BMP-UntersuchungenObst, Gemüse und ihre Reststoffe

Water spinach — BMP: 2 Studien, gewichteter Mittelwert 141 m³ CH₄/t oTS

Water spinach: 2 Datensätze an BMP-Daten aus 2 Publikationen, gewichteter Mittelwert 141 m³ CH₄/t oTS, Spanne 111–172.

Bewertung: neutralCH₄ ≈ 57 % (Schätzung)

Veröffentlicht Aktualisiert 2 Min. LesezeitRedaktion FeedstockData

Foto Krzysztof Ziarnek, Kenraiz / Wikimedia Commons, Lizenz CC BY-SA 4.0, Quelldatei; Änderungen: Zuschnitt

Gewichteter Mittelwert
141m³ CH₄/t oTS
Spanne
111–172m³ CH₄/t oTS
Datensätze
2Studien
Publikationen
2Quellen
Temperaturen
37 °Cdes Tests

Methan im Biogas

Mittlerer Methangehalt · ≈ 5,7 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 4,6 % 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: sehr gering (8 m³ CH₄/t); keine besonderen Gefahren für die Stabilität. Kein zusätzlicher Handhabungsaufwand.

Warum? Bewertungsfaktoren

Potenzial je Tonne −1

  • −1Potenzial 8 m³ CH₄/t Frischmasse (BMP 141 × TS 7,1 % × oTS 83,3 %)

Prozessstabilität 0

  • 0keine Faktoren

Handhabung und Kosten 0

  • 0keine Faktoren

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

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

Zum Kofermentationsrechner hinzufügen CSV-Daten

BMP-Kurven aus 2 Studien

Gewichteter Mittelwert Einzelne Datensätze

BMP-Kurven: Water spinachKumulierte Methanproduktion im Zeitverlauf für 2 Datensätze und den gewichteten Mittelwert von 141 m³ CH₄/t oTS. 2 der Kurven sind Modellkurven (Kinetik erster Ordnung).050100150200051015202530Zeit [d]m³ CH₄/t oTSYan et al. (2017): 172 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Cu et al. (2014): 111 m³ CH₄/t oTS (Modellkurve)Mittelwert141

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 (141); 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
Yan et al. (2017) DOI172—Water spinach (Ipomoea aquatica)Endpunkt (Modellkurve)
Cu et al. (2014) DOI11137 °C · mesophilwater spinachEndpunkt (Modellkurve)
Gewichteter Mittelwert141arithmetischer Mittelwert 141, SD 43

Typische Zusammensetzung

Trockensubstanz (TS)
7,1% (Spanne 7,1–7,1)
Organische Trockensubstanz (oTS)
83,3 % TS (Spanne 80,8–85,7)
Stickstoff
4,6 % TS
C/N-Verhältnis
7,9

Median und Spanne der Bestimmungen, die in den Publikationen zu den BMP-Datensätzen dieses Substrats angegeben sind (abgelesen aus: BCBPD, MY-D); Trockensubstanz: 1 Bestimmung, organische Trockensubstanz: 2 Bestimmungen. Das C/N-Verhältnis wurde als Quotient aus C- und N-Gehalt (% TS) aus derselben Quelle berechnet. TS aus einer einzigen Bestimmung – Richtwert.

Quellen: Yan et al. (2017); Cu 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

  • verdünnt die Einsatzstoffe (niedrige TS)
  • saisonal
  • arm an Spurenelementen
  • schwankende Zusammensetzung
  • 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

Der Kofermentationsrechner bewertet eine konkrete Mischung mit diesem Substrat.

Was die Zusammenstellung zeigt

Die Zusammenstellung umfasst 2 Datensätze zum Methanpotenzial (BMP) des Substrats „Water spinach“ aus 2 Publikationen, veröffentlicht 2014–2017. Die Ergebnisse reichen von 111 bis 172 m³ CH₄/t oTS, der gewichtete Mittelwert beträgt 141 m³ CH₄/t oTS (arithmetischer Mittelwert 141, Standardabweichung 43).

Die Tests wurden bei 37 °C (Temperaturbereich: mesophil) durchgeführt. Unterschiede bei Temperatur, Impfschlamm, Testdauer und Probenvorbereitung sind typische Ursachen für die Streuung der Ergebnisse zwischen Laboren.

Für 2 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 = 0,245 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. Yan, H.; Zhao, C.; Zhang, J.; Zhang, R.; Xue, C.; Liu, G.; Chen, C. (2017). Study on biomethane production and biodegradability of different leafy vegetables in anaerobic digestion. AMB Express 7(1), 27. DOI: 10.1186/s13568-017-0325-1 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

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