BMP-UntersuchungenNebenprodukte der Agrar- und Lebensmittelindustrie
Cassava residue — BMP: 4 Studien, gewichteter Mittelwert 170 m³ CH₄/t oTS
Cassava residue: 4 Datensätze an BMP-Daten aus 3 Publikationen, gewichteter Mittelwert 170 m³ CH₄/t oTS, Spanne 34–363.
Bewertung: neutralCH₄ ≈ 52 % (Schätzung)
Foto Emőke Dénes / Wikimedia Commons, Lizenz CC BY-SA 4.0, Quelldatei; Änderungen: Zuschnitt
- Gewichteter Mittelwert
- 170m³ CH₄/t oTS
- Spanne
- 34–363m³ CH₄/t oTS
- Datensätze
- 4Studien
- Publikationen
- 3Quellen
- Temperaturen
- 37 °C, 55 °Cdes Tests
Methan im Biogas
Mittlerer Methangehalt · ≈ 5,2 kWh/m³ Biogas
Schätzung anhand der Substratart Die erfassten Studien enthalten keine Messung. Das Intervall ergibt sich aus der ungefähren Zusammensetzung (Protein aus Gesamtstickstoff (N 1,3 % TS × 6,25)) 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: mäßig, jedoch begrenzt durch die schlechte Abbaubarkeit der organischen Substanz (89 m³ CH₄/t); Prozessrisiko: Versäuerung. Handhabungskosten: Fasern, Schwimmschicht.
Warum? Bewertungsfaktoren
Potenzial je Tonne +1
- +1Potenzial 89 m³ CH₄/t Frischmasse (BMP 170 × TS 57,1 % × oTS 91,2 %); geringe Abbaubarkeit der oTS (BMP 170 m³ CH₄/t oTS) — Punkte gedeckelt
Prozessstabilität −0,5
- −0,5Versäuerung: schneller Abbau / saurer pH-Wert, Risiko der Anreicherung flüchtiger Fettsäuren (FOS), erfordert Pufferung
Handhabung und Kosten −0,5
- −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 4 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 (170); 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 |
|---|---|---|---|---|
| Cu et al. (2014) DOI | 34 | 37 °C · mesophil | cassava residue | Endpunkt (Modellkurve) |
| Mabecua et al. (2021) · 1 DOI | 326 | — | Cassava fiber CF2 (manometric) | Endpunkt (Modellkurve) |
| Mabecua et al. (2021) · 2 DOI | 363 | — | Cassava fiber CF1 (manometric) | Endpunkt (Modellkurve) |
| Zhang et al. (2011) DOI | 132 | 55 °C · thermophil | cassava | Endpunkt (Modellkurve) |
| Gewichteter Mittelwert | 170 | arithmetischer Mittelwert 214, SD 157 | ||
Typische Zusammensetzung
- Trockensubstanz (TS)
- 57,1% (Spanne 18,6–95,6)
- Organische Trockensubstanz (oTS)
- 91,2 % TS (Spanne 84,3–98,1)
- Stickstoff
- 1,3 % TS
Median und Spanne der Bestimmungen, die in den Publikationen zu den BMP-Datensätzen dieses Substrats angegeben sind (abgelesen aus: MY-D); Trockensubstanz: 2 Bestimmungen, organische Trockensubstanz: 2 Bestimmungen. Die TS-Spanne umfasst frische Proben sowie vor dem Test teilweise getrocknete oder getrocknete Proben – für Frischmaterial gilt der untere Teil der Spanne, idealerweise Ihre eigene Messung.
Quellen: Cu et al. (2014); Zhang et al. (2011).
Die Zusammensetzung des Rohstoffs schwankt zwischen Chargen — für Anlagenberechnungen verwenden Sie die Analyse Ihrer eigenen Probe. Der Rechner trägt typische Werte automatisch ein.
Prozesseigenschaften
Geringe Zuverlässigkeit: Die Beschreibung beruht auf allgemeinen Merkmalen der Substratgruppe, nicht auf Studien zu diesem Material. Betrachten Sie sie als zu überprüfenden Hinweis.
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
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
- Hendriks, Zeeman (2009). Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresour. Technol.
Der Kofermentationsrechner bewertet eine konkrete Mischung mit diesem Substrat.
Was die Zusammenstellung zeigt
Die Zusammenstellung umfasst 4 Datensätze zum Methanpotenzial (BMP) des Substrats „Cassava residue“ aus 3 Publikationen, veröffentlicht 2011–2021. Die Ergebnisse reichen von 34 bis 363 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 170 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 214, Standardabweichung 157).
Die Tests wurden bei 37, 55 °C (Temperaturbereich: mesophil, thermophil) durchgeführt. Unterschiede bei Temperatur, Impfschlamm, Testdauer und Probenvorbereitung sind typische Ursachen für die Streuung der Ergebnisse zwischen Laboren.
Für 4 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.
Ergebnisse nach Vorbehandlung (1) — vom Mittelwert ausgeschlossen
| Quelle | BMP m³ CH₄/t oTS | Vorbehandlung | Probe |
|---|---|---|---|
| Zhang et al. (2011) | 260 | unspecified | cassava |
Literaturverzeichnis
- Cu, T.T.T.; Nguyen, T.X.; Triolo, J.M.; Pedersen, L.; Le, V.D.; Le, P.D.; Sommer, S.G. (2014). Biogas Production from Vietnamese Animal Manure, Plant Residues and Organic Waste: Influence of Biomass Composition on Methane Yield. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences 28(2), 280–289. DOI: 10.5713/ajas.14.0312 DOI
- Mabecua, F.; Schwede, S.; Lucas, C.; Klintenberg, P. (2021). Agro-Waste, a Solution for Rural Electrification? Assessing Biomethane Potential of Agro-Waste in Inhambane Province, Southern Mozambique. Water 13(7), 939. DOI: 10.3390/w13070939 DOI
- Zhang, Q.; He, J.; Tian, M.; Mao, Z.; Tang, L.; Zhang, J.; Zhang, H. (2011). Enhancement of methane production from cassava residues by biological pretreatment using a constructed microbial consortium. Bioresource Technology 102(19), 8899–8906. DOI: 10.1016/j.biortech.2011.06.061 DOI
Alle Quellen des Portals: Literaturverzeichnis.
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neutral — redaktionelle Bewertung für Biogasanlagen≈51 %
Grape stalks — BMP: 3 Studien, gewichteter Mittelwert 137 m³ CH₄/t oTS
137 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 3 Studien
≈53 %
Soapstock — BMP: 3 Studien, gewichteter Mittelwert 516 m³ CH₄/t oTS
516 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 3 Studien
≈63 %
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40 m³ CH₄/t oTS gewichteter Mittelwert aus 3 Studien
neutral — redaktionelle Bewertung für Biogasanlagen≈52 %