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Test BMPGrassi, oli e sottoprodotti di origine animale

Animal fats — BMP: 3 studi, media ponderata 690 m³ CH₄/t SV

Animal fats: 3 record di dati BMP tratti da 3 pubblicazioni, media ponderata 690 m³ CH₄/t SV, intervallo 639–776.

valutazione: neutraCH₄ ≈ 63 % (stima)

Pubblicato Aggiornato 2 min di letturaRedazione FeedstockData

Foto No machine-readable author provided. Peter G Werner~commonswiki assumed (based on copyright claims). / Wikimedia Commons, licenza CC BY 2.5, file di origine; modifiche: ritaglio

Media ponderata
690m³ CH₄/t SV
Intervallo
639–776m³ CH₄/t SV
Record
3studi
Pubblicazioni
3fonti
Temperature
35 °C, 37 °Cdel test

Metano nel biogas

Alto contenuto di metano · ≈ 6,3 kWh/m³ di biogas

stima in base al tipo di substrato Gli studi raccolti non contengono misurazioni. L’intervallo deriva dalla composizione approssimativa (prevalenza di carboidrati (senza caratteristiche proteiche o lipidiche); ricco di grassi (classificazione di processo)) e dalle rese dei gruppi di composti secondo la FNR.

Come lo calcoliamo e che cosa significano le zone

Valutazione per gli impianti di biogas

neutra — valutazione redazionale per gli impianti di biogasNessun vantaggio evidente: conviene applicare una tariffa per il conferimento

Potenziale per tonnellata di sostanza fresca: molto alto (688 m³ CH₄/t); rischio di processo: grassi, formazione di schiuma, acidificazione. Costi di gestione: SOA cat. 3, fibre, strato galleggiante.

Perché? Fattori della valutazione

Potenziale per tonnellata +3

  • +3potenziale 688 m³ CH₄/t di sostanza fresca (BMP 690 × SS 99,7 % × SV 99,9 %)

Stabilità del processo −1,5

  • −1grassi: rischio di accumulo di acidi grassi a catena lunga (LCFA), flottazione e sovraccarico
  • −0,25formazione di schiuma: tendenza a produrre schiuma nel digestore
  • −0,25acidificazione: rapida degradazione / pH acido, rischio di accumulo di AGV, richiede tamponamento

Gestione e costi −1,5

  • −1SOA cat. 3: pastorizzazione a 70 °C / 60 min
  • −0,5fibre, strato galleggiante — triturazione e miscelazione intensa

Punteggio totale: 0 · soglie: ≥ 2,5 molto buona, ≥ 1 buona, sotto — neutra; negativa in caso di rischio di processo cumulativo.

Valutazione redazionale secondo la metodologia · affidabilità della valutazione: media · esclusi i prezzi di mercato

Aggiungi al calcolatore di codigestione Dati CSV

Curve BMP da 3 studi

Media ponderata Singoli record

Curve BMP: Animal fatsProduzione cumulata di metano nel tempo per 3 record e la media ponderata di 690 m³ CH₄/t SV. 3 delle curve sono curve del modello (cinetica del primo ordine).020040060080010000510152025303540tempo [d]m³ CH₄/t SVHolliger et al. (2017): 639 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Kouas et al. (2017): 656 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Li et al. (2013): 776 m³ CH₄/t SV (curva del modello)media690

Le linee tratteggiate sono una curva del modello (cinetica del primo ordine, B(t) = B₀·(1 − e−kt)); il punto finale proviene dalla pubblicazione. Tutte le curve sono curve del modello.

Produzione cumulata di metano nel corso del test [m³ CH₄/t SV]. La linea spessa è la media ponderata di tutti i record (690); i punti indicano i valori finali riportati nelle pubblicazioni. Posizionare il puntatore sul grafico per leggere i valori; fare clic su una voce della legenda per nascondere o mostrare un record.

Record e fonti

Scarica il CSV
FonteBMP
m³ CH₄/t SV		TemperaturaCampioneCurva
Holliger et al. (2017) DOI639—Slaughterhouse waste fatpunto finale (curva del modello)
Kouas et al. (2017) DOI65635 °C · mesofilofatpunto finale (curva del modello)
Li et al. (2013) DOI77637 °C · mesofiloUsed animal oilpunto finale (curva del modello)
Media ponderata690media aritmetica 690, SD 75

Composizione tipica

Sostanza secca (SS)
99,7% (intervallo 99,7–99,7)
Solidi volatili (SV)
99,9 % SS (intervallo 99,9–99,9)

Mediana e intervallo delle determinazioni riportate nelle pubblicazioni alla base dei record BMP di questo substrato (lette da: MY-D); sostanza secca: 1 determinazione, solidi volatili: 1 determinazione. I campioni sono stati testati essiccati/seccati all’aria: la SS si riferisce al materiale nel test, non al materiale fresco.

Fonti: Li et al. (2013).

La composizione della materia prima varia da un lotto all’altro: per i calcoli dell’impianto utilizzare l’analisi di un campione proprio. Il calcolatore inserisce automaticamente valori tipici.

Proprietà di processo

  • ricco di grassi
  • tendenza a formare schiuma
  • forma uno strato galleggiante
  • SOA cat. 3
  • facilmente degradabile
  • classificazione redazionale

Codigestione — con che cosa abbinarlo, a che cosa prestare attenzione

Dosaggio

Limite indicativo dalla letteraturafino a 2% massa fresca dell’alimentazione[1]

Introdurlo gradualmente, iniziando con una dose ridotta e monitorando il processo (ad es. FOS/TAC, pH, composizione del gas).

Fonti dei dati di processo

  1. Pitk et al. (2014). Mesophilic co-digestion of dairy manure and lipid rich solid slaughterhouse wastes. Bioresour. Technol.
  2. Creamer et al. (2010). Stable thermophilic anaerobic digestion of dissolved air flotation (DAF) sludge by co-digestion with swine manure. Bioresour. Technol.
  3. Palatsi et al. (2011). Anaerobic digestion of slaughterhouse waste: main process limitations and microbial community interactions. Bioresour. Technol.
  4. Pitk et al. (2013). Co-digestion of sewage sludge and sterilized solid slaughterhouse waste: methane production efficiency and process limitations. Bioresour. Technol.
  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. Chen, Cheng, Creamer (2008). Inhibition of anaerobic digestion process: A review. Bioresour. Technol.
  7. Rozporządzenie (WE) nr 1069/2009 określające przepisy sanitarne dotyczące produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego (art. 9, 10, 12–14, 24)
  8. Rozporządzenie Komisji (UE) nr 142/2011 wykonujące rozporządzenie (WE) nr 1069/2009 (zał. IV rozdz. III, zał. V rozdz. I i III)
  9. FNR (2010). Guía sobre el Biogás – Desde la producción hasta el uso (hiszp. wydanie „Leitfaden Biogas”, GIZ 2013)

Il calcolatore di codigestione valuterà una specifica miscela contenente questo substrato.

Che cosa mostra la raccolta

La raccolta comprende 3 record del potenziale metanigeno (BMP) per il substrato “Animal fats” tratti da 3 pubblicazioni relativi al periodo 2013–2017. I risultati vanno da 639 a 776 m³ CH₄/t SV e la media ponderata è 690 m³ CH₄/t SV (media aritmetica 690, deviazione standard 75).

I test sono stati condotti a 35, 37 °C (regime: mesofilo). Le differenze di temperatura, inoculo, durata del test e preparazione del campione sono cause tipiche della dispersione dei risultati tra i laboratori.

Per 3 record la pubblicazione riporta solo il valore finale. La linea nel grafico è allora una curva del modello (cinetica del primo ordine) e serve solo a confrontare le forme: dalla pubblicazione proviene soltanto il punto finale.

Come utilizzare questi dati

Il BMP descrive il potenziale ottenuto in un test in batch in condizioni di laboratorio. In un impianto a scala reale la resa dipende inoltre dal tempo di ritenzione, dal carico del digestore, dalla miscelazione e dalla composizione dell’alimentazione. Per i calcoli preliminari conviene utilizzare la media ponderata, mentre per la valutazione del rischio l’intero intervallo dei risultati. Nella pianificazione di una specifica alimentazione conviene commissionare un proprio test BMP su un campione rappresentativo.

La metodologia in breve

Il BMP è la quantità di metano ottenuta dai solidi volatili (SV) in un test in batch, espressa in m³ CH₄ per tonnellata di SV (numericamente uguale a NmL CH₄/g SV nelle pubblicazioni) e convertita in condizioni normali (0 °C, 101,325 kPa). La media ponderata attribuisce a ogni pubblicazione un peso complessivo pari a 1, ripartito in parti uguali tra i suoi risultati per il substrato: un articolo che testa venti varietà non pesa più di un articolo con un solo campione. Nei programmi interlaboratorio l’unità è il laboratorio (peso complessivo 1) e, al suo interno, il peso di una prova cresce con il numero di bottiglie (repliche). I risultati dopo pretrattamento (ad es. termico, chimico, enzimatico) sono presentati separatamente e non rientrano nella media.

Le linee continue sono curve misurate nei test. Quando una pubblicazione riporta solo il risultato finale, tracciamo un modello cinetico del primo ordine, B(t) = B₀·(1 − e−kt): dalla pubblicazione proviene soltanto il punto finale e la forma della curva serve unicamente come visualizzazione: da essa non si deve ricavare la produzione di un determinato giorno. Per questo substrato si è assunto k = 0,091 d−1 (nessun dato cinetico per il gruppo – è stata utilizzata la mediana di tutte le costanti di velocità k disponibili (93 valori)).

Le statistiche descrivono la dispersione dei risultati pubblicati: una raccolta descrittiva, non una meta-analisi né una garanzia della resa dell’impianto.

Metodologia completa e politica di correzione

Bibliografia

  1. 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
  2. Kouas, M.; Torrijos, M.; Sousbie, P.; Steyer, J.P.; Sayadi, S.; Harmand, J. (2017). Robust assessment of both biochemical methane potential and degradation kinetics of solid residues in successive batches. Waste Management 70, 59–70. DOI: 10.1016/j.wasman.2017.09.001 DOI
  3. 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

Tutte le fonti del sito: bibliografia.

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