BMP-onderzoekHandleiding

Hoe leest u een BMP-onderzoeksrapport: controlelijst voor de opdrachtgever

Wat een betrouwbaar BMP-rapport moet bevatten, hoe u de cellulosecontrole en de blanco beoordeelt, waar u bij de curven op moet letten en wanneer u een herhaling van de test moet laten uitvoeren.

Gepubliceerd 4 min leestijdRedactie FeedstockData

Andere taalversies: polski, English, Deutsch, español, français, italiano.

Chromatograf gazowy z otwartym piecem kolumnowym na laboratoryjnym blacie.
Foto nieznany / Wikimedia Commons, licentie CC BY-SA 3.0, bronbestand; wijzigingen: bijsnijding

Een BMP-onderzoeksrapport kunt u het best lezen als een document voor kwaliteitscontrole: eerst nagaan of de test betrouwbaar was (controles, herhalingen, parameters), en pas daarna naar het resultaat kijken. Een BMP-waarde zonder informatie over het inoculum, de I/S-verhouding, de cellulosecontrole en de spreiding van de herhalingen is niet geschikt voor vergelijkingen of voor economische berekeningen.

Verplichte elementen

Element Wat te controleren
Beschrijving van het monster herkomst, datum van monstername, opslag, voorbereiding (verkleining)
TS en VS waarden, methode, eventuele correctie voor vluchtige stoffen
Inoculum herkomst, temperatuur, tijd van ontgassing, TS/VS, activiteit (blanco)
I/S waarde in g VS/g VS (doorgaans ≥ 2 volgens aanbevelingen in de literatuur)
Omstandigheden temperatuur, tijd, mengen, volume van de flessen
Herhalingen ten minste 3 voor het monster en de controle
Positieve controle microkristallijne cellulose (resultaat en bereik)
Blanco productie uit het inoculum alleen (wordt afgetrokken)
Gasmeting methode, omrekening naar normaalomstandigheden
Resultaat gemiddelde ± SD, eenheid (NmL CH₄/g VS), duur

Cellulosecontrole

Microkristallijne cellulose is een referentiesubstraat: de afbraak ervan in een goed functionerende test moet een resultaat opleveren dat dicht bij het theoretische ligt. De actuele validatiecriteria (Hafner e.a. 2020; Holliger e.a. 2021) vereisen dat de gemiddelde BMP van cellulose binnen het bereik van 340–395 NmL CH₄/g VS ligt (de theoretische waarde is ca. 415 NmL CH₄/g VS) en dat de relatieve standaardafwijking van de resultaten niet meer dan 6% bedraagt. Buiten dit bereik wordt de test niet als gevalideerd beschouwd en vergt zij een verklaring (inoculum met zwakke activiteit, remming, meetfout).

Blanco

Het inoculum produceert methaan uit zijn eigen organische stof. De bijdrage daarvan wordt afgetrokken van de productie in de monsters. Als de blanco een zeer groot deel van de productie van het monster uitmaakt (bijv. meer dan enkele tientallen procenten), neemt de onzekerheid van het resultaat toe. Het rapport moet de waarde van de blanco vermelden.

Gecumuleerde curve

De grafiek van de methaanproductie in de tijd toont:

  • de lagfase (lag) — adaptatie of remming,
  • de snelheid — gemak van afbraak,
  • het plateau — einde van de afbraak; de test is te vroeg beëindigd als de curve nog stijgt,
  • verstoringen — plotselinge sprongen of dalingen wijzen op een meetfout.

Standaard eindigt de test wanneer de dagelijkse productie gedurende enkele opeenvolgende dagen lager is dan 1% van de gecumuleerde productie (een criterium dat vaak in de literatuur wordt aangehaald).

Voorbeeld van beoordeling

Het rapport vermeldt de BMP van snijmaïskuil 330 ± 12 NmL/g VS (n = 3), I/S = 2, 38 °C, 35 dagen, cellulose 380 NmL/g VS (ca. 92% van de theoretische waarde), blanco 25 NmL/g VS inoculum. Beoordeling: de controle ligt binnen het bereik, de spreiding is ca. 3,6% (SD/gemiddelde), de omstandigheden zijn duidelijk beschreven — het resultaat is betrouwbaar. Als de cellulose 300 NmL/g VS had opgeleverd, is het raadzaam het laboratorium naar de oorzaak te vragen en een herhaling te overwegen.

Alarmsignalen

  1. Ontbreken van een cellulosecontrole of een blanco.
  2. Herhalingen met grote spreiding (CV boven de tien procent) zonder verklaring.
  3. Een resultaat dat hoger is dan het theoretische potentieel.
  4. Ontbreken van informatie over TS/VS en de wijze van omrekening.
  5. Een te korte testduur (bijv. enkele dagen) voor een vezelrijk substraat.
  6. Ontbreken van een expliciete vermelding van de normaalomstandigheden.

Hoe u het resultaat gebruikt

  • Voor de vergelijking van substraten — alleen met dezelfde procedure.
  • Voor berekeningen van de balans van een biogasinstallatie — voorzichtig: BMP is een maximale waarde, en de werking van een technische installatie (HRT, mengen) levert doorgaans minder op.
  • Voor contracten — leg de procedure en het acceptatiebereik van de controle vast.

Wanneer het rapport onvolledig is

Vraag het laboratorium om aanvullingen: ruwe gegevens (tabel met gecumuleerde waarden), beschrijving van de kalibratie, resultaten van de controles. Een betrouwbaar laboratorium levert deze zonder problemen. Als de investeringsbeslissing afhangt van het resultaat, laat dan de test herhalen in een tweede laboratorium en vergelijk.

Vragen aan het laboratorium

  • Kunt u de ruwe gecumuleerde gegevens voor elke fles beschikbaar stellen?
  • Wat was de activiteit van het inoculum en hoe is het voorbereid (ontgassing, opslag)?
  • Voldeed de test aan de interne validatiecriteria? Welke?
  • Wat is de uitgebreide onzekerheid van het resultaat?
  • Is het monster bewaard voor een eventuele herhaling?

Voorzichtigheid bij het gebruik van het resultaat

BMP beantwoordt de vraag “hoeveel methaan kan het materiaal maximaal opleveren onder de omstandigheden van de test”. Voor de prognose van de productie van een installatie hanteert men een reductiefactor, die voortvloeit uit de kortere verblijftijd, onvolmaakt mengen en verliezen. Daarom hebben verschillen in de orde van enkele procenten tussen twee rapporten zelden praktische betekenis, terwijl verschillen van enkele tientallen procenten altijd een verklaring vereisen.

Korte spiekbrief voor het rapport

Voordat u een rapport accepteert, loopt u vijf vragen langs: ken ik de procedure, ligt de cellulosecontrole binnen het bereik, komen de herhalingen overeen, hebben de curven het plateau bereikt en zijn de eenheden en normaalomstandigheden expliciet vermeld. Als het antwoord op alle vijf “ja” luidt, kan het resultaat worden beschouwd als een betrouwbaar referentiepunt voor het betreffende materiaal en de betreffende partij. Onthoud dat het betrekking heeft op deze partij: een volgende levering kuilvoer kan een andere waarde opleveren, dus bij contracten is het raadzaam de onderzoeken periodiek uit te laten voeren.

Bronnen

  1. Holliger C. e.a. (2016), Towards a standardization of biomethane potential tests
  2. Hafner S.D., Fruteau de Laclos H., Koch K., Holliger C. (2020), Improving Inter-Laboratory Reproducibility in Measurement of Biochemical Methane Potential (BMP), Water 12(6), 1752
  3. Holliger C. e.a. (2021), Towards a standardization of biomethane potential tests: a commentary, Water Sci. Technol. 83(1), 247–250