Badania BMPMleko, serwatka i odpady mleczarskie

Serwatka — BMP: 19 badań, średnia ważona 416 m³ CH₄/t s.m.o.

Serwatka, uboczny produkt serowarstwa, to płynny substrat bogaty w laktozę, który fermentuje szybko, ale łatwo zakwasza reaktor i wymaga buforowania.

ocena: neutralny CH₄ ≈ 53 % (szacunek)

Opublikowano 23 lipca 2026Zaktualizowano 29 października 20263 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Fot. chuck b. / Wikimedia Commons, licencja CC BY 2.0, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie

Średnia ważona: 416m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres: 274–526m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy: 19badań
Publikacje: 8źródeł
Temperatury: 35 °C, 40 °Ctestu

Metan w biogazie

≈52–54% CH₄

Średnia zawartość metanu · ≈ 5,3 kWh/m³ biogazu

szacunek z typu substratu W zebranych badaniach brak pomiaru. Przedział wynika z przybliżonego składu (białko z azotu ogólnego (N 1,8 % s.m. × 6,25)) i wydajności grup związków wg FNR.

Jak liczymy i co oznaczają strefy

Ocena dla biogazowni

neutralny — ocena redakcji dla biogazowniBez wyraźnych zalet — za przyjęcie warto pobierać opłatę

Potencjał na tonę masy świeżej umiarkowany (26 m³ CH₄/t); ryzyko procesu: sól / sód, zakwaszenie. Bez dodatkowych wymagań obsługi.

Dlaczego? Czynniki oceny

Potencjał na tonę +1

+1potencjał 26 m³ CH₄/t masy świeżej (BMP 416 × s.m. 6,9 % × s.m.o. 91,8 %)

Stabilność procesu −1,5

−1sól / sód: inhibicja przy wysokim udziale
−0,5zakwaszenie: szybki rozkład / kwaśny odczyn, ryzyko kumulacji LKT, wymaga buforu

Obsługa i koszty 0

0brak czynników

Suma punktów: −0,5 · progi: ≥ 2,5 bardzo dobry, ≥ 1 dobry, poniżej — neutralny; negatywny przy skumulowanym ryzyku procesu.

Ocena redakcji wg metodyki · pewność oceny: wysoka · bez cen rynkowych

Dodaj do kalkulatora kofermentacji Dane CSV

Krzywe BMP z 19 badań

Średnia ważona Pojedyncze rekordy

Linie przerywane to przebieg modelowy (kinetyka I rzędu, B(t) = B₀·(1 − e^−kt)); z publikacji pochodzi punkt końcowy. Linie ciągłe to pomiar (5).

Skumulowana produkcja metanu w czasie testu [m³ CH₄/t s.m.o.]. Gruba linia to średnia ważona wszystkich rekordów (416); kropki oznaczają wartości końcowe podane w publikacjach. Wskaż wykres, aby odczytać wartości; kliknij pozycję legendy, aby ukryć lub pokazać rekord.

Pokaż pozostałe rekordy w legendzie (7)

Rekordy i źródła

Pobierz CSV

Źródło	BMP m³ CH₄/t s.m.o.	Temperatura	Próbka	Krzywa
Hafner i in. (2026) · lab. E18 · 1 DOI	395	— · mezofilowy	próbka serwatki programu 2026 (SMP w 30. dniu) (oryg.: „Whey”)	pomiar (31 pkt)
Hafner i in. (2026) · lab. E18 · 2 DOI	424	— · mezofilowy	próbka serwatki programu 2026 (SMP w 30. dniu) (oryg.: „Whey”)	pomiar (31 pkt)
Hafner i in. (2026) · lab. R05 DOI	433	— · mezofilowy	próbka serwatki programu 2026 (SMP w 30. dniu) (oryg.: „Whey”)	pomiar (31 pkt)
Hafner i in. (2026) · lab. E07 DOI	464	— · mezofilowy	próbka serwatki programu 2026 (SMP w 30. dniu) (oryg.: „Whey”)	pomiar (31 pkt)
Hafner i in. (2026) · lab. R03 DOI	480	— · mezofilowy	próbka serwatki programu 2026 (SMP w 30. dniu) (oryg.: „Whey”)	pomiar (31 pkt)
Fernández-Rodríguez i in. (2021) DOI	274	—	serwatka, wariant 100% serwatki (oryg.: „Cheese whey (100% whey)”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Rico i in. (2014) · 1 DOI	337	35 °C · mezofilowy	próbka CW1 (Kantabria) (oryg.: „cheese whey (sample CW1)”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Rico i in. (2014) · 2 DOI	351	35 °C · mezofilowy	próbka CW3 (Kantabria) (oryg.: „cheese whey (sample CW3)”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Dinuccio i in. (2010) DOI	501	40 °C · mezofilowy	(oryg.: „Whey”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Holliger i in. (2017) DOI	526	—	(oryg.: „Whey”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Labatut i in. (2011) DOI	424	35 °C · mezofilowy	serwatka serowarska (oryg.: „Cheese whey”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Mainardis i in. (2019) · 1 DOI	350	35 °C · mezofilowy	serwatka pełnotłusta, mleczarnia F4 (oryg.: „Fat CW4 (F4)”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Mainardis i in. (2019) · 2 DOI	353	35 °C · mezofilowy	serwatka z mleka odtłuszczonego (S3) (oryg.: „Skimmed CW3 (S3)”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Mainardis i in. (2019) · 3 DOI	365	35 °C · mezofilowy	serwatka pełnotłusta, mleczarnia F1 (oryg.: „Fat CW1 (F1)”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Mainardis i in. (2019) · 4 DOI	380	35 °C · mezofilowy	serwatka pełnotłusta, mleczarnia F3 (oryg.: „Fat CW3 (F3)”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Mainardis i in. (2019) · 5 DOI	408	35 °C · mezofilowy	serwatka z produkcji mozzarelli (oryg.: „Mozzarella CW1 (M1)”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Mainardis i in. (2019) · 6 DOI	430	35 °C · mezofilowy	serwatka pełnotłusta, mleczarnia F2 (oryg.: „Fat CW2 (F2)”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Mainardis i in. (2019) · 7 DOI	437	35 °C · mezofilowy	serwatka pełnotłusta, mleczarnia F5 (oryg.: „Fat CW5 (F5)”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Llanos-Lizcano i in. (2024) DOI	335	—	serwatka (lacto serum) z mleczarni (oryg.: „Dairy industry waste (DIW, lacto serum), ISR 2”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona	416	średnia arytmetyczna 404, SD 64

Typowy skład

Sucha masa (s.m.): 6,9% (zakres 5,8–7,3)
Sucha masa organiczna (s.m.o.): 91,8 % s.m. (zakres 84–92,7)
Azot: 1,8 % s.m.

Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: MY-D); sucha masa: 8 oznaczeń, sucha masa organiczna: 8 oznaczeń.

Źródła: Dinuccio i in. (2010); Labatut i in. (2011); Mainardis i in. (2019).

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

Właściwości procesowe

łatwo rozkładalny
kwaśny
rozcieńcza wsad (mała s.m.)
zasolony
klasyfikacja redakcji

Zalety

Potencjał metanowy w zbiorze BMP Substraty.pl: średnia ważona 416.2 m³ CH₄/t s.m.o. (SD 64.0; 19 rekordów, 8 źródeł).
Serwatka współfermentowana z gnojowicą mleczną - prowadzono optymalizację biogazu (Kavacik i Topaloglu 2010; Hublin i in. 2012).
Niska s.m. umożliwia pompowanie i łączenie z substratami stałymi (Prazeres i in. 2012).

Wady i ryzyka

Laktoza fermentuje szybko i zakwasza; mała zasadowość serwatki (Prazeres i in. 2012).
Wysoka zawartość soli w serwatce z serów solonych (Prazeres i in. 2012).

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

dobrze łączyć
substraty: wysoka zasadowość (bufor) — np. Obornik i odchody bydlęce, Gnojowica świńska, Gnojowica bydlęca, Gnojowica kacza, Treść przewodu pokarmowego (żwacza, jelit)
Gnojowica neutralizuje kwaśną serwatkę i dostarcza N.^[1][2]
uważaj
substraty: łatwo rozkładalny — np. Kiszonka z kukurydzy (cała roślina), Odpady żywności (resztki jedzenia, odpady kuchenne), Sorgo – cała roślina (zielonka i kiszonka), Liście buraczane (liście i główki buraków), Bioodpady komunalne (frakcja organiczna odpadów komunalnych)
Serwatka + inne cukry: zakwaszenie.^[3]

Dawkowanie

Brak źródłowego procentu. Mieszanka z gnojowicą w badaniach optymalizacyjnych (Hublin i in. 2012); zaczynać od niskiego udziału.

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

Wymagania praktyczne

UPPZ kat. 3 (art. 10 rozp. 1069/2009; do biogazowni dopuszczone art. 14): przed komorą higienizacja w nieomijalnym węźle — rozdrobnienie do maks. 12 mm, temperatura w całej masie min. 70 °C przez min. 60 min bez przerwy (rozp. 142/2011, zał. V rozdz. I sekcja 1 i rozdz. III sekcja 1); instalacja wymaga zatwierdzenia przez właściwy organ (art. 24 ust. 1 lit. g rozp. 1069/2009).
Mleko, produkty mleczne i siara mogą być użyte bez higienizacji, jeśli organ nie uzna ryzyka rozprzestrzeniania poważnej choroby zakaźnej (rozp. 142/2011, zał. V rozdz. III sekcja 1 pkt 1).
Higienizowanego substratu nie podawać do komory na gorąco (FNR 2010, rozdz. 3 — higienizacja).

Źródła danych procesowych

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Serwatka to płynna frakcja pozostająca po wytrąceniu kazeiny podczas produkcji serów i twarogów. Powstaje w ilości kilku litrów na każdy kilogram sera, więc dla mleczarni jest masowym produktem ubocznym. Część serwatki trafia do przetwórstwa (białka serwatkowe, laktoza, pasza), a nadwyżki i serwatka kwasowa bywają kierowane do biogazowni. W Polsce przemysł mleczarski jest rozbudowany, więc serwatka jest dostępnym surowcem w regionach z dużymi zakładami. W zbiorze są próbki serwatki słodkiej i kwasowej oraz krzywe mierzone z programu porównań międzylaboratoryjnych.

Właściwości istotne dla fermentacji

Sucha masa serwatki wynosi zaledwie kilka procent, a większość stanowi laktoza, obok białek serwatkowych, tłuszczu w śladowych ilościach i soli mineralnych. Laktoza jest hydrolizowana i fermentowana bardzo szybko, co powoduje gwałtowne powstawanie kwasów organicznych. Serwatka ma niskie pH i niewielką pojemność buforową, więc przy zbyt dużej dawce pH w fermentorze spada, hamując archeony metanogenne. Z drugiej strony zawartość amoniaku jest niska, a niski C/N można korygować przez mieszanie z gnojowicą. Wysoka zawartość soli (zwłaszcza w serwatce z serów solonych) może hamować.

Jak czytać rozrzut wyników

Wyniki rozkładają się umiarkowanie szeroko. Serwatka słodka i kwasowa różnią się składem, a serwatka z różnych serowni także zawartością białka, tłuszczu resztkowego i soli. Znaczenie ma świeżość: stara serwatka częściowo przefermentowała i straciła łatwo dostępne cukry. Wynik zależy od inokulum (jego buforowania i adaptacji), stosunku substratu do inokulum, temperatury, długości testu i sposobu przeliczenia na VS. Krzywe mierzone pochodzą z wielu laboratoriów, które stosowały różne protokoły.

W praktyce biogazowni

Serwatka jest dobrym kosubstratem w mieszance z gnojowicą lub obornikiem, które zapewniają bufor i azot. Dawkuje się ją równomiernie, w niewielkim udziale, z kontrolą pH i kwasów lotnych. Magazynowanie wymaga chłodzenia lub krótkiego czasu, bo szybko kwaśnieje. Jako produkt pochodzenia zwierzęcego jest uboczny produkt zwierzęcy w rozumieniu rozporządzenia (WE) nr 1069/2009; instalacja musi być zatwierdzona do przetwarzania takich materiałów i spełniać wymagania dotyczące m.in. higienizacji, chyba że organ dopuści odstępstwo.

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 = 0,270 d⁻¹ (mediana z: dopasowanie B(t)=B0(1−e^(−kt)) do średnich krzywych mierzonych: Serwatka k=0.27 d⁻¹ (R²=0.999, 5 krzywych)).

Statystyki opisują rozrzut opublikowanych wyników — to zestawienie opisowe, a nie metaanaliza ani gwarancja uzysku w instalacji.

Pełna metodyka i zasady korekt

Bibliografia

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.