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BMP-UntersuchungenBiokunststoffe und kompostierbare Verpackungen

Compostable bags — BMP: 8 Studien, gewichteter Mittelwert 119 m³ CH₄/t oTS

Compostable bags: 8 Datensätze an BMP-Daten aus 2 Publikationen, gewichteter Mittelwert 119 m³ CH₄/t oTS, Spanne 36–205.

Bewertung: neutralCH₄ ≈ 52 % (Schätzung)

Veröffentlicht Aktualisiert 2 Min. LesezeitRedaktion FeedstockData

Foto Tek monde / Wikimedia Commons, Lizenz CC BY-SA 4.0, Quelldatei; Änderungen: Zuschnitt

Gewichteter Mittelwert
119m³ CH₄/t oTS
Spanne
36–205m³ CH₄/t oTS
Datensätze
8Studien
Publikationen
2Quellen
Temperaturen
35 °C, 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 (kohlenhydratdominiert (ohne Protein- oder Fettmerkmale)) und den Erträgen der Stoffgruppen nach FNR.

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, jedoch begrenzt durch die schlechte Abbaubarkeit der organischen Substanz (116 m³ CH₄/t); keine besonderen Gefahren für die Stabilität. Handhabungskosten: physische Störstoffe (Verpackungen, Kunststoffe), langsamer Abbau.

Warum? Bewertungsfaktoren

Potenzial je Tonne +1

  • +1Potenzial 116 m³ CH₄/t Frischmasse (BMP 119 × TS 98,8 % × oTS 99,1 %); geringe Abbaubarkeit der oTS (BMP 119 m³ CH₄/t oTS) — Punkte gedeckelt

Prozessstabilität 0

  • 0keine Faktoren

Handhabung und Kosten −1,5

  • −1physische Störstoffe (Verpackungen, Kunststoffe) — Entpackung und Abtrennung
  • −0,5langsamer Abbau — lange Verweilzeit

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

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BMP-Kurven aus 8 Studien

Gewichteter Mittelwert Einzelne Datensätze

BMP-Kurven: Compostable bagsKumulierte Methanproduktion im Zeitverlauf für 8 Datensätze und den gewichteten Mittelwert von 119 m³ CH₄/t oTS. 8 der Kurven sind Modellkurven (Kinetik erster Ordnung).0501001502002500510152025303540Zeit [d]m³ CH₄/t oTSCalabro’ et al. (2020) · 1: 42 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Calabro’ et al. (2020) · 2: 67 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Calabro’ et al. (2020) · 3: 111 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Calabro’ et al. (2020) · 4: 144 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Calabro’ et al. (2020) · 5: 152 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Calabro’ et al. (2020) · 6: 186 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Álvarez-Méndez et al. (2023) · 1: 36 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Álvarez-Méndez et al. (2023) · 2: 205 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Mittelwert119

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 (119); 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		TemperaturProbeKurve
Calabro’ et al. (2020) · 1 DOI4235 °C · mesophilraw comp. bagsEndpunkt (Modellkurve)
Calabro’ et al. (2020) · 2 DOI6755 °C · thermophilRaw comp. bagsEndpunkt (Modellkurve)
Calabro’ et al. (2020) · 3 DOI11135 °C · mesophilRaw comp. bagsEndpunkt (Modellkurve)
Calabro’ et al. (2020) · 4 DOI14435 °C · mesophilraw comp. bagsEndpunkt (Modellkurve)
Calabro’ et al. (2020) · 5 DOI15235 °C · mesophilRaw comp. bagsEndpunkt (Modellkurve)
Calabro’ et al. (2020) · 6 DOI18655 °C · thermophilRaw comp. bagsEndpunkt (Modellkurve)
Álvarez-Méndez et al. (2023) · 1 DOI3637 °C · mesophilFruit selection bag FB2 (PLA/PBAT bag)Endpunkt (Modellkurve)
Álvarez-Méndez et al. (2023) · 2 DOI20537 °C · mesophilTrash bag TB1 (PLA/PBAT bag)Endpunkt (Modellkurve)
Gewichteter Mittelwert119arithmetischer Mittelwert 118, SD 64

Typische Zusammensetzung

Trockensubstanz (TS)
98,8% (Spanne 97,7–99,9)
Organische Trockensubstanz (oTS)
99,1 % TS (Spanne 98,7–99,5)

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 Proben wurden getrocknet bzw. lufttrocken getestet – die TS bezieht sich auf das Material im Test, nicht auf Frischmaterial.

Quellen: Calabro’ et al. (2020).

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

Prozesseigenschaften

  • langsam abbaubar
  • physische Störstoffe
  • 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. Benn, Zitomer (2018). Pretreatment and anaerobic co-digestion of selected PHB and PLA bioplastics. Front. Environ. Sci.
  2. Alvarez-Mendez et al. (2023). Anaerobic digestion of commercial PLA and PBAT biodegradable plastic bags. Heliyon
  3. Narancic et al. (2018). Biodegradable plastic blends create new possibilities for end-of-life management of plastics but they are not a panacea for plastic pollution. Environ. Sci. Technol.
  4. 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 8 Datensätze zum Methanpotenzial (BMP) des Substrats „Compostable bags“ aus 2 Publikationen, veröffentlicht 2020–2023. Die Ergebnisse reichen von 36 bis 205 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 119 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 118, Standardabweichung 64).

Die Tests wurden bei 35, 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 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 = 0,091 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.

Vollständige Methodik und Korrekturpolitik

Literaturverzeichnis

  1. Calabro’, P.; Folino, A.; Fazzino, F.; Komilis, D. (2020). Preliminary evaluation of the anaerobic biodegradability of three biobased materials used for the production of disposable plastics. Journal of Hazardous Materials 390, 121653. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2019.121653 DOI
  2. Álvarez-Méndez, S.J.; Ramos-Suárez, J.L.; Ritter, A.; Mata González, J.; Camacho Pérez, Á. (2023). Anaerobic digestion of commercial PLA and PBAT biodegradable plastic bags: Potential biogas production and 1H NMR and ATR-FTIR assessed biodegradation. Heliyon 9(6), e16691. DOI: 10.1016/j.heliyon.2023.e16691 DOI

Alle Quellen des Portals: Literaturverzeichnis.

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