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BMP-UntersuchungenObst, Gemüse und ihre Reststoffe

Cauliflower leaves and stems — BMP: 8 Studien, gewichteter Mittelwert 336 m³ CH₄/t oTS

Cauliflower leaves and stems: 8 Datensätze an BMP-Daten aus 3 Publikationen, gewichteter Mittelwert 336 m³ CH₄/t oTS, Spanne 190–423.

Bewertung: neutralCH₄ 68 %

Veröffentlicht Aktualisiert 2 Min. LesezeitRedaktion FeedstockData

Foto Schlaghecken Josef / Wikimedia Commons, Lizenz CC BY 4.0, Quelldatei; Änderungen: Zuschnitt

Gewichteter Mittelwert
336m³ CH₄/t oTS
Spanne
190–423m³ CH₄/t oTS
Datensätze
8Studien
Publikationen
3Quellen
Temperaturen
35 °C, 37 °Cdes Tests

Methan im Biogas

Hoher Methangehalt · ≈ 6,8 kWh/m³ Biogas

gemessen Mittelwert aus 2 Studien BMP, Spanne 67,6–67,7 %; im Batch-Test fällt der CH₄-Anteil tendenziell höher aus als in einer Anlage.

Wie wir rechnen und was die Zonen bedeuten

Bewertung für Biogasanlagen

neutral — redaktionelle Bewertung für BiogasanlagenKeine klaren Vorteile — für die Annahme sollte eine Gebühr erhoben werden

Potenzial je Tonne Frischmasse: mäßig (46 m³ CH₄/t); Prozessrisiko: Versäuerung. Handhabungskosten: Fasern, Schwimmschicht.

Warum? Bewertungsfaktoren

Potenzial je Tonne +1

  • +1Potenzial 46 m³ CH₄/t Frischmasse (BMP 336 × TS 16,2 % × oTS 83,7 %)

Prozessstabilität −1

  • −1Versäuerung: 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: −0,5 · Schwellen: ≥ 2,5 sehr gut, ≥ 1 gut, darunter — neutral; negativ bei kumuliertem Prozessrisiko.

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

Zum Kofermentationsrechner hinzufügen CSV-Daten

BMP-Kurven aus 8 Studien

Gewichteter Mittelwert Einzelne Datensätze

BMP-Kurven: Cauliflower leaves and stemsKumulierte Methanproduktion im Zeitverlauf für 8 Datensätze und den gewichteten Mittelwert von 336 m³ CH₄/t oTS. 8 der Kurven sind Modellkurven (Kinetik erster Ordnung).0100200300400500051015202530Zeit [d]m³ CH₄/t oTSSharma et al. (1988) · 1: 358 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Sharma et al. (1988) · 2: 407 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Sharma et al. (1988) · 3: 420 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Sharma et al. (1988) · 4: 423 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Zubr (1986) · 1: 341 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Zubr (1986) · 2: 352 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Gunaseelan (2004) · 1: 190 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Gunaseelan (2004) · 2: 331 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Mittelwert336

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 (336); 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

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QuelleBMP
m³ CH₄/t oTS		CH₄ im Biogas
Vol.-%, gemessen		TemperaturProbeKurve
Sharma et al. (1988) · 1 DOI358—37 °C · mesophilCauiliflower · Vorbehandlung: Material were first dried in the sun and then in an oven at 90oCEndpunkt (Modellkurve)
Sharma et al. (1988) · 2 DOI407—37 °C · mesophilCauiliflower · Vorbehandlung: Material were first dried in the sun and then in an oven at 90oCEndpunkt (Modellkurve)
Sharma et al. (1988) · 3 DOI420—37 °C · mesophilCauiliflower · Vorbehandlung: Material were first dried in the sun and then in an oven at 90oCEndpunkt (Modellkurve)
Sharma et al. (1988) · 4 DOI423—37 °C · mesophilCauiliflower · Vorbehandlung: Material were first dried in the sun and then in an oven at 90oCEndpunkt (Modellkurve)
Zubr (1986) · 1 DOI34167,7 %35 °C · mesophilCauliflower · Vorbehandlung: Silage: Air tight glass jars , fermented 30-40 days at 20 oC.Endpunkt (Modellkurve)
Zubr (1986) · 2 DOI35267,6 %35 °C · mesophilCauliflowerEndpunkt (Modellkurve)
Gunaseelan (2004) · 1 DOI190—35 °C · mesophilcauliflower LeavesEndpunkt (Modellkurve)
Gunaseelan (2004) · 2 DOI331—35 °C · mesophilcauliflower stemsEndpunkt (Modellkurve)
Gewichteter Mittelwert33667,7 %arithmetischer Mittelwert 353, SD 75

Typische Zusammensetzung

Trockensubstanz (TS)
16,2% (Spanne 11,2–21,2)
Organische Trockensubstanz (oTS)
83,7 % TS (Spanne 82–87,1)
C/N-Verhältnis
11,6

Median und Spanne der Bestimmungen, die in den Publikationen zu den BMP-Datensätzen dieses Substrats angegeben sind (abgelesen aus: CROPGEN D4, MY-D); Trockensubstanz: 2 Bestimmungen, organische Trockensubstanz: 4 Bestimmungen.

Quellen: Sharma et al. (1988); Zubr (1986); Gunaseelan (2004).

Die Zusammensetzung des Rohstoffs schwankt zwischen Chargen — für Anlagenberechnungen verwenden Sie die Analyse Ihrer eigenen Probe. Der Rechner trägt typische Werte automatisch ein.

Prozesseigenschaften

  • leicht abbaubar
  • sauer
  • verdünnt die Einsatzstoffe (niedrige TS)
  • saisonal
  • schwankende Zusammensetzung
  • faserig
  • redaktionelle Einstufung

Kofermentation — womit kombinieren, worauf achten

Dosierung

Schrittweise einführen, mit einer kleinen Dosis beginnen und den Prozess überwachen (z. B. FOS/TAC, pH-Wert, Gaszusammensetzung).

Quellen der Prozessdaten

  1. Improvement of fruit and vegetable waste anaerobic digestion performance and stability with co-substrates addition
  2. Effect of particle size on biogas generation from biomass residues
  3. Methanogenic fermentation of fresh and ensiled plant materials
  4. Biochemical methane potential of fruits and vegetable solid waste feedstocks
  5. Effects of size and thermophilic pre-hydrolysis of banana peel during anaerobic digestion, and biomethanation potential of key tropical fruit wastes

Der Kofermentationsrechner bewertet eine konkrete Mischung mit diesem Substrat.

Was die Zusammenstellung zeigt

Die Zusammenstellung umfasst 8 Datensätze zum Methanpotenzial (BMP) des Substrats „Cauliflower leaves and stems“ aus 3 Publikationen, veröffentlicht 1986–2004. Die Ergebnisse reichen von 190 bis 423 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 336 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 353, 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 8 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 = 0,245 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

Literaturverzeichnis

  1. Sharma, S.K.; Mishra, I.; Sharma, M.; Saini, J. (1988). Effect of particle size on biogas generation from biomass residues. Biomass 17(4), 251–263. DOI: 10.1016/0144-4565(88)90107-2 DOI
  2. 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
  3. Gunaseelan, V. (2004). Biochemical methane potential of fruits and vegetable solid waste feedstocks. Biomass and Bioenergy 26(4), 389–399. DOI: 10.1016/j.biombioe.2003.08.006 DOI

Alle Quellen des Portals: Literaturverzeichnis.

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