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Test BMPPaglie e residui colturali

Cotton stalks — BMP: 2 studi, media ponderata 82 m³ CH₄/t SV

Cotton stalks: 2 record di dati BMP tratti da 2 pubblicazioni, media ponderata 82 m³ CH₄/t SV, intervallo 71–94.

CH₄ ≈ 51 % (stima)

Pubblicato Aggiornato 2 min di letturaRedazione FeedstockData

Foto USDA NRCS Texas / Wikimedia Commons, pubblico dominio, file di origine; modifiche: ritaglio

Media ponderata
82m³ CH₄/t SV
Intervallo
71–94m³ CH₄/t SV
Record
2studi
Pubblicazioni
2fonti
Temperature
37 °Cdel test

Metano nel biogas

Basso contenuto di metano · ≈ 5,1 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 0,5 % 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

non valutato — valutazione redazionale per gli impianti di biogas

Non valutato: nei dati mancano sostanza secca o solidi volatili. Calcoliamo la valutazione quando sono note la sostanza secca e i solidi volatili del materiale.

Valutazione redazionale secondo la metodologia

Aggiungi al calcolatore di codigestione Dati CSV

Curve BMP da 2 studi

Media ponderata Singoli record

Curve BMP: Cotton stalksProduzione cumulata di metano nel tempo per 2 record e la media ponderata di 82 m³ CH₄/t SV. 2 delle curve sono curve del modello (cinetica del primo ordine).0255075100051015202530tempo [d]m³ CH₄/t SVÖZBAYRAM i İNCE (2021): 71 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Zhang et al. (2018): 94 m³ CH₄/t SV (curva del modello)media82

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 (82); 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
ÖZBAYRAM i İNCE (2021) DOI7137 °C · mesofilocotton stalkpunto finale (curva del modello)
Zhang et al. (2018) DOI94—Cotton stalk (Gossypium herbaceum)punto finale (curva del modello)
Media ponderata82media aritmetica 82, SD 16

Composizione tipica

Solidi volatili (SV)
96,9 % SS (intervallo 96,9–96,9)
Azoto
0,5 % SS
Rapporto C/N
96,8

Mediana e intervallo delle determinazioni riportate nelle pubblicazioni alla base dei record BMP di questo substrato (lette da: BCBPD); sostanza secca: 0 determinazioni, solidi volatili: 1 determinazione. Il rapporto C/N è stato calcolato come rapporto tra il contenuto di C e di N (% SS) dalla stessa fonte. Nelle fonti manca la SS: il calcolatore dovrà richiedere un valore.

Fonti: Zhang et al. (2018).

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

  • fibroso
  • a lenta degradazione
  • ricco di carbonio
  • povero di azoto
  • stagionale
  • 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.

Dosaggio

Fonti dei dati di processo

  1. ÖZBAYRAM, E.G.; İNCE, O. (2021) Comparative Assessment of Biogas Production Potential of the Most Abundant Agro-residues in Turkey. Deu Muhendislik Fakultesi Fen ve Muhendislik 23(68), 547–555
  2. Zhang, H.; Khalid, H.; Li, W.; He, Y.; Liu, G.; Chen, C. (2018) Employing response surface methodology (RSM) to improve methane production from cotton stalk. Environmental Science and Pollution Research 25(8), 7618–7624
  3. Dahunsi, S. (2019) Mechanical pretreatment of lignocelluloses for enhanced biogas production: Methane yield prediction from biomass structural components. Bioresource Technology 280, 18–26
  4. Hendriks, A.T.W.M.; Zeeman, G. (2009) Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology
  5. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  6. 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 2 record del potenziale metanigeno (BMP) per il substrato “Cotton stalks” tratti da 2 pubblicazioni relativi al periodo 2018–2021. I risultati vanno da 71 a 94 m³ CH₄/t SV e la media ponderata è 82 m³ CH₄/t SV (media aritmetica 82, deviazione standard 16).

I test sono stati condotti a 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 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 = 0,136 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. ÖZBAYRAM, E.G.; İNCE, O. (2021). Comparative Assessment of Biogas Production Potential of the Most Abundant Agro-residues in Turkey. Deu Muhendislik Fakultesi Fen ve Muhendislik 23(68), 547–555. DOI: 10.21205/deufmd.2021236817 DOI
  2. Zhang, H.; Khalid, H.; Li, W.; He, Y.; Liu, G.; Chen, C. (2018). Employing response surface methodology (RSM) to improve methane production from cotton stalk. Environmental Science and Pollution Research 25(8), 7618–7624. DOI: 10.1007/s11356-017-0682-y DOI

Tutte le fonti del sito: bibliografia.

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