Badania BMPRośliny dziko rosnące, inwazyjne i zielarskiejedno badanie (2 próby)

Żywokost (Symphytum) — BMP: 2 badania, średnia ważona 328 m³ CH₄/t s.m.o.

Żywokost (Symphytum) to bylina o bardzo dużej produkcji zielonej masy i wysokiej zawartości azotu, badana jako biomasa energetyczna; zawiera alkaloidy pirolizydynowe.

ocena: dobry CH₄ 70 %

Opublikowano 9 stycznia 2020Zaktualizowano 29 października 20263 min czytaniaRedakcja Substraty.pl

Fot. Robert Flogaus-Faust / Wikimedia Commons, licencja CC BY 4.0, plik źródłowy; zmiany: kadrowanie

Średnia ważona: 328m³ CH₄/t s.m.o.
Zakres: 323–334m³ CH₄/t s.m.o.
Rekordy: 2jedno badanie (2 próby)
Publikacje: 1źródło
Temperatury: 35 °Ctestu

Metan w biogazie

69,7% CH₄

Wysoka zawartość metanu · ≈ 7,0 kWh/m³ biogazu

pomiar średnia z 2 badań BMP, zakres 69,1–70,3 %; 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 umiarkowany (31 m³ CH₄/t); bez szczególnych zagrożeń dla stabilności. Bez dodatkowych wymagań obsługi.

Dlaczego? Czynniki oceny

Potencjał na tonę +1

+1potencjał 31 m³ CH₄/t masy świeżej (BMP 328 × s.m. 11,1 % × s.m.o. 84 %)

Stabilność procesu 0

0brak czynników

Obsługa i koszty 0

0brak czynników

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

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 (328); 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.	CH₄ w biogazie % obj., pomiar	Temperatura	Próbka	Krzywa
Zubr (1986) · 1 DOI	323	70,3 %	35 °C · mezofilowy	części nadziemne (oryg.: „Comfrey”) · obróbka: przygotowanie/przechowanie: Silage: Air tight glass jars , fermented 30-40 days at 20 oC.	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Zubr (1986) · 2 DOI	334	69,1 %	35 °C · mezofilowy	części nadziemne (oryg.: „Comfrey”)	punkt końcowy (krzywa modelowa)
Średnia ważona	328	69,7 %	średnia arytmetyczna 328, SD 8

Typowy skład

Sucha masa (s.m.): 11,1% (zakres 11,1–11,1)
Sucha masa organiczna (s.m.o.): 84 % s.m. (zakres 84–84)
Stosunek C/N: 12

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: Zubr (1986).

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

Właściwości procesowe

sezonowy
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 328 m³ CH₄/t s.m.o. (mediana 328; zakres 323–334; 2 rekordów z 1 źródeł).
Praca Zubr 1986 porównywała metanogenezę z materiału świeżego i zakiszonego — informacja o przydatności zakiszania.

Wady i ryzyka

Rozrzut wyników w bazie: odchylenie standardowe 8 przy średniej 328 m³ CH₄/t s.m.o. (2 rekordów z 1 źródeł).

Dawkowanie

Brak danych o dawkach; konieczna ostrożność ze względu na alkaloidy i niski poziom wiedzy.

Wprowadzaj stopniowo, zaczynając od małej dawki i obserwując proces (np. FOS/TAC, pH, skład gazu).

Źródła danych procesowych

Ocenę konkretnej mieszanki z tym substratem pokaże kalkulator kofermentacji.

Czym jest i skąd się bierze

Żywokost (Symphytum, najczęściej żywokost lekarski S. officinale lub żywokost mieszańcowy S. × uplandicum) to wieloletnia bylina z rodziny szorstkolistnych, rosnąca na wilgotnych łąkach i brzegach wód. W gospodarstwach ekologicznych bywa uprawiany jako roślina zielonego nawozu i na kompost. Wyróżnia się bardzo szybkim odrostem i dużą produkcją zielonej masy, co czyni go przedmiotem badań jako biomasa energetyczna. W zbiorze opisano części nadziemne.

Właściwości istotne dla fermentacji

Zielonka zawiera dużo wody, dużo azotu i białka, potas i inne składniki mineralne, a także cukry rozpuszczalne i włókno z umiarkowaną ligniną w młodych pędach. Niski stosunek C/N sprawia, że w wysokim udziale materiał może powodować uwalnianie amoniaku, więc warto łączyć go z materiałem węglowym, jak kiszonka z traw lub słoma. Roślina zawiera alkaloidy pirolizydynowe, hepatotoksyczne dla zwierząt i ludzi; ich losy w fermentorze i w pofermencie nie są dobrze poznane, co ma znaczenie dla bezpieczeństwa stosowania pofermentu.

Jak czytać rozrzut wyników

W zbiorze jest kilka rekordów z jednej pracy, w warunkach mezofilowych 35 °C, o niemal identycznych wynikach. Świadczy to o powtarzalności w obrębie jednego badania, ale nie opisuje zmienności między plantacjami. Wpływ na wynik mają termin koszenia (młode pędy kontra dojrzałe), liczba pokosów, nawożenie, stopień rozdrobnienia, forma materiału (zielonka lub kiszonka) i inokulum.

W praktyce biogazowni

Żywokost może uzupełniać wsad w gospodarstwach ekologicznych jako dodatkowy plon, pod warunkiem kontroli amoniaku. Zielonkę rozdrabnia się i zakisza, najlepiej razem z materiałem o wysokim C/N. Ze względu na alkaloidy pirolizydynowe zasadne jest ostrożne podejście do stosowania pofermentu na uprawach przeznaczonych do konsumpcji i na paszę, dopóki dane o ich losie nie zostaną potwierdzone. Uprawa roślin energetycznych w biogazowni rolniczej podlega ograniczeniom wynikającym z przepisów o OZE i wymogów programów wsparcia.

Z punktu widzenia organizacji uprawy atutem żywokostu jest wieloletniość i możliwość wielokrotnego koszenia w sezonie, wadą zaś konkurencja o grunt z uprawami paszowymi. Wartość jako surowca energetycznego w polskich warunkach pozostaje przede wszystkim badawcza.

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

Zubr, J. (1986). Methanogenic fermentation of fresh and ensiled plant materials. Biomass 11(3), 159–171. DOI: 10.1016/0144-4565(86)90064-8 DOI

Wszystkie źródła serwisu: bibliografia.