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Test BMPFrutta, verdura e relativi residui

Citrus peels — BMP: 12 studi, media ponderata 313 m³ CH₄/t SV

Citrus peels: 12 record di dati BMP tratti da 6 pubblicazioni, media ponderata 313 m³ CH₄/t SV, intervallo 48–696.

valutazione: neutraCH₄ ≈ 52 % (stima)

Pubblicato Aggiornato 2 min di letturaRedazione FeedstockData

Foto SayCheeeeeese / Wikimedia Commons, licenza CC0 1.0, file di origine; modifiche: ritaglio

Media ponderata
313m³ CH₄/t SV
Intervallo
48–696m³ CH₄/t SV
Record
12studi
Pubblicazioni
6fonti
Temperature
35 °C, 38 °Cdel test

Metano nel biogas

Basso contenuto 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 (proteine dall’azoto totale (N 0,8 % SS × 6,25)) 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: alto (64 m³ CH₄/t); rischio di processo: inibitori, acidificazione. Nessun requisito aggiuntivo di gestione.

Perché? Fattori della valutazione

Potenziale per tonnellata +2

  • +2potenziale 64 m³ CH₄/t di sostanza fresca (BMP 313 × SS 21,1 % × SV 96,8 %)

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: alta · esclusi i prezzi di mercato

Aggiungi al calcolatore di codigestione Dati CSV

Curve BMP da 12 studi

Media ponderata Singoli record

Curve BMP: Citrus peelsProduzione cumulata di metano nel tempo per 12 record e la media ponderata di 313 m³ CH₄/t SV. 12 delle curve sono curve del modello (cinetica del primo ordine).0200400600800051015202530tempo [d]m³ CH₄/t SVCalabrò et al. (2020) · 1: 415 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Calabrò et al. (2020) · 2: 647 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Calabrò et al. (2020) · 3: 688 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Calabrò et al. (2020) · 4: 696 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Dubrovskis i Plume (2022): 487 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Fagbohungbe et al. (2016): 154 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Wikandari et al. (2015) · 1: 61 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Wikandari et al. (2015) · 2: 131 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Gunaseelan (2004) · 1: 455 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Gunaseelan (2004) · 2: 486 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Sanjaya et al. (2016) · 1: 48 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Sanjaya et al. (2016) · 2: 72 m³ CH₄/t SV (curva del modello)media313

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 (313); 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
Calabrò et al. (2020) · 1 DOI41535 °C · mesofiloorange peel waste - rawpunto finale (curva del modello)
Calabrò et al. (2020) · 2 DOI64735 °C · mesofiloorange peel waste - dry ensilingpunto finale (curva del modello)
Calabrò et al. (2020) · 3 DOI68835 °C · mesofiloorange peel waste - naturaly ensilagedpunto finale (curva del modello)
Calabrò et al. (2020) · 4 DOI69635 °C · mesofiloorange peel waste - wet ensilingpunto finale (curva del modello)
Dubrovskis i Plume (2022) DOI48738 °C · mesofiloOrange mandarin peelpunto finale (curva del modello)
Fagbohungbe et al. (2016) DOI15435 °C · mesofiloCitrus peelpunto finale (curva del modello)
Wikandari et al. (2015) · 1 DOI61—Untreated orange peel, choppedpunto finale (curva del modello)
Wikandari et al. (2015) · 2 DOI131—Untreated orange peel, homogenizedpunto finale (curva del modello)
Gunaseelan (2004) · 1 DOI45535 °C · mesofilocitrus sinesis peelspunto finale (curva del modello)
Gunaseelan (2004) · 2 DOI48635 °C · mesofiloMandarin peelspunto finale (curva del modello)
Sanjaya et al. (2016) · 1 DOI4835 °C · mesofiloRooten orange peelpunto finale (curva del modello)
Sanjaya et al. (2016) · 2 DOI7235 °C · mesofiloFresh ripe orange peelpunto finale (curva del modello)
Media ponderata313media aritmetica 362, SD 254

Composizione tipica

Sostanza secca (SS)
21,1% (intervallo 14,2–26,2)
Solidi volatili (SV)
96,8 % SS (intervallo 94,7–97,3)
Azoto
0,8 % SS
Rapporto C/N
52,1

Mediana e intervallo delle determinazioni riportate nelle pubblicazioni alla base dei record BMP di questo substrato (lette da: MY-D); sostanza secca: 4 determinazioni, solidi volatili: 4 determinazioni. Il rapporto C/N è stato calcolato come rapporto tra il contenuto di C e di N (% SS) dalla stessa fonte.

Fonti: Calabrò et al. (2020); Fagbohungbe et al. (2016); 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
  • composizione variabile
  • 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. Optimization of orange peel waste ensiling for sustainable anaerobic digestion
  4. Anaerobic fermentation of kitchen waste
  5. Impact of biochar on the anaerobic digestion of citrus peel waste
  6. Improvement of Biogas Production from Orange Peel Waste by Leaching of Limonene
  7. Biochemical methane potential of fruits and vegetable solid waste feedstocks
  8. Mesophilic batch anaerobic digestion from fruit fragments

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

Che cosa mostra la raccolta

La raccolta comprende 12 record del potenziale metanigeno (BMP) per il substrato “Citrus peels” tratti da 6 pubblicazioni relativi al periodo 2004–2022. I risultati vanno da 48 a 696 m³ CH₄/t SV e la media ponderata è 313 m³ CH₄/t SV (media aritmetica 362, deviazione standard 254).

I test sono stati condotti a 35, 38 °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 12 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. Calabrò, P.S.; Fazzino, F.; Sidari, R.; Zema, D.A. (2020). Optimization of orange peel waste ensiling for sustainable anaerobic digestion. Renewable Energy 154, 849–862. DOI: 10.1016/j.renene.2020.03.047 DOI
  2. Dubrovskis, V.; Plume, I. (2022). Anaerobic fermentation of kitchen waste. Engineering for Rural Development 21. DOI: 10.22616/erdev.2022.21.tf020 DOI
  3. Fagbohungbe, M.O.; Herbert, B.M.; Hurst, L.; Li, H.; Usmani, S.Q.; Semple, K.T. (2016). Impact of biochar on the anaerobic digestion of citrus peel waste. Bioresource Technology 216, 142–149. DOI: 10.1016/j.biortech.2016.04.106 DOI
  4. Wikandari, R.; Nguyen, H.; Millati, R.; Niklasson, C.; Taherzadeh, M.J. (2015). Improvement of Biogas Production from Orange Peel Waste by Leaching of Limonene. BioMed Research International 2015, 1–6. DOI: 10.1155/2015/494182 DOI
  5. 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
  6. 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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