Ensayos BMPFrutas, hortalizas y sus residuos

Citrus peels — BMP: 12 estudios, media ponderada 313 m³ CH₄/t SV

Citrus peels: 12 registros de datos BMP procedentes de 6 publicaciones, media ponderada 313 m³ CH₄/t SV, rango 48–696.

valoración: neutraCH₄ ≈ 52 % (estimación)

Publicado Actualizado 2 min de lecturaRedacción FeedstockData

Foto SayCheeeeeese / Wikimedia Commons, licencia CC0 1.0, archivo de origen; cambios: recorte

Media ponderada
313m³ CH₄/t SV
Rango
48–696m³ CH₄/t SV
Registros
12estudios
Publicaciones
6fuentes
Temperaturas
35 °C, 38 °Cdel ensayo

Metano en el biogás

Bajo contenido de metano · ≈ 5,2 kWh/m³ de biogás

estimación según el tipo de sustrato Los estudios recopilados no contienen ninguna medición. El intervalo se deduce de la composición aproximada (proteína a partir del nitrógeno total (N 0,8 % MS × 6,25)) y de los rendimientos de los grupos de compuestos según la FNR.

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: alto (64 m³ CH₄/t); riesgo para el proceso: inhibidores, acidificación. Sin requisitos adicionales de manipulación.

¿Por qué? Factores de la valoración

Potencial por tonelada +2

  • +2potencial 64 m³ CH₄/t de materia fresca (BMP 313 × MS 21,1 % × SV 96,8 %)

Estabilidad del proceso −1,5

  • −1inhibidores: naturales o residuales (p. ej. limoneno, polifenoles, antibióticos, metales)
  • −0,5acidificación: degradación rápida / pH ácido, riesgo de acumulación de AGV, requiere tamponamiento

Manipulación y costes 0

  • 0sin factores

Puntos totales: 0,5 · 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 12 estudios

Media ponderada Registros individuales

Curvas BMP: Citrus peelsProducción acumulada de metano a lo largo del tiempo para 12 registros y la media ponderada de 313 m³ CH₄/t SV. 12 de las curvas son curvas de modelo (cinética de primer orden).0200400600800051015202530tiempo [d]m³ CH₄/t SVCalabrò et al. (2020) · 1: 415 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Calabrò et al. (2020) · 2: 647 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Calabrò et al. (2020) · 3: 688 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Calabrò et al. (2020) · 4: 696 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Dubrovskis i Plume (2022): 487 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Fagbohungbe et al. (2016): 154 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Wikandari et al. (2015) · 1: 61 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Wikandari et al. (2015) · 2: 131 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Gunaseelan (2004) · 1: 455 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Gunaseelan (2004) · 2: 486 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Sanjaya et al. (2016) · 1: 48 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Sanjaya et al. (2016) · 2: 72 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)media313

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 (313); 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.

Registros y fuentes

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FuenteBMP
m³ CH₄/t SV
TemperaturaMuestraCurva
Calabrò et al. (2020) · 1 DOI41535 °C · mesófiloorange peel waste - rawpunto final (curva de modelo)
Calabrò et al. (2020) · 2 DOI64735 °C · mesófiloorange peel waste - dry ensilingpunto final (curva de modelo)
Calabrò et al. (2020) · 3 DOI68835 °C · mesófiloorange peel waste - naturaly ensilagedpunto final (curva de modelo)
Calabrò et al. (2020) · 4 DOI69635 °C · mesófiloorange peel waste - wet ensilingpunto final (curva de modelo)
Dubrovskis i Plume (2022) DOI48738 °C · mesófiloOrange mandarin peelpunto final (curva de modelo)
Fagbohungbe et al. (2016) DOI15435 °C · mesófiloCitrus peelpunto final (curva de modelo)
Wikandari et al. (2015) · 1 DOI61—Untreated orange peel, choppedpunto final (curva de modelo)
Wikandari et al. (2015) · 2 DOI131—Untreated orange peel, homogenizedpunto final (curva de modelo)
Gunaseelan (2004) · 1 DOI45535 °C · mesófilocitrus sinesis peelspunto final (curva de modelo)
Gunaseelan (2004) · 2 DOI48635 °C · mesófiloMandarin peelspunto final (curva de modelo)
Sanjaya et al. (2016) · 1 DOI4835 °C · mesófiloRooten orange peelpunto final (curva de modelo)
Sanjaya et al. (2016) · 2 DOI7235 °C · mesófiloFresh ripe orange peelpunto final (curva de modelo)
Media ponderada313media aritmética 362, SD 254

Composición típica

Materia seca (MS)
21,1% (rango 14,2–26,2)
Sólidos volátiles (SV)
96,8 % MS (rango 94,7–97,3)
Nitrógeno
0,8 % MS
Relación C/N
52,1

Mediana y rango de las determinaciones indicadas en las publicaciones en que se basan los registros BMP de este sustrato (leídas de: MY-D); materia seca: 4 determinaciones, sólidos volátiles: 4 determinaciones. La relación C/N se calculó como cociente entre los contenidos de C y N (% MS) de la misma fuente.

Fuentes: Calabrò et al. (2020); Fagbohungbe et al. (2016); Gunaseelan (2004); Sanjaya et al. (2016).

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

  • ácido
  • contiene inhibidores
  • fácilmente degradable
  • estacional
  • 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).

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

Qué muestra la compilación

La compilación reúne 12 registros del potencial de metano (BMP) del sustrato «Citrus peels» procedentes de 6 publicaciones publicados en 2004–2022. Los resultados van de 48 a 696 m³ CH₄/t SV y la media ponderada es de 313 m³ CH₄/t SV (media aritmética 362, desviación típica 254).

Los ensayos se realizaron a 35, 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 12 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 = 0,245 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

Bibliografía

  1. Calabrò, P.S.; Fazzino, F.; Sidari, R.; Zema, D.A. (2020). Optimization of orange peel waste ensiling for sustainable anaerobic digestion. Renewable Energy 154, 849–862. DOI: 10.1016/j.renene.2020.03.047 DOI
  2. Dubrovskis, V.; Plume, I. (2022). Anaerobic fermentation of kitchen waste. Engineering for Rural Development 21. DOI: 10.22616/erdev.2022.21.tf020 DOI
  3. Fagbohungbe, M.O.; Herbert, B.M.; Hurst, L.; Li, H.; Usmani, S.Q.; Semple, K.T. (2016). Impact of biochar on the anaerobic digestion of citrus peel waste. Bioresource Technology 216, 142–149. DOI: 10.1016/j.biortech.2016.04.106 DOI
  4. Wikandari, R.; Nguyen, H.; Millati, R.; Niklasson, C.; Taherzadeh, M.J. (2015). Improvement of Biogas Production from Orange Peel Waste by Leaching of Limonene. BioMed Research International 2015, 1–6. DOI: 10.1155/2015/494182 DOI
  5. 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
  6. Sanjaya, A.P.; Cahyanto, M.N.; Millati, R. (2016). Mesophilic batch anaerobic digestion from fruit fragments. Renewable Energy 98, 135–141. DOI: 10.1016/j.renene.2016.02.059 DOI

Todas las fuentes del sitio: bibliografía.