Metodologia Kontakt
Garść prasowanych wysłodków buraczanych – jasnych, rozdrobnionych krajanek buraka cukrowego po ekstrakcji cukru.

Badania BMPProdukty uboczne przemysłu rolno-spożywczego

Wysłodki buraczane — BMP: 2 badania, średnia ważona 358 m³ CH₄/t s.m.o.

Wysłodki buraczane to pozostałość po ekstrakcji cukru z buraków, bogata w pektyny i celulozę; cenna pasza, a w biogazowni łatwo fermentujący substrat o niskiej ligninie.

ocena: dobryCH₄ ≈ 52 % (szacunek)

Opublikowano Zaktualizowano 3 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Fot. Blonder1984 / Wikimedia Commons, licencja CC BY-SA 3.0, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie

Średnia ważona
358m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres
285–430m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy
2badania
Publikacje
2źródła
Temperatury
35 °C, 38 °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 (82 m³ CH₄/t); bez szczególnych zagrożeń dla stabilności. Koszty obsługi: piasek, kamienie, skorupy, włókna, kożuch.

Dlaczego? Czynniki oceny

Potencjał na tonę +2

  • +2potencjał 82 m³ CH₄/t masy świeżej (BMP 358 × skład wg FNR (2013), Guía sobre el Biogás, Tabla 4.9: wysłodki prasowane (s.m. 24 %, s.m.o. 95 % s.m.))

Stabilność procesu 0

  • 0brak czynników

Obsługa i koszty −1

  • −0,5piasek, kamienie, skorupy — osad w komorze
  • −0,5włókna, kożuch — rozdrabnianie i intensywne mieszanie

Suma punktów: 1 · 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 2 badań

Średnia ważona Pojedyncze rekordy

Krzywe BMP: Wysłodki buraczaneSkumulowana produkcja metanu w czasie dla 2 rekordów oraz średnia ważona 358 m³ CH₄/t s.m.o.. 2 krzywych to przebiegi modelowe (kinetyka I rzędu).01002003004005000510152025303540czas [d]m³ CH₄/t s.m.o.Amon i in. (2007): 430 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Kouas i in. (2017): 285 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)średnia358

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 (358); 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
Amon i in. (2007) DOI43038 °C · mezofilowywysłodki prasowane zakiszone (oryg.: „pressed Beet pulp Silage”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Kouas i in. (2017) DOI28535 °C · mezofilowy(oryg.: „beet pulp”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona358średnia arytmetyczna 358, SD 102

Właściwości procesowe

  • włóknisty
  • bogaty w węgiel
  • ubogi w azot
  • piasek i osady
  • sezonowy
  • klasyfikacja redakcji

Zalety

  • Potencjał metanowy w zbiorze BMP Substraty.pl: średnia ważona 357.5 m³ CH₄/t s.m.o. (SD 102.5; 2 rekordów, 2 źródeł).
  • Pektynowo-celulozowe, ubogie w ligninę; badania produktów ubocznych cukrowni (Kryvoruchko i in. 2009; Alkaya i Demirer 2011).

Wady i ryzyka

  • Zakiszone wysłodki są kwaśne, a duża dawka zakwasza (Kryvoruchko i in. 2009).
  • Resztki ziemi/piasku z mycia buraków osadzają się.
  • Wysokie C/N: wymagają azotu (Alkaya i Demirer 2011).

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

  • Przewidzieć usuwanie piasku i ciężkich zanieczyszczeń: piasek bywa mocno związany z materią organiczną i uwalnia się dopiero w komorze, a osady zmniejszają jej pojemność użytkową, więc potrzebny jest zgarniacz lub spust denny (FNR 2010, rozdz. 3).

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, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  3. Kryvoruchko i in. (2009). Anaerobic digestion of by-products of sugar beet and starch potato processing. Biomass Bioenergy
  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

Wysłodki buraczane powstają po ekstrakcji cukru z krajanki buraczanej w cukrowni. W Polsce przemysł cukrowniczy jest rozwinięty, a kampania cukrownicza trwa jesienią i zimą. Wysłodki są wilgotne, a po prasowaniu i suszeniu stają się popularną paszą dla bydła; mogą też być zakiszane w pryzmach. W biogazowni występują jako dodatek, gdy ich cena lub dostępność jest korzystna, choć konkurują z rynkiem paszowym.

Właściwości istotne dla fermentacji

Sucha masa wysłodków składa się głównie z pektyn, celulozy i hemicelulozy, przy niewielkiej zawartości ligniny, białka i cukrów resztkowych. Struktura włóknista jest dość podatna na enzymy, a pektyny hydrolizują szybko, więc potencjał gazowy jest wysoki, a rozkład sprawny. Ryzykiem jest zakwaszenie przy dużej dawce oraz obecność piasku i ziemi pozostałych po myciu buraków. Wysłodki zakiszone zawierają kwasy organiczne, co obniża pH. Wysoki C/N wymaga dodatku azotu.

Jak czytać rozrzut wyników

W zbiorze jest kilka rekordów z kilku źródeł: wysłodki prasowane zakiszone w temperaturze 38 °C oraz wysłodki w temperaturze 35 °C. Różnice mogą wynikać z formy materiału (świeże, prasowane, suszone, zakiszone), zawartości suchej masy, pozostałości cukru, rozdrobnienia, czasu trwania testu i inokulum. Zakiszanie zmienia skład, bo część cukrów jest zużyta.

W praktyce biogazowni

Wysłodki sprawdzają się w kofermentacji z gnojowicą, po rozdrobnieniu i zwilżeniu, szczególnie suszone, które trzeba nawilżyć. Przechowywanie w pryzmie jest możliwe, jeśli materiał jest zakiszony, a zabezpieczenie przed odciekami konieczne. Dostępność jest sezonowa, więc planowanie wsadu musi uwzględniać okres kampanii. Jako produkt uboczny przemysłu cukrowniczego wysłodki mają status zależny od sposobu zagospodarowania, zazwyczaj jako pasza lub odpad.

W Polsce obserwuje się konkurencję o wysłodki między paszownictwem a biogazowniami w okresie kampanii. W praktyce biogazownie przy cukrowniach lub w ich pobliżu mają przewagę logistyczną, ponieważ materiał jest wilgotny i ciężki, a koszt transportu szybko rośnie z odległością.

Wysłodki zakiszone dostępne poza kampanią są szczególnie cenne, bo pozwalają wyrównać podaż materiału w całym roku, ale wymagają dobrej pryzmy i przykrycia folią.

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 = 0,091 d−1 (brak danych kinetycznych dla grupy – przyjęto medianę wszystkich dostępnych stałych k (93 wartości) = 0.091 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. Amon, T.; Amon, B.; Kryvoruchko, V.; Machmüller, A.; Hopfner-Sixt, K.; Bodiroza, V.; Hrbek, R.; Friedel, J.; Pötsch, E.; Wagentristl, H.; Schreiner, M.; Zollitsch, W. (2007). Methane production through anaerobic digestion of various energy crops grown in sustainable crop rotations. Bioresource Technology 98(17), 3204–3212. DOI: 10.1016/j.biortech.2006.07.007 DOI
  2. Kouas, M.; Torrijos, M.; Sousbie, P.; Steyer, J.P.; Sayadi, S.; Harmand, J. (2017). Robust assessment of both biochemical methane potential and degradation kinetics of solid residues in successive batches. Waste Management 70, 59–70. DOI: 10.1016/j.wasman.2017.09.001 DOI

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.

Inne substraty z grupy „Produkty uboczne przemysłu rolno-spożywczego”