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Test BMPRifiuti urbani e verdi, carta e tessili

Organic fraction of municipal solid waste — BMP: 13 studi, media ponderata 187 m³ CH₄/t SV

Organic fraction of municipal solid waste: 13 record di dati BMP tratti da 6 pubblicazioni, media ponderata 187 m³ CH₄/t SV, intervallo 51–493.

valutazione: neutraCH₄ ≈ 58 % (stima)

Pubblicato Aggiornato 2 min di letturaRedazione FeedstockData

Illustrazione: FeedstockData (IA, Google Gemini)

Media ponderata
187m³ CH₄/t SV
Intervallo
51–493m³ CH₄/t SV
Record
13studi
Pubblicazioni
6fonti
Temperature
35 °C, 37 °C, 38 °Cdel test

Metano nel biogas

Contenuto medio di metano · ≈ 5,8 kWh/m³ di biogas

stima in base al tipo di substrato Gli studi raccolti non contengono misurazioni. L’intervallo deriva dalla composizione approssimativa (ricco di proteine (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 (46 m³ CH₄/t); rischio di processo: proteine / azoto, acidificazione. Costi di gestione: impurità fisiche (imballaggi, plastiche), sabbia, pietre, gusci.

Perché? Fattori della valutazione

Potenziale per tonnellata +1

  • +1potenziale 46 m³ CH₄/t di sostanza fresca (BMP 187 × SS 30,9 % × SV 79,3 %)

Stabilità del processo −1,25

  • −1proteine / azoto: rischio di inibizione da ammoniaca per quote più elevate
  • −0,25acidificazione: rapida degradazione / pH acido, rischio di accumulo di AGV, richiede tamponamento

Gestione e costi −1,5

  • −1impurità fisiche (imballaggi, plastiche) — depackaging e separazione
  • −0,5sabbia, pietre, gusci — sedimento nel digestore

Punteggio totale: −1,75 · 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: alta · esclusi i prezzi di mercato

Aggiungi al calcolatore di codigestione Dati CSV

Curve BMP da 13 studi

Media ponderata Singoli record

Curve BMP: Organic fraction of municipal solid wasteProduzione cumulata di metano nel tempo per 13 record e la media ponderata di 187 m³ CH₄/t SV. 13 delle curve sono curve del modello (cinetica del primo ordine).02004006000510152025303540tempo [d]m³ CH₄/t SVPrajapati et al. (2018): 203 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Cu et al. (2014): 51 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Nallathambi Gunaseelan (1997) · 1: 205 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Nallathambi Gunaseelan (1997) · 2: 215 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Nallathambi Gunaseelan (1997) · 3: 222 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Kolbl (2014) · 1: 201 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Kolbl (2014) · 2: 310 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Kolbl (2014) · 3: 319 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Kolbl (2014) · 4: 340 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Kolbl (2014) · 5: 473 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Kolbl (2014) · 6: 493 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Myszograj (2019): 97 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Nielfa et al. (2015): 202 m³ CH₄/t SV (curva del modello)media187

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 (187); 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
Prajapati et al. (2018) DOI203—organic fraction of municipal solid waste (OFMSW)punto finale (curva del modello)
Cu et al. (2014) DOI5137 °C · mesofilohousehold wastepunto finale (curva del modello)
Nallathambi Gunaseelan (1997) · 1 DOI20535 °C · mesofilo—punto finale (curva del modello)
Nallathambi Gunaseelan (1997) · 2 DOI21535 °C · mesofilo—punto finale (curva del modello)
Nallathambi Gunaseelan (1997) · 3 DOI22235 °C · mesofilo—punto finale (curva del modello)
Kolbl (2014) · 120138 °C · mesofiloorganic wastepunto finale (curva del modello)
Kolbl (2014) · 231038 °C · mesofiloorganic wastepunto finale (curva del modello)
Kolbl (2014) · 331938 °C · mesofiloorganic wastepunto finale (curva del modello)
Kolbl (2014) · 434038 °C · mesofiloorganic wastepunto finale (curva del modello)
Kolbl (2014) · 547338 °C · mesofiloorganic wastepunto finale (curva del modello)
Kolbl (2014) · 649338 °C · mesofiloorganic wastepunto finale (curva del modello)
Myszograj (2019) DOI97—Raw bio-wastepunto finale (curva del modello)
Nielfa et al. (2015) DOI202—OFMSWpunto finale (curva del modello)
Media ponderata187media aritmetica 256, SD 129

Composizione tipica

Sostanza secca (SS)
30,9% (intervallo 21,8–57,5)
Solidi volatili (SV)
79,3 % SS (intervallo 67,7–98,6)

Mediana e intervallo delle determinazioni riportate nelle pubblicazioni alla base dei record BMP di questo substrato (lette da: MY-D); sostanza secca: 7 determinazioni, solidi volatili: 10 determinazioni.

Fonti: Cu et al. (2014); Nallathambi Gunaseelan (1997); Kolbl (2014).

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

  • facilmente degradabile
  • impurità fisiche
  • sabbia e sedimenti
  • composizione variabile
  • ricco di proteine
  • 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. 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. Mata-Alvarez, Mace, Llabres (2000). Anaerobic digestion of organic solid wastes. An overview of research achievements and perspectives. Bioresour. Technol.
  4. Zhang et al. (2007). Characterization of food waste as feedstock for anaerobic digestion. 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 13 record del potenziale metanigeno (BMP) per il substrato “Organic fraction of municipal solid waste” tratti da 6 pubblicazioni relativi al periodo 1997–2019. I risultati vanno da 51 a 493 m³ CH₄/t SV e la media ponderata è 187 m³ CH₄/t SV (media aritmetica 256, deviazione standard 129).

I test sono stati condotti a 35, 37, 38 °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. Prajapati, K.K.; Pareek, N.; Vivekanand, V. (2018). Pretreatment and Multi-Feed Anaerobic Co-digestion of Agro-Industrial Residual Biomass for Improved Biomethanation and Kinetic Analysis. Frontiers in Energy Research 6, 111. DOI: 10.3389/fenrg.2018.00111 DOI
  2. Cu, T.T.T.; Nguyen, T.X.; Triolo, J.M.; Pedersen, L.; Le, V.D.; Le, P.D.; Sommer, S.G. (2014). Biogas Production from Vietnamese Animal Manure, Plant Residues and Organic Waste: Influence of Biomass Composition on Methane Yield. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences 28(2), 280–289. DOI: 10.5713/ajas.14.0312 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. Kolbl, S. (2014). Izboljšava anaerobne presnove blata iz komunalnih čistilnih naprav in lignoceluloznih substratov pri pridobivanju bioplina. Rozprawa doktorska, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo.
  5. Myszograj, S. (2019). Biogas and Methane Potential of Pre-Thermally Disintegrated Bio-Waste. Energies 12(20), 3880. DOI: 10.3390/en12203880 DOI
  6. Nielfa, A.; Cano, R.; Fdz-Polanco, M. (2015). Theoretical methane production generated by the co-digestion of organic fraction municipal solid waste and biological sludge. Biotechnology Reports 5, 14–21. DOI: 10.1016/j.btre.2014.10.005 DOI

Tutte le fonti del sito: bibliografia.

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