Metodologia Kontakt
Dojrzewające wiechy trawy sudańskiej (Sorghum × drummondii) w gęstym łanie na polu w Katalonii.

Badania BMPUprawy energetyczne i całe rośliny (GPS)jedno badanie (4 próby)

Trawa sudańska (sorgo sudańskie) — BMP: 4 badania, średnia ważona 250 m³ CH₄/t s.m.o.

Trawa sudańska (sorgo sudańskie) to szybko rosnąca, ciepłolubna trawa pastewna, rozważana jako uprawa energetyczna. Zestawienie obejmuje kilka rekordów kiszonki z jednej pracy.

ocena: dobryCH₄ ≈ 52 % (szacunek)

Opublikowano Zaktualizowano 3 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Fot. Victor M. Vicente Selvas / Wikimedia Commons, licencja CC BY-SA 3.0, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie

Średnia ważona
250m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres
123–336m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy
4jedno badanie (4 próby)
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 (76 m³ CH₄/t); bez szczególnych zagrożeń dla stabilności. Koszty obsługi: włókna, kożuch.

Dlaczego? Czynniki oceny

Potencjał na tonę +2

  • +2potencjał 76 m³ CH₄/t masy świeżej (BMP 250 × s.m. 32,4 % × s.m.o. 94 %)

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 4 badań

Średnia ważona Pojedyncze rekordy

Krzywe BMP: Trawa sudańska (sorgo sudańskie)Skumulowana produkcja metanu w czasie dla 4 rekordów oraz średnia ważona 250 m³ CH₄/t s.m.o.. 4 krzywych to przebiegi modelowe (kinetyka I rzędu).01002003004000510152025303540czas [d]m³ CH₄/t s.m.o.Kaiser (2007) · 1: 123 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Kaiser (2007) · 2: 262 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Kaiser (2007) · 3: 279 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Kaiser (2007) · 4: 336 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)średnia250

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 (250); 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
Kaiser (2007) · 112337 °C · mezofilowykiszonka (oryg.: „Sudangrass silage”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Kaiser (2007) · 226237 °C · mezofilowykiszonka (oryg.: „Sudangrass silage”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Kaiser (2007) · 327937 °C · mezofilowykiszonka (oryg.: „Sudangrass silage”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Kaiser (2007) · 433637 °C · mezofilowykiszonka (oryg.: „Sudangrass silage”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona250średnia arytmetyczna 250, SD 90

Typowy skład

Sucha masa (s.m.)
32,4% (zakres 27,2–37,2)
Sucha masa organiczna (s.m.o.)
94 % s.m. (zakres 89,3–95,2)

Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: MY-D); sucha masa: 4 oznaczenia, sucha masa organiczna: 4 oznaczenia.

Źródła: Kaiser (2007).

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.

sezonowy
dostępność sezonowa — wymaga magazynowania
włóknisty
lignoceluloza, długie włókna → kożuch, trudniejsze mieszanie, wolny rozkład

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

Dawkowanie

Brak źródłowych limitów dawki.

Wymagania praktyczne

  • Zakiszanie umożliwia magazynowanie biomasy sezonowej; prawidłowo zakiszone rośliny (w badaniu kukurydza, sorgo, żyto pastewne, pszenżyto) można przechowywać do roku bez strat produkcji metanu (Herrmann i in. 2011).

Źródła danych procesowych

  1. Kaiser, F.L. (2007) Einfluss der stofflichen Zusammensetzung auf die Verdaulichkeit nachwachsender Rohstoffe beim anaeroben Abbau in Biogasreaktoren. Dissertation, Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan
  2. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  3. Hendriks, A.T.W.M.; Zeeman, G. (2009) Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology
  4. Herrmann i in. (2011). Effects of ensiling, silage additives and storage period on methane formation of biogas crops. Bioresour. Technol.

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Trawa sudańska to mieszaniec sorga i trawy sudańskiej, uprawiany jako roślina pastewna i zielonawóz. Jest ciepłolubna, szybko rośnie i może dawać więcej niż jeden pokos w sezonie. Jest odporna na suszę, więc bywa rozważana jako uprawa energetyczna w regionach, gdzie kukurydza jest ryzykowna. Zestawienie obejmuje kilka rekordów kiszonki z jednej pracy, wykonane w warunkach mezofilowych.

Właściwości istotne dla fermentacji

Skład jest podobny do innych traw C4: niska zawartość białka, wysoki udział włókna i szeroki stosunek C do N. Zbiór w fazie wegetatywnej daje biomasę lepiej strawną niż po wykłoszeniu. Jak sorgo, trawa sudańska zawiera w młodych roślinach związki cyjanogenne (dhurrynę), których znaczenie w typowych udziałach roślinnych w fermentorze jest niewielkie, ale zbiór po przymrozku lub w stresie wymaga ostrożności w żywieniu zwierząt. Zakiszanie jest możliwe przy odpowiedniej suchej masie. Materiał trzeba rozdrabniać, a mieszanie z gnojowicą poprawia bilans azotu.

Jak czytać rozrzut wyników

Rekordy pochodzą z jednej publikacji i dotyczą kiszonki, zatem rozrzut odzwierciedla głównie różnice pokosów, odmian lub partii w ramach jednego eksperymentu. Nie uchwytuje różnic między laboratoriami, latami i regionami. Dodatkowo wpływają termin koszenia, nawożenie, sposób zakiszania i przygotowania próbki oraz parametry testu. Wyniki należy traktować jako orientacyjne dla kiszonki w typowych warunkach badania.

W praktyce biogazowni

Trawa sudańska może być sezonowym uzupełnieniem w gospodarstwach, które ją uprawiają na pasze lub mają nadwyżki zielonki. Zbiera się ją sieczkarnią, zakisza i dodaje do miksu w ograniczonym udziale. W polskim klimacie zależy od lata, bo wymaga ciepła, więc plon bywa zmienny. Zanim stanie się stałym składnikiem dawki, warto wykonać test BMP własnej kiszonki i porównać koszty z innymi roślinami. Warto także zaznaczyć, że wyniki dotyczące kiszonki nie są prostym odpowiednikiem wyniku dla świeżej zielonki. Zakiszanie zmienia zawartość cukrów i kwasów organicznych, dlatego przy planowaniu dawki należy opierać się na badaniu materiału w takiej formie, w jakiej będzie podawany do fermentora.

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

  1. Kaiser, F.L. (2007). Einfluss der stofflichen Zusammensetzung auf die Verdaulichkeit nachwachsender Rohstoffe beim anaeroben Abbau in Biogasreaktoren. Dissertation, Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan. https://mediatum.ub.tum.de/631394 źródło

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.

Inne substraty z grupy „Uprawy energetyczne i całe rośliny (GPS)”