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Tests BMPPailles et résidus de culture

Beet leaves and tops — BMP : 18 études, moyenne pondérée 308 m³ CH₄/t MOS

Beet leaves and tops : 18 enregistrements de données BMP issues de 7 publications, moyenne pondérée 308 m³ CH₄/t MOS, plage 210–470.

évaluation : neutreCH₄ 68 %

Publié le Mis à jour le 2 min de lectureRédaction FeedstockData

Photo Gilles San Martin from Namur, Belgium / Wikimedia Commons, licence CC BY-SA 2.0, fichier source; modifications: recadrage

Moyenne pondérée
308m³ CH₄/t MOS
Plage
210–470m³ CH₄/t MOS
Enregistrements
18études
Publications
7sources
Températures
35 °C, 37 °C, 38 °Cde l’essai

Méthane dans le biogaz

Forte teneur en méthane · ≈ 6,8 kWh/m³ de biogaz

mesurée moyenne de 2 études BMP, plage 66,4–68,9 % ; lors d’un essai en batch, la teneur en CH₄ tend à être plus élevée que dans une unité.

Comment nous le calculons et ce que signifient les zones

Évaluation pour les unités de méthanisation

neutre — évaluation éditoriale pour les unités de méthanisationPas d’avantages manifestes — il vaut la peine de facturer son acceptation

Potentiel par tonne de matière brute : modéré (39 m³ CH₄/t); risque de procédé : acidification . Coûts de manutention : sable, pierres, coquilles.

Pourquoi ? Facteurs d’évaluation

Potentiel par tonne +1

  • +1potentiel de 39 m³ CH₄/t de matière brute (BMP 308 × MS 14 % × MOS 89,9 %)

Stabilité du procédé −0,5

  • −0,5acidification : dégradation rapide / pH acide, risque d’accumulation d’AGV, nécessité d’un tamponnage

Manutention et coûts −0,5

  • −0,5sable, pierres, coquilles — sédiments dans le digesteur

Total des points : 0 · 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 18 études

Moyenne pondérée Enregistrements individuels

Courbes BMP : Beet leaves and topsProduction cumulée de méthane au fil du temps pour 18 enregistrements et la moyenne pondérée de 308 m³ CH₄/t MOS. 18 des courbes sont des courbes de modèle (cinétique du premier ordre).0200400600051015202530temps [j]m³ CH₄/t MOSAmon et al. (2007): 210 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Lehtomaki (2005) · 1: 310 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Lehtomaki (2005) · 2: 360 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Lehtomaki (2005) · 3: 430 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Lehtomaki (2005) · 4: 470 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Lehtomaki (2006): 340 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Lehtomaki (2004): 310 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Zubr (1986) · 1: 360 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Zubr (1986) · 2: 381 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Gunaseelan (2004): 231 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Kaiser (2007) · 1: 216 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Kaiser (2007) · 2: 268 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Kaiser (2007) · 3: 292 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Kaiser (2007) · 4: 296 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Kaiser (2007) · 5: 298 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Kaiser (2007) · 6: 328 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Kaiser (2007) · 7: 344 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Kaiser (2007) · 8: 355 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)moyenne308

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 (308) ; 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.

  • Afficher les enregistrements restants dans la légende (6)

Enregistrements et sources

Télécharger le CSV
SourceBMP
m³ CH₄/t MOS		CH₄ dans le biogaz
% vol., mesuré		TempératureÉchantillonCourbe
Amon et al. (2007) DOI210—38 °C · mésophilesugar beat Leavespoint final (courbe de modèle)
Lehtomaki (2005) · 1310—35 °C · mésophileSugar beet (tops)point final (courbe de modèle)
Lehtomaki (2005) · 2360—35 °C · mésophileSugar beet (tops)point final (courbe de modèle)
Lehtomaki (2005) · 3430—35 °C · mésophileSugar beet (tops)point final (courbe de modèle)
Lehtomaki (2005) · 4470—35 °C · mésophileSugar beet (tops)point final (courbe de modèle)
Lehtomaki (2006)340—35 °C · mésophileSugar beet (tops (residue))point final (courbe de modèle)
Lehtomaki (2004)310—35 °C · mésophileSugar beet (tops)point final (courbe de modèle)
Zubr (1986) · 1 DOI36066,4 %35 °C · mésophileSugar beetpoint final (courbe de modèle)
Zubr (1986) · 2 DOI38168,9 %35 °C · mésophileSugar beet · prétraitement : Silage: Air tight glass jars , fermented 30-40 days at 20 oC.point final (courbe de modèle)
Gunaseelan (2004) DOI231—35 °C · mésophilegarden Beet Leavespoint final (courbe de modèle)
Kaiser (2007) · 1216—37 °C · mésophileBeets leafs silagepoint final (courbe de modèle)
Kaiser (2007) · 2268—37 °C · mésophileBeets leafs silagepoint final (courbe de modèle)
Kaiser (2007) · 3292—37 °C · mésophileBeets leafs silagepoint final (courbe de modèle)
Kaiser (2007) · 4296—37 °C · mésophileBeets leafs silagepoint final (courbe de modèle)
Kaiser (2007) · 5298—37 °C · mésophileBeets leafs silagepoint final (courbe de modèle)
Kaiser (2007) · 6328—37 °C · mésophileBeets leafs silagepoint final (courbe de modèle)
Kaiser (2007) · 7344—37 °C · mésophileBeets leafs silagepoint final (courbe de modèle)
Kaiser (2007) · 8355—37 °C · mésophileBeets leafs silagepoint final (courbe de modèle)
Moyenne pondérée30867,7 %moyenne arithmétique 322, SD 68

Composition typique

Matière sèche (MS)
14% (plage 8,4–30,5)
Matière organique sèche (MOS)
89,9 % MS (plage 73,6–94,9)
Azote
2,8 % MS
Rapport C/N
17

Médiane et plage des déterminations rapportées dans les publications à l’origine des enregistrements BMP de ce substrat (lues dans : CROPGEN D4, MY-D) ; matière sèche : 15 déterminations, matière organique sèche : 10 déterminations.

Sources : Lehtomaki (2005); Lehtomaki (2006); Lehtomaki (2004); Zubr (1986); Gunaseelan (2004); Kaiser (2007).

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

  • saisonnier
  • sable et sédiments
  • facilement dégradable
  • dilue la ration (faible MS)
  • composition variable
  • classification éditoriale

Codigestion — avec quoi la combiner, points de vigilance

Dosage

Introduire progressivement, en commençant par une faible dose et en surveillant le procédé (par ex. FOS/TAC, pH, composition du gaz).

Sources des données de procédé

  1. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  2. 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
  3. Kaiser, F.L. (2007) Einfluss der stofflichen Zusammensetzung auf die Verdaulichkeit nachwachsender Rohstoffe beim anaeroben Abbau in Biogasreaktoren. Dissertation, Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan
  4. Chen, Y.; Cheng, J.J.; Creamer, K.S. (2008) Inhibition of anaerobic digestion process: A review. Bioresource Technology
  5. Lehtomaki, A. Ronkainen, O.M. Rintala, J.A. (2005) Developing storage methods for optimised methane production from energy crops in northern conditions. ADSW 2005 Conference Proceedings Vol 1. 101-108
  6. Lehtomaki, A. Viinikainen, T.A. Rintala, J.A (2006) Screening boreal energy crops and crop residues for methane biofuel production. Submitted to Biomass and Bioenergy
  7. Lehtomaki, A. Viinikainen, T.A. Ronkainen, O.M. Alen, R. Rintala, J.A. (2004) Effect of pretreatments on methane production potential of energy crops and crop residues. Proceedings Anaerobic Digestion Conference 1016-1021
  8. Zubr, J. (1986) Methanogenic fermentation of fresh and ensiled plant materials. Biomass 11(3), 159–171
  9. Gunaseelan, V. (2004) Biochemical methane potential of fruits and vegetable solid waste feedstocks. Biomass and Bioenergy 26(4), 389–399
  10. FNR (2010). Guía sobre el Biogás – Desde la producción hasta el uso (hiszp. wydanie „Leitfaden Biogas”, GIZ 2013)
  11. Herrmann et al. (2011). Effects of ensiling, silage additives and storage period on methane formation of biogas crops. Bioresour. Technol.

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

Ce que montre la compilation

La compilation porte sur 18 enregistrements de potentiel méthanogène (BMP) pour le substrat « Beet leaves and tops », issus de 7 publications publiés entre 1986 et 2007. Les résultats vont de 210 à 470 m³ CH₄/t MOS, et la moyenne pondérée est de 308 m³ CH₄/t MOS (moyenne arithmétique 322, écart type 68).

Les essais ont été réalisés à 35, 37, 38 °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 18 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 (38) — exclus de la moyenne
SourceBMP
m³ CH₄/t MOS		PrétraitementÉchantillon
Lehtomaki (2005)440—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)410—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)250—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)380—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)510—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)450—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)250—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)260—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)220—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)110—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)180—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)200—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)230—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)190—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)140—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)280—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)340—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)190—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)270—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)160—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)230—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)190—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)260—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)130—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)250—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)180—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)240—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2004)150—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)290—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)330—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)520—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)370—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)280—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)380—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)430—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)360—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)270—Sugar beet (tops)
Lehtomaki (2005)320—Sugar beet (tops)

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. Lehtomaki, A. Ronkainen, O.M. Rintala, J.A. (2005). Developing storage methods for optimised methane production from energy crops in northern conditions. ADSW 2005 Conference Proceedings Vol 1. 101-108.
  3. Lehtomaki, A. Viinikainen, T.A. Rintala, J.A (2006). Screening boreal energy crops and crop residues for methane biofuel production. Submitted to Biomass and Bioenergy.
  4. Lehtomaki, A. Viinikainen, T.A. Ronkainen, O.M. Alen, R. Rintala, J.A. (2004). Effect of pretreatments on methane production potential of energy crops and crop residues. Proceedings Anaerobic Digestion Conference 1016-1021.
  5. Zubr, J. (1986). Methanogenic fermentation of fresh and ensiled plant materials. Biomass 11(3), 159–171. DOI: 10.1016/0144-4565(86)90064-8 DOI
  6. 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
  7. Kaiser, F.L. (2007). Einfluss der stofflichen Zusammensetzung auf die Verdaulichkeit nachwachsender Rohstoffe beim anaeroben Abbau in Biogasreaktoren. Dissertation, Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan. https://mediatum.ub.tum.de/631394 source

Toutes les sources du site : bibliographie.

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