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Tests BMPCoproduits de l’industrie agroalimentaire

Distillery stillage and vinasse — BMP : 5 études, moyenne pondérée 326 m³ CH₄/t MOS

Distillery stillage and vinasse : 5 enregistrements de données BMP issues de 3 publications, moyenne pondérée 326 m³ CH₄/t MOS, plage 247–381.

évaluation : neutreCH₄ 58 %

Publié le Mis à jour le 2 min de lectureRédaction FeedstockData

Photo The U.S. Food and Drug Administration / Wikimedia Commons, domaine public, fichier source; modifications: recadrage

Moyenne pondérée
326m³ CH₄/t MOS
Plage
247–381m³ CH₄/t MOS
Enregistrements
5études
Publications
3sources
Températures
36 °C, 37 °C, 38 °Cde l’essai

Méthane dans le biogaz

Teneur moyenne en méthane · ≈ 5,8 kWh/m³ de biogaz

mesurée moyenne de 1 étude BMP ; 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 (29 m³ CH₄/t); risque de procédé : sel / sodium , acidification , soufre . Pas d’exigences supplémentaires de manutention.

Pourquoi ? Facteurs d’évaluation

Potentiel par tonne +1

  • +1potentiel de 29 m³ CH₄/t de matière brute (BMP 326 × MS 9,6 % × MOS 91,3 %)

Stabilité du procédé −1,75

  • −1sel / sodium : inhibition à de fortes proportions
  • −0,5acidification : dégradation rapide / pH acide, risque d’accumulation d’AGV, nécessité d’un tamponnage
  • −0,25soufre : H₂S dans le biogaz (toxicité pour les bactéries, corrosion, désulfuration)

Manutention et coûts 0

  • 0aucun facteur

Total des points : −0,75 · 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 5 études

Moyenne pondérée Enregistrements individuels

Courbes BMP : Distillery stillage and vinasseProduction cumulée de méthane au fil du temps pour 5 enregistrements et la moyenne pondérée de 326 m³ CH₄/t MOS. 5 des courbes sont des courbes de modèle (cinétique du premier ordre).01002003004005000510152025303540temps [j]m³ CH₄/t MOSDubrovskis i Plume (2017): 360 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Fu et al. (2017) · 1: 247 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Fu et al. (2017) · 2: 274 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Luna-delRisco et al. (2011) · 1: 335 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Luna-delRisco et al. (2011) · 2: 381 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)moyenne326

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 (326) ; 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		CH₄ dans le biogaz
% vol., mesuré		TempératureÉchantillonCourbe
Dubrovskis i Plume (2017) DOI36058,5 %38 °C · mésophileDistillery stillage (Kalsnava)point final (courbe de modèle)
Fu et al. (2017) · 1 DOI247—37 °C · mésophilevinassepoint final (courbe de modèle)
Fu et al. (2017) · 2 DOI274—37 °C · mésophilevinassepoint final (courbe de modèle)
Luna-delRisco et al. (2011) · 1335—36 °C · mésophiledistillery sloppoint final (courbe de modèle)
Luna-delRisco et al. (2011) · 2381—36 °C · mésophiledistillery sloppoint final (courbe de modèle)
Moyenne pondérée32658,5 %moyenne arithmétique 320, SD 57

Composition typique

Matière sèche (MS)
9,6% (plage 5,5–42,6)
Matière organique sèche (MOS)
91,3 % MS (plage 86,5–93,1)
Azote
3,5 % MS
Rapport C/N
13

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. Le rapport C/N a été calculé comme le rapport des teneurs en C et en N (% MS) issues de la même source.

Sources : Fu et al. (2017); Luna-delRisco 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

  • acide
  • dilue la ration (faible MS)
  • riche en soufre
  • salin
  • facilement dégradable
  • classification éditoriale

Codigestion — avec quoi la combiner, points de vigilance

Dosage

Limite indicative issue de la littératurejusqu’à 60% masse brute de la ration[1]

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. Sharma et al. (2013). Thermophilic anaerobic co-digestion of poultry litter and thin stillage. Bioresour. Technol.
  2. Wilkie, Riedesel, Owens (2000). Stillage characterization and anaerobic treatment of ethanol stillage from conventional and cellulosic feedstocks. Biomass Bioenergy
  3. Hilton, Archer (1988). Anaerobic digestion of a sulfate-rich molasses wastewater: inhibition of hydrogen sulfide production. Biotechnol. Bioeng.

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

Ce que montre la compilation

La compilation porte sur 5 enregistrements de potentiel méthanogène (BMP) pour le substrat « Distillery stillage and vinasse », issus de 3 publications publiés entre 2011 et 2017. Les résultats vont de 247 à 381 m³ CH₄/t MOS, et la moyenne pondérée est de 326 m³ CH₄/t MOS (moyenne arithmétique 320, écart type 57).

Les essais ont été réalisés à 36, 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 5 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

Bibliographie

  1. Dubrovskis, V.; Plume, I. (2017). Methane production from stillage. Engineering for Rural Development. DOI: 10.22616/erdev2017.16.n086 DOI
  2. Fu, S.F.; Xu, X.H.; Dai, M.; Yuan, X.Z.; Guo, R.B. (2017). Hydrogen and methane production from vinasse using two-stage anaerobic digestion. Process Safety and Environmental Protection 107, 81–86. DOI: 10.1016/j.psep.2017.01.024 DOI
  3. 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

Toutes les sources du site : bibliographie.

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