BMP-UntersuchungenFette, Öle und tierische Nebenprodukte
Animal fats — BMP: 3 Studien, gewichteter Mittelwert 690 m³ CH₄/t oTS
Animal fats: 3 Datensätze an BMP-Daten aus 3 Publikationen, gewichteter Mittelwert 690 m³ CH₄/t oTS, Spanne 639–776.
Bewertung: neutralCH₄ ≈ 63 % (Schätzung)
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- Gewichteter Mittelwert
- 690m³ CH₄/t oTS
- Spanne
- 639–776m³ CH₄/t oTS
- Datensätze
- 3Studien
- Publikationen
- 3Quellen
- Temperaturen
- 35 °C, 37 °Cdes Tests
Methan im Biogas
Hoher Methangehalt · ≈ 6,3 kWh/m³ Biogas
Schätzung anhand der Substratart Die erfassten Studien enthalten keine Messung. Das Intervall ergibt sich aus der ungefähren Zusammensetzung (kohlenhydratdominiert (ohne Protein- oder Fettmerkmale); fettreich (verfahrenstechnische Einstufung)) und den Erträgen der Stoffgruppen nach FNR.
Bewertung für Biogasanlagen
neutral — redaktionelle Bewertung für BiogasanlagenKeine klaren Vorteile — für die Annahme sollte eine Gebühr erhoben werden
Potenzial je Tonne Frischmasse: sehr hoch (688 m³ CH₄/t); Prozessrisiko: Fette, Schaumbildung, Versäuerung. Handhabungskosten: tierische Nebenprodukte Kat. 3, Fasern, Schwimmschicht.
Warum? Bewertungsfaktoren
Potenzial je Tonne +3
- +3Potenzial 688 m³ CH₄/t Frischmasse (BMP 690 × TS 99,7 % × oTS 99,9 %)
Prozessstabilität −1,5
- −1Fette: Risiko der Anreicherung langkettiger Fettsäuren (LCFA), Flotation und Überlastung
- −0,25Schaumbildung: Neigung zur Schaumbildung im Fermenter
- −0,25Versäuerung: schneller Abbau / saurer pH-Wert, Risiko der Anreicherung flüchtiger Fettsäuren (FOS), erfordert Pufferung
Handhabung und Kosten −1,5
- −1tierische Nebenprodukte Kat. 3: Pasteurisierung bei 70 °C / 60 min
- −0,5Fasern, Schwimmschicht — Zerkleinerung und intensive Durchmischung
Punkte insgesamt: 0 · Schwellen: ≥ 2,5 sehr gut, ≥ 1 gut, darunter — neutral; negativ bei kumuliertem Prozessrisiko.
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BMP-Kurven aus 3 Studien
Gewichteter Mittelwert Einzelne Datensätze
Gestrichelte Linien sind eine Modellkurve (Kinetik erster Ordnung, B(t) = B₀·(1 − e−kt)); der Endpunkt stammt aus der Publikation. Alle Kurven sind Modellkurven.
Kumulierte Methanproduktion im Testverlauf [m³ CH₄/t oTS]. Die dicke Linie ist der gewichtete Mittelwert aller Datensätze (690); Punkte markieren die in den Publikationen angegebenen Endwerte. Fahren Sie mit der Maus über das Diagramm, um Werte abzulesen; ein Klick auf einen Legendeneintrag blendet einen Datensatz aus oder ein.
Datensätze und Quellen
CSV herunterladen| Quelle | BMP m³ CH₄/t oTS | Temperatur | Probe | Kurve |
|---|---|---|---|---|
| Holliger et al. (2017) DOI | 639 | — | Slaughterhouse waste fat | Endpunkt (Modellkurve) |
| Kouas et al. (2017) DOI | 656 | 35 °C · mesophil | fat | Endpunkt (Modellkurve) |
| Li et al. (2013) DOI | 776 | 37 °C · mesophil | Used animal oil | Endpunkt (Modellkurve) |
| Gewichteter Mittelwert | 690 | arithmetischer Mittelwert 690, SD 75 | ||
Typische Zusammensetzung
- Trockensubstanz (TS)
- 99,7% (Spanne 99,7–99,7)
- Organische Trockensubstanz (oTS)
- 99,9 % TS (Spanne 99,9–99,9)
Median und Spanne der Bestimmungen, die in den Publikationen zu den BMP-Datensätzen dieses Substrats angegeben sind (abgelesen aus: MY-D); Trockensubstanz: 1 Bestimmung, organische Trockensubstanz: 1 Bestimmung. Die Proben wurden getrocknet bzw. lufttrocken getestet – die TS bezieht sich auf das Material im Test, nicht auf Frischmaterial.
Quellen: Li et al. (2013).
Die Zusammensetzung des Rohstoffs schwankt zwischen Chargen — für Anlagenberechnungen verwenden Sie die Analyse Ihrer eigenen Probe. Der Rechner trägt typische Werte automatisch ein.
Prozesseigenschaften
Kofermentation — womit kombinieren, worauf achten
- gut kombinierbar
Substrate: hohe Alkalinität (Puffer) — z. B. Cattle manure, Pig slurry, Cattle slurry, Duck slurry, Rumen and digestive tract content
- Vorsicht
Substrate: proteinreich — z. B. Food waste, Municipal sewage sludge (mixed), Poultry manure, Organic fraction of municipal solid waste, Grass clippings
- vermeiden
Substrate: fettreich — z. B. Food waste, Spent coffee grounds, Primary sludge, Sunflower seeds, Olive pomace / olive mill solid waste
Dosierung
Richtgrenzwert aus der Literaturbis zu 2% Frischmasse der Einsatzstoffe[1]
Schrittweise einführen, mit einer kleinen Dosis beginnen und den Prozess überwachen (z. B. FOS/TAC, pH-Wert, Gaszusammensetzung).
Quellen der Prozessdaten
- Pitk et al. (2014). Mesophilic co-digestion of dairy manure and lipid rich solid slaughterhouse wastes. Bioresour. Technol.
- Creamer et al. (2010). Stable thermophilic anaerobic digestion of dissolved air flotation (DAF) sludge by co-digestion with swine manure. Bioresour. Technol.
- Palatsi et al. (2011). Anaerobic digestion of slaughterhouse waste: main process limitations and microbial community interactions. Bioresour. Technol.
- Pitk et al. (2013). Co-digestion of sewage sludge and sterilized solid slaughterhouse waste: methane production efficiency and process limitations. Bioresour. Technol.
- Long et al. (2012). Anaerobic co-digestion of fat, oil, and grease (FOG): A review of gas production and process limitations. Process Saf. Environ. Prot.
- Chen, Cheng, Creamer (2008). Inhibition of anaerobic digestion process: A review. Bioresour. Technol.
- Rozporządzenie (WE) nr 1069/2009 określające przepisy sanitarne dotyczące produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego (art. 9, 10, 12–14, 24)
- Rozporządzenie Komisji (UE) nr 142/2011 wykonujące rozporządzenie (WE) nr 1069/2009 (zał. IV rozdz. III, zał. V rozdz. I i III)
- FNR (2010). Guía sobre el Biogás – Desde la producción hasta el uso (hiszp. wydanie „Leitfaden Biogas”, GIZ 2013)
Der Kofermentationsrechner bewertet eine konkrete Mischung mit diesem Substrat.
Was die Zusammenstellung zeigt
Die Zusammenstellung umfasst 3 Datensätze zum Methanpotenzial (BMP) des Substrats „Animal fats“ aus 3 Publikationen, veröffentlicht 2013–2017. Die Ergebnisse reichen von 639 bis 776 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 690 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 690, Standardabweichung 75).
Die Tests wurden bei 35, 37 °C (Temperaturbereich: mesophil) durchgeführt. Unterschiede bei Temperatur, Impfschlamm, Testdauer und Probenvorbereitung sind typische Ursachen für die Streuung der Ergebnisse zwischen Laboren.
Für 3 Datensätze gibt die Publikation nur den Endwert an. Die Linie im Diagramm ist dann eine Modellkurve (Kinetik erster Ordnung) und dient nur dem Vergleich der Kurvenformen — nur der Endpunkt stammt aus der Publikation.
So nutzen Sie diese Daten
BMP beschreibt das Potenzial, das im Batch-Test unter Laborbedingungen erzielt wird. In einer großtechnischen Anlage hängt der Ertrag zusätzlich von Verweilzeit, Fermenterbelastung, Durchmischung und Zusammensetzung der Einsatzstoffe ab. Für Vorberechnungen empfiehlt sich der gewichtete Mittelwert, für die Risikobewertung die gesamte Spanne der Ergebnisse. Bei der Planung eines konkreten Einsatzstoffs lohnt es sich, einen eigenen BMP-Test an einer repräsentativen Probe zu beauftragen.
Methodik in Kürze
BMP ist die Methanmenge, die im Batch-Test aus der organischen Trockensubstanz (oTS) gewonnen wird, angegeben in m³ CH₄ pro Tonne oTS (numerisch identisch mit NmL CH₄/g oTS in den Publikationen) und auf Normbedingungen (0 °C, 101,325 kPa) umgerechnet. Der gewichtete Mittelwert gibt jeder Publikation ein Gesamtgewicht von 1, das gleichmäßig auf ihre Ergebnisse für das Substrat verteilt wird — eine Arbeit, die zwanzig Sorten testet, wiegt also nicht schwerer als eine Arbeit mit einer einzigen Probe. Bei Ringversuchen ist die Einheit das Labor (Gesamtgewicht 1), und innerhalb des Labors steigt das Gewicht eines Tests mit der Zahl der Flaschen (Replikate). Ergebnisse nach einer Vorbehandlung (z. B. thermisch, chemisch, enzymatisch) werden gesondert ausgewiesen und gehen nicht in den Mittelwert ein.
Durchgezogene Linien sind in den Tests gemessene Kurven. Gibt eine Publikation nur das Endergebnis an, zeichnen wir ein kinetisches Modell erster Ordnung, B(t) = B₀·(1 − e−kt): Nur der Endpunkt stammt aus der Publikation, die Kurvenform dient ausschließlich der Visualisierung — die Produktion an einem bestimmten Tag lässt sich daraus nicht ablesen. Für dieses Substrat wurde k = 0,091 d−1 angenommen (keine kinetischen Daten für die Gruppe – verwendet wurde der Median aller verfügbaren Geschwindigkeitskonstanten k (93 Werte)).
Die Statistiken beschreiben die Streuung veröffentlichter Ergebnisse — eine deskriptive Zusammenstellung, keine Metaanalyse und keine Garantie für den Anlagenertrag.
Literaturverzeichnis
- Holliger, C.; Fruteau de Laclos, H.; Hack, G. (2017). Methane Production of Full-Scale Anaerobic Digestion Plants Calculated from Substrate’s Biomethane Potentials Compares Well with the One Measured On-Site. Frontiers in Energy Research 5, 12. DOI: 10.3389/fenrg.2017.00012 DOI
- 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
- Li, Y.; Zhang, R.; Liu, G.; Chen, C.; He, Y.; Liu, X. (2013). Comparison of methane production potential, biodegradability, and kinetics of different organic substrates. Bioresource Technology 149, 565–569. DOI: 10.1016/j.biortech.2013.09.063 DOI
Alle Quellen des Portals: Literaturverzeichnis.
Weitere Substrate in der Gruppe „Fette, Öle und tierische Nebenprodukte“
Raw sheep wool — BMP: 3 Studien, gewichteter Mittelwert 37 m³ CH₄/t oTS
37 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 3 Studien
≈58 %
Fats, oils and grease (FOG) — BMP: 5 Studien, gewichteter Mittelwert 488 m³ CH₄/t oTS
488 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 5 Studien
≈63 %
Used cooking oil — BMP: 2 Studien, gewichteter Mittelwert 730 m³ CH₄/t oTS
730 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 2 Studien
neutral — redaktionelle Bewertung für Biogasanlagen≈63 %
Meat and meat waste — BMP: 2 Studien, gewichteter Mittelwert 295 m³ CH₄/t oTS
295 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 2 Studien
neutral — redaktionelle Bewertung für Biogasanlagen≈66 %