Metodologia Kontakt
Murawa z trawy bermudzkiej (Cynodon dactylon) o krótkich, szarozielonych źdźbłach płożących się po ziemi.

Badania BMPRośliny dziko rosnące, inwazyjne i zielarskiejedno badanie (5 prób)

Trawa bermudzka (Cynodon dactylon) — BMP: 5 badań, średnia ważona 202 m³ CH₄/t s.m.o.

Trawa bermudzka (Cynodon dactylon, dhub grass) to ciepłolubna trawa rozłogowa, zwykle chwast; badano ją w różnych frakcjach rozdrobnienia z umiarkowanie zmiennym wynikiem.

ocena: dobryCH₄ ≈ 52 % (szacunek)

Opublikowano Zaktualizowano 3 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

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

Średnia ważona
202m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres
137–228m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy
5jedno badanie (5 prób)
Publikacje
1źródło
Temperatury
37 °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 (przewaga węglowodanów (brak cech białka i tłuszczu)) 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 wysoki (60 m³ CH₄/t); bez szczególnych zagrożeń dla stabilności. Koszty obsługi: włókna, kożuch.

Dlaczego? Czynniki oceny

Potencjał na tonę +2

  • +2potencjał 60 m³ CH₄/t masy świeżej (BMP 202 × s.m. 33,2 % × s.m.o. 89,3 %)

Stabilność procesu 0

  • 0brak czynników

Obsługa i koszty −0,5

  • −0,5włókna, kożuch — rozdrabnianie i intensywne mieszanie

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

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

Dodaj do kalkulatora kofermentacji Dane CSV

Krzywe BMP z 5 badań

Średnia ważona Pojedyncze rekordy

Krzywe BMP: Trawa bermudzka (Cynodon dactylon)Skumulowana produkcja metanu w czasie dla 5 rekordów oraz średnia ważona 202 m³ CH₄/t s.m.o.. 5 krzywych to przebiegi modelowe (kinetyka I rzędu).050100150200250051015202530czas [d]m³ CH₄/t s.m.o.Sharma i in. (1988) · 1: 137 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Sharma i in. (1988) · 2: 205 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Sharma i in. (1988) · 3: 214 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Sharma i in. (1988) · 4: 226 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Sharma i in. (1988) · 5: 228 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)średnia202

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 (202); 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
Sharma i in. (1988) · 1 DOI13737 °C · mezofilowyróżne frakcje rozdrobnienia (oryg.: „Dhub grass or Bermuda grass”) · 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 DOI20537 °C · mezofilowyróżne frakcje rozdrobnienia (oryg.: „Dhub grass or Bermuda grass”) · 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 DOI21437 °C · mezofilowyróżne frakcje rozdrobnienia (oryg.: „Dhub grass or Bermuda grass”) · 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 DOI22637 °C · mezofilowyróżne frakcje rozdrobnienia (oryg.: „Dhub grass or Bermuda grass”) · 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 DOI22837 °C · mezofilowyróżne frakcje rozdrobnienia (oryg.: „Dhub grass or Bermuda grass”) · obróbka: przygotowanie/przechowanie: Material were first dried in the sun and then in an oven at 90oCpunkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona202średnia arytmetyczna 202, SD 38

Typowy skład

Sucha masa (s.m.)
33,2% (zakres 33,2–33,2)
Sucha masa organiczna (s.m.o.)
89,3 % s.m. (zakres 89,3–89,3)
Stosunek C/N
34

Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: CROPGEN D4); sucha masa: 1 oznaczenie, sucha masa organiczna: 1 oznaczenie. S.m. z jednego oznaczenia – wartość orientacyjna.

Źródła: Sharma i in. (1988).

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

Właściwości procesowe

  • włóknisty
  • sezonowy
  • bogaty w węgiel
  • 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 bazie: średnia ważona 202 m³ CH₄/t s.m.o. (mediana 214; zakres 137–228; 5 rekordów z 1 źródeł).

Wady i ryzyka

  • W pracy Sharma 1988 wynik zależał od wielkości cząstek (efekt rozdrobnienia, nie rośliny).
  • Trawa dojrzała zawiera dużo włókna i ligniny (przegląd Hendriks 2009).

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

Dawkowanie

Brak danych o dawkach; traktować jak typową trawę włóknistą w mieszankach z odchodami.

Wymagania praktyczne

  • Rozdrobnienie ma większe znaczenie niż gatunek (Sharma 1988)

Źródła danych procesowych

  1. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  2. 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
  3. Hendriks, A.T.W.M.; Zeeman, G. (2009) Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Trawa bermudzka (Cynodon dactylon), zwana w Indiach trawą dhub, jest ciepłolubną trawą rozłogową o szerokim rozmieszczeniu w regionach tropikalnych i subtropikalnych. Służy jako murawa, pastwisko, ale jest również uciążliwym chwastem. W Polsce występuje ograniczone, głównie w cieplejszych regionach, więc nie ma znaczenia jako surowiec biogazowy. W zbiorze reprezentuje trawy dziko rosnące badane jako biomasa.

Właściwości istotne dla fermentacji

Biomasa składa się głównie z celulozy i hemicelulozy z umiarkowanym udziałem ligniny, który rośnie z wiekiem. Zawartość białka i cukrów rozpuszczalnych jest niewielka w porównaniu z traktowanymi nawozami trawami łąkowymi. Struktura włóknista wymaga rozdrobnienia, bo materiał trudno się miesza i może tworzyć warstwy. Ryzyko zakwaszenia jest małe. Stosunek C/N rośnie w czasie wegetacji, więc łączenie z gnojowicą poprawia równowagę. Zielonka z pobocza i nieużytków może zawierać zanieczyszczenia.

Jak czytać rozrzut wyników

W zbiorze jest kilka rekordów z jednej pracy, w której trawę badano w różnych frakcjach rozdrobnienia (mezofilowo, 37 °C). Ogólny rozrzut jest umiarkowany. Pokazuje to wpływ cząstek: drobniejsze frakcje zwykle oddają gaz szybciej, a ostateczny wynik zależy także od czasu trwania testu. Poza tym znaczenie mają wiek rośliny, termin zbioru, wilgotność, inokulum i sposób przygotowania próbki.

W praktyce biogazowni

Trawa bermudzka może uzupełniać wsad w regionach, gdzie występuje masowo, jako biomasa z koszenia. Zbiór w młodszej fazie daje lepszą strawność. Rozdrobnienie i zakiszenie ułatwiają przechowywanie. Biomasa z terenów zieleni może być klasyfikowana jako odpad zielony, co wpływa na wymogi prawne. Dla Polski dane mają charakter porównawczy dla innych traw dziko rosnących.

W praktyce czynnikiem ograniczającym jest rozproszenie biomasy: trawa rośnie wśród upraw i na poboczach, a jej zbiór w ilościach przemysłowych jest trudny. Dlatego znacznie bardziej realistyczne jest wykorzystanie odpadów zielonych z koszenia terenów niż celowy zbiór tej rośliny.

Nie bez znaczenia jest też ryzyko zawleczenia nasion i rozłogów wraz z biomasą oraz pofermentem, bo trawa łatwo się ukorzenia. Wymaga to przemyślanej gospodarki pofermentem, jeśli roślina jest uciążliwym chwastem na polach.

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 = 0,134 d−1 (mediana z: stałe k podane w źródłach: Chynoweth i in. (1993): 3× (mediana 0.134 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. 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

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.

Inne substraty z grupy „Rośliny dziko rosnące, inwazyjne i zielarskie”