Tests BMPBoues d’épuration et boues industrielles
Waste activated sludge (secondary sludge) — BMP : 12 études, moyenne pondérée 151 m³ CH₄/t MOS
Waste activated sludge (secondary sludge) : 12 enregistrements de données BMP issues de 3 publications, moyenne pondérée 151 m³ CH₄/t MOS, plage 53–183.
évaluation : négatifCH₄ ≈ 58 % (estimation)
Photo SuSanA Secretariat / Wikimedia Commons, licence CC BY 2.0, fichier source; modifications: recadrage
.jpg){kind=link}
- Moyenne pondérée
- 151m³ CH₄/t MOS
- Plage
- 53–183m³ CH₄/t MOS
- Enregistrements
- 12études
- Publications
- 3sources
- Températures
- 35 °C, 36 °Cde l’essai
Méthane dans le biogaz
Teneur moyenne en méthane · ≈ 5,8 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 (riche en protéines (classification de procédé)) et des rendements des groupes de composés selon la FNR.
Évaluation pour les unités de méthanisation
négatif — évaluation éditoriale pour les unités de méthanisationPeut menacer la stabilité du procédé — à ne pas accepter même contre une forte rémunération
Potentiel par tonne de matière brute : très faible (2 m³ CH₄/t); risque de procédé : protéines / azote , inhibiteurs . Coûts de manutention : dégradation lente. Faible potentiel associé à un risque de procédé et à des coûts de manutention.
Pourquoi ? Facteurs d’évaluation
Potentiel par tonne −1
- −1potentiel de 2 m³ CH₄/t de matière brute (BMP 151 × MS 2,1 % × MOS 48 %)
Stabilité du procédé −1,5
- −1protéines / azote : risque d’inhibition par l’ammoniac à des proportions plus élevées
- −0,5inhibiteurs : naturels ou résiduels (par ex. limonène, polyphénols, antibiotiques, métaux)
Manutention et coûts −0,5
- −0,5dégradation lente — temps de séjour long
Total des points : −3 · seuils : ≥ 2,5 très bon, ≥ 1 bon, en dessous — neutre ; négatif en cas de risque cumulé pour le procédé.
Faible potentiel associé à un risque de procédé et à des coûts de manutention.
Ajouter au calculateur de codigestion Données CSV
Courbes BMP issues de 12 études
Moyenne pondérée Enregistrements individuels
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 (151) ; 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| Source | BMP m³ CH₄/t MOS | Température | Échantillon | Courbe |
|---|---|---|---|---|
| Catenacci et al. (2019) · 1 DOI | 53 | 35 °C · mésophile | secondary sludge | point final (courbe de modèle) |
| Catenacci et al. (2019) · 2 DOI | 95 | 35 °C · mésophile | secondary sludge | point final (courbe de modèle) |
| Catenacci et al. (2019) · 3 DOI | 105 | 35 °C · mésophile | secondary sludge | point final (courbe de modèle) |
| Catenacci et al. (2019) · 4 DOI | 125 | 35 °C · mésophile | secondary sludge | point final (courbe de modèle) |
| Catenacci et al. (2019) · 5 DOI | 133 | 35 °C · mésophile | secondary sludge | point final (courbe de modèle) |
| Catenacci et al. (2019) · 6 DOI | 155 | 35 °C · mésophile | secondary sludge | point final (courbe de modèle) |
| Catenacci et al. (2019) · 7 DOI | 170 | 35 °C · mésophile | secondary sludge | point final (courbe de modèle) |
| Catenacci et al. (2019) · 8 DOI | 175 | 35 °C · mésophile | secondary sludge | point final (courbe de modèle) |
| Catenacci et al. (2019) · 9 DOI | 180 | 35 °C · mésophile | secondary sludge | point final (courbe de modèle) |
| Catenacci et al. (2019) · 10 DOI | 183 | 35 °C · mésophile | secondary sludge | point final (courbe de modèle) |
| Erden i Filibeli (2010) DOI | 151 | 36 °C · mésophile | wastewater sludge | point final (courbe de modèle) |
| Nielfa et al. (2015) DOI | 164 | — | Biological sludge (BS) | point final (courbe de modèle) |
| Moyenne pondérée | 151 | moyenne arithmétique 141, SD 40 | ||
Composition typique
- Matière sèche (MS)
- 2,1% (plage 2,1–2,1)
- Matière organique sèche (MOS)
- 48 % MS (plage 48–48)
Médiane et plage des déterminations rapportées dans les publications à l’origine des enregistrements BMP de ce substrat (lues dans : MY-D) ; matière sèche : 1 détermination, matière organique sèche : 1 détermination. MS issue d’une seule détermination – valeur indicative.
Sources : Erden et al. (2010).
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
Codigestion — avec quoi la combiner, points de vigilance
- se combine bien
substrats : riche en lipides — par ex. Food waste, Spent coffee grounds, Primary sludge, Sunflower seeds, Olive pomace / olive mill solid waste
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
- Davidsson et al. (2008). Co-digestion of grease trap sludge and sewage sludge. Waste Manag.
- Appels et al. (2008). Principles and potential of the anaerobic digestion of waste-activated sludge. Prog. Energy Combust. Sci.
- Rajagopal, Masse, Singh (2013). A critical review on inhibition of anaerobic digestion process by excess ammonia. Bioresour. Technol.
- Chen, Cheng, Creamer (2008). Inhibition of anaerobic digestion process: A review. Bioresour. Technol.
Le calculateur de codigestion évaluera un mélange précis contenant ce substrat.
Ce que montre la compilation
La compilation porte sur 12 enregistrements de potentiel méthanogène (BMP) pour le substrat « Waste activated sludge (secondary sludge) », issus de 3 publications publiés entre 2010 et 2019. Les résultats vont de 53 à 183 m³ CH₄/t MOS, et la moyenne pondérée est de 151 m³ CH₄/t MOS (moyenne arithmétique 141, écart type 40).
Les essais ont été réalisés à 35, 36 °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 12 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.
Résultats après prétraitement (1) — exclus de la moyenne
| Source | BMP m³ CH₄/t MOS | Prétraitement | Échantillon |
|---|---|---|---|
| Erden i Filibeli (2010) | 220 | physical | wastewater sludge |
Bibliographie
- Catenacci, A.; Azzellino, A.; Malpei, F. (2019). Development of statistical predictive models for estimating the methane yield of Italian municipal sludges from chemical composition: a preliminary study. Water Science and Technology 79(3), 435–447. DOI: 10.2166/wst.2019.063 DOI
- Erden, G.; Filibeli, A. (2010). Ultrasonic pre‐treatment of biological sludge: consequences for disintegration, anaerobic biodegradability, and filterability. Journal of Chemical Technology & Biotechnology 85(1), 145–150. DOI: 10.1002/jctb.2298 DOI
- Nielfa, A.; Cano, R.; Fdz-Polanco, M. (2015). Theoretical methane production generated by the co-digestion of organic fraction municipal solid waste and biological sludge. Biotechnology Reports 5, 14–21. DOI: 10.1016/j.btre.2014.10.005 DOI
Toutes les sources du site : bibliographie.
Autres substrats du groupe « Boues d’épuration et boues industrielles »
Municipal sewage sludge (mixed) — BMP : 15 études, moyenne pondérée 250 m³ CH₄/t MOS
250 m³ CH₄/t MOS moyenne pondérée à partir de 15 études
neutre — évaluation éditoriale pour les unités de méthanisation≈54 %
Pulp residues from paper industry — BMP : 2 études, moyenne pondérée 346 m³ CH₄/t MOS
346 m³ CH₄/t MOS moyenne pondérée à partir de 2 études
≈52 %
Dairy wastewater biological sludge — BMP : 2 études, moyenne pondérée 293 m³ CH₄/t MOS
293 m³ CH₄/t MOS moyenne pondérée à partir de 2 études
négatif — évaluation éditoriale pour les unités de méthanisation≈66 %
Pulp and paper mill biosludge — BMP : 25 études, moyenne pondérée 100 m³ CH₄/t MOS
100 m³ CH₄/t MOS moyenne pondérée à partir de 25 études
négatif — évaluation éditoriale pour les unités de méthanisation≈52 %