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Test BMPFrutta, verdura e relativi residui

Citrus fruit (whole, pulp) — BMP: 5 studi, media ponderata 353 m³ CH₄/t SV

Citrus fruit (whole, pulp): 5 record di dati BMP tratti da 4 pubblicazioni, media ponderata 353 m³ CH₄/t SV, intervallo 288–494.

valutazione: neutraCH₄ ≈ 52 % (stima)

Pubblicato Aggiornato 2 min di letturaRedazione FeedstockData

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

Media ponderata
353m³ CH₄/t SV
Intervallo
288–494m³ CH₄/t SV
Record
5studi
Pubblicazioni
4fonti
Temperature
35 °C, 55 °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

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

Potenziale per tonnellata di sostanza fresca: moderato (28 m³ CH₄/t); rischio di processo: inibitori, acidificazione. Nessun requisito aggiuntivo di gestione.

Perché? Fattori della valutazione

Potenziale per tonnellata +1

  • +1potenziale 28 m³ CH₄/t di sostanza fresca (BMP 353 × SS 8,8 % × SV 89 %)

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: −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: Citrus fruit (whole, pulp)Produzione cumulata di metano nel tempo per 5 record e la media ponderata di 353 m³ CH₄/t SV. 5 delle curve sono curve del modello (cinetica del primo ordine).0200400600051015202530tempo [d]m³ CH₄/t SVBuffiere et al. (2006): 297 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Gunaseelan (2004): 494 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Kouas et al. (2017): 320 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Sanjaya et al. (2016) · 1: 288 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Sanjaya et al. (2016) · 2: 312 m³ CH₄/t SV (curva del modello)media353

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 (353); 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
Buffiere et al. (2006) DOI29755 °C · termofiloOrangepunto finale (curva del modello)
Gunaseelan (2004) DOI49435 °C · mesofiloMandarin whole rotten fruitpunto finale (curva del modello)
Kouas et al. (2017) DOI32035 °C · mesofiloorangepunto finale (curva del modello)
Sanjaya et al. (2016) · 1 DOI28835 °C · mesofiloFresh ripe orange pulppunto finale (curva del modello)
Sanjaya et al. (2016) · 2 DOI31235 °C · mesofiloRooten orange pulppunto finale (curva del modello)
Media ponderata353media aritmetica 342, SD 86

Composizione tipica

Sostanza secca (SS)
8,8% (intervallo 7,6–9,9)
Solidi volatili (SV)
89 % SS (intervallo 89–89)

Mediana e intervallo delle determinazioni riportate nelle pubblicazioni alla base dei record BMP di questo substrato (lette da: MY-D); sostanza secca: 2 determinazioni, solidi volatili: 1 determinazione.

Fonti: Gunaseelan (2004); Sanjaya et al. (2016).

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

  • acido
  • contiene inibitori
  • facilmente degradabile
  • stagionale
  • 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. Citrus essential oils and their influence on the anaerobic digestion process: an overview
  2. Inhibition of anaerobic digestion process: A review
  3. Towards new indicators for the prediction of solid waste anaerobic digestion properties
  4. Biochemical methane potential of fruits and vegetable solid waste feedstocks
  5. Robust assessment of both biochemical methane potential and degradation kinetics of solid residues in successive batches
  6. Mesophilic batch anaerobic digestion from fruit fragments
  7. Improvement of Biogas Production from Orange Peel Waste by Leaching of Limonene
  8. Impact of biochar on the anaerobic digestion of citrus peel waste

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 “Citrus fruit (whole, pulp)” tratti da 4 pubblicazioni relativi al periodo 2004–2017. I risultati vanno da 288 a 494 m³ CH₄/t SV e la media ponderata è 353 m³ CH₄/t SV (media aritmetica 342, deviazione standard 86).

I test sono stati condotti a 35, 55 °C (regime: mesofilo, termofilo). 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. Buffiere, P.; Loisel, D.; Bernet, N.; Delgenes, J.P. (2006). Towards new indicators for the prediction of solid waste anaerobic digestion properties. Water Science and Technology 53(8), 233–241. DOI: 10.2166/wst.2006.254 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. 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
  4. Sanjaya, A.P.; Cahyanto, M.N.; Millati, R. (2016). Mesophilic batch anaerobic digestion from fruit fragments. Renewable Energy 98, 135–141. DOI: 10.1016/j.renene.2016.02.059 DOI

Tutte le fonti del sito: bibliografia.

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