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BMP-UntersuchungenKommunal- und Grünabfälle, Papier und Textilien

Organic fraction of municipal solid waste — BMP: 13 Studien, gewichteter Mittelwert 187 m³ CH₄/t oTS

Organic fraction of municipal solid waste: 13 Datensätze an BMP-Daten aus 6 Publikationen, gewichteter Mittelwert 187 m³ CH₄/t oTS, Spanne 51–493.

Bewertung: neutralCH₄ ≈ 58 % (Schätzung)

Veröffentlicht Aktualisiert 2 Min. LesezeitRedaktion FeedstockData

Illustration: FeedstockData (KI, Google Gemini)

Gewichteter Mittelwert
187m³ CH₄/t oTS
Spanne
51–493m³ CH₄/t oTS
Datensätze
13Studien
Publikationen
6Quellen
Temperaturen
35 °C, 37 °C, 38 °Cdes Tests

Methan im Biogas

Mittlerer Methangehalt · ≈ 5,8 kWh/m³ Biogas

Schätzung anhand der Substratart Die erfassten Studien enthalten keine Messung. Das Intervall ergibt sich aus der ungefähren Zusammensetzung (proteinreich (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: mäßig (46 m³ CH₄/t); Prozessrisiko: Protein / Stickstoff, Versäuerung. Handhabungskosten: physische Störstoffe (Verpackungen, Kunststoffe), Sand, Steine, Schalen.

Warum? Bewertungsfaktoren

Potenzial je Tonne +1

  • +1Potenzial 46 m³ CH₄/t Frischmasse (BMP 187 × TS 30,9 % × oTS 79,3 %)

Prozessstabilität −1,25

  • −1Protein / Stickstoff: Risiko einer Ammoniakhemmung bei höheren Anteilen
  • −0,25Versäuerung: schneller Abbau / saurer pH-Wert, Risiko der Anreicherung flüchtiger Fettsäuren (FOS), erfordert Pufferung

Handhabung und Kosten −1,5

  • −1physische Störstoffe (Verpackungen, Kunststoffe) — Entpackung und Abtrennung
  • −0,5Sand, Steine, Schalen — Sedimentation im Fermenter

Punkte insgesamt: −1,75 · Schwellen: ≥ 2,5 sehr gut, ≥ 1 gut, darunter — neutral; negativ bei kumuliertem Prozessrisiko.

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

Zum Kofermentationsrechner hinzufügen CSV-Daten

BMP-Kurven aus 13 Studien

Gewichteter Mittelwert Einzelne Datensätze

BMP-Kurven: Organic fraction of municipal solid wasteKumulierte Methanproduktion im Zeitverlauf für 13 Datensätze und den gewichteten Mittelwert von 187 m³ CH₄/t oTS. 13 der Kurven sind Modellkurven (Kinetik erster Ordnung).02004006000510152025303540Zeit [d]m³ CH₄/t oTSPrajapati et al. (2018): 203 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Cu et al. (2014): 51 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Nallathambi Gunaseelan (1997) · 1: 205 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Nallathambi Gunaseelan (1997) · 2: 215 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Nallathambi Gunaseelan (1997) · 3: 222 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Kolbl (2014) · 1: 201 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Kolbl (2014) · 2: 310 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Kolbl (2014) · 3: 319 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Kolbl (2014) · 4: 340 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Kolbl (2014) · 5: 473 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Kolbl (2014) · 6: 493 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Myszograj (2019): 97 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Nielfa et al. (2015): 202 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Mittelwert187

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 (187); 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
Prajapati et al. (2018) DOI203—organic fraction of municipal solid waste (OFMSW)Endpunkt (Modellkurve)
Cu et al. (2014) DOI5137 °C · mesophilhousehold wasteEndpunkt (Modellkurve)
Nallathambi Gunaseelan (1997) · 1 DOI20535 °C · mesophil—Endpunkt (Modellkurve)
Nallathambi Gunaseelan (1997) · 2 DOI21535 °C · mesophil—Endpunkt (Modellkurve)
Nallathambi Gunaseelan (1997) · 3 DOI22235 °C · mesophil—Endpunkt (Modellkurve)
Kolbl (2014) · 120138 °C · mesophilorganic wasteEndpunkt (Modellkurve)
Kolbl (2014) · 231038 °C · mesophilorganic wasteEndpunkt (Modellkurve)
Kolbl (2014) · 331938 °C · mesophilorganic wasteEndpunkt (Modellkurve)
Kolbl (2014) · 434038 °C · mesophilorganic wasteEndpunkt (Modellkurve)
Kolbl (2014) · 547338 °C · mesophilorganic wasteEndpunkt (Modellkurve)
Kolbl (2014) · 649338 °C · mesophilorganic wasteEndpunkt (Modellkurve)
Myszograj (2019) DOI97—Raw bio-wasteEndpunkt (Modellkurve)
Nielfa et al. (2015) DOI202—OFMSWEndpunkt (Modellkurve)
Gewichteter Mittelwert187arithmetischer Mittelwert 256, SD 129

Typische Zusammensetzung

Trockensubstanz (TS)
30,9% (Spanne 21,8–57,5)
Organische Trockensubstanz (oTS)
79,3 % TS (Spanne 67,7–98,6)

Median und Spanne der Bestimmungen, die in den Publikationen zu den BMP-Datensätzen dieses Substrats angegeben sind (abgelesen aus: MY-D); Trockensubstanz: 7 Bestimmungen, organische Trockensubstanz: 10 Bestimmungen.

Quellen: Cu et al. (2014); Nallathambi Gunaseelan (1997); Kolbl (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
  • physische Störstoffe
  • Sand und Sedimente
  • schwankende Zusammensetzung
  • proteinreich
  • 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. 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. Mata-Alvarez, Mace, Llabres (2000). Anaerobic digestion of organic solid wastes. An overview of research achievements and perspectives. Bioresour. Technol.
  4. Zhang et al. (2007). Characterization of food waste as feedstock for anaerobic digestion. Bioresour. Technol.
  5. 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 13 Datensätze zum Methanpotenzial (BMP) des Substrats „Organic fraction of municipal solid waste“ aus 6 Publikationen, veröffentlicht 1997–2019. Die Ergebnisse reichen von 51 bis 493 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 187 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 256, Standardabweichung 129).

Die Tests wurden bei 35, 37, 38 °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. Prajapati, K.K.; Pareek, N.; Vivekanand, V. (2018). Pretreatment and Multi-Feed Anaerobic Co-digestion of Agro-Industrial Residual Biomass for Improved Biomethanation and Kinetic Analysis. Frontiers in Energy Research 6, 111. DOI: 10.3389/fenrg.2018.00111 DOI
  2. Cu, T.T.T.; Nguyen, T.X.; Triolo, J.M.; Pedersen, L.; Le, V.D.; Le, P.D.; Sommer, S.G. (2014). Biogas Production from Vietnamese Animal Manure, Plant Residues and Organic Waste: Influence of Biomass Composition on Methane Yield. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences 28(2), 280–289. DOI: 10.5713/ajas.14.0312 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. Kolbl, S. (2014). Izboljšava anaerobne presnove blata iz komunalnih čistilnih naprav in lignoceluloznih substratov pri pridobivanju bioplina. Rozprawa doktorska, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo.
  5. Myszograj, S. (2019). Biogas and Methane Potential of Pre-Thermally Disintegrated Bio-Waste. Energies 12(20), 3880. DOI: 10.3390/en12203880 DOI
  6. Nielfa, A.; Cano, R.; Fdz-Polanco, M. (2015). Theoretical methane production generated by the co-digestion of organic fraction municipal solid waste and biological sludge. Biotechnology Reports 5, 14–21. DOI: 10.1016/j.btre.2014.10.005 DOI

Alle Quellen des Portals: Literaturverzeichnis.

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