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Test BMPSottoprodotti dell’industria agroalimentare

Cassava processing wastewater — BMP: 2 studi, media ponderata 494 m³ CH₄/t SV

Cassava processing wastewater: 2 record di dati BMP tratti da 2 pubblicazioni, media ponderata 494 m³ CH₄/t SV, intervallo 368–620.

valutazione: negativaCH₄ ≈ 52 % (stima)

Pubblicato Aggiornato 2 min di letturaRedazione FeedstockData

Illustrazione: FeedstockData (IA, Google Gemini)

Media ponderata
494m³ CH₄/t SV
Intervallo
368–620m³ CH₄/t SV
Record
2studi
Pubblicazioni
2fonti
Temperature
35 °Cdel test

Metano nel biogas

Contenuto medio di metano · ≈ 5,2 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)) 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

negativa — valutazione redazionale per gli impianti di biogasPuò compromettere la stabilità del processo: non conviene accettarlo nemmeno con un compenso elevato

Potenziale per tonnellata di sostanza fresca: molto basso (9 m³ CH₄/t); rischio di processo: inibitori, acidificazione. Nessun requisito aggiuntivo di gestione. Basso potenziale combinato con rischio di processo e costi di gestione.

Perché? Fattori della valutazione

Potenziale per tonnellata −1

  • −1potenziale 9 m³ CH₄/t di sostanza fresca (BMP 494 × SS 1,8 % × SV 97,2 %)

Stabilità del processo −1,5

  • −1inibitori: naturali o residui (ad es. limonene, polifenoli, antibiotici, metalli)
  • −0,5acidificazione: rapida degradazione / pH acido, rischio di accumulo di AGV, richiede tamponamento

Gestione e costi 0

  • 0nessun fattore

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

Basso potenziale combinato con rischio di processo e costi di gestione.

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

Aggiungi al calcolatore di codigestione Dati CSV

Curve BMP da 2 studi

Media ponderata Singoli record

Curve BMP: Cassava processing wastewaterProduzione cumulata di metano nel tempo per 2 record e la media ponderata di 494 m³ CH₄/t SV. 2 delle curve sono curve del modello (cinetica del primo ordine).02004006008000510152025303540tempo [d]m³ CH₄/t SVAhou et al. (2021): 368 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Achi et al. (2020): 620 m³ CH₄/t SV (curva del modello)media494

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 (494); 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
Ahou et al. (2021) DOI368—cassava wastewater (CWW)punto finale (curva del modello)
Achi et al. (2020) DOI62035 °C · mesofiloCW-only (cassava wastewater alone, 48 d)punto finale (curva del modello)
Media ponderata494media aritmetica 494, SD 178

Composizione tipica

Sostanza secca (SS)
1,8% (intervallo 1,8–1,8)
Solidi volatili (SV)
97,2 % SS (intervallo 97,2–97,2)

Mediana e intervallo delle determinazioni riportate nelle pubblicazioni alla base dei record BMP di questo substrato (lette da: tabele, tekst lub zbiór danych publikacji); sostanza secca: 1 determinazione, solidi volatili: 1 determinazione. SS da una sola determinazione: valore indicativo.

Fonti: Achi et al. (2020).

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

  • diluisce l’alimentazione (bassa SS)
  • facilmente degradabile
  • acido
  • povero di azoto
  • contiene inibitori
  • classificazione redazionale

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. Achi, Hassanein, Lansing (2020). Enhanced Biogas Production of Cassava Wastewater Using Zeolite and Biochar Additives and Manure Co-Digestion. Energies 13(2), 491
  2. Siller, Winter (1998). Degradation of cyanide in agroindustrial or industrial wastewater in an acidification reactor or in a single-step methane reactor by bacteria enriched from soil and peels of cassava. Appl. Microbiol. Biotechnol.
  3. Ahou et al. (2021). Lab-scale anaerobic digestion of cassava peels: the first step of energy recovery from cassava waste and water hyacinth. Environ. Technol. 42(9)
  4. Glanpracha, Annachhatre (2016). Anaerobic co-digestion of cyanide containing cassava pulp with pig manure. Bioresour. Technol.
  5. Kreuger et al. (2011). Ensiling of crops for biogas production: effects on methane yield and total solids determination. Biotechnol. Biofuels 4, 44

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

Che cosa mostra la raccolta

La raccolta comprende 2 record del potenziale metanigeno (BMP) per il substrato “Cassava processing wastewater” tratti da 2 pubblicazioni relativi al periodo 2020–2021. I risultati vanno da 368 a 620 m³ CH₄/t SV e la media ponderata è 494 m³ CH₄/t SV (media aritmetica 494, deviazione standard 178).

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 2 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. Ahou, Y.S.; Bautista Angeli, J.R.; Awad, S.; Baba-Moussa, L.; Andres, Y. (2021). Lab-scale anaerobic digestion of cassava peels: the first step of energy recovery from cassava waste and water hyacinth. Environmental Technology 42(9), 1438–1451. DOI: 10.1080/09593330.2019.1670266 DOI
  2. Achi, C.G.; Hassanein, A.; Lansing, S. (2020). Enhanced Biogas Production of Cassava Wastewater Using Zeolite and Biochar Additives and Manure Co-Digestion. Energies 13(2), 491. DOI: 10.3390/en13020491 DOI

Tutte le fonti del sito: bibliografia.

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