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BMP-UntersuchungenHolz und holzartige Biomasse

Poplar — BMP: 9 Studien, gewichteter Mittelwert 282 m³ CH₄/t oTS

Poplar: 9 Datensätze an BMP-Daten aus 2 Publikationen, gewichteter Mittelwert 282 m³ CH₄/t oTS, Spanne 220–330.

Bewertung: gutCH₄ ≈ 52 % (Schätzung)

Veröffentlicht Aktualisiert 2 Min. LesezeitRedaktion FeedstockData

Foto Bahar Ahmad Khan / Wikimedia Commons, Lizenz CC BY-SA 4.0, Quelldatei; Änderungen: Zuschnitt

Gewichteter Mittelwert
282m³ CH₄/t oTS
Spanne
220–330m³ CH₄/t oTS
Datensätze
9Studien
Publikationen
2Quellen
Temperaturen
35 °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

gut — redaktionelle Bewertung für BiogasanlagenStabil, wird in der Regel ohne Gebühr angenommen

Potenzial je Tonne Frischmasse: sehr hoch (239 m³ CH₄/t); keine besonderen Gefahren für die Stabilität. Handhabungskosten: Fasern, Schwimmschicht, langsamer Abbau.

Warum? Bewertungsfaktoren

Potenzial je Tonne +3

  • +3Potenzial 239 m³ CH₄/t Frischmasse (BMP 282 × TS 88,2 % × oTS 95,8 %)

Prozessstabilität 0

  • 0keine Faktoren

Handhabung und Kosten −1

  • −0,5Fasern, Schwimmschicht — Zerkleinerung und intensive Durchmischung
  • −0,5langsamer Abbau — lange Verweilzeit

Punkte insgesamt: 2 · 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 9 Studien

Gewichteter Mittelwert Einzelne Datensätze

BMP-Kurven: PoplarKumulierte Methanproduktion im Zeitverlauf für 9 Datensätze und den gewichteten Mittelwert von 282 m³ CH₄/t oTS. 9 der Kurven sind Modellkurven (Kinetik erster Ordnung).01002003004000510152025303540Zeit [d]m³ CH₄/t oTSTong et al. (1990): 291 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Chynoweth et al. (1993) · 1: 220 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Chynoweth et al. (1993) · 2: 240 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Chynoweth et al. (1993) · 3: 260 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Chynoweth et al. (1993) · 4: 270 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Chynoweth et al. (1993) · 5: 280 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Chynoweth et al. (1993) · 6: 290 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Chynoweth et al. (1993) · 7: 300 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Chynoweth et al. (1993) · 8: 330 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Mittelwert282

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 (282); 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
Tong et al. (1990) DOI29135 °C · mesophilWood grass · Vorbehandlung: air driedEndpunkt (Modellkurve)
Chynoweth et al. (1993) · 1 DOI22035 °C · mesophilPoplarEndpunkt (Modellkurve)
Chynoweth et al. (1993) · 2 DOI24035 °C · mesophilPoplarEndpunkt (Modellkurve)
Chynoweth et al. (1993) · 3 DOI26035 °C · mesophilPoplarEndpunkt (Modellkurve)
Chynoweth et al. (1993) · 4 DOI27035 °C · mesophilPoplarEndpunkt (Modellkurve)
Chynoweth et al. (1993) · 5 DOI28035 °C · mesophilPoplarEndpunkt (Modellkurve)
Chynoweth et al. (1993) · 6 DOI29035 °C · mesophilPoplarEndpunkt (Modellkurve)
Chynoweth et al. (1993) · 7 DOI30035 °C · mesophilPoplarEndpunkt (Modellkurve)
Chynoweth et al. (1993) · 8 DOI33035 °C · mesophilPoplarEndpunkt (Modellkurve)
Gewichteter Mittelwert282arithmetischer Mittelwert 276, SD 33

Typische Zusammensetzung

Trockensubstanz (TS)
88,2% (Spanne 88,2–88,2)
Organische Trockensubstanz (oTS)
95,8 % TS (Spanne 95,8–95,8)

Median und Spanne der Bestimmungen, die in den Publikationen zu den BMP-Datensätzen dieses Substrats angegeben sind (abgelesen aus: CROPGEN D4); Trockensubstanz: 1 Bestimmung, organische Trockensubstanz: 1 Bestimmung. Die Proben wurden getrocknet bzw. lufttrocken getestet – die TS bezieht sich auf das Material im Test, nicht auf Frischmaterial.

Quellen: Tong et al. (1990).

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
  • langsam abbaubar
  • saisonal
  • kohlenstoffreich
  • stickstoffarm
  • redaktionelle Einstufung

Kofermentation — womit kombinieren, worauf achten

Dosierung

Quellen der Prozessdaten

  1. 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
  2. Tong, X.; Smith, L.H.; McCarty, P.L. (1990) Methane fermentation of selected lignocellulosic materials. Biomass 21(4), 239–255
  3. Dahunsi, S. (2019) Mechanical pretreatment of lignocelluloses for enhanced biogas production: Methane yield prediction from biomass structural components. Bioresource Technology 280, 18–26
  4. Hendriks, A.T.W.M.; Zeeman, G. (2009) Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology
  5. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  6. 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 9 Datensätze zum Methanpotenzial (BMP) des Substrats „Poplar“ aus 2 Publikationen, veröffentlicht 1990–1993. Die Ergebnisse reichen von 220 bis 330 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 282 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 276, Standardabweichung 33).

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 9 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 = 0,039 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. Tong, X.; Smith, L.H.; McCarty, P.L. (1990). Methane fermentation of selected lignocellulosic materials. Biomass 21(4), 239–255. DOI: 10.1016/0144-4565(90)90075-u DOI
  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

Alle Quellen des Portals: Literaturverzeichnis.

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