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Tests BMPDéchets alimentaires et de restauration

Food waste — BMP : 22 études, moyenne pondérée 466 m³ CH₄/t MOS

Food waste : 22 enregistrements de données BMP issues de 12 publications, moyenne pondérée 466 m³ CH₄/t MOS, plage 135–700.

évaluation : neutreCH₄ ≈ 62 % (estimation)

Publié le Mis à jour le 2 min de lectureRédaction FeedstockData

Photo Nick Saltmarsh / Wikimedia Commons, licence CC BY 2.0, fichier source; modifications: recadrage

Moyenne pondérée
466m³ CH₄/t MOS
Plage
135–700m³ CH₄/t MOS
Enregistrements
22études
Publications
12sources
Températures
30 °C, 35 °C, 37 °C, 38 °Cde l’essai

Méthane dans le biogaz

Forte teneur en méthane · ≈ 6,2 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 2,9 % MS × 6,25); riche en lipides (classification de procédé)) 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 : très élevé (100 m³ CH₄/t); risque de procédé : lipides , protéines / azote , sel / sodium . Coûts de manutention : SPAn de catégorie 3 , contaminants physiques (emballages, plastiques).

Pourquoi ? Facteurs d’évaluation

Potentiel par tonne +3

  • +3potentiel de 100 m³ CH₄/t de matière brute (BMP 466 × MS 24,1 % × MOS 89,2 %)

Stabilité du procédé −2,25

  • −1lipides : risque d’accumulation d’acides gras à longue chaîne (AGLC), de flottation et de surcharge
  • −0,5protéines / azote : risque d’inhibition par l’ammoniac à des proportions plus élevées
  • −0,5sel / sodium : inhibition à de fortes proportions
  • −0,25acidification : dégradation rapide / pH acide, risque d’accumulation d’AGV, nécessité d’un tamponnage

Manutention et coûts −2

  • −1SPAn de catégorie 3 : pasteurisation à 70 °C / 60 min
  • −1contaminants physiques (emballages, plastiques) — dépaquetage et séparation

Total des points : −1,25 · 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 22 études

Moyenne pondérée Enregistrements individuels

Courbes BMP : Food wasteProduction cumulée de méthane au fil du temps pour 22 enregistrements et la moyenne pondérée de 466 m³ CH₄/t MOS. 19 des courbes sont des courbes de modèle (cinétique du premier ordre).02004006008000102030405060temps [j]m³ CH₄/t MOSChickering i Tolaymat (2023) · M+V FOOD: 406 m³ CH₄/t MOS (mesure)Chickering i Tolaymat (2023) · M-1 FOOD: 411 m³ CH₄/t MOS (mesure)Chickering i Tolaymat (2023) · TAP FOOD: 432 m³ CH₄/t MOS (mesure)Baek et al. (2020): 528 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Browne et al. (2013) · 1: 419 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Browne et al. (2013) · 2: 535 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Chynoweth et al. (1993): 541 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Holliger et al. (2017) · 1: 499 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Holliger et al. (2017) · 2: 519 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Holliger et al. (2017) · 3: 595 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Jin et al. (2016): 700 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Koch et al. (2017) · 1: 440 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Koch et al. (2017) · 2: 445 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Koch et al. (2017) · 3: 457 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Koch et al. (2017) · 4: 460 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Li et al. (2013): 541 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Llanos-Lizcano et al. (2024) · 1: 377 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Llanos-Lizcano et al. (2024) · 2: 410 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Zhang et al. (2019): 471 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Osei-Owusu et al. (2024) · 1: 135 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Osei-Owusu et al. (2024) · 2: 199 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Zhang et al. (2015): 372 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)moyenne466

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. Les lignes continues sont des mesures (3).

Production cumulée de méthane au cours de l’essai [m³ CH₄/t MOS]. La ligne épaisse est la moyenne pondérée de tous les enregistrements (466) ; 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 (10)

Enregistrements et sources

Télécharger le CSV
SourceBMP
m³ CH₄/t MOS		TempératureÉchantillonCourbe
Chickering i Tolaymat (2023) · M+V FOOD DOI406— · mésophile—mesure (7 pts)
Chickering i Tolaymat (2023) · M-1 FOOD DOI411— · mésophile—mesure (7 pts)
Chickering i Tolaymat (2023) · TAP FOOD DOI432— · mésophile—mesure (7 pts)
Baek et al. (2020) DOI52835 °C · mésophilefood waste (FW), mono-digestion (Run 2)point final (courbe de modèle)
Browne et al. (2013) · 1 DOI41937 °C · mésophilefood wastepoint final (courbe de modèle)
Browne et al. (2013) · 2 DOI53537 °C · mésophilefood wastepoint final (courbe de modèle)
Chynoweth et al. (1993) DOI54135 °C · mésophileFood wastepoint final (courbe de modèle)
Holliger et al. (2017) · 1 DOI499—Industry food wastepoint final (courbe de modèle)
Holliger et al. (2017) · 2 DOI519—Food wastepoint final (courbe de modèle)
Holliger et al. (2017) · 3 DOI595—Food wastepoint final (courbe de modèle)
Jin et al. (2016) DOI70035 °C · mésophileKitchen wastepoint final (courbe de modèle)
Koch et al. (2017) · 1 DOI44038 °C · mésophilefood wastepoint final (courbe de modèle)
Koch et al. (2017) · 2 DOI44538 °C · mésophilefood wastepoint final (courbe de modèle)
Koch et al. (2017) · 3 DOI45738 °C · mésophilefood wastepoint final (courbe de modèle)
Koch et al. (2017) · 4 DOI46038 °C · mésophilefood wastepoint final (courbe de modèle)
Li et al. (2013) DOI54137 °C · mésophileKitchen wastepoint final (courbe de modèle)
Llanos-Lizcano et al. (2024) · 1 DOI377—Food waste (FW), ISR 2point final (courbe de modèle)
Llanos-Lizcano et al. (2024) · 2 DOI410—Food waste (FW), ISR 1point final (courbe de modèle)
Zhang et al. (2019) DOI471—Food waste (SFW)point final (courbe de modèle)
Osei-Owusu et al. (2024) · 1 DOI13530 °C · mésophileFood leftovers (FLO)point final (courbe de modèle)
Osei-Owusu et al. (2024) · 2 DOI19930 °C · mésophileKitchen residues (KR)point final (courbe de modèle)
Zhang et al. (2015) DOI37237 °C · mésophilefood wastepoint final (courbe de modèle)
Moyenne pondérée466moyenne arithmétique 450, SD 120

Composition typique

Matière sèche (MS)
24,1% (plage 2,4–90,6)
Matière organique sèche (MOS)
89,2 % MS (plage 85–91,4)
Azote
2,9 % MS
Rapport C/N
15,9

Médiane et plage des déterminations rapportées dans les publications à l’origine des enregistrements BMP de ce substrat (lues dans : MY-D) ; matière sèche : 6 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. 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 : Browne et al. (2013); Jin et al. (2016); Koch et al. (2017); Li et al. (2013); Zhang et al. (2015).

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
  • riche en protéines
  • riche en lipides
  • salin
  • contaminants physiques
  • SPAn cat. 3
  • pauvre en oligo-éléments
  • 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. 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. Zhang et al. (2012). Long-term anaerobic digestion of food waste stabilized by trace elements. Waste Manag.
  4. Ariunbaatar et al. (2016). Enhanced anaerobic digestion of food waste by supplementing trace elements: role of selenium (VI) and iron (II). Front. Environ. Sci.
  5. Long et al. (2012). Anaerobic co-digestion of fat, oil, and grease (FOG): A review of gas production and process limitations. Process Saf. Environ. Prot.
  6. Zhang et al. (2007). Characterization of food waste as feedstock for anaerobic digestion. Bioresour. Technol.
  7. Chen, Cheng, Creamer (2008). Inhibition of anaerobic digestion process: A review. Bioresour. Technol.
  8. Mata-Alvarez, Mace, Llabres (2000). Anaerobic digestion of organic solid wastes. An overview of research achievements and perspectives. Bioresour. Technol.
  9. Rozporządzenie (WE) nr 1069/2009 określające przepisy sanitarne dotyczące produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego (art. 9, 10, 12–14, 24)
  10. Rozporządzenie Komisji (UE) nr 142/2011 wykonujące rozporządzenie (WE) nr 1069/2009 (zał. IV rozdz. III, zał. V rozdz. I i III)
  11. 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 22 enregistrements de potentiel méthanogène (BMP) pour le substrat « Food waste », issus de 12 publications publiés entre 1993 et 2024. Les résultats vont de 135 à 700 m³ CH₄/t MOS, et la moyenne pondérée est de 466 m³ CH₄/t MOS (moyenne arithmétique 450, écart type 120).

Les essais ont été réalisés à 30, 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 19 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 = 0,232 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. Chickering, G.; Tolaymat, T. (2023). Growth Media Efficacy in Biochemical Methane Potential Assays. Methane 2(2), 176–191. DOI: 10.3390/methane2020013 DOI
  2. Baek, G.; Kim, D.; Kim, J.; Kim, H.; Lee, C. (2020). Treatment of Cattle Manure by Anaerobic Co-Digestion with Food Waste and Pig Manure: Methane Yield and Synergistic Effect. International Journal of Environmental Research and Public Health 17(13), 4737. DOI: 10.3390/ijerph17134737 DOI
  3. Browne, J.D.; Allen, E.; Murphy, J.D. (2013). Evaluation of the biomethane potential from multiple waste streams for a proposed community scale anaerobic digester. Environmental Technology 34(13-14), 2027–2038. DOI: 10.1080/09593330.2013.812669 DOI
  4. Chynoweth, D.; Turick, C.; Owens, J.; Jerger, D.; Peck, M. (1993). Biochemical methane potential of biomass and waste feedstocks. Biomass and Bioenergy 5(1), 95–111. DOI: 10.1016/0961-9534(93)90010-2 DOI
  5. Holliger, C.; Fruteau de Laclos, H.; Hack, G. (2017). Methane Production of Full-Scale Anaerobic Digestion Plants Calculated from Substrate’s Biomethane Potentials Compares Well with the One Measured On-Site. Frontiers in Energy Research 5, 12. DOI: 10.3389/fenrg.2017.00012 DOI
  6. Jin, Y.; Li, Y.; Li, J. (2016). Influence of thermal pretreatment on physical and chemical properties of kitchen waste and the efficiency of anaerobic digestion. Journal of Environmental Management 180, 291–300. DOI: 10.1016/j.jenvman.2016.05.047 DOI
  7. Koch, K.; Lippert, T.; Drewes, J.E. (2017). The role of inoculum’s origin on the methane yield of different substrates in biochemical methane potential (BMP) tests. Bioresource Technology 243, 457–463. DOI: 10.1016/j.biortech.2017.06.142 DOI
  8. Li, Y.; Zhang, R.; Liu, G.; Chen, C.; He, Y.; Liu, X. (2013). Comparison of methane production potential, biodegradability, and kinetics of different organic substrates. Bioresource Technology 149, 565–569. DOI: 10.1016/j.biortech.2013.09.063 DOI
  9. 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
  10. 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
  11. Osei-Owusu, B.A.; Arthur, R.; Baidoo, M.F.; Oduro-Kwarteng, S.; Amenaghawon, A.N. (2024). Anaerobic co-digestion of human excreta, food leftovers and kitchen residue: 1 ternary mixture design, synergistic effects and RSM approach. Heliyon 10(2), e24080. DOI: 10.1016/j.heliyon.2024.e24080 DOI
  12. Zhang, W.; Zhang, L.; Li, A. (2015). Enhanced anaerobic digestion of food waste by trace metal elements supplementation and reduced metals dosage by green chelating agent [S, S]-EDDS via improving metals bioavailability. Water Research 84, 266–277. DOI: 10.1016/j.watres.2015.07.010 DOI

Toutes les sources du site : bibliographie.

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