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BMP-UntersuchungenKommunal- und Grünabfälle, Papier und Textilien

Grass clippings — BMP: 13 Studien, gewichteter Mittelwert 272 m³ CH₄/t oTS

Grass clippings: 13 Datensätze an BMP-Daten aus 7 Publikationen, gewichteter Mittelwert 272 m³ CH₄/t oTS, Spanne 199–340.

Bewertung: neutralCH₄ ≈ 52 % (Schätzung)

Veröffentlicht Aktualisiert 2 Min. LesezeitRedaktion FeedstockData

Illustration: FeedstockData (KI, Google Gemini)

Gewichteter Mittelwert
272m³ CH₄/t oTS
Spanne
199–340m³ CH₄/t oTS
Datensätze
13Studien
Publikationen
7Quellen
Temperaturen
35 °Cdes Tests

Methan im Biogas

Niedriger Methangehalt · ≈ 5,2 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 0,7 % TS × 6,25)) 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: hoch (51 m³ CH₄/t); Prozessrisiko: Protein / Stickstoff. Handhabungskosten: Fasern, Schwimmschicht.

Warum? Bewertungsfaktoren

Potenzial je Tonne +2

  • +2Potenzial 51 m³ CH₄/t Frischmasse (BMP 272 × TS 21,5 % × oTS 88,1 %)

Prozessstabilität −1

  • −1Protein / Stickstoff: Risiko einer Ammoniakhemmung bei höheren Anteilen

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 13 Studien

Gewichteter Mittelwert Einzelne Datensätze

BMP-Kurven: Grass clippingsKumulierte Methanproduktion im Zeitverlauf für 13 Datensätze und den gewichteten Mittelwert von 272 m³ CH₄/t oTS. 13 der Kurven sind Modellkurven (Kinetik erster Ordnung).01002003004000510152025303540Zeit [d]m³ CH₄/t oTSLehtomaki (2006): 300 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Chynoweth et al. (1993) · 1: 247 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Chynoweth et al. (1993) · 2: 332 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Nallathambi Gunaseelan (1997): 209 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Kouas et al. (2017): 243 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Nitsche et al. (2017) · 1: 221 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Nitsche et al. (2017) · 2: 292 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Antonopoulou et al. (2020): 340 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Prabhudessai et al. (2013) · 1: 199 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Prabhudessai et al. (2013) · 2: 250 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Prabhudessai et al. (2013) · 3: 256 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Prabhudessai et al. (2013) · 4: 284 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Prabhudessai et al. (2013) · 5: 332 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Mittelwert272

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 (272); 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 (1)

Datensätze und Quellen

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QuelleBMP
m³ CH₄/t oTS		TemperaturProbeKurve
Lehtomaki (2006)30035 °C · mesophilLawnEndpunkt (Modellkurve)
Chynoweth et al. (1993) · 1 DOI24735 °C · mesophilTurf grassEndpunkt (Modellkurve)
Chynoweth et al. (1993) · 2 DOI33235 °C · mesophilTurf grassEndpunkt (Modellkurve)
Nallathambi Gunaseelan (1997) DOI20935 °C · mesophil—Endpunkt (Modellkurve)
Kouas et al. (2017) DOI24335 °C · mesophilgrass cuttingsEndpunkt (Modellkurve)
Nitsche et al. (2017) · 1 DOI221—Silage from urban roadside vergesEndpunkt (Modellkurve)
Nitsche et al. (2017) · 2 DOI292—Silage from sports fields grass cuttingsEndpunkt (Modellkurve)
Antonopoulou et al. (2020) DOI34035 °C · mesophilUntreated GL (grass lawn waste)Endpunkt (Modellkurve)
Prabhudessai et al. (2013) · 1 DOI199—Grass from lawn cuttingsEndpunkt (Modellkurve)
Prabhudessai et al. (2013) · 2 DOI250—Grass from lawn cuttingsEndpunkt (Modellkurve)
Prabhudessai et al. (2013) · 3 DOI256—Grass from lawn cuttingsEndpunkt (Modellkurve)
Prabhudessai et al. (2013) · 4 DOI284—Grass from lawn cuttingsEndpunkt (Modellkurve)
Prabhudessai et al. (2013) · 5 DOI332—Grass from lawn cuttingsEndpunkt (Modellkurve)
Gewichteter Mittelwert272arithmetischer Mittelwert 270, SD 48

Typische Zusammensetzung

Trockensubstanz (TS)
21,5% (Spanne 21,5–21,5)
Organische Trockensubstanz (oTS)
88,1 % TS (Spanne 88,1–88,1)
Stickstoff
0,7 % TS
C/N-Verhältnis
71

Median und Spanne der Bestimmungen, die in den Publikationen zu den BMP-Datensätzen dieses Substrats angegeben sind (abgelesen aus: CROPGEN D4, MY-D); Trockensubstanz: 1 Bestimmung, organische Trockensubstanz: 1 Bestimmung. TS aus einer einzigen Bestimmung – Richtwert.

Quellen: Lehtomaki (2006); Nallathambi Gunaseelan (1997).

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

Prozesseigenschaften

  • saisonal
  • proteinreich
  • faserig
  • 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 (2010). Biogas production: current state and perspectives. Appl. Microbiol. Biotechnol.
  3. Rajagopal, Masse, Singh (2013). A critical review on inhibition of anaerobic digestion process by excess ammonia. Bioresour. Technol.
  4. Herrmann et al. (2011). Effects of ensiling, silage additives and storage period on methane formation of biogas crops. Bioresour. Technol.

Der Kofermentationsrechner bewertet eine konkrete Mischung mit diesem Substrat.

Was die Zusammenstellung zeigt

Die Zusammenstellung umfasst 13 Datensätze zum Methanpotenzial (BMP) des Substrats „Grass clippings“ aus 7 Publikationen, veröffentlicht 1993–2020. Die Ergebnisse reichen von 199 bis 340 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 272 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 270, Standardabweichung 48).

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

Für 13 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 = 0,110 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. Lehtomaki, A. Viinikainen, T.A. Rintala, J.A (2006). Screening boreal energy crops and crop residues for methane biofuel production. Submitted to Biomass and Bioenergy.
  2. Chynoweth, D.; Turick, C.; Owens, J.; Jerger, D.; Peck, M. (1993). Biochemical methane potential of biomass and waste feedstocks. Biomass and Bioenergy 5(1), 95–111. DOI: 10.1016/0961-9534(93)90010-2 DOI
  3. Nallathambi Gunaseelan, V. (1997). Anaerobic digestion of biomass for methane production: A review. Biomass and Bioenergy 13(1-2), 83–114. DOI: 10.1016/s0961-9534(97)00020-2 DOI
  4. Kouas, M.; Torrijos, M.; Sousbie, P.; Steyer, J.P.; Sayadi, S.; Harmand, J. (2017). Robust assessment of both biochemical methane potential and degradation kinetics of solid residues in successive batches. Waste Management 70, 59–70. DOI: 10.1016/j.wasman.2017.09.001 DOI
  5. Nitsche, M.; Hensgen, F.; Wachendorf, M. (2017). Using Grass Cuttings from Sports Fields for Anaerobic Digestion and Combustion. Energies 10(3), 388. DOI: 10.3390/en10030388 DOI
  6. Antonopoulou, G.; Vayenas, D.; Lyberatos, G. (2020). Biogas Production from Physicochemically Pretreated Grass Lawn Waste: Comparison of Different Process Schemes. Molecules 25(2), 296. DOI: 10.3390/molecules25020296 DOI
  7. Prabhudessai, V.; Ganguly, A.; Mutnuri, S. (2013). Biochemical Methane Potential of Agro Wastes. Journal of Energy 2013, 1–7. DOI: 10.1155/2013/350731 DOI

Alle Quellen des Portals: Literaturverzeichnis.

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