BMP-UntersuchungenNebenprodukte der Agrar- und Lebensmittelindustrie
Brewers' spent grain — BMP: 6 Studien, gewichteter Mittelwert 347 m³ CH₄/t oTS
Brewers' spent grain: 6 Datensätze an BMP-Daten aus 3 Publikationen, gewichteter Mittelwert 347 m³ CH₄/t oTS, Spanne 268–464.
Bewertung: neutralCH₄ ≈ 58 % (Schätzung)
Illustration: FeedstockData (KI, Google Gemini)
- Gewichteter Mittelwert
- 347m³ CH₄/t oTS
- Spanne
- 268–464m³ CH₄/t oTS
- Datensätze
- 6Studien
- Publikationen
- 3Quellen
- Temperaturen
- 37 °Cdes Tests
Methan im Biogas
Mittlerer Methangehalt · ≈ 5,8 kWh/m³ Biogas
Schätzung anhand der Substratart Die erfassten Studien enthalten keine Messung. Das Intervall ergibt sich aus der ungefähren Zusammensetzung (proteinreich (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: hoch (60 m³ CH₄/t); Prozessrisiko: Protein / Stickstoff. Handhabungskosten: Fasern, Schwimmschicht.
Warum? Bewertungsfaktoren
Potenzial je Tonne +2
- +2Potenzial 60 m³ CH₄/t Frischmasse (BMP 347 × Zusammensetzung gemäß FNR (2013), Guía sobre el Biogás, Tabla 4.9: Biertreber (granos residuales; TS 23 %, oTS 75 % TS))
Prozessstabilität −1
- −1Protein / Stickstoff: Risiko einer Ammoniakhemmung bei höheren Anteilen
Handhabung und Kosten −0,5
- −0,5Fasern, Schwimmschicht — Zerkleinerung und intensive Durchmischung
Punkte insgesamt: 0,5 · Schwellen: ≥ 2,5 sehr gut, ≥ 1 gut, darunter — neutral; negativ bei kumuliertem Prozessrisiko.
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BMP-Kurven aus 6 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 (347); 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 |
|---|---|---|---|---|
| Edunjobi et al. (2024) DOI | 268 | 37 °C · mesophil | brewers spent grain (BSG) + inoculum BWWS (D2) | Endpunkt (Modellkurve) |
| Syguła et al. (2023) · 1 DOI | 302 | 37 °C · mesophil | brewer's spent grain (control reactor, trial with lime) | Endpunkt (Modellkurve) |
| Syguła et al. (2023) · 2 DOI | 312 | 37 °C · mesophil | brewer's spent grain (control reactor, trial with porous ceramic) | Endpunkt (Modellkurve) |
| Syguła et al. (2023) · 3 DOI | 316 | 37 °C · mesophil | brewer's spent grain (control reactor, trial with iron) | Endpunkt (Modellkurve) |
| Llanos-Lizcano et al. (2024) · 1 DOI | 461 | — | Brewery waste (BW), ISR 2 | Endpunkt (Modellkurve) |
| Llanos-Lizcano et al. (2024) · 2 DOI | 464 | — | Brewery waste (BW), ISR 1 | Endpunkt (Modellkurve) |
| Gewichteter Mittelwert | 347 | arithmetischer Mittelwert 354, SD 86 | ||
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
Dosierung
Schrittweise einführen, mit einer kleinen Dosis beginnen und den Prozess überwachen (z. B. FOS/TAC, pH-Wert, Gaszusammensetzung).
Quellen der Prozessdaten
- Hagos et al. (2017). Anaerobic co-digestion process for biogas production: progress, challenges and perspectives. Renew. Sustain. Energy Rev.
- Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
- Rajagopal, Masse, Singh (2013). A critical review on inhibition of anaerobic digestion process by excess ammonia. Bioresour. Technol.
- Panjicko et al. (2017). Biogas production from brewery spent grain as a mono-substrate in a two-stage process. J. Clean. Prod.
- Hendriks, Zeeman (2009). Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresour. Technol.
- Herrmann et al. (2011). Effects of ensiling, silage additives and storage period on methane formation of biogas crops. Bioresour. Technol.
Der Kofermentationsrechner bewertet eine konkrete Mischung mit diesem Substrat.
Was die Zusammenstellung zeigt
Die Zusammenstellung umfasst 6 Datensätze zum Methanpotenzial (BMP) des Substrats „Brewers' spent grain“ aus 3 Publikationen, veröffentlicht 2023–2024. Die Ergebnisse reichen von 268 bis 464 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 347 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 354, Standardabweichung 86).
Die Tests wurden bei 37 °C (Temperaturbereich: mesophil) durchgeführt. Unterschiede bei Temperatur, Impfschlamm, Testdauer und Probenvorbereitung sind typische Ursachen für die Streuung der Ergebnisse zwischen Laboren.
Für 6 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
- Edunjobi, T.D.; Agbede, O.O.; Aworanti, O.A.; Adebayo, A.O.; Agarry, S.E.; Ogunkunle, O.; Laseinde, O.T. (2024). Enhanced anaerobic digestion of brewers’ spent grain: effect of inoculum, poultry manure application and iron (iii) chloride supplementation on biogas production and its kinetics. Biomass Conversion and Biorefinery 14(23), 29561–29577. DOI: 10.1007/s13399-023-04813-6 DOI
- Syguła, E.; Rasaq, W.A.; Świechowski, K. (2023). Effects of Iron, Lime, and Porous Ceramic Powder Additives on Methane Production from Brewer’s Spent Grain in the Anaerobic Digestion Process. Materials 16(15), 5245. DOI: 10.3390/ma16155245 DOI
- Llanos-Lizcano, R.; Senila, L.; Modoi, O.C. (2024). Evaluation of Biochemical Methane Potential and Kinetics of Organic Waste Streams for Enhanced Biogas Production. Agronomy 14(11), 2546. DOI: 10.3390/agronomy14112546 DOI
Alle Quellen des Portals: Literaturverzeichnis.
Weitere Substrate in der Gruppe „Nebenprodukte der Agrar- und Lebensmittelindustrie“
Soapstock — BMP: 3 Studien, gewichteter Mittelwert 516 m³ CH₄/t oTS
516 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 3 Studien
≈63 %
Crude glycerol — BMP: 2 Studien, gewichteter Mittelwert 426 m³ CH₄/t oTS
426 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 2 Studien
gut — redaktionelle Bewertung für Biogasanlagen≈52 %
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262 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 18 Studien
neutral — redaktionelle Bewertung für Biogasanlagen≈65 %
Coffee husk — BMP: 3 Studien, gewichteter Mittelwert 152 m³ CH₄/t oTS
152 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 3 Studien
≈52 %