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Tests BMPDéchets municipaux et déchets verts, papier et textiles

Cardboard and paperboard — BMP : 14 études, moyenne pondérée 278 m³ CH₄/t MOS

Cardboard and paperboard : 14 enregistrements de données BMP issues de 7 publications, moyenne pondérée 278 m³ CH₄/t MOS, plage 172–388.

évaluation : bonCH₄ ≈ 51 % (estimation)

Publié le Mis à jour le 2 min de lectureRédaction FeedstockData

Photo Romy2702 / Wikimedia Commons, licence CC BY-SA 3.0, fichier source; modifications: recadrage

Moyenne pondérée
278m³ CH₄/t MOS
Plage
172–388m³ CH₄/t MOS
Enregistrements
14études
Publications
7sources
Températures
35 °C, 38 °C, 55 °Cde l’essai

Méthane dans le biogaz

Faible teneur en méthane · ≈ 5,1 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 0,1 % 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 (258 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 258 m³ CH₄/t de matière brute (BMP 278 × MS 95,2 % × MOS 97,7 %)

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 : moyenne · hors prix du marché

Ajouter au calculateur de codigestion Données CSV

Courbes BMP issues de 14 études

Moyenne pondérée Enregistrements individuels

Courbes BMP : Cardboard and paperboardProduction cumulée de méthane au fil du temps pour 14 enregistrements et la moyenne pondérée de 278 m³ CH₄/t MOS. 14 des courbes sont des courbes de modèle (cinétique du premier ordre).01002003004005000510152025303540temps [j]m³ CH₄/t MOSLi et al. (2020): 244 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Guo et al. (2011): 273 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Dubrovskis et al. (2019): 388 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Nallathambi Gunaseelan (1997): 278 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Krause et al. (2018) · 1: 172 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Krause et al. (2018) · 2: 190 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Krause et al. (2018) · 3: 220 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Krause et al. (2018) · 4: 235 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Krause et al. (2018) · 5: 240 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Krause et al. (2018) · 6: 255 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Krause et al. (2018) · 7: 275 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Llanos-Lizcano et al. (2024) · 1: 250 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Llanos-Lizcano et al. (2024) · 2: 271 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Zhang et al. (2019): 274 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)moyenne278

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 (278) ; 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 (2)

Enregistrements et sources

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SourceBMP
m³ CH₄/t MOS		TempératureÉchantillonCourbe
Li et al. (2020) DOI244—Corrugated board ()point final (courbe de modèle)
Guo et al. (2011) DOI273—cardboardpoint final (courbe de modèle)
Dubrovskis et al. (2019) DOI38838 °C · mésophileCardboard (unprinted)point final (courbe de modèle)
Nallathambi Gunaseelan (1997) DOI27835 °C · mésophile—point final (courbe de modèle)
Krause et al. (2018) · 1 DOI17255 °C · thermophilecardboardpoint final (courbe de modèle)
Krause et al. (2018) · 2 DOI19055 °C · thermophilecardboardpoint final (courbe de modèle)
Krause et al. (2018) · 3 DOI22035 °C · mésophilecardboardpoint final (courbe de modèle)
Krause et al. (2018) · 4 DOI23555 °C · thermophilepaperboardpoint final (courbe de modèle)
Krause et al. (2018) · 5 DOI24035 °C · mésophilepaperboardpoint final (courbe de modèle)
Krause et al. (2018) · 6 DOI25555 °C · thermophilepaperboardpoint final (courbe de modèle)
Krause et al. (2018) · 7 DOI27535 °C · mésophilecardboardpoint final (courbe de modèle)
Llanos-Lizcano et al. (2024) · 1 DOI250—Cardboard waste (CBW), ISR 1point final (courbe de modèle)
Llanos-Lizcano et al. (2024) · 2 DOI271—Cardboard waste (CBW), ISR 2point final (courbe de modèle)
Zhang et al. (2019) DOI274—Card packaging (CP)point final (courbe de modèle)
Moyenne pondérée278moyenne arithmétique 255, SD 50

Composition typique

Matière sèche (MS)
95,2% (plage 92,8–95,8)
Matière organique sèche (MOS)
97,7 % MS (plage 89,5–98,5)
Azote
0,1 % MS
Rapport C/N
455

Médiane et plage des déterminations rapportées dans les publications à l’origine des enregistrements BMP de ce substrat (lues dans : BCBPD, MY-D) ; matière sèche : 3 déterminations, matière organique sèche : 5 déterminations. Le rapport C/N a été calculé comme le rapport des teneurs en C et en N (% MS) issues de la même source. 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 : Li et al. (2020); Guo et al. (2011); Nallathambi Gunaseelan (1997); Krause et al. (2018).

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
  • riche en carbone
  • pauvre en azote
  • dégradation lente
  • pauvre en oligo-éléments
  • classification éditoriale

Faible fiabilité : la description repose sur les caractéristiques générales du groupe de substrats, et non sur des études de ce matériau. Considérez-la comme une indication à vérifier.

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. Hagos et al. (2017). Anaerobic co-digestion process for biogas production: progress, challenges and perspectives. Renew. Sustain. Energy Rev.
  2. Weiland (2010). Biogas production: current state and perspectives. Appl. Microbiol. Biotechnol.
  3. Hendriks, Zeeman (2009). Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresour. Technol.
  4. 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 14 enregistrements de potentiel méthanogène (BMP) pour le substrat « Cardboard and paperboard », issus de 7 publications publiés entre 1997 et 2024. Les résultats vont de 172 à 388 m³ CH₄/t MOS, et la moyenne pondérée est de 278 m³ CH₄/t MOS (moyenne arithmétique 255, écart type 50).

Les essais ont été réalisés à 35, 38, 55 °C (régime : mésophile, thermophile). 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 14 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 = 0,110 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

Bibliographie

  1. Li, W.; Khalid, H.; Amin, F.R.; Zhang, H.; Dai, Z.; Chen, C.; Liu, G. (2020). Biomethane production characteristics, kinetic analysis, and energy potential of different paper wastes in anaerobic digestion. Renewable Energy 157, 1081–1088. DOI: 10.1016/j.renene.2020.04.035 DOI
  2. Guo, M.; Trzcinski, A.; Stuckey, D.; Murphy, R. (2011). Anaerobic digestion of starch–polyvinyl alcohol biopolymer packaging: Biodegradability and environmental impact assessment. Bioresource Technology 102(24), 11137–11146. DOI: 10.1016/j.biortech.2011.09.061 DOI
  3. Dubrovskis, V.; Plume, I.; Straume, I. (2019). Methane production potential from variety of unprinted papers. Engineering for Rural Development. DOI: 10.22616/erdev2019.18.n112 DOI
  4. 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
  5. Krause, M.J.; Chickering, G.W.; Townsend, T.G.; Pullammanappallil, P. (2018). Effects of temperature and particle size on the biochemical methane potential of municipal solid waste components. Waste Management 71, 25–30. DOI: 10.1016/j.wasman.2017.11.015 DOI
  6. Llanos-Lizcano, R.; Senila, L.; Modoi, O.C. (2024). Evaluation of Biochemical Methane Potential and Kinetics of Organic Waste Streams for Enhanced Biogas Production. Agronomy 14(11), 2546. DOI: 10.3390/agronomy14112546 DOI
  7. Zhang, W.; Torrella, F.; Banks, C.J.; Heaven, S. (2019). Data related to anaerobic digestion of bioplastics: Images and properties of digested bioplastics and digestate, synthetic food waste recipe and packaging information. Data in Brief 25, 103990. DOI: 10.1016/j.dib.2019.103990 DOI

Toutes les sources du site : bibliographie.

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