Metodologia Kontakt
Kwitnące kłosy życicy trwałej (Lolium perenne) w gęstej kępie trawy – rajgrasu uprawianego na zielonkę i kiszonkę.

Badania BMPTrawy, zielonki i rośliny pastewnejedno badanie (4 próby)

Życica (rajgras) – zielonka i kiszonka — BMP: 4 badania, średnia ważona 520 m³ CH₄/t s.m.o.

Życica (rajgras) to wysokoplonująca trawa pastewna, uprawiana jako zielonka i kiszonka. W zestawieniu opisana przez jedną pracę z kilku faz rozwojowych.

ocena: dobryCH₄ 61 %

Opublikowano Zaktualizowano 3 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Fot. Stephen James McWilliam / Wikimedia Commons, licencja CC0 1.0, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie

Średnia ważona
520m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres
409–627m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy
4jedno badanie (4 próby)
Publikacje
1źródło
Temperatury
40 °Ctestu

Metan w biogazie

Wysoka zawartość metanu · ≈ 6,1 kWh/m³ biogazu

pomiar średnia z 4 badań BMP, zakres 58–62,8 %; w teście okresowym udział CH₄ bywa wyższy niż w instalacji.

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 (102 m³ CH₄/t); ryzyko procesu: zakwaszenie. Koszty obsługi: włókna, kożuch.

Dlaczego? Czynniki oceny

Potencjał na tonę +3

  • +3potencjał 102 m³ CH₄/t masy świeżej (BMP 520 × s.m. 21,6 % × s.m.o. 90,9 %)

Stabilność procesu −0,5

  • −0,5zakwaszenie: szybki rozkład / kwaśny odczyn, ryzyko kumulacji LKT, wymaga buforu

Obsługa i koszty −0,5

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

Suma punktów: 2 · 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: Życica (rajgras) – zielonka i kiszonkaSkumulowana produkcja metanu w czasie dla 4 rekordów oraz średnia ważona 520 m³ CH₄/t s.m.o.. 4 krzywych to przebiegi modelowe (kinetyka I rzędu).02004006008000510152025303540czas [d]m³ CH₄/t s.m.o.Pouech (b.r.) · 1: 409 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Pouech (b.r.) · 2: 423 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Pouech (b.r.) · 3: 619 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)Pouech (b.r.) · 4: 627 m³ CH₄/t s.m.o. (przebieg modelowy)średnia520

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 (520); 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.		CH₄ w biogazie
% obj., pomiar		TemperaturaPróbkaKrzywa
Pouech (b.r.) · 140960,1 %40 °C · mezofilowykiszonka (oryg.: „Ray Grass Silage”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Pouech (b.r.) · 242362,8 %40 °C · mezofilowyróżne fazy (oryg.: „Ray Grass”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Pouech (b.r.) · 361962,6 %40 °C · mezofilowyróżne fazy (oryg.: „Ray Grass”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Pouech (b.r.) · 462758,0 %40 °C · mezofilowyróżne fazy (oryg.: „Ray Grass”)punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona52060,9 %średnia arytmetyczna 520, SD 120

Typowy skład

Sucha masa (s.m.)
21,6% (zakres 21,6–21,6)
Sucha masa organiczna (s.m.o.)
90,9 % s.m. (zakres 90,9–90,9)
Azot
2 % s.m.

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: Pouech, P. Fruteau, H. Bewa, H.. Agricultural crops for….

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
łatwo rozkładalny
cukry, skrobia, glicerol → szybka hydroliza i zakwaszenie (LKT), wymaga buforu

Kofermentacja — z czym łączyć, na co uważać

Dawkowanie

Brak źródłowych limitów dawki; jak inne trawy — mieszanie z odchodami.

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. Pouech, P. Fruteau, H. Bewa, H. (None) Agricultural crops for biogas production on anaerobic digestion plants. Biomass for energy and industry 163-165
  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, C. i in. (2011) Effects of ensiling, silage additives and storage period on methane formation of biogas crops. Bioresource Technology

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Życica (rajgras, rodzaj Lolium) jest trawą o wysokiej wartości pastewnej, uprawianą na łąkach siewnych, w mieszankach i jako przemienny plon w gospodarstwach mlecznych. Daje kilka pokosów w sezonie. W zestawieniu znajduje się kilka rekordów z jednej pracy: kiszonka oraz próbki życicy w różnych fazach rozwojowych, wszystkie w warunkach mezofilowych. Rekordy nie mają przypisanego roku w bazie źródłowej.

Właściwości istotne dla fermentacji

Życica zawiera stosunkowo dużo cukrów rozpuszczalnych, co ułatwia zakiszanie i pozwala uzyskać stabilną, dobrze przechowywalną kiszonkę. Strawność maleje wraz z dojrzewaniem: w fazie kłoszenia udział włókna i ligniny jest większy niż w młodej zielonce. Materiał dobrze współpracuje z gnojowicą i innymi substratami, ponieważ ma umiarkowane C/N i nie niesie istotnych ryzyk inhibicji. Kłopotem bywa zanieczyszczenie ziemią i niekiedy tworzenie kożucha, gdy włókno jest długie, co wymaga rozdrobnienia.

Jak czytać rozrzut wyników

Rekordy pochodzą z jednej publikacji, a ich zróżnicowanie odzwierciedla głównie fazę rozwojową oraz formę materiału (kiszonka i zielonka). W praktyce na wynik wpływają odmiana (tetraploidalna lub diploidalna), numer pokosu, nawożenie azotem, termin koszenia, sposób zakiszania i rozdrobnienie. Dochodzą parametry testu: inokulum, stosunek substratu do inokulum, długość testu. Z jednego źródła nie wynika pełny obraz zmienności międzyrocznej i międzyregionalnej.

W praktyce biogazowni

Życica może być wartościowym składnikiem miksu w gospodarstwach, które ją uprawiają, zwłaszcza w postaci kiszonki z pokosów gorszej jakości lub nadwyżek. Zbiera się ją we wczesnej fazie, aby uzyskać lepszą strawność, a zakisza zgodnie z dobrą praktyką. Dawka może być znaczna, ponieważ materiał jest stosunkowo bezpieczny dla procesu, ale trzeba zadbać o mieszanie. Wartość energetyczną warto potwierdzić testem BMP z uwzględnieniem terminu pokosu. Jeśli biogazownia kupuje życicę od kilku gospodarstw, korzystne jest zapisywanie numeru pokosu i daty zbioru dla każdej partii. Pozwala to później powiązać zmiany w produkcji biogazu z jakością kiszonki i planować terminy koszenia w kolejnych sezonach.

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. Pouech, P. Fruteau, H. Bewa, H.. Agricultural crops for biogas production on anaerobic digestion plants. Biomass for energy and industry 163-165.

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.

Inne substraty z grupy „Trawy, zielonki i rośliny pastewne”