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Test BMPEffluenti zootecnici (liquame, letame, pollina)

Pig manure (solid) — BMP: 5 studi, media ponderata 293 m³ CH₄/t SV

Pig manure (solid): 5 record di dati BMP tratti da 4 pubblicazioni, media ponderata 293 m³ CH₄/t SV, intervallo 178–444.

valutazione: buonaCH₄ ≈ 54 % (stima)

Pubblicato Aggiornato 2 min di letturaRedazione FeedstockData

Illustrazione: FeedstockData (IA, Google Gemini)

Media ponderata
293m³ CH₄/t SV
Intervallo
178–444m³ CH₄/t SV
Record
5studi
Pubblicazioni
4fonti
Temperature
36 °C, 37 °C, 38 °Cdel test

Metano nel biogas

Contenuto medio di metano · ≈ 5,4 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; nei reflui zootecnici parte dell’N è azoto ammoniacale)) 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 (72 m³ CH₄/t); rischio di processo: proteine / azoto, inibitori, zolfo. Nessun requisito aggiuntivo di gestione.

Perché? Fattori della valutazione

Potenziale per tonnellata +2

  • +2potenziale 72 m³ CH₄/t di sostanza fresca (BMP 293 × SS 31 % × SV 79,4 %)

Stabilità del processo −0,25

  • −1proteine / azoto: rischio di inibizione da ammoniaca per quote più elevate
  • −0,5inibitori: naturali o residui (ad es. limonene, polifenoli, antibiotici, metalli)
  • −0,25zolfo: H₂S nel biogas (tossicità per i batteri, corrosione, desolforazione)
  • +1,5alta alcalinità: stabilizza il pH della miscela

Gestione e costi 0

  • 0nessun fattore

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: media · esclusi i prezzi di mercato

Aggiungi al calcolatore di codigestione Dati CSV

Curve BMP da 5 studi

Media ponderata Singoli record

Curve BMP: Pig manure (solid)Produzione cumulata di metano nel tempo per 5 record e la media ponderata di 293 m³ CH₄/t SV. 5 delle curve sono curve del modello (cinetica del primo ordine).0100200300400500051015202530tempo [d]m³ CH₄/t SVCu et al. (2014) · 1: 178 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Cu et al. (2014) · 2: 444 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Kafle i Chen (2016): 322 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Lallement et al. (2023): 218 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Li et al. (2013): 322 m³ CH₄/t SV (curva del modello)media293

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 (293); 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
Cu et al. (2014) · 1 DOI17837 °C · mesofilosow manurepunto finale (curva del modello)
Cu et al. (2014) · 2 DOI44437 °C · mesofilopiglet manurepunto finale (curva del modello)
Kafle i Chen (2016) DOI32236 °C · mesofiloswine manurepunto finale (curva del modello)
Lallement et al. (2023) DOI21838 °C · mesofiloPig manurepunto finale (curva del modello)
Li et al. (2013) DOI32237 °C · mesofiloSwine Manurepunto finale (curva del modello)
Media ponderata293media aritmetica 297, SD 104

Composizione tipica

Sostanza secca (SS)
31% (intervallo 19,4–37,2)
Solidi volatili (SV)
79,4 % SS (intervallo 72,4–85)
Azoto
2 % SS
Rapporto C/N
19,4

Mediana e intervallo delle determinazioni riportate nelle pubblicazioni alla base dei record BMP di questo substrato (lette da: MY-D); sostanza secca: 5 determinazioni, solidi volatili: 4 determinazioni. Il rapporto C/N è stato calcolato come rapporto tra il contenuto di C e di N (% SS) dalla stessa fonte.

Fonti: Cu et al. (2014); Kafle et al. (2016); Lallement et al. (2023); Li 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 azoto
  • alta alcalinità (tampone)
  • alta sostanza secca
  • ricco di zolfo
  • contiene inibitori
  • 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. A critical review on inhibition of anaerobic digestion process by excess ammonia
  2. Hansen, Angelidaki, Ahring (1998). Anaerobic digestion of swine manure: inhibition by ammonia. Water Res.
  3. Angelidaki, Ahring (1993). Thermophilic anaerobic digestion of livestock waste: the effect of ammonia. Appl. Microbiol. Biotechnol.
  4. Chen, Cheng, Creamer (2008). Inhibition of anaerobic digestion process: A review. Bioresour. Technol.
  5. Rozporządzenie (WE) nr 1069/2009 określające przepisy sanitarne dotyczące produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego (art. 9, 10, 12–14, 24)
  6. Rozporządzenie Komisji (UE) nr 142/2011 wykonujące rozporządzenie (WE) nr 1069/2009 (zał. IV rozdz. III, zał. V rozdz. I i III)

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

Che cosa mostra la raccolta

La raccolta comprende 5 record del potenziale metanigeno (BMP) per il substrato “Pig manure (solid)” tratti da 4 pubblicazioni relativi al periodo 2013–2023. I risultati vanno da 178 a 444 m³ CH₄/t SV e la media ponderata è 293 m³ CH₄/t SV (media aritmetica 297, deviazione standard 104).

I test sono stati condotti a 36, 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 5 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 = 0,393 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. 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
  2. Kafle, G.K.; Chen, L. (2016). Comparison on batch anaerobic digestion of five different livestock manures and prediction of biochemical methane potential (BMP) using different statistical models. Waste Management 48, 492–502. DOI: 10.1016/j.wasman.2015.10.021 DOI
  3. Lallement, A.; Peyrelasse, C.; Lagnet, C.; Barakat, A.; Schraauwers, B.; Maunas, S.; Monlau, F. (2023). A Detailed Database of the Chemical Properties and Methane Potential of Biomasses Covering a Large Range of Common Agricultural Biogas Plant Feedstocks. Waste 1(1), 195–227. DOI: 10.3390/waste1010014 DOI
  4. Li, Y.; Zhang, R.; Liu, G.; Chen, C.; He, Y.; Liu, X. (2013). Comparison of methane production potential, biodegradability, and kinetics of different organic substrates. Bioresource Technology 149, 565–569. DOI: 10.1016/j.biortech.2013.09.063 DOI

Tutte le fonti del sito: bibliografia.

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