Tests BMPEffluents d’élevage (lisier, fumier, fientes de volailles)

Cattle slurry — BMP : 14 études, moyenne pondérée 236 m³ CH₄/t MOS

Cattle slurry : 14 enregistrements de données BMP issues de 5 publications, moyenne pondérée 236 m³ CH₄/t MOS, plage 156–481.

évaluation : très bonCH₄ ≈ 54 % (estimation)

Publié le Mis à jour le 2 min de lectureRédaction FeedstockData

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

Moyenne pondérée
236m³ CH₄/t MOS
Plage
156–481m³ CH₄/t MOS
Enregistrements
14études
Publications
5sources
Températures
30 °C, 35 °C, 36 °C, 38 °Cde l’essai

Méthane dans le biogaz

Teneur moyenne en méthane · ≈ 5,4 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 2,2 % MS × 6,25 ; dans les effluents d’élevage, une partie de l’azote est de l’azote ammoniacal)) 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

très bon — évaluation éditoriale pour les unités de méthanisationÀ accepter même gratuitement ou avec une rémunération versée au fournisseur

Potentiel par tonne de matière brute : faible (14 m³ CH₄/t); stabilise le procédé (alcalinité élevée, apporte des oligo-éléments). Coûts de manutention : sable, pierres, coquilles.

correction éditoriale résultat de l’algorithme : bon ;

Pourquoi ? Facteurs d’évaluation

Potentiel par tonne 0

  • ±0potentiel de 14 m³ CH₄/t de matière brute (BMP 236 × MS 7,8 % × MOS 78,1 %)

Stabilité du procédé +2

  • +1,5alcalinité élevée — stabilise le pH du mélange
  • +0,5apporte des oligo-éléments (Co, Ni, Se, Fe)

Manutention et coûts −0,5

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

Total des points : 1,5 · 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 14 études

Moyenne pondérée Enregistrements individuels

Courbes BMP : Cattle slurryProduction cumulée de méthane au fil du temps pour 14 enregistrements et la moyenne pondérée de 236 m³ CH₄/t MOS. 14 des courbes sont des courbes de modèle (cinétique du premier ordre).0200400600051015202530temps [j]m³ CH₄/t MOSLallement et al. (2023) · 1: 224 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Lallement et al. (2023) · 2: 291 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Lallement et al. (2023) · 3: 481 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Luna-delRisco et al. (2011) · 1: 196 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Luna-delRisco et al. (2011) · 2: 238 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Luna-delRisco et al. (2011) · 3: 280 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Luste i Luostarinen (2011): 210 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Vedrenne et al. (2008) · 1: 190 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Vedrenne et al. (2008) · 2: 210 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Vedrenne et al. (2008) · 3: 228 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Vedrenne et al. (2008) · 4: 230 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Vedrenne et al. (2008) · 5: 233 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Vedrenne et al. (2008) · 6: 385 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Pham et al. (2013): 156 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)moyenne236

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 (236) ; 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
Lallement et al. (2023) · 1 DOI22438 °C · mésophilecattle slurrypoint final (courbe de modèle)
Lallement et al. (2023) · 2 DOI29138 °C · mésophilecattle slurrypoint final (courbe de modèle)
Lallement et al. (2023) · 3 DOI48138 °C · mésophilecattle slurrypoint final (courbe de modèle)
Luna-delRisco et al. (2011) · 119636 °C · mésophilecattle slurrypoint final (courbe de modèle)
Luna-delRisco et al. (2011) · 223836 °C · mésophilecattle slurrypoint final (courbe de modèle)
Luna-delRisco et al. (2011) · 328036 °C · mésophilecattle slurrypoint final (courbe de modèle)
Luste i Luostarinen (2011) DOI21035 °C · mésophileslurrypoint final (courbe de modèle)
Vedrenne et al. (2008) · 1 DOI19030 °C · mésophilecow slurrypoint final (courbe de modèle)
Vedrenne et al. (2008) · 2 DOI21030 °C · mésophilecow slurrypoint final (courbe de modèle)
Vedrenne et al. (2008) · 3 DOI22830 °C · mésophilecow slurrypoint final (courbe de modèle)
Vedrenne et al. (2008) · 4 DOI23030 °C · mésophilecow slurrypoint final (courbe de modèle)
Vedrenne et al. (2008) · 5 DOI23330 °C · mésophilecow slurrypoint final (courbe de modèle)
Vedrenne et al. (2008) · 6 DOI38530 °C · mésophilecalve slurrypoint final (courbe de modèle)
Pham et al. (2013) DOI15635 °C · mésophileCow manure (VDI 4630)point final (courbe de modèle)
Moyenne pondérée236moyenne arithmétique 254, SD 85

Composition typique

Matière sèche (MS)
7,8% (plage 4,7–26,3)
Matière organique sèche (MOS)
78,1 % MS (plage 74–92)
Azote
2,2 % MS
Rapport C/N
16,3

Médiane et plage des déterminations rapportées dans les publications à l’origine des enregistrements BMP de ce substrat (lues dans : MY-D) ; matière sèche : 5 déterminations, matière organique sèche : 4 déterminations. Le rapport C/N a été calculé comme le rapport des teneurs en C et en N (% MS) issues de la même source.

Sources : Lallement et al. (2023); Luna-delRisco et al. (2011); Luste 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

  • alcalinité élevée (tampon)
  • dilue la ration (faible MS)
  • source d’oligo-éléments
  • sable et sédiments
  • classification éditoriale

Codigestion — avec quoi la combiner, points de vigilance

Dosage

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 « Cattle slurry », issus de 5 publications publiés entre 2008 et 2023. Les résultats vont de 156 à 481 m³ CH₄/t MOS, et la moyenne pondérée est de 236 m³ CH₄/t MOS (moyenne arithmétique 254, écart type 85).

Les essais ont été réalisés à 30, 35, 36, 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 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 = 0,393 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 (2) — exclus de la moyenne
SourceBMP
m³ CH₄/t MOS
PrétraitementÉchantillon
Luste i Luostarinen (2011)250physicalslurry
Luste i Luostarinen (2011)280unspecifiedslurry

Bibliographie

  1. Lallement, A.; Peyrelasse, C.; Lagnet, C.; Barakat, A.; Schraauwers, B.; Maunas, S.; Monlau, F. (2023). A Detailed Database of the Chemical Properties and Methane Potential of Biomasses Covering a Large Range of Common Agricultural Biogas Plant Feedstocks. Waste 1(1), 195–227. DOI: 10.3390/waste1010014 DOI
  2. Luna-delRisco, M.; Normak, A.; Orupõld, K. (2011). Biochemical methane potential of different organic wastes and energy crops from Estonia. Agronomy Research 9(1–2), 331–342. https://www.semanticscholar.org/paper/25cf2d7bba4758136830a9a02caf3ecd997173bb source
  3. Luste, S.; Luostarinen, S. (2011). Enhanced methane production from ultrasound pre-treated and hygienized dairy cattle slurry. Waste Management 31(9-10), 2174–2179. DOI: 10.1016/j.wasman.2011.04.012 DOI
  4. Vedrenne, F.; Béline, F.; Dabert, P.; Bernet, N. (2008). The effect of incubation conditions on the laboratory measurement of the methane producing capacity of livestock wastes. Bioresource Technology 99(1), 146–155. DOI: 10.1016/j.biortech.2006.11.043 DOI
  5. Pham, C.H.; Triolo, J.M.; Cu, T.T.T.; Pedersen, L.; Sommer, S.G. (2013). Validation and Recommendation of Methods to Measure Biogas Production Potential of Animal Manure. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences 26(6), 864–873. DOI: 10.5713/ajas.2012.12623 DOI

Toutes les sources du site : bibliographie.