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Ensayos BMPSubproductos de la industria agroalimentaria

Distillery stillage and vinasse — BMP: 5 estudios, media ponderada 326 m³ CH₄/t SV

Distillery stillage and vinasse: 5 registros de datos BMP procedentes de 3 publicaciones, media ponderada 326 m³ CH₄/t SV, rango 247–381.

valoración: neutraCH₄ 58 %

Publicado Actualizado 2 min de lecturaRedacción FeedstockData

Foto The U.S. Food and Drug Administration / Wikimedia Commons, dominio público, archivo de origen; cambios: recorte

Media ponderada
326m³ CH₄/t SV
Rango
247–381m³ CH₄/t SV
Registros
5estudios
Publicaciones
3fuentes
Temperaturas
36 °C, 37 °C, 38 °Cdel ensayo

Metano en el biogás

Contenido medio de metano · ≈ 5,8 kWh/m³ de biogás

medido media de 1 estudio BMP; 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 (29 m³ CH₄/t); riesgo para el proceso: sal / sodio, acidificación, azufre. Sin requisitos adicionales de manipulación.

¿Por qué? Factores de la valoración

Potencial por tonelada +1

  • +1potencial 29 m³ CH₄/t de materia fresca (BMP 326 × MS 9,6 % × SV 91,3 %)

Estabilidad del proceso −1,75

  • −1sal / sodio: inhibición con proporciones elevadas
  • −0,5acidificación: degradación rápida / pH ácido, riesgo de acumulación de AGV, requiere tamponamiento
  • −0,25azufre: H₂S en el biogás (toxicidad para las bacterias, corrosión, desulfuración)

Manipulación y costes 0

  • 0sin factores

Puntos totales: −0,75 · 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 5 estudios

Media ponderada Registros individuales

Curvas BMP: Distillery stillage and vinasseProducción acumulada de metano a lo largo del tiempo para 5 registros y la media ponderada de 326 m³ CH₄/t SV. 5 de las curvas son curvas de modelo (cinética de primer orden).01002003004005000510152025303540tiempo [d]m³ CH₄/t SVDubrovskis i Plume (2017): 360 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Fu et al. (2017) · 1: 247 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Fu et al. (2017) · 2: 274 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Luna-delRisco et al. (2011) · 1: 335 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Luna-delRisco et al. (2011) · 2: 381 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)media326

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 (326); 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		CH₄ en el biogás
% vol., medido		TemperaturaMuestraCurva
Dubrovskis i Plume (2017) DOI36058,5 %38 °C · mesófiloDistillery stillage (Kalsnava)punto final (curva de modelo)
Fu et al. (2017) · 1 DOI247—37 °C · mesófilovinassepunto final (curva de modelo)
Fu et al. (2017) · 2 DOI274—37 °C · mesófilovinassepunto final (curva de modelo)
Luna-delRisco et al. (2011) · 1335—36 °C · mesófilodistillery sloppunto final (curva de modelo)
Luna-delRisco et al. (2011) · 2381—36 °C · mesófilodistillery sloppunto final (curva de modelo)
Media ponderada32658,5 %media aritmética 320, SD 57

Composición típica

Materia seca (MS)
9,6% (rango 5,5–42,6)
Sólidos volátiles (SV)
91,3 % MS (rango 86,5–93,1)
Nitrógeno
3,5 % MS
Relación C/N
13

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: 3 determinaciones, sólidos volátiles: 3 determinaciones. La relación C/N se calculó como cociente entre los contenidos de C y N (% MS) de la misma fuente.

Fuentes: Fu et al. (2017); Luna-delRisco et al. (2011).

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
  • diluye la alimentación (baja MS)
  • rico en azufre
  • salino
  • fácilmente degradable
  • clasificación editorial

Codigestión: con qué combinarlo y qué vigilar

Dosificación

Límite orientativo de la bibliografíahasta 60% masa fresca de la alimentación[1]

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. Sharma et al. (2013). Thermophilic anaerobic co-digestion of poultry litter and thin stillage. Bioresour. Technol.
  2. Wilkie, Riedesel, Owens (2000). Stillage characterization and anaerobic treatment of ethanol stillage from conventional and cellulosic feedstocks. Biomass Bioenergy
  3. Hilton, Archer (1988). Anaerobic digestion of a sulfate-rich molasses wastewater: inhibition of hydrogen sulfide production. Biotechnol. Bioeng.

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

Qué muestra la compilación

La compilación reúne 5 registros del potencial de metano (BMP) del sustrato «Distillery stillage and vinasse» procedentes de 3 publicaciones publicados en 2011–2017. Los resultados van de 247 a 381 m³ CH₄/t SV y la media ponderada es de 326 m³ CH₄/t SV (media aritmética 320, desviación típica 57).

Los ensayos se realizaron a 36, 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 5 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 = 0,091 d−1 (no hay datos cinéticos del grupo; se utilizó la mediana de todas las constantes de velocidad k disponibles (93 valores)).

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. Dubrovskis, V.; Plume, I. (2017). Methane production from stillage. Engineering for Rural Development. DOI: 10.22616/erdev2017.16.n086 DOI
  2. Fu, S.F.; Xu, X.H.; Dai, M.; Yuan, X.Z.; Guo, R.B. (2017). Hydrogen and methane production from vinasse using two-stage anaerobic digestion. Process Safety and Environmental Protection 107, 81–86. DOI: 10.1016/j.psep.2017.01.024 DOI
  3. Luna-delRisco, M.; Normak, A.; Orupõld, K. (2011). Biochemical methane potential of different organic wastes and energy crops from Estonia. Agronomy Research 9(1–2), 331–342. https://www.semanticscholar.org/paper/25cf2d7bba4758136830a9a02caf3ecd997173bb fuente

Todas las fuentes del sitio: bibliografía.

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