Metodologia Kontakt
Sprasowana bela tektury i kartonów przewiązana taśmą, ustawiona na drewnianej palecie po wyjęciu z belownicy.

Badania BMPOdpady komunalne, zielone, papier i tekstylia

Tektura i karton — BMP: 14 badań, średnia ważona 278 m³ CH₄/t s.m.o.

Tektura falista i karton to celulozowe odpady opakowaniowe z udziałem ligniny; fermentują wolniej niż papier biurowy, ale wyniki są stosunkowo skupione.

ocena: dobryCH₄ ≈ 51 % (szacunek)

Opublikowano Zaktualizowano 3 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Fot. Romy2702 / Wikimedia Commons, licencja CC BY-SA 3.0, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie

Średnia ważona
278m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres
172–388m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy
14badań
Publikacje
7źródeł
Temperatury
35 °C, 38 °C, 55 °Ctestu

Metan w biogazie

Niska zawartość metanu · ≈ 5,1 kWh/m³ biogazu

szacunek z typu substratu W zebranych badaniach brak pomiaru. Przedział wynika z przybliżonego składu (białko z azotu ogólnego (N 0,1 % 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 (258 m³ CH₄/t); bez szczególnych zagrożeń dla stabilności. Koszty obsługi: włókna, kożuch, powolny rozkład.

Dlaczego? Czynniki oceny

Potencjał na tonę +3

  • +3potencjał 258 m³ CH₄/t masy świeżej (BMP 278 × s.m. 95,2 % × s.m.o. 97,7 %)

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: średnia · bez cen rynkowych

Dodaj do kalkulatora kofermentacji Dane CSV

Krzywe BMP z 14 badań

Średnia ważona Pojedyncze rekordy

Krzywe BMP: Tektura i kartonSkumulowana produkcja metanu w czasie dla 14 rekordów oraz średnia ważona 278 m³ CH₄/t s.m.o.. 14 krzywych to przebiegi modelowe (kinetyka I rzędu).01002003004005000510152025303540czas [d]m³ CH₄/t s.m.o.Li i in. (2020): 244 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Guo i in. (2011): 273 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Dubrovskis i in. (2019): 388 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Nallathambi Gunaseelan (1997): 278 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Krause i in. (2018) · 1: 172 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Krause i in. (2018) · 2: 190 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Krause i in. (2018) · 3: 220 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Krause i in. (2018) · 4: 235 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Krause i in. (2018) · 5: 240 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Krause i in. (2018) · 6: 255 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Krause i in. (2018) · 7: 275 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Llanos-Lizcano i in. (2024) · 1: 250 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Llanos-Lizcano i in. (2024) · 2: 271 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Zhang i in. (2019): 274 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)średnia278

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 (278); 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 (2)

Rekordy i źródła

Pobierz CSV
ŹródłoBMP
m³ CH₄/t s.m.o.		TemperaturaPróbkaKrzywa
Li i in. (2020) DOI244—tektura falista (oryg.: „Corrugated board ()”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Guo i in. (2011) DOI273—(oryg.: „cardboard”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Dubrovskis i in. (2019) DOI38838 °C · mezofilowytektura niezadrukowana (oryg.: „Cardboard (unprinted)”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Nallathambi Gunaseelan (1997) DOI27835 °C · mezofilowytektura falista (oryg.: „corrugated Paper”) — wartość przytoczona w przeglądzie literaturypunkt końcowy (krzywa modelowa)
Krause i in. (2018) · 1 DOI17255 °C · termofilowy(oryg.: „cardboard”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Krause i in. (2018) · 2 DOI19055 °C · termofilowy(oryg.: „cardboard”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Krause i in. (2018) · 3 DOI22035 °C · mezofilowy(oryg.: „cardboard”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Krause i in. (2018) · 4 DOI23555 °C · termofilowy(oryg.: „paperboard”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Krause i in. (2018) · 5 DOI24035 °C · mezofilowy(oryg.: „paperboard”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Krause i in. (2018) · 6 DOI25555 °C · termofilowy(oryg.: „paperboard”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Krause i in. (2018) · 7 DOI27535 °C · mezofilowy(oryg.: „cardboard”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Llanos-Lizcano i in. (2024) · 1 DOI250—odpady tektury (oryg.: „Cardboard waste (CBW), ISR 1”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Llanos-Lizcano i in. (2024) · 2 DOI271—odpady tektury (oryg.: „Cardboard waste (CBW), ISR 2”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Zhang i in. (2019) DOI274—opakowania kartonowe (oryg.: „Card packaging (CP)”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona278średnia arytmetyczna 255, SD 50

Typowy skład

Sucha masa (s.m.)
95,2% (zakres 92,8–95,8)
Sucha masa organiczna (s.m.o.)
97,7 % s.m. (zakres 89,5–98,5)
Azot
0,1 % s.m.
Stosunek C/N
455

Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: BCBPD, MY-D); sucha masa: 3 oznaczenia, sucha masa organiczna: 5 oznaczeń. Próbki badano w postaci wysuszonej/powietrznie suchej – s.m. dotyczy materiału w teście, nie świeżego. C/N obliczono jako iloraz zawartości C i N (% s.m.) z tego samego źródła.

Źródła: Li i in. (2020); Guo i in. (2011); Nallathambi Gunaseelan (1997); Krause i in. (2018).

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

Właściwości procesowe

  • włóknisty
  • bogaty w węgiel
  • ubogi w azot
  • wolny rozkład
  • ubogi w mikroelementy
  • klasyfikacja redakcji

Niska pewność: opis oparty na ogólnych cechach grupy substratów, a nie na badaniach tego materiału. Traktuj go jako wskazówkę do weryfikacji.

Zalety

  • Potencjał metanowy w zbiorze BMP Substraty.pl: średnia ważona 277.7 m³ CH₄/t s.m.o. (SD 50.1; 14 rekordów, 7 źródeł).
  • Tektura i karton: źródło celulozy, brak ryzyka amoniaku i zakwaszenia (Hendriks i Zeeman 2009).

Wady i ryzyka

  • Zanieczyszczenia tłuszczem lub resztkami żywności.

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

Dawkowanie

Brak źródłowego progu.

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

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. Hagos i in. (2017). Anaerobic co-digestion process for biogas production: progress, challenges and perspectives. Renew. Sustain. Energy Rev.
  2. Weiland (2010). Biogas production: current state and perspectives. Appl. Microbiol. Biotechnol.
  3. Hendriks, Zeeman (2009). Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresour. Technol.
  4. 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

Tektura falista i karton to materiały opakowaniowe wytwarzane z celulozy, często z włókien wtórnych z makulatury. Powstają jako odpady w handlu, logistyce i gospodarstwach domowych i są jednym z podstawowych strumieni recyklingu materiałowego. W zbiorze są próbki tektury falistej, kartonu i opakowań kartonowych, badane w warunkach mezofilowych i termofilowych, część z przeglądów literatury.

Właściwości istotne dla fermentacji

Tektura składa się głównie z celulozy i hemiceluloz, z udziałem ligniny pochodzącej z włókien wtórnych i mas mechanicznych. Zawiera klej skrobiowy, który rozkłada się łatwo, oraz powłoki, wypełniacze i zadruk. Zawartość azotu i fosforu jest niska, więc dla stabilnej fermentacji należy uzupełnić składniki odżywcze. W warunkach beztlenowych tektura rozkłada się wolniej niż papier z włókien chemicznych. Rozdrobniona tektura chłonie wodę i zwiększa lepkość zawiesiny. Tektura zanieczyszczona tłuszczem lub resztkami żywności jest trudniejsza do recyklingu, więc częściej trafia do fermentacji.

Jak czytać rozrzut wyników

Wyniki są stosunkowo skupione, ale różnią się w zależności od rodzaju tektury (falista, lita, karton barwiony), udziału włókien pierwotnych i wtórnych, wypełniaczy oraz stopnia rozdrobnienia. Dodatkowy wpływ mają temperatura (termofilowa przyspiesza hydrolizę), inokulum, dodatki odżywcze, stosunek substratu do inokulum i długość testu. Część rekordów pochodzi z przeglądów, gdzie warunki opisano skromniej. Opisane różnice nie dotyczą poszczególnych dostaw w instalacji.

W praktyce biogazowni

Tektura może pełnić rolę materiału strukturalnego i źródła węgla w mieszaninach z odpadami bogatymi w azot, ale wymaga rozdrobnienia. Ze względu na recykling materiałowy jest zwykle kierowana do papierni, a do biogazowni trafia zanieczyszczona. Jest odpadem (grupa 15 lub 20), a jej przyjęcie wymaga zezwolenia instalacji. W praktyce obecność kleju skrobiowego i wypełniaczy trzeba uwzględnić w bilansie suchej masy organicznej.

Dla porównania z papierem biurowym tektura zawiera więcej włókien wtórnych i ligniny, a przez to jest bardziej opornym substratem. Jednocześnie, ponieważ jest powszechna, bywa wygodnym materiałem pomocniczym, o ile instalacja potrafi poradzić sobie z jej rozdrobnieniem i lepkością zawiesiny.

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 = 0,110 d−1 (mediana z: dopasowanie B(t)=B0(1−e^(−kt)) do średnich krzywych mierzonych: Papier biurowy (makulatura) k=0.062 d⁻¹ (R²=0.984, 2 krzywych) | stałe k podane w źródłach: Chynoweth i in. (1993): 2× (mediana 0.115 d⁻¹); Tong i in. (1990): 1× (mediana 0.049 d⁻¹); Nogueira i in. (2026): 1× (mediana 0.225 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. Li, W.; Khalid, H.; Amin, F.R.; Zhang, H.; Dai, Z.; Chen, C.; Liu, G. (2020). Biomethane production characteristics, kinetic analysis, and energy potential of different paper wastes in anaerobic digestion. Renewable Energy 157, 1081–1088. DOI: 10.1016/j.renene.2020.04.035 DOI
  2. Guo, M.; Trzcinski, A.; Stuckey, D.; Murphy, R. (2011). Anaerobic digestion of starch–polyvinyl alcohol biopolymer packaging: Biodegradability and environmental impact assessment. Bioresource Technology 102(24), 11137–11146. DOI: 10.1016/j.biortech.2011.09.061 DOI
  3. Dubrovskis, V.; Plume, I.; Straume, I. (2019). Methane production potential from variety of unprinted papers. Engineering for Rural Development. DOI: 10.22616/erdev2019.18.n112 DOI
  4. Nallathambi Gunaseelan, V. (1997). Anaerobic digestion of biomass for methane production: A review. Biomass and Bioenergy 13(1-2), 83–114. DOI: 10.1016/s0961-9534(97)00020-2 DOI
  5. Krause, M.J.; Chickering, G.W.; Townsend, T.G.; Pullammanappallil, P. (2018). Effects of temperature and particle size on the biochemical methane potential of municipal solid waste components. Waste Management 71, 25–30. DOI: 10.1016/j.wasman.2017.11.015 DOI
  6. Llanos-Lizcano, R.; Senila, L.; Modoi, O.C. (2024). Evaluation of Biochemical Methane Potential and Kinetics of Organic Waste Streams for Enhanced Biogas Production. Agronomy 14(11), 2546. DOI: 10.3390/agronomy14112546 DOI
  7. Zhang, W.; Torrella, F.; Banks, C.J.; Heaven, S. (2019). Data related to anaerobic digestion of bioplastics: Images and properties of digested bioplastics and digestate, synthetic food waste recipe and packaging information. Data in Brief 25, 103990. DOI: 10.1016/j.dib.2019.103990 DOI

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.

Inne substraty z grupy „Odpady komunalne, zielone, papier i tekstylia”