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Test BMPFanghi di depurazione e industriali

Dairy wastewater biological sludge — BMP: 2 studi, media ponderata 293 m³ CH₄/t SV

Dairy wastewater biological sludge: 2 record di dati BMP tratti da 2 pubblicazioni, media ponderata 293 m³ CH₄/t SV, intervallo 125–461.

valutazione: negativaCH₄ ≈ 66 % (stima)

Pubblicato Aggiornato 2 min di letturaRedazione FeedstockData

Foto Wehrle Werk AG / Wikimedia Commons, licenza CC BY-SA 4.0, file di origine; modifiche: ritaglio

Media ponderata
293m³ CH₄/t SV
Intervallo
125–461m³ CH₄/t SV
Record
2studi
Pubblicazioni
2fonti
Temperature
35 °C, 37 °Cdel test

Metano nel biogas

Alto contenuto di metano · ≈ 6,6 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 5,6 % SS × 6,25); ricco di grassi (classificazione di processo)) 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: basso (22 m³ CH₄/t); rischio di processo: grassi, proteine / azoto, inibitori. Nessun requisito aggiuntivo di gestione. Basso potenziale combinato con rischio di processo e costi di gestione.

Perché? Fattori della valutazione

Potenziale per tonnellata 0

  • ±0potenziale 22 m³ CH₄/t di sostanza fresca (BMP 293 × SS 9,4 % × SV 81 %)

Stabilità del processo −2

  • −1grassi: rischio di accumulo di acidi grassi a catena lunga (LCFA), flottazione e sovraccarico
  • −0,5proteine / azoto: rischio di inibizione da ammoniaca per quote più elevate
  • −0,5inibitori: naturali o residui (ad es. limonene, polifenoli, antibiotici, metalli)

Gestione e costi 0

  • 0nessun fattore

Punteggio totale: −2 · 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: bassa · esclusi i prezzi di mercato

Aggiungi al calcolatore di codigestione Dati CSV

Curve BMP da 2 studi

Media ponderata Singoli record

Curve BMP: Dairy wastewater biological sludgeProduzione cumulata di metano nel tempo per 2 record e la media ponderata di 293 m³ CH₄/t SV. 2 delle curve sono curve del modello (cinetica del primo ordine).01002003004005000510152025303540tempo [d]m³ CH₄/t SVRico et al. (2014): 125 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Browne et al. (2013): 461 m³ CH₄/t SV (curva del modello)media293

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 (293); 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
Rico et al. (2014) DOI12535 °C · mesofilodewatered biological sludge from dairy factory (DSL1)punto finale (curva del modello)
Browne et al. (2013) DOI46137 °C · mesofilobio treatment sludge from cheese processingpunto finale (curva del modello)
Media ponderata293media aritmetica 293, SD 238

Composizione tipica

Sostanza secca (SS)
9,4% (intervallo 9,4–9,4)
Solidi volatili (SV)
81 % SS (intervallo 81–81)
Azoto
5,6 % SS
Rapporto C/N
7,8

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

Fonti: Browne et al. (2013).

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

  • ricco di grassi
  • ricco di proteine
  • composizione variabile
  • contiene inibitori
  • 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. Hagos et al. (2017). Anaerobic co-digestion process for biogas production: progress, challenges and perspectives. Renew. Sustain. Energy Rev.
  2. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  3. Long et al. (2012). Anaerobic co-digestion of fat, oil, and grease (FOG): A review of gas production and process limitations. Process Saf. Environ. Prot.
  4. Chen, Cheng, Creamer (2008). Inhibition of anaerobic digestion process: A review. Bioresour. Technol.
  5. Appels et al. (2008). Principles and potential of the anaerobic digestion of waste-activated sludge. Prog. Energy Combust. Sci.

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 “Dairy wastewater biological sludge” tratti da 2 pubblicazioni relativi al periodo 2013–2014. I risultati vanno da 125 a 461 m³ CH₄/t SV e la media ponderata è 293 m³ CH₄/t SV (media aritmetica 293, deviazione standard 238).

I test sono stati condotti a 35, 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 = 0,091 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. Rico, C.; Diego, R.; Valcarce, A.; Rico, J.L. (2014). Biogas Production from Various Typical Organic Wastes Generated in the Region of Cantabria (Spain): Methane Yields and Co-Digestion Tests. Smart Grid and Renewable Energy 05(06), 128–136. DOI: 10.4236/sgre.2014.56012 DOI
  2. Browne, J.D.; Allen, E.; Murphy, J.D. (2013). Evaluation of the biomethane potential from multiple waste streams for a proposed community scale anaerobic digester. Environmental Technology 34(13-14), 2027–2038. DOI: 10.1080/09593330.2013.812669 DOI

Tutte le fonti del sito: bibliografia.

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