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Test BMPSottoprodotti dell’industria agroalimentare

Grape stalks — BMP: 3 studi, media ponderata 137 m³ CH₄/t SV

Grape stalks: 3 record di dati BMP tratti da 3 pubblicazioni, media ponderata 137 m³ CH₄/t SV, intervallo 98–180.

CH₄ ≈ 53 % (stima)

Pubblicato Aggiornato 2 min di letturaRedazione FeedstockData

Foto Mingo Hagen / Wikimedia Commons, licenza CC BY 2.0, file di origine; modifiche: ritaglio

Media ponderata
137m³ CH₄/t SV
Intervallo
98–180m³ CH₄/t SV
Record
3studi
Pubblicazioni
3fonti
Temperature
35 °C, 40 °C, 55 °Cdel test

Metano nel biogas

Contenuto medio di metano · ≈ 5,3 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 2 % 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 3 studi

Media ponderata Singoli record

Curve BMP: Grape stalksProduzione cumulata di metano nel tempo per 3 record e la media ponderata di 137 m³ CH₄/t SV. 3 delle curve sono curve del modello (cinetica del primo ordine).0501001502000510152025303540tempo [d]m³ CH₄/t SVDa Ros et al. (2016): 133 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Dinuccio et al. (2010): 98 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Gunaseelan (2004): 180 m³ CH₄/t SV (curva del modello)media137

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 (137); 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
Da Ros et al. (2016) DOI13355 °C · termofilograpepunto finale (curva del modello)
Dinuccio et al. (2010) DOI9840 °C · mesofiloGrape stalkspunto finale (curva del modello)
Gunaseelan (2004) DOI18035 °C · mesofilopeduncle (stalk of gRape bunch)punto finale (curva del modello)
Media ponderata137media aritmetica 137, SD 41

Composizione tipica

Solidi volatili (SV)
90,4 % SS (intervallo 88,9–91,9)
Azoto
2 % SS

Mediana e intervallo delle determinazioni riportate nelle pubblicazioni alla base dei record BMP di questo substrato (lette da: MY-D); sostanza secca: 0 determinazioni, solidi volatili: 2 determinazioni. Nelle fonti manca la SS: il calcolatore dovrà richiedere un valore.

Fonti: Dinuccio et al. (2010); Gunaseelan (2004).

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
  • povero di azoto
  • ricco di carbonio
  • alta sostanza secca
  • contiene inibitori
  • 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.

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 (2010). Biogas production: current state and perspectives. Appl. Microbiol. Biotechnol.
  3. Rajagopal, Masse, Singh (2013). A critical review on inhibition of anaerobic digestion process by excess ammonia. Bioresour. Technol.
  4. Hendriks, Zeeman (2009). Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresour. Technol.
  5. 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 “Grape stalks” tratti da 3 pubblicazioni relativi al periodo 2004–2016. I risultati vanno da 98 a 180 m³ CH₄/t SV e la media ponderata è 137 m³ CH₄/t SV (media aritmetica 137, deviazione standard 41).

I test sono stati condotti a 35, 40, 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 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. Da Ros, C.; Cavinato, C.; Bolzonella, D.; Pavan, P. (2016). Renewable energy from thermophilic anaerobic digestion of winery residue: Preliminary evidence from batch and continuous lab-scale trials. Biomass and Bioenergy 91, 150–159. DOI: 10.1016/j.biombioe.2016.05.017 DOI
  2. Dinuccio, E.; Balsari, P.; Gioelli, F.; Menardo, S. (2010). Evaluation of the biogas productivity potential of some Italian agro-industrial biomasses. Bioresource Technology 101(10), 3780–3783. DOI: 10.1016/j.biortech.2009.12.113 DOI
  3. 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

Tutte le fonti del sito: bibliografia.

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