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Test BMPGrassi, oli e sottoprodotti di origine animale

Flotation sludge (DAF skimmings) — BMP: 3 studi, media ponderata 600 m³ CH₄/t SV

Flotation sludge (DAF skimmings): 3 record di dati BMP tratti da 2 pubblicazioni, media ponderata 600 m³ CH₄/t SV, intervallo 409–787.

valutazione: neutraCH₄ ≈ 61 % (stima)

Pubblicato Aggiornato 2 min di letturaRedazione FeedstockData

Foto Stefan.p21 (Maciej Preś) / Wikimedia Commons, licenza CC BY-SA 3.0, file di origine; modifiche: ritaglio

Media ponderata
600m³ CH₄/t SV
Intervallo
409–787m³ CH₄/t SV
Record
3studi
Pubblicazioni
2fonti
Temperature
35 °C, 37 °Cdel test

Metano nel biogas

Alto contenuto di metano · ≈ 6,0 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 1,3 % 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

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

Potenziale per tonnellata di sostanza fresca: moderato (41 m³ CH₄/t); rischio di processo: grassi, proteine / azoto, inibitori. Costi di gestione: SOA cat. 2, fibre, strato galleggiante.

Perché? Fattori della valutazione

Potenziale per tonnellata +1

  • +1potenziale 41 m³ CH₄/t di sostanza fresca (BMP 600 × SS 7,8 % × SV 88 %)

Stabilità del processo −2,25

  • −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)
  • −0,25formazione di schiuma: tendenza a produrre schiuma nel digestore

Gestione e costi −2,5

  • −2SOA cat. 2: sterilizzazione sotto pressione prima della digestione (Reg. 1069/2009, 142/2011)
  • −0,5fibre, strato galleggiante — triturazione e miscelazione intensa

Punteggio totale: −3,75 · 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 3 studi

Media ponderata Singoli record

Curve BMP: Flotation sludge (DAF skimmings)Produzione cumulata di metano nel tempo per 3 record e la media ponderata di 600 m³ CH₄/t SV. 3 delle curve sono curve del modello (cinetica del primo ordine).020040060080010000510152025303540tempo [d]m³ CH₄/t SVBrowne et al. (2013): 787 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Kouas et al. (2017) · 1: 409 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Kouas et al. (2017) · 2: 417 m³ CH₄/t SV (curva del modello)media600

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 (600); 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
Browne et al. (2013) DOI78737 °C · mesofilodissolved air flotation waste from cheese processingpunto finale (curva del modello)
Kouas et al. (2017) · 1 DOI40935 °C · mesofiloskimmings of aeroflotationpunto finale (curva del modello)
Kouas et al. (2017) · 2 DOI41735 °C · mesofiloskimmings of aeroflotationpunto finale (curva del modello)
Media ponderata600media aritmetica 538, SD 216

Composizione tipica

Sostanza secca (SS)
7,8% (intervallo 7,8–7,8)
Solidi volatili (SV)
88 % SS (intervallo 88–88)
Azoto
1,3 % SS
Rapporto C/N
50,1

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
  • tendenza a formare schiuma
  • forma uno strato galleggiante
  • SOA cat. 2
  • composizione variabile
  • 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. Creamer et al. (2010). Stable thermophilic anaerobic digestion of dissolved air flotation (DAF) sludge by co-digestion with swine manure. Bioresour. Technol.
  2. Pitk et al. (2013). Co-digestion of sewage sludge and sterilized solid slaughterhouse waste: methane production efficiency and process limitations. Bioresour. Technol.
  3. Angelidaki, Ahring (1993). Thermophilic anaerobic digestion of livestock waste: the effect of ammonia. Appl. Microbiol. Biotechnol.
  4. 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.
  5. Palatsi et al. (2011). Anaerobic digestion of slaughterhouse waste: main process limitations and microbial community interactions. Bioresour. Technol.
  6. Chen, Cheng, Creamer (2008). Inhibition of anaerobic digestion process: A review. Bioresour. Technol.
  7. Rozporządzenie (WE) nr 1069/2009 określające przepisy sanitarne dotyczące produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego (art. 9, 10, 12–14, 24)
  8. Rozporządzenie Komisji (UE) nr 142/2011 wykonujące rozporządzenie (WE) nr 1069/2009 (zał. IV rozdz. III, zał. V rozdz. I i III)
  9. 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 3 record del potenziale metanigeno (BMP) per il substrato “Flotation sludge (DAF skimmings)” tratti da 2 pubblicazioni relativi al periodo 2013–2017. I risultati vanno da 409 a 787 m³ CH₄/t SV e la media ponderata è 600 m³ CH₄/t SV (media aritmetica 538, deviazione standard 216).

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 3 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. 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
  2. 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

Tutte le fonti del sito: bibliografia.

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