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Ensayos BMPGrasas, aceites y subproductos animales

Flotation sludge (DAF skimmings) — BMP: 3 estudios, media ponderada 600 m³ CH₄/t SV

Flotation sludge (DAF skimmings): 3 registros de datos BMP procedentes de 2 publicaciones, media ponderada 600 m³ CH₄/t SV, rango 409–787.

valoración: neutraCH₄ ≈ 61 % (estimación)

Publicado Actualizado 2 min de lecturaRedacción FeedstockData

Foto Stefan.p21 (Maciej Preś) / Wikimedia Commons, licencia CC BY-SA 3.0, archivo de origen; cambios: recorte

Media ponderada
600m³ CH₄/t SV
Rango
409–787m³ CH₄/t SV
Registros
3estudios
Publicaciones
2fuentes
Temperaturas
35 °C, 37 °Cdel ensayo

Metano en el biogás

Alto contenido de metano · ≈ 6,0 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 1,3 % MS × 6,25); rico en grasa (clasificación del proceso)) 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: moderado (41 m³ CH₄/t); riesgo para el proceso: grasas, proteína / nitrógeno, inhibidores. Costes de manipulación: SANDACH cat. 2, fibras, capa flotante.

¿Por qué? Factores de la valoración

Potencial por tonelada +1

  • +1potencial 41 m³ CH₄/t de materia fresca (BMP 600 × MS 7,8 % × SV 88 %)

Estabilidad del proceso −2,25

  • −1grasas: riesgo de acumulación de ácidos grasos de cadena larga (LCFA), flotación y sobrecarga
  • −0,5proteína / nitrógeno: riesgo de inhibición por amoníaco con proporciones elevadas
  • −0,5inhibidores: naturales o residuales (p. ej. limoneno, polifenoles, antibióticos, metales)
  • −0,25formación de espuma: tendencia a formar espuma en el digestor

Manipulación y costes −2,5

  • −2SANDACH cat. 2: esterilización a presión antes de la digestión (Reglamentos 1069/2009 y 142/2011)
  • −0,5fibras, capa flotante: trituración y mezcla intensiva

Puntos totales: −3,75 · 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: media · sin tener en cuenta los precios de mercado

Añadir a la calculadora de codigestión Datos CSV

Curvas BMP de 3 estudios

Media ponderada Registros individuales

Curvas BMP: Flotation sludge (DAF skimmings)Producción acumulada de metano a lo largo del tiempo para 3 registros y la media ponderada de 600 m³ CH₄/t SV. 3 de las curvas son curvas de modelo (cinética de primer orden).020040060080010000510152025303540tiempo [d]m³ CH₄/t SVBrowne et al. (2013): 787 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Kouas et al. (2017) · 1: 409 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Kouas et al. (2017) · 2: 417 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)media600

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 (600); 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
Browne et al. (2013) DOI78737 °C · mesófilodissolved air flotation waste from cheese processingpunto final (curva de modelo)
Kouas et al. (2017) · 1 DOI40935 °C · mesófiloskimmings of aeroflotationpunto final (curva de modelo)
Kouas et al. (2017) · 2 DOI41735 °C · mesófiloskimmings of aeroflotationpunto final (curva de modelo)
Media ponderada600media aritmética 538, SD 216

Composición típica

Materia seca (MS)
7,8% (rango 7,8–7,8)
Sólidos volátiles (SV)
88 % MS (rango 88–88)
Nitrógeno
1,3 % MS
Relación C/N
50,1

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: 1 determinación, sólidos volátiles: 1 determinación. La relación C/N se calculó como cociente entre los contenidos de C y N (% MS) de la misma fuente. MS procedente de una única determinación: valor orientativo.

Fuentes: Browne et al. (2013).

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

  • rico en grasa
  • rico en proteína
  • tendencia a formar espuma
  • forma una capa flotante
  • SANDACH cat. 2
  • composición variable
  • contiene inhibidores
  • 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. Creamer et al. (2010). Stable thermophilic anaerobic digestion of dissolved air flotation (DAF) sludge by co-digestion with swine manure. Bioresour. Technol.
  2. Pitk et al. (2013). Co-digestion of sewage sludge and sterilized solid slaughterhouse waste: methane production efficiency and process limitations. Bioresour. Technol.
  3. Angelidaki, Ahring (1993). Thermophilic anaerobic digestion of livestock waste: the effect of ammonia. Appl. Microbiol. Biotechnol.
  4. Long et al. (2012). Anaerobic co-digestion of fat, oil, and grease (FOG): A review of gas production and process limitations. Process Saf. Environ. Prot.
  5. Palatsi et al. (2011). Anaerobic digestion of slaughterhouse waste: main process limitations and microbial community interactions. Bioresour. Technol.
  6. Chen, Cheng, Creamer (2008). Inhibition of anaerobic digestion process: A review. Bioresour. Technol.
  7. Rozporządzenie (WE) nr 1069/2009 określające przepisy sanitarne dotyczące produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego (art. 9, 10, 12–14, 24)
  8. Rozporządzenie Komisji (UE) nr 142/2011 wykonujące rozporządzenie (WE) nr 1069/2009 (zał. IV rozdz. III, zał. V rozdz. I i III)
  9. FNR (2010). Guía sobre el Biogás – Desde la producción hasta el uso (hiszp. wydanie „Leitfaden Biogas”, GIZ 2013)

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

Qué muestra la compilación

La compilación reúne 3 registros del potencial de metano (BMP) del sustrato «Flotation sludge (DAF skimmings)» procedentes de 2 publicaciones publicados en 2013–2017. Los resultados van de 409 a 787 m³ CH₄/t SV y la media ponderada es de 600 m³ CH₄/t SV (media aritmética 538, desviación típica 216).

Los ensayos se realizaron a 35, 37 °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 3 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. Browne, J.D.; Allen, E.; Murphy, J.D. (2013). Evaluation of the biomethane potential from multiple waste streams for a proposed community scale anaerobic digester. Environmental Technology 34(13-14), 2027–2038. DOI: 10.1080/09593330.2013.812669 DOI
  2. Kouas, M.; Torrijos, M.; Sousbie, P.; Steyer, J.P.; Sayadi, S.; Harmand, J. (2017). Robust assessment of both biochemical methane potential and degradation kinetics of solid residues in successive batches. Waste Management 70, 59–70. DOI: 10.1016/j.wasman.2017.09.001 DOI

Todas las fuentes del sitio: bibliografía.

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