BMP-UntersuchungenTierische Ausscheidungen (Gülle, Mist, Geflügelmist)

Cattle slurry — BMP: 14 Studien, gewichteter Mittelwert 236 m³ CH₄/t oTS

Cattle slurry: 14 Datensätze an BMP-Daten aus 5 Publikationen, gewichteter Mittelwert 236 m³ CH₄/t oTS, Spanne 156–481.

Bewertung: sehr gutCH₄ ≈ 54 % (Schätzung)

Veröffentlicht Aktualisiert 2 Min. LesezeitRedaktion FeedstockData

Foto Ulita / Wikimedia Commons, Lizenz CC BY-SA 3.0, Quelldatei; Änderungen: Zuschnitt

Gewichteter Mittelwert
236m³ CH₄/t oTS
Spanne
156–481m³ CH₄/t oTS
Datensätze
14Studien
Publikationen
5Quellen
Temperaturen
30 °C, 35 °C, 36 °C, 38 °Cdes Tests

Methan im Biogas

Mittlerer Methangehalt · ≈ 5,4 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 2,2 % TS × 6,25; in Gülle und Mist ist ein Teil des N Ammoniumstickstoff)) und den Erträgen der Stoffgruppen nach FNR.

Wie wir rechnen und was die Zonen bedeuten

Bewertung für Biogasanlagen

sehr gut — redaktionelle Bewertung für BiogasanlagenAuch kostenlos oder gegen Zuzahlung an den Lieferanten annehmenswert

Potenzial je Tonne Frischmasse: gering (14 m³ CH₄/t); stabilisiert den Prozess (hohe Alkalinität, liefert Spurenelemente). Handhabungskosten: Sand, Steine, Schalen.

redaktionelle Korrektur Ergebnis des Algorithmus: gut;

Warum? Bewertungsfaktoren

Potenzial je Tonne 0

  • ±0Potenzial 14 m³ CH₄/t Frischmasse (BMP 236 × TS 7,8 % × oTS 78,1 %)

Prozessstabilität +2

  • +1,5hohe Alkalinität — stabilisiert den pH-Wert der Mischung
  • +0,5liefert Spurenelemente (Co, Ni, Se, Fe)

Handhabung und Kosten −0,5

  • −0,5Sand, Steine, Schalen — Sedimentation im Fermenter

Punkte insgesamt: 1,5 · Schwellen: ≥ 2,5 sehr gut, ≥ 1 gut, darunter — neutral; negativ bei kumuliertem Prozessrisiko.

Redaktionelle Bewertung gemäß der Methodik · Zuverlässigkeit der Bewertung: hoch · ohne Marktpreise

Zum Kofermentationsrechner hinzufügen CSV-Daten

BMP-Kurven aus 14 Studien

Gewichteter Mittelwert Einzelne Datensätze

BMP-Kurven: Cattle slurryKumulierte Methanproduktion im Zeitverlauf für 14 Datensätze und den gewichteten Mittelwert von 236 m³ CH₄/t oTS. 14 der Kurven sind Modellkurven (Kinetik erster Ordnung).0200400600051015202530Zeit [d]m³ CH₄/t oTSLallement et al. (2023) · 1: 224 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Lallement et al. (2023) · 2: 291 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Lallement et al. (2023) · 3: 481 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Luna-delRisco et al. (2011) · 1: 196 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Luna-delRisco et al. (2011) · 2: 238 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Luna-delRisco et al. (2011) · 3: 280 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Luste i Luostarinen (2011): 210 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Vedrenne et al. (2008) · 1: 190 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Vedrenne et al. (2008) · 2: 210 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Vedrenne et al. (2008) · 3: 228 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Vedrenne et al. (2008) · 4: 230 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Vedrenne et al. (2008) · 5: 233 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Vedrenne et al. (2008) · 6: 385 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Pham et al. (2013): 156 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Mittelwert236

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 (236); 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.

  • Übrige Datensätze in der Legende anzeigen (2)

Datensätze und Quellen

CSV herunterladen
QuelleBMP
m³ CH₄/t oTS
TemperaturProbeKurve
Lallement et al. (2023) · 1 DOI22438 °C · mesophilcattle slurryEndpunkt (Modellkurve)
Lallement et al. (2023) · 2 DOI29138 °C · mesophilcattle slurryEndpunkt (Modellkurve)
Lallement et al. (2023) · 3 DOI48138 °C · mesophilcattle slurryEndpunkt (Modellkurve)
Luna-delRisco et al. (2011) · 119636 °C · mesophilcattle slurryEndpunkt (Modellkurve)
Luna-delRisco et al. (2011) · 223836 °C · mesophilcattle slurryEndpunkt (Modellkurve)
Luna-delRisco et al. (2011) · 328036 °C · mesophilcattle slurryEndpunkt (Modellkurve)
Luste i Luostarinen (2011) DOI21035 °C · mesophilslurryEndpunkt (Modellkurve)
Vedrenne et al. (2008) · 1 DOI19030 °C · mesophilcow slurryEndpunkt (Modellkurve)
Vedrenne et al. (2008) · 2 DOI21030 °C · mesophilcow slurryEndpunkt (Modellkurve)
Vedrenne et al. (2008) · 3 DOI22830 °C · mesophilcow slurryEndpunkt (Modellkurve)
Vedrenne et al. (2008) · 4 DOI23030 °C · mesophilcow slurryEndpunkt (Modellkurve)
Vedrenne et al. (2008) · 5 DOI23330 °C · mesophilcow slurryEndpunkt (Modellkurve)
Vedrenne et al. (2008) · 6 DOI38530 °C · mesophilcalve slurryEndpunkt (Modellkurve)
Pham et al. (2013) DOI15635 °C · mesophilCow manure (VDI 4630)Endpunkt (Modellkurve)
Gewichteter Mittelwert236arithmetischer Mittelwert 254, SD 85

Typische Zusammensetzung

Trockensubstanz (TS)
7,8% (Spanne 4,7–26,3)
Organische Trockensubstanz (oTS)
78,1 % TS (Spanne 74–92)
Stickstoff
2,2 % TS
C/N-Verhältnis
16,3

Median und Spanne der Bestimmungen, die in den Publikationen zu den BMP-Datensätzen dieses Substrats angegeben sind (abgelesen aus: MY-D); Trockensubstanz: 5 Bestimmungen, organische Trockensubstanz: 4 Bestimmungen. Das C/N-Verhältnis wurde als Quotient aus C- und N-Gehalt (% TS) aus derselben Quelle berechnet.

Quellen: Lallement et al. (2023); Luna-delRisco et al. (2011); Luste 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

  • hohe Alkalinität (Puffer)
  • verdünnt die Einsatzstoffe (niedrige TS)
  • Spurenelementquelle
  • Sand und Sedimente
  • redaktionelle Einstufung

Kofermentation — womit kombinieren, worauf achten

Dosierung

Der Kofermentationsrechner bewertet eine konkrete Mischung mit diesem Substrat.

Was die Zusammenstellung zeigt

Die Zusammenstellung umfasst 14 Datensätze zum Methanpotenzial (BMP) des Substrats „Cattle slurry“ aus 5 Publikationen, veröffentlicht 2008–2023. Die Ergebnisse reichen von 156 bis 481 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 236 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 254, Standardabweichung 85).

Die Tests wurden bei 30, 35, 36, 38 °C (Temperaturbereich: mesophil) durchgeführt. Unterschiede bei Temperatur, Impfschlamm, Testdauer und Probenvorbereitung sind typische Ursachen für die Streuung der Ergebnisse zwischen Laboren.

Für 14 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 = 0,393 d−1 angenommen (Median der in den Quellen angegebenen und/oder an die mittleren gemessenen Kurven angepassten Geschwindigkeitskonstanten k).

Die Statistiken beschreiben die Streuung veröffentlichter Ergebnisse — eine deskriptive Zusammenstellung, keine Metaanalyse und keine Garantie für den Anlagenertrag.

Vollständige Methodik und Korrekturpolitik

Ergebnisse nach Vorbehandlung (2) — vom Mittelwert ausgeschlossen
QuelleBMP
m³ CH₄/t oTS
VorbehandlungProbe
Luste i Luostarinen (2011)250physicalslurry
Luste i Luostarinen (2011)280unspecifiedslurry

Literaturverzeichnis

  1. Lallement, A.; Peyrelasse, C.; Lagnet, C.; Barakat, A.; Schraauwers, B.; Maunas, S.; Monlau, F. (2023). A Detailed Database of the Chemical Properties and Methane Potential of Biomasses Covering a Large Range of Common Agricultural Biogas Plant Feedstocks. Waste 1(1), 195–227. DOI: 10.3390/waste1010014 DOI
  2. Luna-delRisco, M.; Normak, A.; Orupõld, K. (2011). Biochemical methane potential of different organic wastes and energy crops from Estonia. Agronomy Research 9(1–2), 331–342. https://www.semanticscholar.org/paper/25cf2d7bba4758136830a9a02caf3ecd997173bb Quelle
  3. Luste, S.; Luostarinen, S. (2011). Enhanced methane production from ultrasound pre-treated and hygienized dairy cattle slurry. Waste Management 31(9-10), 2174–2179. DOI: 10.1016/j.wasman.2011.04.012 DOI
  4. Vedrenne, F.; Béline, F.; Dabert, P.; Bernet, N. (2008). The effect of incubation conditions on the laboratory measurement of the methane producing capacity of livestock wastes. Bioresource Technology 99(1), 146–155. DOI: 10.1016/j.biortech.2006.11.043 DOI
  5. Pham, C.H.; Triolo, J.M.; Cu, T.T.T.; Pedersen, L.; Sommer, S.G. (2013). Validation and Recommendation of Methods to Measure Biogas Production Potential of Animal Manure. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences 26(6), 864–873. DOI: 10.5713/ajas.2012.12623 DOI

Alle Quellen des Portals: Literaturverzeichnis.