Badania BMPOwoce, warzywa i ich odpadyjedno badanie (4 próby)

Warzywa strączkowe – całe (edamame, fasola mung, fasola adzuki, lablab) — BMP: 4 badania, śr. 261 m³ CH₄/t s.m.o.

Warzywa strączkowe w całości (edamame, fasola mung, adzuki, lablab) to cztery materiały z jednej pracy; wyniki odzwierciedlają różnice białka, skrobi i włókna.

CH₄ ≈ 55 % (szacunek)

Opublikowano 25 maja 2022Zaktualizowano 29 października 20263 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Fot. Herreads / Wikimedia Commons, licencja CC BY 4.0, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie

Średnia ważona: 261m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres: 205–297m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy: 4jedno badanie (4 próby)
Publikacje: 1źródło
Temperatury: —testu

Metan w biogazie

≈54–57% CH₄

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

szacunek z typu substratu W zebranych badaniach brak pomiaru. Przedział wynika z przybliżonego składu (białko z azotu ogólnego (N 3,6 % s.m. × 6,25)) 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 4 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 (261); 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
Yan i in. (2021) · 1 DOI	205	—	fasola mung (oryg.: „Mung bean (Vigna radiata) – Whole”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Yan i in. (2021) · 2 DOI	264	—	fasola adzuki (oryg.: „Red bean (Vigna angularis) – Whole”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Yan i in. (2021) · 3 DOI	279	—	lablab (w BCBPD jako Lentil, Lablab purpureus) (oryg.: „Lentil (Lablab purpureus) – Whole”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Yan i in. (2021) · 4 DOI	297	—	soja zielona (edamame) (oryg.: „Green soybean (Glycine max) – Whole”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona	261	średnia arytmetyczna 261, SD 40

Typowy skład

Sucha masa organiczna (s.m.o.): 95,1 % s.m. (zakres 93,3–96,2)
Azot: 3,6 % s.m.
Stosunek C/N: 12,4

Mediana i zakres oznaczeń podanych w publikacjach źródłowych rekordów BMP tego substratu (źródło odczytu: BCBPD); sucha masa: 0 oznaczeń, sucha masa organiczna: 4 oznaczenia. Brak s.m. w źródłach – kalkulator musi poprosić o wartość. C/N obliczono jako iloraz zawartości C i N (% s.m.) z tego samego źródła.

Źródła: Yan i in. (2021).

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
ubogi w mikroelementy: ubogi w mikroelementy — monofermentacja wymaga suplementacji
zmienny skład: duża zmienność składu między partiami
bogaty w białko: dużo białka → amoniak (NH₃/NH₄⁺), wzrost pH, H₂S
bogaty w azot: niski C/N → ryzyko inhibicji amoniakiem

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

dobrze łączyć
substraty: bogaty w azot — np. Gnojowica świńska, Pomiot drobiowy (kurzy, indyczy), Osad nadmierny (wtórny, czynny), Glon Chlorella vulgaris, Glon Nannochloropsis salina
Kosubstrat bogaty w azot wyrównuje niskie C/N odpadów owocowo-warzywnych (Bouallagui i in. 2009).^[1]

Dawkowanie

Brak źródłowych limitów dawki dla tego substratu.

Źródła danych procesowych

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Zbiór obejmuje całe rośliny strączkowe użytkowane jako warzywa: soję zieloną (edamame), fasolę mung (Vigna radiata), fasolę adzuki (Vigna angularis) oraz lablab (Lablab purpureus). Wszystkie rekordy pochodzą z jednej pracy, w której badano całe rośliny lub strąki z nasionami, a nie suche nasiona handlowe. Odpady tego typu powstają w gospodarstwach uprawiających strączkowe i w przetwórstwie. W Polsce edamame i fasola mung są uprawami niszowymi.

Właściwości istotne dla fermentacji

Rośliny bobowate zawierają dużo białka, więc ich fermentacja daje amoniak, który w nadmiarze hamuje metanogeny; w mieszaninach z materiałem bogatym w węgiel jest to jednak zaleta, bo poprawia bilans C/N. Zawierają też skrobię i błonnik, a w starszych tkankach ligninę w łodygach. Niektóre gatunki mają związki antyodżywcze, takie jak inhibitory proteaz i taniny, ale ich wpływ na fermentację metanową jest zwykle niewielki. Zielone strąki rozkładają się szybciej niż suche łodygi.

Jak czytać rozrzut wyników

Rekordy z jednej pracy różnią się gatunkiem, a więc proporcjami nasion, strąków i łodyg w całej roślinie. Nie ma danych z innych laboratoriów, a temperatury nie podano w zestawieniu. Na wynik wpływają odmiana, faza dojrzałości przy zbiorze, stopień rozdrobnienia, sposób suszenia próbki i zastosowane inokulum. Ze względu na to, że w rozdziale rekordy dotyczą roślin całych, nie można ich wprost porównywać z wynikami dla samych nasion.

W praktyce biogazowni

Warzywa strączkowe nie są typowym substratem w polskich biogazowniach, a rośliny bobowate bywają raczej uprawiane na pasze, na przyoranie lub jako poplon. W miksie z substratami ubogimi w azot (słomy, trawy) mogą poprawić stosunek C/N. Zaleca się pilnowanie stężenia amoniaku i rozdrobnienie łodyg. Dla stałego strumienia konieczny jest test BMP na własnym materiale.

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 = 0,245 d⁻¹ (mediana z: stałe k podane w źródłach: Chynoweth i in. (1993): 4× (mediana 0.231 d⁻¹); Nogueira i in. (2026): 1× (mediana 0.445 d⁻¹)).

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

Pełna metodyka i zasady korekt

Bibliografia

Yan, H.; Cai, F.; Wang, L.; Chen, C.; Liu, G. (2021). Compositional components and methane production potential of typical vegetable wastes. Environmental Science and Pollution Research 28(38), 54177–54186. DOI: 10.1007/s11356-021-15798-y DOI

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.