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Tests BMPPailles et résidus de culture

Barley straw — BMP : 8 études, moyenne pondérée 238 m³ CH₄/t MOS

Barley straw : 8 enregistrements de données BMP issues de 4 publications, moyenne pondérée 238 m³ CH₄/t MOS, plage 189–370.

évaluation : bonCH₄ ≈ 52 % (estimation)

Publié le Mis à jour le 2 min de lectureRédaction FeedstockData

Photo M J Richardson / Wikimedia Commons, licence CC BY-SA 2.0, fichier source; modifications: recadrage

Moyenne pondérée
238m³ CH₄/t MOS
Plage
189–370m³ CH₄/t MOS
Enregistrements
8études
Publications
4sources
Températures
38 °C, 40 °Cde l’essai

Méthane dans le biogaz

Teneur moyenne en méthane · ≈ 5,2 kWh/m³ de biogaz

estimation d’après le type de substrat Les études collectées ne contiennent aucune mesure. L’intervalle découle de la composition approximative (protéines calculées à partir de l’azote total (N 1 % MS × 6,25)) et des rendements des groupes de composés selon la FNR.

Comment nous le calculons et ce que signifient les zones

Évaluation pour les unités de méthanisation

bon — évaluation éditoriale pour les unités de méthanisationStable, généralement accepté sans redevance

Potentiel par tonne de matière brute : très élevé (203 m³ CH₄/t); pas de menace particulière pour la stabilité. Coûts de manutention : fibres, couche flottante, dégradation lente.

Pourquoi ? Facteurs d’évaluation

Potentiel par tonne +3

  • +3potentiel de 203 m³ CH₄/t de matière brute (BMP 238 × MS 90,5 % × MOS 94,3 %)

Stabilité du procédé 0

  • 0aucun facteur

Manutention et coûts −1

  • −0,5fibres, couche flottante — broyage et brassage intensif
  • −0,5dégradation lente — temps de séjour long

Total des points : 2 · seuils : ≥ 2,5 très bon, ≥ 1 bon, en dessous — neutre ; négatif en cas de risque cumulé pour le procédé.

Évaluation éditoriale selon la méthodologie · fiabilité de l’évaluation : élevée · hors prix du marché

Ajouter au calculateur de codigestion Données CSV

Courbes BMP issues de 8 études

Moyenne pondérée Enregistrements individuels

Courbes BMP : Barley strawProduction cumulée de méthane au fil du temps pour 8 enregistrements et la moyenne pondérée de 238 m³ CH₄/t MOS. 8 des courbes sont des courbes de modèle (cinétique du premier ordre).0100200300400051015202530temps [j]m³ CH₄/t MOSAmon et al. (2007): 189 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Dinuccio et al. (2010): 229 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Menardo et al. (2012) · 1: 240 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Menardo et al. (2012) · 2: 286 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Menardo et al. (2012) · 3: 339 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Menardo et al. (2012) · 4: 370 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Schumacher et al. (2014) · 1: 224 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Schumacher et al. (2014) · 2: 228 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)moyenne238

Les lignes en pointillés sont une courbe de modèle (cinétique du premier ordre, B(t) = B₀·(1 − e−kt)) ; le point final provient de la publication. Toutes les courbes sont des courbes de modèle.

Production cumulée de méthane au cours de l’essai [m³ CH₄/t MOS]. La ligne épaisse est la moyenne pondérée de tous les enregistrements (238) ; les points marquent les valeurs finales données dans les publications. Pointez le graphique pour lire les valeurs ; cliquez sur un élément de la légende pour masquer ou afficher un enregistrement.

Enregistrements et sources

Télécharger le CSV
SourceBMP
m³ CH₄/t MOS		TempératureÉchantillonCourbe
Amon et al. (2007) DOI18938 °C · mésophileBarley Strawpoint final (courbe de modèle)
Dinuccio et al. (2010) DOI22940 °C · mésophilebarley strawpoint final (courbe de modèle)
Menardo et al. (2012) · 1 DOI24040 °C · mésophileBarley Strawpoint final (courbe de modèle)
Menardo et al. (2012) · 2 DOI28640 °C · mésophileBarley Strawpoint final (courbe de modèle)
Menardo et al. (2012) · 3 DOI33940 °C · mésophileBarley Strawpoint final (courbe de modèle)
Menardo et al. (2012) · 4 DOI37040 °C · mésophileBarley Strawpoint final (courbe de modèle)
Schumacher et al. (2014) · 1 DOI22438 °C · mésophile—point final (courbe de modèle)
Schumacher et al. (2014) · 2 DOI22838 °C · mésophile—point final (courbe de modèle)
Moyenne pondérée238moyenne arithmétique 263, SD 63

Composition typique

Matière sèche (MS)
90,5% (plage 89,2–90,5)
Matière organique sèche (MOS)
94,3 % MS (plage 94,3–97,6)
Azote
1 % MS

Médiane et plage des déterminations rapportées dans les publications à l’origine des enregistrements BMP de ce substrat (lues dans : MY-D) ; matière sèche : 3 déterminations, matière organique sèche : 3 déterminations. Les échantillons ont été testés secs/séchés à l’air – la MS se rapporte au matériau utilisé dans l’essai, et non au matériau frais.

Sources : Dinuccio et al. (2010); Menardo et al. (2012); Schumacher et al. (2014).

La composition de la matière première varie d’un lot à l’autre — pour les calculs d’unité, utilisez l’analyse de votre propre échantillon. Le calculateur insère automatiquement des valeurs typiques.

Propriétés du procédé

  • fibreux
  • dégradation lente
  • riche en carbone
  • pauvre en azote
  • forme une couche flottante
  • matière sèche élevée
  • classification éditoriale

Codigestion — avec quoi la combiner, points de vigilance

Dosage

Sources des données de procédé

  1. Dinuccio, E.; Balsari, P.; Gioelli, F.; Menardo, S. (2010) Evaluation of the biogas productivity potential of some Italian agro-industrial biomasses. Bioresource Technology 101(10), 3780–3783
  2. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  3. Menardo, S.; Airoldi, G.; Balsari, P. (2012) The effect of particle size and thermal pre-treatment on the methane yield of four agricultural by-products. Bioresource Technology 104, 708–714
  4. 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
  5. Dahunsi, S. (2019) Mechanical pretreatment of lignocelluloses for enhanced biogas production: Methane yield prediction from biomass structural components. Bioresource Technology 280, 18–26
  6. Hendriks, A.T.W.M.; Zeeman, G. (2009) Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology
  7. Schumacher, B.; Wedwitschka, H.; Hofmann, J.; Denysenko, V.; Lorenz, H.; Liebetrau, J. (2014) Disintegration in the biogas sector – Technologies and effects. Bioresource Technology 168, 2–6
  8. FNR (2010). Guía sobre el Biogás – Desde la producción hasta el uso (hiszp. wydanie „Leitfaden Biogas”, GIZ 2013)

Le calculateur de codigestion évaluera un mélange précis contenant ce substrat.

Ce que montre la compilation

La compilation porte sur 8 enregistrements de potentiel méthanogène (BMP) pour le substrat « Barley straw », issus de 4 publications publiés entre 2007 et 2014. Les résultats vont de 189 à 370 m³ CH₄/t MOS, et la moyenne pondérée est de 238 m³ CH₄/t MOS (moyenne arithmétique 263, écart type 63).

Les essais ont été réalisés à 38, 40 °C (régime : mésophile). Les différences de température, d’inoculum, de durée d’essai et de préparation de l’échantillon sont des causes typiques de la dispersion des résultats entre laboratoires.

Pour 8 enregistrements, la publication ne donne que la valeur finale. La ligne du graphique est alors une courbe de modèle (cinétique du premier ordre) et ne sert qu’à comparer les formes — seul le point final provient de la publication.

Comment utiliser ces données

Le BMP décrit le potentiel obtenu lors d’un essai en batch dans des conditions de laboratoire. Dans une unité à l’échelle industrielle, le rendement dépend en outre du temps de séjour, de la charge du digesteur, du brassage et de la composition de la ration. Pour les calculs préliminaires, il est préférable d’utiliser la moyenne pondérée, et pour l’évaluation du risque l’ensemble de la plage de résultats. Lors de la planification d’une ration donnée, il est utile de commander votre propre essai BMP sur un échantillon représentatif.

La méthodologie en bref

Le BMP est la quantité de méthane obtenue à partir de la matière organique sèche (MOS) lors d’un essai en batch, exprimée en m³ CH₄ par tonne de MOS (numériquement identique aux NmL CH₄/g MOS des publications) et ramenée aux conditions normales (0 °C, 101,325 kPa). La moyenne pondérée attribue à chaque publication un poids total de 1, réparti à parts égales entre ses résultats pour le substrat — un article testant vingt variétés ne pèse donc pas plus qu’un article portant sur un seul échantillon. Dans les programmes interlaboratoires, l’unité retenue est le laboratoire (poids total 1), et au sein de celui-ci le poids d’un essai augmente avec le nombre de flacons (répétitions). Les résultats après prétraitement (par ex. thermique, chimique, enzymatique) sont présentés séparément et ne sont pas inclus dans la moyenne.

Les lignes continues sont des courbes mesurées lors des essais. Lorsqu’une publication ne donne que le résultat final, nous traçons un modèle cinétique du premier ordre, B(t) = B₀·(1 − e−kt) : seul le point final provient de la publication, et la forme de la courbe sert uniquement de visualisation — il ne faut pas en tirer la production d’un jour donné. Pour ce substrat, k = 0,136 j−1 a été retenu (médiane des constantes de vitesse k rapportées dans les sources et/ou ajustées aux courbes moyennes mesurées).

Les statistiques décrivent la dispersion des résultats publiés — une compilation descriptive, et non une méta-analyse ni une garantie de rendement d’une unité.

Méthodologie complète et politique de correction

Résultats après prétraitement (8) — exclus de la moyenne
SourceBMP
m³ CH₄/t MOS		PrétraitementÉchantillon
Schumacher et al. (2014)247unspecifiedBarley Straw
Schumacher et al. (2014)242unspecifiedBarley Straw
Schumacher et al. (2014)216unspecifiedBarley Straw
Schumacher et al. (2014)237unspecifiedBarley Straw
Schumacher et al. (2014)251unspecifiedBarley Straw
Schumacher et al. (2014)251unspecifiedBarley Straw
Menardo et al. (2012)340unspecifiedBarley Straw
Menardo et al. (2012)338unspecifiedBarley Straw

Bibliographie

  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. Dinuccio, E.; Balsari, P.; Gioelli, F.; Menardo, S. (2010). Evaluation of the biogas productivity potential of some Italian agro-industrial biomasses. Bioresource Technology 101(10), 3780–3783. DOI: 10.1016/j.biortech.2009.12.113 DOI
  3. Menardo, S.; Airoldi, G.; Balsari, P. (2012). The effect of particle size and thermal pre-treatment on the methane yield of four agricultural by-products. Bioresource Technology 104, 708–714. DOI: 10.1016/j.biortech.2011.10.061 DOI
  4. Schumacher, B.; Wedwitschka, H.; Hofmann, J.; Denysenko, V.; Lorenz, H.; Liebetrau, J. (2014). Disintegration in the biogas sector – Technologies and effects. Bioresource Technology 168, 2–6. DOI: 10.1016/j.biortech.2014.02.027 DOI

Toutes les sources du site : bibliographie.

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