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Beet leaves and tops — BMP: 18 estudios, media ponderada 308 m³ CH₄/t SV

Beet leaves and tops: 18 registros de datos BMP procedentes de 7 publicaciones, media ponderada 308 m³ CH₄/t SV, rango 210–470.

valoración: neutraCH₄ 68 %

Publicado Actualizado 2 min de lecturaRedacción FeedstockData

Foto Gilles San Martin from Namur, Belgium / Wikimedia Commons, licencia CC BY-SA 2.0, archivo de origen; cambios: recorte

Media ponderada
308m³ CH₄/t SV
Rango
210–470m³ CH₄/t SV
Registros
18estudios
Publicaciones
7fuentes
Temperaturas
35 °C, 37 °C, 38 °Cdel ensayo

Metano en el biogás

Alto contenido de metano · ≈ 6,8 kWh/m³ de biogás

medido media de 2 estudios BMP, rango 66,4–68,9 %; en un ensayo discontinuo la proporción de CH₄ suele ser mayor que en una planta.

Cómo lo calculamos y qué significan las zonas

Valoración para plantas de biogás

neutra — valoración editorial para plantas de biogásSin ventajas claras: conviene cobrar una tarifa por aceptarlo

Potencial por tonelada de materia fresca: moderado (39 m³ CH₄/t); riesgo para el proceso: acidificación. Costes de manipulación: arena, piedras, conchas.

¿Por qué? Factores de la valoración

Potencial por tonelada +1

  • +1potencial 39 m³ CH₄/t de materia fresca (BMP 308 × MS 14 % × SV 89,9 %)

Estabilidad del proceso −0,5

  • −0,5acidificación: degradación rápida / pH ácido, riesgo de acumulación de AGV, requiere tamponamiento

Manipulación y costes −0,5

  • −0,5arena, piedras, conchas: sedimentos en el digestor

Puntos totales: 0 · umbrales: ≥ 2,5 muy buena, ≥ 1 buena, por debajo: neutra; negativa si hay riesgo acumulado para el proceso.

Valoración editorial según la metodología · fiabilidad de la valoración: alta · sin tener en cuenta los precios de mercado

Añadir a la calculadora de codigestión Datos CSV

Curvas BMP de 18 estudios

Media ponderada Registros individuales

Curvas BMP: Beet leaves and topsProducción acumulada de metano a lo largo del tiempo para 18 registros y la media ponderada de 308 m³ CH₄/t SV. 18 de las curvas son curvas de modelo (cinética de primer orden).0200400600051015202530tiempo [d]m³ CH₄/t SVAmon et al. (2007): 210 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Lehtomaki (2005) · 1: 310 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Lehtomaki (2005) · 2: 360 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Lehtomaki (2005) · 3: 430 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Lehtomaki (2005) · 4: 470 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Lehtomaki (2006): 340 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Lehtomaki (2004): 310 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Zubr (1986) · 1: 360 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Zubr (1986) · 2: 381 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Gunaseelan (2004): 231 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Kaiser (2007) · 1: 216 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Kaiser (2007) · 2: 268 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Kaiser (2007) · 3: 292 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Kaiser (2007) · 4: 296 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Kaiser (2007) · 5: 298 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Kaiser (2007) · 6: 328 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Kaiser (2007) · 7: 344 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Kaiser (2007) · 8: 355 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)media308

Las líneas discontinuas son una curva de modelo (cinética de primer orden, B(t) = B₀·(1 − e−kt)); el punto final procede de la publicación. Todas las curvas son curvas de modelo.

Producción acumulada de metano a lo largo del ensayo [m³ CH₄/t SV]. La línea gruesa es la media ponderada de todos los registros (308); los puntos marcan los valores finales indicados en las publicaciones. Sitúe el cursor sobre el gráfico para leer los valores; haga clic en un elemento de la leyenda para ocultar o mostrar un registro.

  • Mostrar los registros restantes en la leyenda (6)

Registros y fuentes

Descargar CSV
FuenteBMP
m³ CH₄/t SV		CH₄ en el biogás
% vol., medido		TemperaturaMuestraCurva
Amon et al. (2007) DOI210—38 °C · mesófilosugar beat Leavespunto final (curva de modelo)
Lehtomaki (2005) · 1310—35 °C · mesófiloSugar beet (tops)punto final (curva de modelo)
Lehtomaki (2005) · 2360—35 °C · mesófiloSugar beet (tops)punto final (curva de modelo)
Lehtomaki (2005) · 3430—35 °C · mesófiloSugar beet (tops)punto final (curva de modelo)
Lehtomaki (2005) · 4470—35 °C · mesófiloSugar beet (tops)punto final (curva de modelo)
Lehtomaki (2006)340—35 °C · mesófiloSugar beet (tops (residue))punto final (curva de modelo)
Lehtomaki (2004)310—35 °C · mesófiloSugar beet (tops)punto final (curva de modelo)
Zubr (1986) · 1 DOI36066,4 %35 °C · mesófiloSugar beetpunto final (curva de modelo)
Zubr (1986) · 2 DOI38168,9 %35 °C · mesófiloSugar beet · pretratamiento: Silage: Air tight glass jars , fermented 30-40 days at 20 oC.punto final (curva de modelo)
Gunaseelan (2004) DOI231—35 °C · mesófilogarden Beet Leavespunto final (curva de modelo)
Kaiser (2007) · 1216—37 °C · mesófiloBeets leafs silagepunto final (curva de modelo)
Kaiser (2007) · 2268—37 °C · mesófiloBeets leafs silagepunto final (curva de modelo)
Kaiser (2007) · 3292—37 °C · mesófiloBeets leafs silagepunto final (curva de modelo)
Kaiser (2007) · 4296—37 °C · mesófiloBeets leafs silagepunto final (curva de modelo)
Kaiser (2007) · 5298—37 °C · mesófiloBeets leafs silagepunto final (curva de modelo)
Kaiser (2007) · 6328—37 °C · mesófiloBeets leafs silagepunto final (curva de modelo)
Kaiser (2007) · 7344—37 °C · mesófiloBeets leafs silagepunto final (curva de modelo)
Kaiser (2007) · 8355—37 °C · mesófiloBeets leafs silagepunto final (curva de modelo)
Media ponderada30867,7 %media aritmética 322, SD 68

Composición típica

Materia seca (MS)
14% (rango 8,4–30,5)
Sólidos volátiles (SV)
89,9 % MS (rango 73,6–94,9)
Nitrógeno
2,8 % MS
Relación C/N
17

Mediana y rango de las determinaciones indicadas en las publicaciones en que se basan los registros BMP de este sustrato (leídas de: CROPGEN D4, MY-D); materia seca: 15 determinaciones, sólidos volátiles: 10 determinaciones.

Fuentes: Lehtomaki (2005); Lehtomaki (2006); Lehtomaki (2004); Zubr (1986); Gunaseelan (2004); Kaiser (2007).

La composición de la materia prima varía entre lotes: para los cálculos de la planta utilice un análisis de su propia muestra. La calculadora inserta automáticamente valores típicos.

Propiedades del proceso

  • estacional
  • arena y sedimentos
  • fácilmente degradable
  • diluye la alimentación (baja MS)
  • composición variable
  • clasificación editorial

Codigestión: con qué combinarlo y qué vigilar

Dosificación

Introduzca el sustrato gradualmente, empezando con una dosis pequeña y vigilando el proceso (p. ej. FOS/TAC, pH, composición del gas).

Fuentes de los datos del proceso

  1. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  2. Amon, T.; Amon, B.; Kryvoruchko, V.; Machmüller, A.; Hopfner-Sixt, K.; Bodiroza, V.; Hrbek, R.; Friedel, J.; Pötsch, E.; Wagentristl, H.; Schreiner, M.; Zollitsch, W. (2007) Methane production through anaerobic digestion of various energy crops grown in sustainable crop rotations. Bioresource Technology 98(17), 3204–3212
  3. Kaiser, F.L. (2007) Einfluss der stofflichen Zusammensetzung auf die Verdaulichkeit nachwachsender Rohstoffe beim anaeroben Abbau in Biogasreaktoren. Dissertation, Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan
  4. Chen, Y.; Cheng, J.J.; Creamer, K.S. (2008) Inhibition of anaerobic digestion process: A review. Bioresource Technology
  5. Lehtomaki, A. Ronkainen, O.M. Rintala, J.A. (2005) Developing storage methods for optimised methane production from energy crops in northern conditions. ADSW 2005 Conference Proceedings Vol 1. 101-108
  6. 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
  7. Lehtomaki, A. Viinikainen, T.A. Ronkainen, O.M. Alen, R. Rintala, J.A. (2004) Effect of pretreatments on methane production potential of energy crops and crop residues. Proceedings Anaerobic Digestion Conference 1016-1021
  8. Zubr, J. (1986) Methanogenic fermentation of fresh and ensiled plant materials. Biomass 11(3), 159–171
  9. Gunaseelan, V. (2004) Biochemical methane potential of fruits and vegetable solid waste feedstocks. Biomass and Bioenergy 26(4), 389–399
  10. FNR (2010). Guía sobre el Biogás – Desde la producción hasta el uso (hiszp. wydanie „Leitfaden Biogas”, GIZ 2013)
  11. Herrmann et al. (2011). Effects of ensiling, silage additives and storage period on methane formation of biogas crops. Bioresour. Technol.

La calculadora de codigestión evaluará una mezcla concreta que contenga este sustrato.

Qué muestra la compilación

La compilación reúne 18 registros del potencial de metano (BMP) del sustrato «Beet leaves and tops» procedentes de 7 publicaciones publicados en 1986–2007. Los resultados van de 210 a 470 m³ CH₄/t SV y la media ponderada es de 308 m³ CH₄/t SV (media aritmética 322, desviación típica 68).

Los ensayos se realizaron a 35, 37, 38 °C (régimen: mesófilo). Las diferencias de temperatura, inóculo, duración del ensayo y preparación de la muestra son causas habituales de la dispersión de resultados entre laboratorios.

En 18 registros la publicación solo indica el valor final. La línea del gráfico es entonces una curva de modelo (cinética de primer orden) y sirve únicamente para comparar formas: solo el punto final procede de la publicación.

Cómo utilizar estos datos

El BMP describe el potencial obtenido en un ensayo discontinuo en condiciones de laboratorio. En una planta a escala real, el rendimiento depende además del tiempo de retención, la carga del digestor, la mezcla y la composición de la alimentación. Para los cálculos preliminares conviene utilizar la media ponderada y, para evaluar el riesgo, todo el rango de resultados. Al planificar una alimentación concreta, merece la pena encargar un ensayo BMP propio con una muestra representativa.

La metodología en breve

El BMP es la cantidad de metano obtenida a partir de los sólidos volátiles (SV) en un ensayo discontinuo, expresada en m³ de CH₄ por tonelada de SV (numéricamente igual a NmL CH₄/g SV en las publicaciones) y convertida a condiciones normales (0 °C, 101,325 kPa). La media ponderada asigna a cada publicación un peso total de 1, repartido a partes iguales entre sus resultados para el sustrato: un artículo que ensaya veinte variedades no pesa más que uno con una sola muestra. En los programas interlaboratorio la unidad es el laboratorio (peso total 1) y, dentro de él, el peso de un ensayo crece con el número de botellas (réplicas). Los resultados posteriores a un pretratamiento (p. ej. térmico, químico o enzimático) se muestran por separado y no se incluyen en la media.

Las líneas continuas son curvas medidas en los ensayos. Cuando una publicación solo indica el resultado final, dibujamos un modelo cinético de primer orden, B(t) = B₀·(1 − e−kt): solo el punto final procede de la publicación y la forma de la curva es una mera visualización; no debe leerse en ella la producción de un día concreto. Para este sustrato se supuso k = 0,136 d−1 (mediana de las constantes de velocidad k indicadas en las fuentes y/o ajustadas a las curvas medias medidas).

Las estadísticas describen la dispersión de los resultados publicados: una compilación descriptiva, no un metaanálisis ni una garantía del rendimiento de la planta.

Metodología completa y política de correcciones

Resultados tras pretratamiento (38): excluidos de la media
FuenteBMP
m³ CH₄/t SV		PretratamientoMuestra
Lehtomaki (2005)440—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)410—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)250—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)380—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)510—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)450—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)250—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)260—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)220—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)110—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)180—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)200—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)230—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)190—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)140—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)280—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)340—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)190—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)270—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)160—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)230—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)190—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)260—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)130—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)250—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)180—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)240—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)150—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)290—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)330—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)520—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)370—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)280—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)380—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)430—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)360—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)270—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)320—Sugar beet (tops)

Bibliografía

  1. Amon, T.; Amon, B.; Kryvoruchko, V.; Machmüller, A.; Hopfner-Sixt, K.; Bodiroza, V.; Hrbek, R.; Friedel, J.; Pötsch, E.; Wagentristl, H.; Schreiner, M.; Zollitsch, W. (2007). Methane production through anaerobic digestion of various energy crops grown in sustainable crop rotations. Bioresource Technology 98(17), 3204–3212. DOI: 10.1016/j.biortech.2006.07.007 DOI
  2. Lehtomaki, A. Ronkainen, O.M. Rintala, J.A. (2005). Developing storage methods for optimised methane production from energy crops in northern conditions. ADSW 2005 Conference Proceedings Vol 1. 101-108.
  3. 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.
  4. Lehtomaki, A. Viinikainen, T.A. Ronkainen, O.M. Alen, R. Rintala, J.A. (2004). Effect of pretreatments on methane production potential of energy crops and crop residues. Proceedings Anaerobic Digestion Conference 1016-1021.
  5. Zubr, J. (1986). Methanogenic fermentation of fresh and ensiled plant materials. Biomass 11(3), 159–171. DOI: 10.1016/0144-4565(86)90064-8 DOI
  6. Gunaseelan, V. (2004). Biochemical methane potential of fruits and vegetable solid waste feedstocks. Biomass and Bioenergy 26(4), 389–399. DOI: 10.1016/j.biombioe.2003.08.006 DOI
  7. Kaiser, F.L. (2007). Einfluss der stofflichen Zusammensetzung auf die Verdaulichkeit nachwachsender Rohstoffe beim anaeroben Abbau in Biogasreaktoren. Dissertation, Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan. https://mediatum.ub.tum.de/631394 fuente

Todas las fuentes del sitio: bibliografía.

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