerobic digestion properties
  5. Determination and evaluation of biogas and methane productions of vegetable and fruit wastes with Hohenheim Batch Test method
  6. Robust assessment of both biochemical methane potential and degradation kinetics of solid residues in successive batches
  7. Effects of size and thermophilic pre-hydrolysis of banana peel during anaerobic digestion, and biomethanation potential of key tropical fruit wastes
  8. 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

Sałata (Lactuca sativa) jest uprawiana w Polsce w gruncie i pod osłonami, a duże ilości odpadu powstają w pakowniach świeżych sałat, w zakładach produkujących mieszanki do spożycia (tzw. produkty świeżo krojone) oraz w handlu. Odpadem są zewnętrzne liście, przerośnięte egzemplarze i partie przeterminowane. Strumień jest sezonowy, ale w produkcji szklarniowej bywa dostępny przez większą część roku.

Właściwości istotne dla fermentacji

Sałata to niemal czysta woda; sucha masa zawiera cukry rozpuszczalne, pektyny, hemicelulozę, białko i niewielkie ilości ligniny. Dzięki temu hydroliza jest szybka i nie ma poważnych barier strukturalnych. Liście kumulują azotany, których poziom zależy od nawożenia i warunków świetlnych, ale w przeciętnych udziałach we wsadzie nie jest to problem. Ryzyko to zakwaszenie przy zbyt szybkim dawkowaniu oraz bardzo małe obciążenie ładunkiem organicznym na tonę, co czyni transport nieopłacalnym. Piasek z ziemi na liściach polowych może się odkładać w fermentorze.

Jak czytać rozrzut wyników

W zbiorze jest kilka rekordów z kilku źródeł, w tym jeden z warunków termofilowych, a część bez podanej temperatury. Opisują liście, sałatę rzymską i próbki ogólne. Wynik zależy od odmiany, stopnia dojrzałości, udziału zewnętrznych liści i kocanów, stanu świeżości (zwiędnięte lub zepsute liście zmieniają skład), a także od rozdrobnienia i inokulum. Przy tak wodnistym materiale błąd oznaczenia suchej masy mocno wpływa na wynik w przeliczeniu na suchą masę organiczną.

W praktyce biogazowni

Sałatę stosuje się jako uzupełnienie wsadu, najlepiej w mieszaninie z gnojowicą lub materiałem o wyższej suchej masie. Rozdrabnianie nie jest trudne, ale materiał szybko się psuje i wydziela zapachy, więc powinien trafić do fermentora w ciągu doby lub dwóch. Opłacalność zależy od bliskości źródła. Odpady z pakowni i przetwórstwa są odpadami, które można przyjmować tylko na podstawie odpowiednich uprawnień instalacji.

Praktycznym rozwiązaniem w zakładach pakujących sałatę jest zbiórka odpadu w zamkniętych pojemnikach i codzienne przekazywanie go do fermentora, co ogranicza straty energii, emisję zapachów i wzrost liczby mikroorganizmów niepożądanych w 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 = 0,245 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.; Zhao, C.; Zhang, J.; Zhang, R.; Xue, C.; Liu, G.; Chen, C. (2017). Study on biomethane production and biodegradability of different leafy vegetables in anaerobic digestion. AMB Express 7(1), 27. DOI: 10.1186/s13568-017-0325-1 DOI
  2. Cai, F.; 1. Biomass Energy and Environmental Engineering Research Center, College of Chemical Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China; Yan, H.; Zhang, R.; Liu, G.; Chen, C.; 2. Department of Biological and Agricultural Engineering, University of California, Davis, CA 95616, USA (2019). Prediction of methane production performances based on determination of organic components for different vegetable wastes. International Journal of Agricultural and Biological Engineering 12(3), 154–159. DOI: 10.25165/j.ijabe.20191203.4705 DOI
  3. Buffiere, P.; Loisel, D.; Bernet, N.; Delgenes, J.P. (2006). Towards new indicators for the prediction of solid waste anaerobic digestion properties. Water Science and Technology 53(8), 233–241. DOI: 10.2166/wst.2006.254 DOI
  4. 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
  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”