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Test BMPRifiuti urbani e verdi, carta e tessili

Grass clippings — BMP: 13 studi, media ponderata 272 m³ CH₄/t SV

Grass clippings: 13 record di dati BMP tratti da 7 pubblicazioni, media ponderata 272 m³ CH₄/t SV, intervallo 199–340.

valutazione: neutraCH₄ ≈ 52 % (stima)

Pubblicato Aggiornato 2 min di letturaRedazione FeedstockData

Illustrazione: FeedstockData (IA, Google Gemini)

Media ponderata
272m³ CH₄/t SV
Intervallo
199–340m³ CH₄/t SV
Record
13studi
Pubblicazioni
7fonti
Temperature
35 °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 0,7 % 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 (51 m³ CH₄/t); rischio di processo: proteine / azoto. Costi di gestione: fibre, strato galleggiante.

Perché? Fattori della valutazione

Potenziale per tonnellata +2

  • +2potenziale 51 m³ CH₄/t di sostanza fresca (BMP 272 × SS 21,5 % × SV 88,1 %)

Stabilità del processo −1

  • −1proteine / azoto: rischio di inibizione da ammoniaca per quote più elevate

Gestione e costi −0,5

  • −0,5fibre, strato galleggiante — triturazione e miscelazione intensa

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: media · esclusi i prezzi di mercato

Aggiungi al calcolatore di codigestione Dati CSV

Curve BMP da 13 studi

Media ponderata Singoli record

Curve BMP: Grass clippingsProduzione cumulata di metano nel tempo per 13 record e la media ponderata di 272 m³ CH₄/t SV. 13 delle curve sono curve del modello (cinetica del primo ordine).01002003004000510152025303540tempo [d]m³ CH₄/t SVLehtomaki (2006): 300 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Chynoweth et al. (1993) · 1: 247 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Chynoweth et al. (1993) · 2: 332 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Nallathambi Gunaseelan (1997): 209 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Kouas et al. (2017): 243 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Nitsche et al. (2017) · 1: 221 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Nitsche et al. (2017) · 2: 292 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Antonopoulou et al. (2020): 340 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Prabhudessai et al. (2013) · 1: 199 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Prabhudessai et al. (2013) · 2: 250 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Prabhudessai et al. (2013) · 3: 256 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Prabhudessai et al. (2013) · 4: 284 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Prabhudessai et al. (2013) · 5: 332 m³ CH₄/t SV (curva del modello)media272

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 (272); 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.

  • Mostra i restanti record nella legenda (1)

Record e fonti

Scarica il CSV
FonteBMP
m³ CH₄/t SV		TemperaturaCampioneCurva
Lehtomaki (2006)30035 °C · mesofiloLawnpunto finale (curva del modello)
Chynoweth et al. (1993) · 1 DOI24735 °C · mesofiloTurf grasspunto finale (curva del modello)
Chynoweth et al. (1993) · 2 DOI33235 °C · mesofiloTurf grasspunto finale (curva del modello)
Nallathambi Gunaseelan (1997) DOI20935 °C · mesofilo—punto finale (curva del modello)
Kouas et al. (2017) DOI24335 °C · mesofilograss cuttingspunto finale (curva del modello)
Nitsche et al. (2017) · 1 DOI221—Silage from urban roadside vergespunto finale (curva del modello)
Nitsche et al. (2017) · 2 DOI292—Silage from sports fields grass cuttingspunto finale (curva del modello)
Antonopoulou et al. (2020) DOI34035 °C · mesofiloUntreated GL (grass lawn waste)punto finale (curva del modello)
Prabhudessai et al. (2013) · 1 DOI199—Grass from lawn cuttingspunto finale (curva del modello)
Prabhudessai et al. (2013) · 2 DOI250—Grass from lawn cuttingspunto finale (curva del modello)
Prabhudessai et al. (2013) · 3 DOI256—Grass from lawn cuttingspunto finale (curva del modello)
Prabhudessai et al. (2013) · 4 DOI284—Grass from lawn cuttingspunto finale (curva del modello)
Prabhudessai et al. (2013) · 5 DOI332—Grass from lawn cuttingspunto finale (curva del modello)
Media ponderata272media aritmetica 270, SD 48

Composizione tipica

Sostanza secca (SS)
21,5% (intervallo 21,5–21,5)
Solidi volatili (SV)
88,1 % SS (intervallo 88,1–88,1)
Azoto
0,7 % SS
Rapporto C/N
71

Mediana e intervallo delle determinazioni riportate nelle pubblicazioni alla base dei record BMP di questo substrato (lette da: CROPGEN D4, MY-D); sostanza secca: 1 determinazione, solidi volatili: 1 determinazione. SS da una sola determinazione: valore indicativo.

Fonti: Lehtomaki (2006); Nallathambi Gunaseelan (1997).

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

  • stagionale
  • ricco di proteine
  • fibroso
  • 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. Herrmann et al. (2011). Effects of ensiling, silage additives and storage period on methane formation of biogas crops. Bioresour. Technol.

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

Che cosa mostra la raccolta

La raccolta comprende 13 record del potenziale metanigeno (BMP) per il substrato “Grass clippings” tratti da 7 pubblicazioni relativi al periodo 1993–2020. I risultati vanno da 199 a 340 m³ CH₄/t SV e la media ponderata è 272 m³ CH₄/t SV (media aritmetica 270, deviazione standard 48).

I test sono stati condotti a 35 °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 13 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 = 0,110 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. Lehtomaki, A. Viinikainen, T.A. Rintala, J.A (2006). Screening boreal energy crops and crop residues for methane biofuel production. Submitted to Biomass and Bioenergy.
  2. Chynoweth, D.; Turick, C.; Owens, J.; Jerger, D.; Peck, M. (1993). Biochemical methane potential of biomass and waste feedstocks. Biomass and Bioenergy 5(1), 95–111. DOI: 10.1016/0961-9534(93)90010-2 DOI
  3. Nallathambi Gunaseelan, V. (1997). Anaerobic digestion of biomass for methane production: A review. Biomass and Bioenergy 13(1-2), 83–114. DOI: 10.1016/s0961-9534(97)00020-2 DOI
  4. 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
  5. Nitsche, M.; Hensgen, F.; Wachendorf, M. (2017). Using Grass Cuttings from Sports Fields for Anaerobic Digestion and Combustion. Energies 10(3), 388. DOI: 10.3390/en10030388 DOI
  6. Antonopoulou, G.; Vayenas, D.; Lyberatos, G. (2020). Biogas Production from Physicochemically Pretreated Grass Lawn Waste: Comparison of Different Process Schemes. Molecules 25(2), 296. DOI: 10.3390/molecules25020296 DOI
  7. Prabhudessai, V.; Ganguly, A.; Mutnuri, S. (2013). Biochemical Methane Potential of Agro Wastes. Journal of Energy 2013, 1–7. DOI: 10.1155/2013/350731 DOI

Tutte le fonti del sito: bibliografia.

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