Tests BMPCoproduits de l’industrie agroalimentaire

Spent coffee grounds — BMP : 18 études, moyenne pondérée 262 m³ CH₄/t MOS

Spent coffee grounds : 18 enregistrements de données BMP issues de 3 publications, moyenne pondérée 262 m³ CH₄/t MOS, plage 110–413.

évaluation : neutreCH₄ ≈ 65 % (estimation)

Publié le Mis à jour le 2 min de lectureRédaction FeedstockData

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Moyenne pondérée
262m³ CH₄/t MOS
Plage
110–413m³ CH₄/t MOS
Enregistrements
18études
Publications
3sources
Températures
37 °C, 38 °C, 58 °Cde l’essai

Méthane dans le biogaz

Forte teneur en méthane · ≈ 6,5 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 2,8 % 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 : modéré (40 m³ CH₄/t); risque de procédé : lipides , inhibiteurs , moussage . Coûts de manutention : fibres, couche flottante.

Pourquoi ? Facteurs d’évaluation

Potentiel par tonne +1

  • +1potentiel de 40 m³ CH₄/t de matière brute (BMP 262 × MS 16 % × MOS 95,7 %)

Stabilité du procédé −1,75

  • −1lipides : risque d’accumulation d’acides gras à longue chaîne (AGLC), de flottation et de surcharge
  • −0,5inhibiteurs : naturels ou résiduels (par ex. limonène, polyphénols, antibiotiques, métaux)
  • −0,25moussage : tendance à former de la mousse dans le digesteur

Manutention et coûts −0,5

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

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 : moyenne · hors prix du marché

Ajouter au calculateur de codigestion Données CSV

Courbes BMP issues de 18 études

Moyenne pondérée Enregistrements individuels

Courbes BMP : Spent coffee groundsProduction cumulée de méthane au fil du temps pour 18 enregistrements et la moyenne pondérée de 262 m³ CH₄/t MOS. 18 des courbes sont des courbes de modèle (cinétique du premier ordre).01002003004005000510152025303540temps [j]m³ CH₄/t MOSCazaudehore et al. (2021) · 1: 294 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Cazaudehore et al. (2021) · 2: 301 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Dias et al. (2023) · 1: 127 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Dias et al. (2023) · 2: 217 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Dias et al. (2023) · 3: 252 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Dias et al. (2023) · 4: 266 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Dias et al. (2023) · 5: 311 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Dias et al. (2023) · 6: 320 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Dias et al. (2023) · 7: 322 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Dias et al. (2023) · 8: 329 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Dias et al. (2023) · 9: 336 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Dias et al. (2023) · 10: 338 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Dias et al. (2023) · 11: 350 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Dias et al. (2023) · 12: 362 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Dias et al. (2023) · 13: 370 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Dias et al. (2023) · 14: 413 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Velasquez-Pinas et al. (2023) · 1: 110 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)Velasquez-Pinas et al. (2023) · 2: 251 m³ CH₄/t MOS (courbe de modèle)moyenne262

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 (262) ; 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 (6)

Enregistrements et sources

Télécharger le CSV
SourceBMP
m³ CH₄/t MOS
TempératureÉchantillonCourbe
Cazaudehore et al. (2021) · 1 DOI29438 °C · mésophilespent coffeepoint final (courbe de modèle)
Cazaudehore et al. (2021) · 2 DOI30158 °C · thermophilespent coffeepoint final (courbe de modèle)
Dias et al. (2023) · 1 DOI12737 °C · mésophileindustrial spent coffee groundpoint final (courbe de modèle)
Dias et al. (2023) · 2 DOI21737 °C · mésophileindustrial spent coffee groundpoint final (courbe de modèle)
Dias et al. (2023) · 3 DOI25237 °C · mésophileindustrial spent coffee groundpoint final (courbe de modèle)
Dias et al. (2023) · 4 DOI26637 °C · mésophileindustrial spent coffee groundpoint final (courbe de modèle)
Dias et al. (2023) · 5 DOI31137 °C · mésophileindustrial spent coffee groundpoint final (courbe de modèle)
Dias et al. (2023) · 6 DOI32037 °C · mésophileindustrial spent coffee groundpoint final (courbe de modèle)
Dias et al. (2023) · 7 DOI32237 °C · mésophileindustrial spent coffee groundpoint final (courbe de modèle)
Dias et al. (2023) · 8 DOI32937 °C · mésophileindustrial spent coffee groundpoint final (courbe de modèle)
Dias et al. (2023) · 9 DOI33637 °C · mésophileindustrial spent coffee groundpoint final (courbe de modèle)
Dias et al. (2023) · 10 DOI33837 °C · mésophileindustrial spent coffee groundpoint final (courbe de modèle)
Dias et al. (2023) · 11 DOI35037 °C · mésophileindustrial spent coffee groundpoint final (courbe de modèle)
Dias et al. (2023) · 12 DOI36237 °C · mésophileindustrial spent coffee groundpoint final (courbe de modèle)
Dias et al. (2023) · 13 DOI37037 °C · mésophileindustrial spent coffee groundpoint final (courbe de modèle)
Dias et al. (2023) · 14 DOI41337 °C · mésophileindustrial spent coffee groundpoint final (courbe de modèle)
Velasquez-Pinas et al. (2023) · 1 DOI11037 °C · mésophileground coffee wastepoint final (courbe de modèle)
Velasquez-Pinas et al. (2023) · 2 DOI25137 °C · mésophiledischard coffeepoint final (courbe de modèle)
Moyenne pondérée262moyenne arithmétique 293, SD 79

Composition typique

Matière sèche (MS)
16% (plage 6,3–97,2)
Matière organique sèche (MOS)
95,7 % MS (plage 95,1–96,3)
Azote
2,8 % MS
Rapport C/N
17,5

Médiane et plage des déterminations rapportées dans les publications à l’origine des enregistrements BMP de ce substrat (lues dans : MY-D) ; matière sèche : 9 déterminations, matière organique sèche : 2 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 : Cazaudehore et al. (2021); Dias et al. (2023); Velasquez-Pinas et al. (2023).

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

  • riche en lipides
  • fibreux
  • contient des inhibiteurs
  • tendance au moussage
  • 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).

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

Ce que montre la compilation

La compilation porte sur 18 enregistrements de potentiel méthanogène (BMP) pour le substrat « Spent coffee grounds », issus de 3 publications publiés entre 2021 et 2023. Les résultats vont de 110 à 413 m³ CH₄/t MOS, et la moyenne pondérée est de 262 m³ CH₄/t MOS (moyenne arithmétique 293, écart type 79).

Les essais ont été réalisés à 37, 38, 58 °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 18 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. Cazaudehore, G.; Monlau, F.; Gassie, C.; Lallement, A.; Guyoneaud, R. (2021). Methane production and active microbial communities during anaerobic digestion of three commercial biodegradable coffee capsules under mesophilic and thermophilic conditions. Science of The Total Environment 784, 146972. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.146972 DOI
  2. Dias, M.; Takeda, P.; Fuess, L.; Tommaso, G. (2023). Inoculum-to-substrate ratio and solid content effects over in natura spent coffee grounds anaerobic digestion. Journal of Environmental Management 325, 116486. DOI: 10.1016/j.jenvman.2022.116486 DOI
  3. Velasquez-Pinas, J.A.; Ampese, L.C.; Di Domenico Ziero, H.; Radis Steinmetz, R.L.; Belt, C.; Forster-Carneiro, T. (2023). Circular bioeconomy of coffee industries: Energy and techno-economic approach based on biogas and biomethane production. Journal of Cleaner Production 418, 138045. DOI: 10.1016/j.jclepro.2023.138045 DOI

Toutes les sources du site : bibliographie.