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Tests BMPCoproduits de l’industrie agroalimentaire

Cassava residue — BMP : 4 études, moyenne pondérée 170 m³ CH₄/t MOS

Cassava residue : 4 enregistrements de données BMP issues de 3 publications, moyenne pondérée 170 m³ CH₄/t MOS, plage 34–363.

évaluation : neutreCH₄ ≈ 52 % (estimation)

Publié le Mis à jour le 2 min de lectureRédaction FeedstockData

Photo Emőke Dénes / Wikimedia Commons, licence CC BY-SA 4.0, fichier source; modifications: recadrage

Moyenne pondérée
170m³ CH₄/t MOS
Plage
34–363m³ CH₄/t MOS
Enregistrements
4études
Publications
3sources
Températures
37 °C, 55 °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 1,3 % 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

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, mais limité par la faible dégradabilité de la matière organique (89 m³ CH₄/t); risque de procédé : acidification . Coûts de manutention : fibres, couche flottante.

Pourquoi ? Facteurs d’évaluation

Potentiel par tonne +1

  • +1potentiel de 89 m³ CH₄/t de matière brute (BMP 170 × MS 57,1 % × MOS 91,2 %); faible dégradabilité de la MOS (BMP 170 m³ CH₄/t MOS) — points plafonnés

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

  • −0,5fibres, couche flottante — broyage et brassage intensif

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 : moyenne · hors prix du marché

Ajouter au calculateur de codigestion Données CSV

Courbes BMP issues de 4 études

Moyenne pondérée Enregistrements individuels

Courbes BMP : Cassava residueProduction cumulée de méthane au fil du temps pour 4 enregistrements et la moyenne pondérée de 170 m³ CH₄/t MOS. 4 des courbes sont des courbes de modèle (cinétique du premier ordre).01002003004000510152025303540temps [j]m³ CH₄/t MOSCu et al. (2014): 34 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Mabecua et al. (2021) · 1: 326 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Mabecua et al. (2021) · 2: 363 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Zhang et al. (2011): 132 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)moyenne170

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 (170) ; 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

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SourceBMP
m³ CH₄/t MOS		TempératureÉchantillonCourbe
Cu et al. (2014) DOI3437 °C · mésophilecassava residuepoint final (courbe de modèle)
Mabecua et al. (2021) · 1 DOI326—Cassava fiber CF2 (manometric)point final (courbe de modèle)
Mabecua et al. (2021) · 2 DOI363—Cassava fiber CF1 (manometric)point final (courbe de modèle)
Zhang et al. (2011) DOI13255 °C · thermophilecassavapoint final (courbe de modèle)
Moyenne pondérée170moyenne arithmétique 214, SD 157

Composition typique

Matière sèche (MS)
57,1% (plage 18,6–95,6)
Matière organique sèche (MOS)
91,2 % MS (plage 84,3–98,1)
Azote
1,3 % 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 : 2 déterminations, matière organique sèche : 2 déterminations. La plage de MS comprend aussi bien des échantillons frais que des échantillons partiellement séchés ou séchés avant l’essai – pour un matériau frais, c’est la partie basse de la plage qui s’applique, idéalement votre propre mesure.

Sources : Cu et al. (2014); Zhang et al. (2011).

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

  • facilement dégradable
  • fibreux
  • pauvre en azote
  • saisonnier
  • 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, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  3. Hendriks, Zeeman (2009). Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresour. Technol.

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

Ce que montre la compilation

La compilation porte sur 4 enregistrements de potentiel méthanogène (BMP) pour le substrat « Cassava residue », issus de 3 publications publiés entre 2011 et 2021. Les résultats vont de 34 à 363 m³ CH₄/t MOS, et la moyenne pondérée est de 170 m³ CH₄/t MOS (moyenne arithmétique 214, écart type 157).

Les essais ont été réalisés à 37, 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 4 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 = 0,091 j−1 a été retenu (pas de données cinétiques pour le groupe – la médiane de toutes les constantes de vitesse k disponibles (93 valeurs) a été utilisée).

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 (1) — exclus de la moyenne
SourceBMP
m³ CH₄/t MOS		PrétraitementÉchantillon
Zhang et al. (2011)260unspecifiedcassava

Bibliographie

  1. 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
  2. Mabecua, F.; Schwede, S.; Lucas, C.; Klintenberg, P. (2021). Agro-Waste, a Solution for Rural Electrification? Assessing Biomethane Potential of Agro-Waste in Inhambane Province, Southern Mozambique. Water 13(7), 939. DOI: 10.3390/w13070939 DOI
  3. Zhang, Q.; He, J.; Tian, M.; Mao, Z.; Tang, L.; Zhang, J.; Zhang, H. (2011). Enhancement of methane production from cassava residues by biological pretreatment using a constructed microbial consortium. Bioresource Technology 102(19), 8899–8906. DOI: 10.1016/j.biortech.2011.06.061 DOI

Toutes les sources du site : bibliographie.

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