Snopki słomy ryżowej ustawione do naturalnego suszenia na skoszonym polu ryżowym w Japonii.

Badania BMPSłomy i resztki pożniwne

Słoma ryżowa — BMP: 12 badań, średnia ważona 262 m³ CH₄/t s.m.o.

Słoma ryżowa to ogromny strumień odpadu w Azji, bogaty w krzemionkę i lignocelulozę. W Polsce praktycznie nieobecna, ważna jako punkt odniesienia w badaniach nad słomami.

ocena: dobryCH₄ ≈ 52 % (szacunek)

Opublikowano Zaktualizowano 3 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Fot. 池田正樹 (talk) masaki ikeda / Wikimedia Commons, domena publiczna, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie

Średnia ważona
262m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres
167–367m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy
12badań
Publikacje
7źródeł
Temperatury
35 °C, 37 °C, 40 °Ctestu

Metan w biogazie

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

szacunek z typu substratu W zebranych badaniach brak pomiaru. Przedział wynika z przybliżonego składu (białko z azotu ogólnego (N 0,9 % s.m. × 6,25)) i wydajności grup związków wg FNR.

Jak liczymy i co oznaczają strefy

Ocena dla biogazowni

dobry — ocena redakcji dla biogazowniStabilny, zwykle przyjmowany bez opłat

Potencjał na tonę masy świeżej bardzo wysoki (205 m³ CH₄/t); bez szczególnych zagrożeń dla stabilności. Koszty obsługi: włókna, kożuch, powolny rozkład.

Dlaczego? Czynniki oceny

Potencjał na tonę +3

  • +3potencjał 205 m³ CH₄/t masy świeżej (BMP 262 × s.m. 88,7 % × s.m.o. 88,2 %)

Stabilność procesu 0

  • 0brak czynników

Obsługa i koszty −1

  • −0,5włókna, kożuch — rozdrabnianie i intensywne mieszanie
  • −0,5powolny rozkład — długi czas retencji

Suma punktów: 2 · 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 12 badań

Średnia ważona Pojedyncze rekordy

Krzywe BMP: Słoma ryżowaSkumulowana produkcja metanu w czasie dla 12 rekordów oraz średnia ważona 262 m³ CH₄/t s.m.o.. 12 krzywych to przebiegi modelowe (kinetyka I rzędu).0100200300400051015202530czas [d]m³ CH₄/t s.m.o.Saha i in. (2025): 167 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Chanakya i Malayil (2012): 300 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Sharma i in. (1988) · 1: 241 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Sharma i in. (1988) · 2: 347 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Sharma i in. (1988) · 3: 358 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Sharma i in. (1988) · 4: 365 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Sharma i in. (1988) · 5: 367 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Dinuccio i in. (2010): 195 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Li i in. (2013): 281 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)López-Dávila i in. (2022): 358 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Menardo i in. (2012) · 1: 197 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Menardo i in. (2012) · 2: 203 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)średnia262

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 (262); 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
Saha i in. (2025) DOI16735 °C · mezofilowyBangladesz, mono-fermentacja słomy ryżowej, biogas 319.8 mL/gVS (oryg.: „rice straw (RS), 100%”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Chanakya i Malayil (2012)30035 °C · mezofilowy(oryg.: „rice straw”) — wartość przytoczona w przeglądzie literaturypunkt końcowy (krzywa modelowa)
Sharma i in. (1988) · 1 DOI24137 °C · mezofilowysłoma ryżowa, różne frakcje rozdrobnienia (oryg.: „Rice”) · obróbka: przygotowanie/przechowanie: Material were first dried in the sun and then in an oven at 90oCpunkt końcowy (krzywa modelowa)
Sharma i in. (1988) · 2 DOI34737 °C · mezofilowysłoma ryżowa, różne frakcje rozdrobnienia (oryg.: „Rice”) · obróbka: przygotowanie/przechowanie: Material were first dried in the sun and then in an oven at 90oCpunkt końcowy (krzywa modelowa)
Sharma i in. (1988) · 3 DOI35837 °C · mezofilowysłoma ryżowa, różne frakcje rozdrobnienia (oryg.: „Rice”) · obróbka: przygotowanie/przechowanie: Material were first dried in the sun and then in an oven at 90oCpunkt końcowy (krzywa modelowa)
Sharma i in. (1988) · 4 DOI36537 °C · mezofilowysłoma ryżowa, różne frakcje rozdrobnienia (oryg.: „Rice”) · obróbka: przygotowanie/przechowanie: Material were first dried in the sun and then in an oven at 90oCpunkt końcowy (krzywa modelowa)
Sharma i in. (1988) · 5 DOI36737 °C · mezofilowysłoma ryżowa, różne frakcje rozdrobnienia (oryg.: „Rice”) · obróbka: przygotowanie/przechowanie: Material were first dried in the sun and then in an oven at 90oCpunkt końcowy (krzywa modelowa)
Dinuccio i in. (2010) DOI19540 °C · mezofilowy(oryg.: „Rice straw”) · obróbka: rozdrobnienie/przygotowanie próbki (MY-D: obróbka fizyczna)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Li i in. (2013) DOI28137 °C · mezofilowy(oryg.: „Rice Straw”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
López-Dávila i in. (2022) DOI358—(oryg.: „Rice straw”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Menardo i in. (2012) · 1 DOI19740 °C · mezofilowy(oryg.: „Rice Straw”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Menardo i in. (2012) · 2 DOI20340 °C · mezofilowy(oryg.: „Rice Straw”) · obróbka: rozdrobnienie/przygotowanie próbki (MY-D: obróbka fizyczna)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona262średnia arytmetyczna 282, SD 78

Typowy skład

Sucha masa (s.m.)
88,7% (zakres 28,7–92,9)
Sucha masa organiczna (s.m.o.)
88,2 % s.m. (zakres 79,4–91,9)
Azot
0,9 % s.m.
Stosunek C/N
73,5

Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: CROPGEN D4, MY-D); sucha masa: 3 oznaczenia, sucha masa organiczna: 4 oznaczenia. Zakres s.m. obejmuje próbki świeże oraz podsuszone/suszone przed testem – dla materiału świeżego właściwa jest dolna część zakresu, najlepiej pomiar własny.

Źródła: Sharma i in. (1988); Dinuccio i in. (2010); Li i in. (2013); Menardo i in. (2012).

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

Właściwości procesowe

  • włóknisty
  • wolny rozkład
  • bogaty w węgiel
  • ubogi w azot
  • sezonowy
  • tworzy kożuch
  • klasyfikacja redakcji

Zalety

  • Potencjał metanowy w bazie: średnia ważona 262 m³ CH₄/t s.m.o. (mediana 290; zakres 167–367; 12 rekordów z 7 źródeł).
  • Współfermentacja z kałem bydlęcym i drobiowym poprawia wyniki (Saha 2025).

Wady i ryzyka

  • Rozrzut wyników w bazie: odchylenie standardowe 78 przy średniej 282 m³ CH₄/t s.m.o. (12 rekordów z 7 źródeł).

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

Dawkowanie

Źródła nie podają limitu udziału; Saha 2025 badał współfermentację z obornikiem bydlęcym i odchodami drobiowymi w różnych proporcjach (wartości w pracy).

Wymagania praktyczne

  • Rozdrabniać: rozdrobnienie zwiększa powierzchnię dostępną dla rozkładu i przyspiesza go, ale niekoniecznie podnosi końcowy uzysk gazu (FNR 2010, rozdz. 3 „Triturado”).

Źródła danych procesowych

  1. Saha, C.K.; Nime, J.; Khatun, M.L.; Sharna, T.H.; Alam, M.M. (2025) Rice straw co-digestion potential with cow dung and poultry droppings for maximizing biogas production in Bangladesh. Heliyon 11(4), e42687
  2. Chanakya, H.N.; Malayil, S. (2012) Anaerobic digestion for bioenergy from agro-residues and other solid wastes. An overview of science, technology and sustainability. Indian Journal of Agricultural Chemistry 92(1), 111–144
  3. Sharma, S.K.; Mishra, I.; Sharma, M.; Saini, J. (1988) Effect of particle size on biogas generation from biomass residues. Biomass 17(4), 251–263
  4. Dinuccio, E.; Balsari, P.; Gioelli, F.; Menardo, S. (2010) Evaluation of the biogas productivity potential of some Italian agro-industrial biomasses. Bioresource Technology 101(10), 3780–3783
  5. Hendriks, A.T.W.M.; Zeeman, G. (2009) Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology
  6. Li, Y.; Zhang, R.; Liu, G.; Chen, C.; He, Y.; Liu, X. (2013) Comparison of methane production potential, biodegradability, and kinetics of different organic substrates. Bioresource Technology 149, 565–569
  7. López-Dávila, E.; Jiménez Hernández, J.; López González, L.M.; Barrera Cardoso, E.L.; Bravo Amarante, E.; Contreras Velázquez, L.M.; Romero-Romero, O. (2022) Biochemical methane potential of agro-wastes as a renewable source alternative for electrical energy production in Cuba. Ciencia & Tecnología Agropecuaria 23(1)
  8. Menardo, S.; Airoldi, G.; Balsari, P. (2012) The effect of particle size and thermal pre-treatment on the methane yield of four agricultural by-products. Bioresource Technology 104, 708–714
  9. FNR (2010). Guía sobre el Biogás – Desde la producción hasta el uso (hiszp. wydanie „Leitfaden Biogas”, GIZ 2013)

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Słoma ryżowa jest pozostałością po zbiorze ryżu (Oryza sativa), jednej z najważniejszych roślin uprawnych świata. W krajach azjatyckich powstaje w ogromnych ilościach, a jej zagospodarowanie jest problemem, bo wypalanie na polu zanieczyszcza powietrze. Fermentacja metanowa jest jedną z badanych alternatyw. W Polsce słoma ryżowa nie występuje jako odpad lokalny, ale prace o niej stanowią ważny element literatury o biogazie ze słom.

Właściwości istotne dla fermentacji

Charakterystyczną cechą słomy ryżowej jest wysoka zawartość krzemionki, która zwiększa zawartość popiołu i ścieralność sprzętu oraz utrudnia dostęp mikroorganizmów do polisacharydów. Poza tym słoma składa się z celulozy, hemiceluloz i ligniny, ma wysokie C/N i niską zawartość białka. Materiał jest objętościowy, a bez rozdrobnienia pływa i tworzy kożuch. Z tego powodu w literaturze często opisuje się jego obróbkę wstępną, jednak rekordy w tym zestawieniu dotyczą materiału bez takiej obróbki. Zawartość pozostałości środków ochrony roślin zależy od regionu uprawy.

Jak czytać rozrzut wyników

Zestawienie zawiera rekordy z różnych dekad, od prac z lat osiemdziesiątych po opracowania z 2025 roku, oraz wartość przytoczoną w przeglądzie literatury, oznaczoną jako dane wtórne. W jednej z prac badano frakcje o różnym rozdrobnieniu, co daje serię rekordów z tego samego źródła. Różnice wynikają z odmiany ryżu, regionu, dojrzałości w chwili zbioru, rozdrobnienia, parametrów inokulum, stosunku S/I i temperatury. Rozrzut jest więc nie tylko cechą materiału, lecz także rezultatem odmiennej metodyki z wielu epok.

W praktyce biogazowni

Dla polskich instalacji słoma ryżowa nie jest substratem praktycznym; jej opis ma znaczenie porównawcze. W krajach uprawy ryżu bada się fermentację suchą lub mokrą z kofermentacją odchodów zwierzęcych. Najważniejsze zagadnienia to rozdrobnienie, uzupełnienie azotu, kontrola kożucha i okresowe usuwanie osadów mineralnych z dna komory. Zbiór i transport objętościowego materiału są kosztowne, więc opłacalność zależy od odległości instalacji od pól. Gdyby zainteresowanie takim materiałem pojawiło się w polskich warunkach, na przykład przy imporcie lub w badaniach, potrzebne będą osobne analizy pozostałości, zawartości popiołu i krzemionki oraz własne testy BMP. Dane z literatury dobrze pokazują rząd wielkości, ale nie zastępują pomiaru.

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 = 0,136 d−1 (mediana z: dopasowanie B(t)=B0(1−e^(−kt)) do średnich krzywych mierzonych: Słoma pszenna k=0.079 d⁻¹ (R²=0.998, 67 krzywych) | stałe k podane w źródłach: Tong i in. (1990): 3× (mediana 0.088 d⁻¹); Li i in. (2018): 5× (mediana 0.157 d⁻¹)).

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

Pełna metodyka i zasady korekt

Wyniki po obróbce wstępnej (2) — poza średnią
ŹródłoBMP
m³ CH₄/t s.m.o.
ObróbkaPróbka
Menardo i in. (2012)207unspecified(oryg.: „Rice Straw”)
Menardo i in. (2012)261unspecified(oryg.: „Rice Straw”)

Bibliografia

  1. Saha, C.K.; Nime, J.; Khatun, M.L.; Sharna, T.H.; Alam, M.M. (2025). Rice straw co-digestion potential with cow dung and poultry droppings for maximizing biogas production in Bangladesh. Heliyon 11(4), e42687. DOI: 10.1016/j.heliyon.2025.e42687 DOI
  2. Chanakya, H.N.; Malayil, S. (2012). Anaerobic digestion for bioenergy from agro-residues and other solid wastes. An overview of science, technology and sustainability. Indian Journal of Agricultural Chemistry 92(1), 111–144.
  3. Sharma, S.K.; Mishra, I.; Sharma, M.; Saini, J. (1988). Effect of particle size on biogas generation from biomass residues. Biomass 17(4), 251–263. DOI: 10.1016/0144-4565(88)90107-2 DOI
  4. Dinuccio, E.; Balsari, P.; Gioelli, F.; Menardo, S. (2010). Evaluation of the biogas productivity potential of some Italian agro-industrial biomasses. Bioresource Technology 101(10), 3780–3783. DOI: 10.1016/j.biortech.2009.12.113 DOI
  5. Li, Y.; Zhang, R.; Liu, G.; Chen, C.; He, Y.; Liu, X. (2013). Comparison of methane production potential, biodegradability, and kinetics of different organic substrates. Bioresource Technology 149, 565–569. DOI: 10.1016/j.biortech.2013.09.063 DOI
  6. López-Dávila, E.; Jiménez Hernández, J.; López González, L.M.; Barrera Cardoso, E.L.; Bravo Amarante, E.; Contreras Velázquez, L.M.; Romero-Romero, O. (2022). Biochemical methane potential of agro-wastes as a renewable source alternative for electrical energy production in Cuba. Ciencia & Tecnología Agropecuaria 23(1). DOI: 10.21930/rcta.vol23_num1_art:1890 DOI
  7. Menardo, S.; Airoldi, G.; Balsari, P. (2012). The effect of particle size and thermal pre-treatment on the methane yield of four agricultural by-products. Bioresource Technology 104, 708–714. DOI: 10.1016/j.biortech.2011.10.061 DOI

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.