Badania BMPUprawy energetyczne i całe rośliny (GPS)jedno badanie (5 prób)

Szczaw energetyczny (Rumex, odm. Uteusza) — BMP: 5 badań, średnia ważona 271 m³ CH₄/t s.m.o.

Szczaw energetyczny (Rumex, odmiana Uteusza) to wieloletnia roślina uprawiana na biomasę, rozważana jako substrat biogazowy. W zestawieniu występuje w kilku rekordach z jednej pracy.

CH₄ ≈ 52 % (szacunek)

Opublikowano 21 kwietnia 2020Zaktualizowano 29 października 20263 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Ilustracja: Substraty.pl (AI, Google Gemini)

Średnia ważona: 271m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres: 187–297m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy: 5jedno badanie (5 prób)
Publikacje: 1źródło
Temperatury: 37 °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 5 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 (271); 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

Źródło	BMP m³ CH₄/t s.m.o.	Temperatura	Próbka	Krzywa
Mast i in. (2014) · 1 DOI	187	37 °C · mezofilowy	różne terminy zbioru (oryg.: „energy dock”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Mast i in. (2014) · 2 DOI	289	37 °C · mezofilowy	różne terminy zbioru (oryg.: „energy dock”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Mast i in. (2014) · 3 DOI	290	37 °C · mezofilowy	różne terminy zbioru (oryg.: „energy dock”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Mast i in. (2014) · 4 DOI	294	37 °C · mezofilowy	różne terminy zbioru (oryg.: „energy dock”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Mast i in. (2014) · 5 DOI	297	37 °C · mezofilowy	różne terminy zbioru (oryg.: „energy dock”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona	271	średnia arytmetyczna 271, SD 47

Typowy skład

Sucha masa (s.m.): 15% (zakres 9–28)

Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: MY-D); sucha masa: 5 oznaczeń, sucha masa organiczna: 0 oznaczeń.

Źródła: Mast i in. (2014).

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

Właściwości procesowe

sezonowy
włóknisty
klasyfikacja redakcji

Zalety

Potencjał metanowy w bazie: średnia ważona 271 m³ CH₄/t s.m.o. (mediana 290; zakres 187–297; 5 rekordów z 1 źródeł).
Szczaw (Rumex schavnat) w polowym doświadczeniu: SMY malał w trakcie sezonu z 0,297 do 0,187 Nm3/kg s.m.o. (Mast 2014).

Wady i ryzyka

Wydajność silnie zależy od terminu zbioru (Mast 2014).

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

dobrze łączyć
grupa: Odchody zwierzęce (gnojowica, obornik, pomiot)
Współfermentacja z odchodami (gnojowica/obornik) to standardowy układ dla biomasy roślinnej: dostarczają zasadowości i mikroflory.^[1][2]

Dawkowanie

Brak źródłowych limitów dawki.

Źródła danych procesowych

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Szczaw energetyczny (Rumex patientia × R. tianschanicus), odmiana Uteusza, został wyhodowany na Ukrainie i bywa uprawiany w Polsce jako wieloletnia roślina energetyczna. Daje kilka pokosów w sezonie, a plon biomasy może być duży. Zestawienie obejmuje kilka rekordów z jednej pracy, w której badano materiał zbierany w różnych terminach, w warunkach mezofilowych.

Właściwości istotne dla fermentacji

Biomasa szczawiu jest soczysta, o dużej zawartości wody w młodej fazie, a w miarę dojrzewania rośnie udział zdrewniałych łodyg. Rośliny z rodzaju Rumex zawierają szczawiany, które mogą wiązać wapń i w dużych ilościach wpływać na przebieg fermentacji, choć przy typowych udziałach w mieszance efekt nie jest uznawany za kluczowy. Zakiszanie jest możliwe, a materiał wymaga rozdrobnienia. Białka jest więcej niż w typowych trawach, co obniża C/N, ale zwiększa ryzyko uwalniania amoniaku przy dużej dawce.

Jak czytać rozrzut wyników

Kilka rekordów pochodzi z jednej pracy, a ich zróżnicowanie odzwierciedla głównie termin zbioru i rok. Nie uchwytują więc różnic między laboratoriami, plantacjami i warunkami glebowymi. Wpływ na wynik mają także wiek plantacji, nawożenie, forma materiału (zielonka, kiszonka) i rozdrobnienie. Wspólny protokół testu w całej serii oznacza, że rekordy są wewnętrznie spójne, lecz mogą być trudne do przeniesienia na inne warunki.

W praktyce biogazowni

Szczaw energetyczny jest uprawą niszową, ciekawą dla gospodarstw szukających wieloletnich roślin do uzupełnienia bazy surowcowej. Zbiera się go sieczkarnią i zakisza, a w miksie traktuje jak inne kiszonki roślinne, kontrolując amoniak i stabilność procesu. Opłacalność zależy od plonu na lokalnych stanowiskach i kosztów założenia plantacji. Przed decyzją zaleca się własny test BMP oraz próbę dawkowania. Ponieważ w zestawieniu jest jedna praca, a roślina nie jest powszechnie uprawiana, dane należy traktować jako wstępne rozpoznanie. Dopiero własny test BMP i próbna uprawa pokażą, jak materiał zachowuje się w konkretnej instalacji i jak plonuje na lokalnych stanowiskach. Dobrze też od początku zapisywać terminy pokosów i plony.

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 = 0,085 d⁻¹ (mediana z: stałe k podane w źródłach: Tong i in. (1990): 1× (mediana 0.090 d⁻¹); Chynoweth i in. (1993): 36× (mediana 0.085 d⁻¹); Deren i in. (1991): 3× (mediana 0.080 d⁻¹)).

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

Pełna metodyka i zasady korekt

Bibliografia

Mast, B.; Lemmer, A.; Oechsner, H.; Reinhardt-Hanisch, A.; Claupein, W.; Graeff-Hönninger, S. (2014). Methane yield potential of novel perennial biogas crops influenced by harvest date. Industrial Crops and Products 58, 194–203. DOI: 10.1016/j.indcrop.2014.04.017 DOI

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.