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Test BMPFrutta, verdura e relativi residui

Cabbage outer leaves and stems — BMP: 5 studi, media ponderata 320 m³ CH₄/t SV

Cabbage outer leaves and stems: 5 record di dati BMP tratti da 3 pubblicazioni, media ponderata 320 m³ CH₄/t SV, intervallo 291–382.

valutazione: neutraCH₄ 68 %

Pubblicato Aggiornato 2 min di letturaRedazione FeedstockData

Foto Nikola Smolenski / Wikimedia Commons, licenza CC BY-SA 3.0, file di origine; modifiche: ritaglio

Media ponderata
320m³ CH₄/t SV
Intervallo
291–382m³ CH₄/t SV
Record
5studi
Pubblicazioni
3fonti
Temperature
35 °Cdel test

Metano nel biogas

Alto contenuto di metano · ≈ 6,7 kWh/m³ di biogas

misurata media di 2 studi BMP, intervallo 67,2–67,9 %; in un test in batch la quota di CH₄ tende a essere più alta che in un impianto.

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: moderato (33 m³ CH₄/t); rischio di processo: acidificazione. Costi di gestione: fibre, strato galleggiante.

Perché? Fattori della valutazione

Potenziale per tonnellata +1

  • +1potenziale 33 m³ CH₄/t di sostanza fresca (BMP 320 × SS 11,4 % × SV 91,2 %)

Stabilità del processo −1

  • −1acidificazione: rapida degradazione / pH acido, rischio di accumulo di AGV, richiede tamponamento

Gestione e costi −0,5

  • −0,5fibre, strato galleggiante — triturazione e miscelazione intensa

Punteggio totale: −0,5 · 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 5 studi

Media ponderata Singoli record

Curve BMP: Cabbage outer leaves and stemsProduzione cumulata di metano nel tempo per 5 record e la media ponderata di 320 m³ CH₄/t SV. 5 delle curve sono curve del modello (cinetica del primo ordine).0100200300400500051015202530tempo [d]m³ CH₄/t SVZubr (1986) · 1: 343 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Zubr (1986) · 2: 382 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Gunaseelan (2004) · 1: 291 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Gunaseelan (2004) · 2: 309 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Czubaszek et al. (2022): 298 m³ CH₄/t SV (curva del modello)media320

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 (320); 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		CH₄ nel biogas
% vol., misurato		TemperaturaCampioneCurva
Zubr (1986) · 1 DOI34367,2 %35 °C · mesofiloWhite cabbage · pretrattamento: Silage: Air tight glass jars , fermented 30-40 days at 20 oC.punto finale (curva del modello)
Zubr (1986) · 2 DOI38267,9 %35 °C · mesofiloWhite cabbagepunto finale (curva del modello)
Gunaseelan (2004) · 1 DOI291—35 °C · mesofiloCabbage stempunto finale (curva del modello)
Gunaseelan (2004) · 2 DOI309—35 °C · mesofiloCabbage Leavespunto finale (curva del modello)
Czubaszek et al. (2022) DOI298——Cabbage leavespunto finale (curva del modello)
Media ponderata32067,6 %media aritmetica 325, SD 38

Composizione tipica

Sostanza secca (SS)
11,4% (intervallo 11,4–11,4)
Solidi volatili (SV)
91,2 % SS (intervallo 78–91,8)
Rapporto C/N
16

Mediana e intervallo delle determinazioni riportate nelle pubblicazioni alla base dei record BMP di questo substrato (lette da: CROPGEN D4, MY-D); sostanza secca: 1 determinazione, solidi volatili: 3 determinazioni. SS da una sola determinazione: valore indicativo.

Fonti: Zubr (1986); Gunaseelan (2004).

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

  • facilmente degradabile
  • acido
  • diluisce l’alimentazione (bassa SS)
  • stagionale
  • composizione variabile
  • fibroso
  • classificazione redazionale

Bassa affidabilità: la descrizione si basa su caratteristiche generali del gruppo di substrati, non su studi di questo materiale. Va considerata un’indicazione da verificare.

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

Dosaggio

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. Improvement of fruit and vegetable waste anaerobic digestion performance and stability with co-substrates addition
  2. Methanogenic fermentation of fresh and ensiled plant materials
  3. Biochemical methane potential of fruits and vegetable solid waste feedstocks
  4. Methane Production Potential from Apple Pomace, Cabbage Leaves, Pumpkin Residue and Walnut Husks
  5. Effects of size and thermophilic pre-hydrolysis of banana peel during anaerobic digestion, and biomethanation potential of key tropical fruit wastes
  6. Effect of particle size on biogas generation from biomass residues

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

Che cosa mostra la raccolta

La raccolta comprende 5 record del potenziale metanigeno (BMP) per il substrato “Cabbage outer leaves and stems” tratti da 3 pubblicazioni relativi al periodo 1986–2022. I risultati vanno da 291 a 382 m³ CH₄/t SV e la media ponderata è 320 m³ CH₄/t SV (media aritmetica 325, deviazione standard 38).

I test sono stati condotti a 35 °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 5 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 = 0,245 d−1 (mediana delle costanti di velocità k riportate nelle fonti e/o adattate alle curve medie misurate).

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. Zubr, J. (1986). Methanogenic fermentation of fresh and ensiled plant materials. Biomass 11(3), 159–171. DOI: 10.1016/0144-4565(86)90064-8 DOI
  2. Gunaseelan, V. (2004). Biochemical methane potential of fruits and vegetable solid waste feedstocks. Biomass and Bioenergy 26(4), 389–399. DOI: 10.1016/j.biombioe.2003.08.006 DOI
  3. Czubaszek, R.; Wysocka-Czubaszek, A.; Tyborowski, R. (2022). Methane Production Potential from Apple Pomace, Cabbage Leaves, Pumpkin Residue and Walnut Husks. Applied Sciences 12(12), 6128. DOI: 10.3390/app12126128 DOI

Tutte le fonti del sito: bibliografia.

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