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BMP-UntersuchungenLebensmittel- und Gastronomieabfälle

Confectionery waste — BMP: 6 Studien, gewichteter Mittelwert 318 m³ CH₄/t oTS

Confectionery waste: 6 Datensätze an BMP-Daten aus 3 Publikationen, gewichteter Mittelwert 318 m³ CH₄/t oTS, Spanne 200–506.

Bewertung: neutralCH₄ ≈ 63 % (Schätzung)

Veröffentlicht Aktualisiert 2 Min. LesezeitRedaktion FeedstockData

Foto Mshuang2 / Wikimedia Commons, Lizenz CC0 1.0, Quelldatei; Änderungen: Zuschnitt

Gewichteter Mittelwert
318m³ CH₄/t oTS
Spanne
200–506m³ CH₄/t oTS
Datensätze
6Studien
Publikationen
3Quellen
Temperaturen
36 °C, 39 °Cdes Tests

Methan im Biogas

Hoher Methangehalt · ≈ 6,3 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); fettreich (verfahrenstechnische Einstufung)) 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: sehr hoch (104 m³ CH₄/t); Prozessrisiko: Fette, Versäuerung. Handhabungskosten: physische Störstoffe (Verpackungen, Kunststoffe).

Warum? Bewertungsfaktoren

Potenzial je Tonne +3

  • +3Potenzial 104 m³ CH₄/t Frischmasse (BMP 318 × TS 35,2 % × oTS 93,4 %)

Prozessstabilität −1,25

  • −1Fette: Risiko der Anreicherung langkettiger Fettsäuren (LCFA), Flotation und Überlastung
  • −0,25Versäuerung: schneller Abbau / saurer pH-Wert, Risiko der Anreicherung flüchtiger Fettsäuren (FOS), erfordert Pufferung

Handhabung und Kosten −1

  • −1physische Störstoffe (Verpackungen, Kunststoffe) — Entpackung und Abtrennung

Punkte insgesamt: 0,75 · 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 6 Studien

Gewichteter Mittelwert Einzelne Datensätze

BMP-Kurven: Confectionery wasteKumulierte Methanproduktion im Zeitverlauf für 6 Datensätze und den gewichteten Mittelwert von 318 m³ CH₄/t oTS. 6 der Kurven sind Modellkurven (Kinetik erster Ordnung).0200400600051015202530Zeit [d]m³ CH₄/t oTSPilarska et al. (2018) · 1: 317 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Pilarska et al. (2018) · 2: 408 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Pilarska et al. (2018) · 3: 506 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Alkanok et al. (2014): 200 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Koch et al. (2020) · 1: 340 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Koch et al. (2020) · 2: 344 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Mittelwert318

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 (318); 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
Pilarska et al. (2018) · 1 DOI31739 °C · mesophilWafers (W)Endpunkt (Modellkurve)
Pilarska et al. (2018) · 2 DOI40839 °C · mesophilChocolate bars (CB)Endpunkt (Modellkurve)
Pilarska et al. (2018) · 3 DOI50639 °C · mesophilFilled wafers (FW)Endpunkt (Modellkurve)
Alkanok et al. (2014) DOI20036 °C · mesophilsugar wasteEndpunkt (Modellkurve)
Koch et al. (2020) · 1 DOI340—Tic TacsEndpunkt (Modellkurve)
Koch et al. (2020) · 2 DOI344—Gummi bearsEndpunkt (Modellkurve)
Gewichteter Mittelwert318arithmetischer Mittelwert 352, SD 101

Typische Zusammensetzung

Trockensubstanz (TS)
35,2% (Spanne 35,2–35,2)
Organische Trockensubstanz (oTS)
93,4 % TS (Spanne 93,4–93,4)

Median und Spanne der Bestimmungen, die in den Publikationen zu den BMP-Datensätzen dieses Substrats angegeben sind (abgelesen aus: MY-D); Trockensubstanz: 1 Bestimmung, organische Trockensubstanz: 1 Bestimmung. TS aus einer einzigen Bestimmung – Richtwert.

Quellen: Alkanok et al. (2014).

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
  • fettreich
  • kohlenstoffreich
  • physische Störstoffe
  • redaktionelle Einstufung

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

Dosierung

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

Quellen der Prozessdaten

  1. Hagos et al. (2017). Anaerobic co-digestion process for biogas production: progress, challenges and perspectives. Renew. Sustain. Energy Rev.
  2. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  3. Long et al. (2012). Anaerobic co-digestion of fat, oil, and grease (FOG): A review of gas production and process limitations. Process Saf. Environ. Prot.
  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 6 Datensätze zum Methanpotenzial (BMP) des Substrats „Confectionery waste“ aus 3 Publikationen, veröffentlicht 2014–2020. Die Ergebnisse reichen von 200 bis 506 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 318 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 352, Standardabweichung 101).

Die Tests wurden bei 36, 39 °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 = 0,232 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. Pilarska, A.A.; Pilarski, K.; Wolna-Maruwka, A.; Boniecki, P.; Zaborowicz, M. (2018). Use of Confectionery Waste in Biogas Production by the Anaerobic Digestion Process. Molecules 24(1), 37. DOI: 10.3390/molecules24010037 DOI
  2. Alkanok, G.; Demirel, B.; Onay, T.T. (2014). Determination of biogas generation potential as a renewable energy source from supermarket wastes. Waste Management 34(1), 134–140. DOI: 10.1016/j.wasman.2013.09.015 DOI
  3. Koch, K.; Hafner, S.; Astals, S.; Weinrich, S. (2020). Evaluation of Common Supermarket Products as Positive Controls in Biochemical Methane Potential (BMP) Tests. Water 12(5), 1223. DOI: 10.3390/w12051223 DOI

Alle Quellen des Portals: Literaturverzeichnis.

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