Badania BMPOwoce, warzywa i ich odpadyjedno badanie (13 prób)

Skórki mango — BMP: 13 badań, średnia ważona 448 m³ CH₄/t s.m.o.

Skórki mango to cukrowy, pektynowy odpad przetwórstwa owoców tropikalnych; dane obejmują wiele odmian i kilka temperatur, ale pochodzą z jednej publikacji.

CH₄ ≈ 52 % (szacunek)

Opublikowano 24 listopada 2020Zaktualizowano 29 października 20263 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

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

Średnia ważona: 448m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres: 370–523m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy: 13jedno badanie (13 prób)
Publikacje: 1źródło
Temperatury: 28 °C, 35 °Ctestu

Metan w biogazie

≈51–54% CH₄

Średnia zawartość metanu · ≈ 5,2 kWh/m³ biogazu

szacunek z typu substratu W zebranych badaniach brak pomiaru. Przedział wynika z przybliżonego składu (przewaga węglowodanów (brak cech białka i tłuszczu)) 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 13 badań

Średnia ważona Pojedyncze rekordy

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 (448); 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 (1)

Rekordy i źródła

Pobierz CSV

Źródło	BMP m³ CH₄/t s.m.o.	Temperatura	Próbka	Krzywa
Gunaseelan (2004) · 1 DOI	370	35 °C · mezofilowy	różne odmiany (oryg.: „mango peels”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Gunaseelan (2004) · 2 DOI	373	28 °C · mezofilowy	różne odmiany (oryg.: „mango peels”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Gunaseelan (2004) · 3 DOI	403	28 °C · mezofilowy	różne odmiany (oryg.: „mango peels”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Gunaseelan (2004) · 4 DOI	412	35 °C · mezofilowy	różne odmiany (oryg.: „mango peels”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Gunaseelan (2004) · 5 DOI	440	28 °C · mezofilowy	różne odmiany (oryg.: „mango peels”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Gunaseelan (2004) · 6 DOI	448	28 °C · mezofilowy	różne odmiany (oryg.: „mango peels”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Gunaseelan (2004) · 7 DOI	449	28 °C · mezofilowy	różne odmiany (oryg.: „mango peels”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Gunaseelan (2004) · 8 DOI	467	35 °C · mezofilowy	różne odmiany (oryg.: „mango peels”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Gunaseelan (2004) · 9 DOI	469	28 °C · mezofilowy	różne odmiany (oryg.: „mango peels”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Gunaseelan (2004) · 10 DOI	472	35 °C · mezofilowy	różne odmiany (oryg.: „mango peels”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Gunaseelan (2004) · 11 DOI	490	35 °C · mezofilowy	różne odmiany (oryg.: „mango peels”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Gunaseelan (2004) · 12 DOI	514	28 °C · mezofilowy	różne odmiany (oryg.: „mango peels”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Gunaseelan (2004) · 13 DOI	523	35 °C · mezofilowy	różne odmiany (oryg.: „mango peels”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona	448	średnia arytmetyczna 448, SD 48

Typowy skład

Sucha masa organiczna (s.m.o.): 97,7 % s.m. (zakres 88,9–98,4)

Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: MY-D); sucha masa: 0 oznaczeń, sucha masa organiczna: 6 oznaczeń. Brak s.m. w źródłach – kalkulator musi poprosić o wartość.

Źródła: 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.

włóknisty: lignoceluloza, długie włókna → kożuch, trudniejsze mieszanie, wolny rozkład
wolny rozkład: powolny rozkład, wymaga długiego czasu retencji
sezonowy: dostępność sezonowa — wymaga magazynowania
zmienny skład: duża zmienność składu między partiami
rozcieńcza wsad (mała s.m.): mała sucha masa, rozcieńcza wsad

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

dobrze łączyć
substraty: łatwo rozkładalny — np. Kiszonka z kukurydzy (cała roślina), Odpady żywności (resztki jedzenia, odpady kuchenne), Sorgo – cała roślina (zielonka i kiszonka), Serwatka, Liście buraczane (liście i główki buraków)
W badaniach BMP łatwo rozkładalne substraty zwiększały wydajność mieszanki z gnojowicą (synergia w części mieszanek).^[1]

Dawkowanie

Brak źródłowych limitów dawki dla tego substratu.

Źródła danych procesowych

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Skórki mango (Mangifera indica) są odpadem przetwórstwa owoców na soki, przeciery, suszone plastry i dżemy. Skórka stanowi kilkanaście procent masy owocu i jest największym strumieniem odpadów po pestkach. W Polsce mango jest owocem importowanym, więc odpad pojawia się tylko lokalnie w przetwórstwie lub gastronomii, a znaczenie materiału wynika z danych literaturowych.

Właściwości istotne dla fermentacji

Skórki mają wysoką wilgotność i zawierają cukry proste, pektyny, celulozę oraz ligninę w umiarkowanej ilości. Są bogate w związki fenolowe, karotenoidy i garbniki, a także zawierają lateks, który może drażnić skórę podczas obróbki. Wysoka zawartość pektyn i cukrów oznacza szybką hydrolizę, a więc ryzyko zakwaszenia przy dużych dawkach. Białka i lipidów jest niewiele, co skutkuje wysokim C/N; łączenie z gnojowicą ułatwia uzyskanie równowagi. Polifenole mogą w pewnym stopniu opóźniać hydrolizę, lecz w typowych udziałach nie blokują procesu.

Jak czytać rozrzut wyników

Wszystkie rekordy pochodzą z jednej publikacji i dotyczą różnych odmian mango. Zbiór obejmuje dwie temperatury testu (28 i 35 °C), co dodatkowo różnicuje wyniki. Wewnętrzne zróżnicowanie jest umiarkowane, jednak wspólne pochodzenie danych oznacza, że wspólna metodyka mogła wpływać na wszystkie rekordy w ten sam sposób. Nie można więc ocenić zmienności międzylaboratoryjnej. Na rzeczywisty wynik wpływają odmiana, dojrzałość, rozdrobnienie, inokulum i sposób przygotowania próbki.

W praktyce biogazowni

Skórki mango stosuje się jako element mieszanki z obornikiem lub osadem w regionach przetwórstwa, po rozdrobnieniu i w stopniowej dawce. Materiał nie powinien być długo przechowywany z powodu psucia, a przy większych strumieniach przydatne jest zakiszanie. Praca z lateksem wymaga rękawic. W Polsce dane mają głównie znaczenie porównawcze. Odpady z przetwórstwa podlegają przepisom o odpadach, a ich zagospodarowanie w biogazowni wymaga zgodności z posiadanymi uprawnieniami.

Ze względu na jedno źródło danych dobrze jest traktować wyniki jako zakres charakterystyczny dla skórek mango w określonych warunkach badania, a dla własnej instalacji wykonać próby z lokalnymi odmianami i przy docelowej temperaturze fermentacji.

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

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

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.