Chi siamoContatti

Test BMPColture energetiche e piante intere (WCS)

Napier grass — BMP: 35 studi, media ponderata 253 m³ CH₄/t SV

Napier grass: 35 record di dati BMP tratti da 6 pubblicazioni, media ponderata 253 m³ CH₄/t SV, intervallo 98–372.

valutazione: buonaCH₄ ≈ 54 % (stima)

Pubblicato Aggiornato 2 min di letturaRedazione FeedstockData

Foto Salil Kumar Mukherjee / Wikimedia Commons, licenza CC BY-SA 4.0, file di origine; modifiche: ritaglio

Media ponderata
253m³ CH₄/t SV
Intervallo
98–372m³ CH₄/t SV
Record
35studi
Pubblicazioni
6fonti
Temperature
35 °C, 37 °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 2,1 % 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

buona — valutazione redazionale per gli impianti di biogasStabile, di solito accettato senza tariffa

Potenziale per tonnellata di sostanza fresca: alto (83 m³ CH₄/t); nessuna minaccia particolare per la stabilità. Costi di gestione: fibre, strato galleggiante.

Perché? Fattori della valutazione

Potenziale per tonnellata +2

  • +2potenziale 83 m³ CH₄/t di sostanza fresca (BMP 253 × SS 37,8 % × SV 87,2 %)

Stabilità del processo 0

  • 0nessun fattore

Gestione e costi −0,5

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

Punteggio totale: 1,5 · 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: alta · esclusi i prezzi di mercato

Aggiungi al calcolatore di codigestione Dati CSV

Curve BMP da 35 studi

Media ponderata Singoli record

Curve BMP: Napier grassProduzione cumulata di metano nel tempo per 35 record e la media ponderata di 253 m³ CH₄/t SV. 35 delle curve sono curve del modello (cinetica del primo ordine).01002003004000510152025303540tempo [d]m³ CH₄/t SVTong et al. (1990): 288 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Chynoweth et al. (1993) · 1: 191 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Chynoweth et al. (1993) · 2: 221 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Chynoweth et al. (1993) · 3: 231 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Chynoweth et al. (1993) · 4: 238 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Chynoweth et al. (1993) · 5: 247 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Chynoweth et al. (1993) · 6: 248 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Chynoweth et al. (1993) · 7: 249 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Chynoweth et al. (1993) · 8: 251 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Chynoweth et al. (1993) · 9: 255 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Chynoweth et al. (1993) · 10: 257 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Chynoweth et al. (1993) · 11: 258 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Chynoweth et al. (1993) · 12: 260 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Chynoweth et al. (1993) · 13: 264 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Chynoweth et al. (1993) · 14: 274 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Chynoweth et al. (1993) · 15: 291 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Chynoweth et al. (1993) · 16: 294 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Chynoweth et al. (1993) · 17: 310 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Dahunsi (2019) · 1: 200 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Dahunsi (2019) · 2: 202 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Gunaseelan (2004) · 1: 342 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Gunaseelan (2004) · 2: 372 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Kouas et al. (2017): 255 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Surendra i Khanal (2015) · 1: 98 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Surendra i Khanal (2015) · 2: 103 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Surendra i Khanal (2015) · 3: 112 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Surendra i Khanal (2015) · 4: 121 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Surendra i Khanal (2015) · 5: 123 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Surendra i Khanal (2015) · 6: 150 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Surendra i Khanal (2015) · 7: 181 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Surendra i Khanal (2015) · 8: 189 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Surendra i Khanal (2015) · 9: 203 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Surendra i Khanal (2015) · 10: 217 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Surendra i Khanal (2015) · 11: 218 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Surendra i Khanal (2015) · 12: 236 m³ CH₄/t SV (curva del modello)media253

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 (253); 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 (23)

Record e fonti

Scarica il CSV
FonteBMP
m³ CH₄/t SV		TemperaturaCampioneCurva
Tong et al. (1990) DOI28835 °C · mesofiloNapier grass · pretrattamento: air driedpunto finale (curva del modello)
Chynoweth et al. (1993) · 1 DOI19135 °C · mesofiloNapier grasspunto finale (curva del modello)
Chynoweth et al. (1993) · 2 DOI22135 °C · mesofiloNapier grasspunto finale (curva del modello)
Chynoweth et al. (1993) · 3 DOI23135 °C · mesofiloNapier grass · pretrattamento: Dried to 20% moisture R9punto finale (curva del modello)
Chynoweth et al. (1993) · 4 DOI23835 °C · mesofiloNapier grasspunto finale (curva del modello)
Chynoweth et al. (1993) · 5 DOI24735 °C · mesofiloNapier grass · pretrattamento: Dried to 20% moisture R5punto finale (curva del modello)
Chynoweth et al. (1993) · 6 DOI24835 °C · mesofiloNapier grasspunto finale (curva del modello)
Chynoweth et al. (1993) · 7 DOI24935 °C · mesofiloNapier grasspunto finale (curva del modello)
Chynoweth et al. (1993) · 8 DOI25135 °C · mesofiloNapier grass · pretrattamento: Dried 40% moisture -R8punto finale (curva del modello)
Chynoweth et al. (1993) · 9 DOI25535 °C · mesofiloNapier grass · pretrattamento: Dried 40% moisture -R3punto finale (curva del modello)
Chynoweth et al. (1993) · 10 DOI25735 °C · mesofiloNapier grasspunto finale (curva del modello)
Chynoweth et al. (1993) · 11 DOI25835 °C · mesofiloNapier grasspunto finale (curva del modello)
Chynoweth et al. (1993) · 12 DOI26035 °C · mesofiloNapier grasspunto finale (curva del modello)
Chynoweth et al. (1993) · 13 DOI26435 °C · mesofiloNapier grass · pretrattamento: Ensiledpunto finale (curva del modello)
Chynoweth et al. (1993) · 14 DOI27435 °C · mesofiloNapier grasspunto finale (curva del modello)
Chynoweth et al. (1993) · 15 DOI29135 °C · mesofiloNapier grasspunto finale (curva del modello)
Chynoweth et al. (1993) · 16 DOI29435 °C · mesofiloNapier grasspunto finale (curva del modello)
Chynoweth et al. (1993) · 17 DOI31035 °C · mesofiloNapier grass · pretrattamento: Ensiledpunto finale (curva del modello)
Dahunsi (2019) · 1 DOI20037 °C · mesofilograss silage Pennisetum puroureumpunto finale (curva del modello)
Dahunsi (2019) · 2 DOI20237 °C · mesofilograss silage Pennisetum puroureumpunto finale (curva del modello)
Gunaseelan (2004) · 1 DOI34235 °C · mesofiloNapierGrass Sheathpunto finale (curva del modello)
Gunaseelan (2004) · 2 DOI37235 °C · mesofiloNapierGrass Laminapunto finale (curva del modello)
Kouas et al. (2017) DOI25535 °C · mesofilonapier grasspunto finale (curva del modello)
Surendra i Khanal (2015) · 1 DOI9837 °C · mesofiloNapier Grass growth stage 8punto finale (curva del modello)
Surendra i Khanal (2015) · 2 DOI10337 °C · mesofiloNapier Grass growth stage 8punto finale (curva del modello)
Surendra i Khanal (2015) · 3 DOI11237 °C · mesofiloNapier Grass growth stage 8punto finale (curva del modello)
Surendra i Khanal (2015) · 4 DOI12137 °C · mesofiloNapier Grass growth stage 6punto finale (curva del modello)
Surendra i Khanal (2015) · 5 DOI12337 °C · mesofiloNapier Grass growth stage 6punto finale (curva del modello)
Surendra i Khanal (2015) · 6 DOI15037 °C · mesofiloNapier Grass growth stage 6punto finale (curva del modello)
Surendra i Khanal (2015) · 7 DOI18137 °C · mesofiloNapier Grass growth stage 4punto finale (curva del modello)
Surendra i Khanal (2015) · 8 DOI18937 °C · mesofiloNapier Grass growth stage 4punto finale (curva del modello)
Surendra i Khanal (2015) · 9 DOI20337 °C · mesofiloNapier Grass growth stage 2punto finale (curva del modello)
Surendra i Khanal (2015) · 10 DOI21737 °C · mesofiloNapier Grass growth stage 4punto finale (curva del modello)
Surendra i Khanal (2015) · 11 DOI21837 °C · mesofiloNapier Grass growth stage 2punto finale (curva del modello)
Surendra i Khanal (2015) · 12 DOI23637 °C · mesofiloNapier Grass growth stage 2punto finale (curva del modello)
Media ponderata253media aritmetica 227, SD 65

Composizione tipica

Sostanza secca (SS)
37,8% (intervallo 16,1–81,5)
Solidi volatili (SV)
87,2 % SS (intervallo 80,2–94,9)
Azoto
2,1 % SS
Rapporto C/N
16,4

Mediana e intervallo delle determinazioni riportate nelle pubblicazioni alla base dei record BMP di questo substrato (lette da: CROPGEN D4, MY-D); sostanza secca: 8 determinazioni, solidi volatili: 9 determinazioni. Il rapporto C/N è stato calcolato come rapporto tra il contenuto di C e di N (% SS) dalla stessa fonte. L’intervallo di SS comprende sia campioni freschi sia campioni parzialmente essiccati o essiccati prima del test: per il materiale fresco vale la parte inferiore dell’intervallo, meglio ancora una misurazione propria.

Fonti: Tong et al. (1990); Dahunsi (2019); Gunaseelan (2004); Surendra et al. (2015).

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
  • fibroso
  • classificazione redazionale

Codigestione — con che cosa abbinarlo, a che cosa prestare attenzione

Dosaggio

Fonti dei dati di processo

  1. Surendra, K.; Khanal, S.K. (2015) Effects of crop maturity and size reduction on digestibility and methane yield of dedicated energy crop. Bioresource Technology 178, 187–193
  2. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  3. Tong, X.; Smith, L.H.; McCarty, P.L. (1990) Methane fermentation of selected lignocellulosic materials. Biomass 21(4), 239–255
  4. 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
  5. Dahunsi, S. (2019) Mechanical pretreatment of lignocelluloses for enhanced biogas production: Methane yield prediction from biomass structural components. Bioresource Technology 280, 18–26
  6. Gunaseelan, V. (2004) Biochemical methane potential of fruits and vegetable solid waste feedstocks. Biomass and Bioenergy 26(4), 389–399
  7. Hendriks, A.T.W.M.; Zeeman, G. (2009) Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology
  8. 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

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

Che cosa mostra la raccolta

La raccolta comprende 35 record del potenziale metanigeno (BMP) per il substrato “Napier grass” tratti da 6 pubblicazioni relativi al periodo 1990–2019. I risultati vanno da 98 a 372 m³ CH₄/t SV e la media ponderata è 253 m³ CH₄/t SV (media aritmetica 227, deviazione standard 65).

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 35 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 = 0,085 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

Risultati dopo pretrattamento (4) — esclusi dalla media
FonteBMP
m³ CH₄/t SV		PretrattamentoCampione
Dahunsi (2019)312physicalgrass silage Pennisetum puroureum
Dahunsi (2019)320physicalgrass silage Pennisetum puroureum
Dahunsi (2019)387physicalgrass silage Pennisetum puroureum
Dahunsi (2019)366physicalgrass silage Pennisetum puroureum

Bibliografia

  1. Tong, X.; Smith, L.H.; McCarty, P.L. (1990). Methane fermentation of selected lignocellulosic materials. Biomass 21(4), 239–255. DOI: 10.1016/0144-4565(90)90075-u DOI
  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. Dahunsi, S. (2019). Mechanical pretreatment of lignocelluloses for enhanced biogas production: Methane yield prediction from biomass structural components. Bioresource Technology 280, 18–26. DOI: 10.1016/j.biortech.2019.02.006 DOI
  4. 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
  5. 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
  6. Surendra, K.; Khanal, S.K. (2015). Effects of crop maturity and size reduction on digestibility and methane yield of dedicated energy crop. Bioresource Technology 178, 187–193. DOI: 10.1016/j.biortech.2014.09.055 DOI

Tutte le fonti del sito: bibliografia.

Altri substrati del gruppo “Colture energetiche e piante intere (WCS)”