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Organic fraction of municipal solid waste — BMP: 13 estudios, media ponderada 187 m³ CH₄/t SV

Organic fraction of municipal solid waste: 13 registros de datos BMP procedentes de 6 publicaciones, media ponderada 187 m³ CH₄/t SV, rango 51–493.

valoración: neutraCH₄ ≈ 58 % (estimación)

Publicado Actualizado 2 min de lecturaRedacción FeedstockData

Ilustración: FeedstockData (IA, Google Gemini)

Media ponderada
187m³ CH₄/t SV
Rango
51–493m³ CH₄/t SV
Registros
13estudios
Publicaciones
6fuentes
Temperaturas
35 °C, 37 °C, 38 °Cdel ensayo

Metano en el biogás

Contenido medio de metano · ≈ 5,8 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 (rico en proteína (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 (46 m³ CH₄/t); riesgo para el proceso: proteína / nitrógeno, acidificación. Costes de manipulación: impurezas físicas (envases, plásticos), arena, piedras, conchas.

¿Por qué? Factores de la valoración

Potencial por tonelada +1

  • +1potencial 46 m³ CH₄/t de materia fresca (BMP 187 × MS 30,9 % × SV 79,3 %)

Estabilidad del proceso −1,25

  • −1proteína / nitrógeno: riesgo de inhibición por amoníaco con proporciones elevadas
  • −0,25acidificación: degradación rápida / pH ácido, riesgo de acumulación de AGV, requiere tamponamiento

Manipulación y costes −1,5

  • −1impurezas físicas (envases, plásticos): desenvasado y separación
  • −0,5arena, piedras, conchas: sedimentos en el digestor

Puntos totales: −1,75 · 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 13 estudios

Media ponderada Registros individuales

Curvas BMP: Organic fraction of municipal solid wasteProducción acumulada de metano a lo largo del tiempo para 13 registros y la media ponderada de 187 m³ CH₄/t SV. 13 de las curvas son curvas de modelo (cinética de primer orden).02004006000510152025303540tiempo [d]m³ CH₄/t SVPrajapati et al. (2018): 203 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Cu et al. (2014): 51 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Nallathambi Gunaseelan (1997) · 1: 205 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Nallathambi Gunaseelan (1997) · 2: 215 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Nallathambi Gunaseelan (1997) · 3: 222 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Kolbl (2014) · 1: 201 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Kolbl (2014) · 2: 310 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Kolbl (2014) · 3: 319 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Kolbl (2014) · 4: 340 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Kolbl (2014) · 5: 473 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Kolbl (2014) · 6: 493 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Myszograj (2019): 97 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)Nielfa et al. (2015): 202 m³ CH₄/t SV (curva de modelo)media187

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 (187); 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 (1)

Registros y fuentes

Descargar CSV
FuenteBMP
m³ CH₄/t SV		TemperaturaMuestraCurva
Prajapati et al. (2018) DOI203—organic fraction of municipal solid waste (OFMSW)punto final (curva de modelo)
Cu et al. (2014) DOI5137 °C · mesófilohousehold wastepunto final (curva de modelo)
Nallathambi Gunaseelan (1997) · 1 DOI20535 °C · mesófilo—punto final (curva de modelo)
Nallathambi Gunaseelan (1997) · 2 DOI21535 °C · mesófilo—punto final (curva de modelo)
Nallathambi Gunaseelan (1997) · 3 DOI22235 °C · mesófilo—punto final (curva de modelo)
Kolbl (2014) · 120138 °C · mesófiloorganic wastepunto final (curva de modelo)
Kolbl (2014) · 231038 °C · mesófiloorganic wastepunto final (curva de modelo)
Kolbl (2014) · 331938 °C · mesófiloorganic wastepunto final (curva de modelo)
Kolbl (2014) · 434038 °C · mesófiloorganic wastepunto final (curva de modelo)
Kolbl (2014) · 547338 °C · mesófiloorganic wastepunto final (curva de modelo)
Kolbl (2014) · 649338 °C · mesófiloorganic wastepunto final (curva de modelo)
Myszograj (2019) DOI97—Raw bio-wastepunto final (curva de modelo)
Nielfa et al. (2015) DOI202—OFMSWpunto final (curva de modelo)
Media ponderada187media aritmética 256, SD 129

Composición típica

Materia seca (MS)
30,9% (rango 21,8–57,5)
Sólidos volátiles (SV)
79,3 % MS (rango 67,7–98,6)

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: 7 determinaciones, sólidos volátiles: 10 determinaciones.

Fuentes: Cu et al. (2014); Nallathambi Gunaseelan (1997); Kolbl (2014).

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

  • fácilmente degradable
  • impurezas físicas
  • arena y sedimentos
  • composición variable
  • rico en proteína
  • 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. Hagos et al. (2017). Anaerobic co-digestion process for biogas production: progress, challenges and perspectives. Renew. Sustain. Energy Rev.
  2. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  3. Mata-Alvarez, Mace, Llabres (2000). Anaerobic digestion of organic solid wastes. An overview of research achievements and perspectives. Bioresour. Technol.
  4. Zhang et al. (2007). Characterization of food waste as feedstock for anaerobic digestion. Bioresour. Technol.
  5. 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 13 registros del potencial de metano (BMP) del sustrato «Organic fraction of municipal solid waste» procedentes de 6 publicaciones publicados en 1997–2019. Los resultados van de 51 a 493 m³ CH₄/t SV y la media ponderada es de 187 m³ CH₄/t SV (media aritmética 256, desviación típica 129).

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 13 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 = 0,110 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. Prajapati, K.K.; Pareek, N.; Vivekanand, V. (2018). Pretreatment and Multi-Feed Anaerobic Co-digestion of Agro-Industrial Residual Biomass for Improved Biomethanation and Kinetic Analysis. Frontiers in Energy Research 6, 111. DOI: 10.3389/fenrg.2018.00111 DOI
  2. Cu, T.T.T.; Nguyen, T.X.; Triolo, J.M.; Pedersen, L.; Le, V.D.; Le, P.D.; Sommer, S.G. (2014). Biogas Production from Vietnamese Animal Manure, Plant Residues and Organic Waste: Influence of Biomass Composition on Methane Yield. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences 28(2), 280–289. DOI: 10.5713/ajas.14.0312 DOI
  3. Nallathambi Gunaseelan, V. (1997). Anaerobic digestion of biomass for methane production: A review. Biomass and Bioenergy 13(1-2), 83–114. DOI: 10.1016/s0961-9534(97)00020-2 DOI
  4. Kolbl, S. (2014). Izboljšava anaerobne presnove blata iz komunalnih čistilnih naprav in lignoceluloznih substratov pri pridobivanju bioplina. Rozprawa doktorska, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo.
  5. Myszograj, S. (2019). Biogas and Methane Potential of Pre-Thermally Disintegrated Bio-Waste. Energies 12(20), 3880. DOI: 10.3390/en12203880 DOI
  6. Nielfa, A.; Cano, R.; Fdz-Polanco, M. (2015). Theoretical methane production generated by the co-digestion of organic fraction municipal solid waste and biological sludge. Biotechnology Reports 5, 14–21. DOI: 10.1016/j.btre.2014.10.005 DOI

Todas las fuentes del sitio: bibliografía.

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