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BMP-UntersuchungenStroh und Ernterückstände

Eggplant stalks and leaves — BMP: 4 Studien, gewichteter Mittelwert 218 m³ CH₄/t oTS

Eggplant stalks and leaves: 4 Datensätze an BMP-Daten aus 3 Publikationen, gewichteter Mittelwert 218 m³ CH₄/t oTS, Spanne 94–374.

CH₄ 56 %

Veröffentlicht Aktualisiert 2 Min. LesezeitRedaktion FeedstockData

Foto Karen and Brad Emerson / Wikimedia Commons, Lizenz CC BY 2.0, Quelldatei; Änderungen: Zuschnitt

Gewichteter Mittelwert
218m³ CH₄/t oTS
Spanne
94–374m³ CH₄/t oTS
Datensätze
4Studien
Publikationen
3Quellen
Temperaturen
35 °C, 36 °Cdes Tests

Methan im Biogas

Mittlerer Methangehalt · ≈ 5,6 kWh/m³ Biogas

gemessen Mittelwert aus 1 Studie BMP; 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

nicht bewertet — redaktionelle Bewertung für Biogasanlagen

Nicht bewertet: keine Trockensubstanz bzw. organische Trockensubstanz in den Daten. Die Bewertung berechnen wir, sobald Trockensubstanz und organische Trockensubstanz des Materials bekannt sind.

Redaktionelle Bewertung gemäß der Methodik

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BMP-Kurven aus 4 Studien

Gewichteter Mittelwert Einzelne Datensätze

BMP-Kurven: Eggplant stalks and leavesKumulierte Methanproduktion im Zeitverlauf für 4 Datensätze und den gewichteten Mittelwert von 218 m³ CH₄/t oTS. 4 der Kurven sind Modellkurven (Kinetik erster Ordnung).0100200300400051015202530Zeit [d]m³ CH₄/t oTSCai et al. (2019) · 1: 174 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Cai et al. (2019) · 2: 196 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Gunaseelan (2004): 374 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Li et al. (2018): 94 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Mittelwert218

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 (218); 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
Cai et al. (2019) · 1 DOI174——Eggplant (Solanum melongena) – StemEndpunkt (Modellkurve)
Cai et al. (2019) · 2 DOI196——Eggplant (Solanum melongena) – LeafEndpunkt (Modellkurve)
Gunaseelan (2004) DOI374—35 °C · mesophilBrinjal StalkEndpunkt (Modellkurve)
Li et al. (2018) DOI9456,4 %36 °C · mesophilEggplant crop residues (EGR)Endpunkt (Modellkurve)
Gewichteter Mittelwert21856,4 %arithmetischer Mittelwert 210, SD 118

Typische Zusammensetzung

Organische Trockensubstanz (oTS)
84,2 % TS (Spanne 74,7–94,1)
Stickstoff
3,5 % TS
C/N-Verhältnis
12,4

Median und Spanne der Bestimmungen, die in den Publikationen zu den BMP-Datensätzen dieses Substrats angegeben sind (abgelesen aus: BCBPD, MY-D); Trockensubstanz: 0 Bestimmungen, organische Trockensubstanz: 3 Bestimmungen. Das C/N-Verhältnis wurde als Quotient aus C- und N-Gehalt (% TS) aus derselben Quelle berechnet. Keine TS in den Quellen – der Rechner muss nach einem Wert fragen.

Quellen: Cai et al. (2019); 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

  • faserig
  • saisonal
  • verdünnt die Einsatzstoffe (niedrige TS)
  • schwankende Zusammensetzung
  • 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. Li, P.; Li, W.; Sun, M.; Xu, X.; Zhang, B.; Sun, Y. (2018) Evaluation of Biochemical Methane Potential and Kinetics on the Anaerobic Digestion of Vegetable Crop Residues. Energies 12(1), 26
  2. Shin, K.S.; Kim, C.H.; Lee, S.E.; Yoon, Y.M. (2011) Biochemical Methane Potential of Agricultural Byproduct in Greenhouse Vegetable Crops. Korean Journal of Soil Science and Fertilizer 44(6), 1252–1257
  3. Cai, F.; 1. Biomass Energy and Environmental Engineering Research Center, College of Chemical Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China; Yan, H.; Zhang, R.; Liu, G.; Chen, C.; 2. Department of Biological and Agricultural Engineering, University of California, Davis, CA 95616, USA (2019) Prediction of methane production performances based on determination of organic components for different vegetable wastes. International Journal of Agricultural and Biological Engineering 12(3), 154–159
  4. Gunaseelan, V. (2004) Biochemical methane potential of fruits and vegetable solid waste feedstocks. Biomass and Bioenergy 26(4), 389–399
  5. Hendriks, A.T.W.M.; Zeeman, G. (2009) Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology
  6. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  7. 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 4 Datensätze zum Methanpotenzial (BMP) des Substrats „Eggplant stalks and leaves“ aus 3 Publikationen, veröffentlicht 2004–2019. Die Ergebnisse reichen von 94 bis 374 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 218 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 210, Standardabweichung 118).

Die Tests wurden bei 35, 36 °C (Temperaturbereich: mesophil) 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 = 0,136 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. Cai, F.; 1. Biomass Energy and Environmental Engineering Research Center, College of Chemical Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China; Yan, H.; Zhang, R.; Liu, G.; Chen, C.; 2. Department of Biological and Agricultural Engineering, University of California, Davis, CA 95616, USA (2019). Prediction of methane production performances based on determination of organic components for different vegetable wastes. International Journal of Agricultural and Biological Engineering 12(3), 154–159. DOI: 10.25165/j.ijabe.20191203.4705 DOI
  2. 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
  3. Li, P.; Li, W.; Sun, M.; Xu, X.; Zhang, B.; Sun, Y. (2018). Evaluation of Biochemical Methane Potential and Kinetics on the Anaerobic Digestion of Vegetable Crop Residues. Energies 12(1), 26. DOI: 10.3390/en12010026 DOI

Alle Quellen des Portals: Literaturverzeichnis.

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