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Test BMPColture energetiche e piante intere (WCS)

Rapeseed, green biomass — BMP: 4 studi, media ponderata 367 m³ CH₄/t SV

Rapeseed, green biomass: 4 record di dati BMP tratti da 3 pubblicazioni, media ponderata 367 m³ CH₄/t SV, intervallo 330–432.

valutazione: buonaCH₄ 66 %

Pubblicato Aggiornato 2 min di letturaRedazione FeedstockData

Foto Dietmar Rabich / Wikimedia Commons, licenza CC BY-SA 4.0, file di origine; modifiche: ritaglio

Media ponderata
367m³ CH₄/t SV
Intervallo
330–432m³ CH₄/t SV
Record
4studi
Pubblicazioni
3fonti
Temperature
35 °C, 38 °C, 40 °Cdel test

Metano nel biogas

Alto contenuto di metano · ≈ 6,5 kWh/m³ di biogas

misurata media di 3 studi BMP, intervallo 60,4–72 %; in un test in batch la quota di CH₄ tende a essere più alta che in un impianto.

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 (60 m³ CH₄/t); nessuna minaccia particolare per la stabilità. Nessun requisito aggiuntivo di gestione.

Perché? Fattori della valutazione

Potenziale per tonnellata +2

  • +2potenziale 60 m³ CH₄/t di sostanza fresca (BMP 367 × SS 18,2 % × SV 90,6 %)

Stabilità del processo 0

  • 0nessun fattore

Gestione e costi 0

  • 0nessun fattore

Punteggio totale: 2 · 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 4 studi

Media ponderata Singoli record

Curve BMP: Rapeseed, green biomassProduzione cumulata di metano nel tempo per 4 record e la media ponderata di 367 m³ CH₄/t SV. 4 delle curve sono curve del modello (cinetica del primo ordine).01002003004005000510152025303540tempo [d]m³ CH₄/t SVPouech (b.r.): 336 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Zubr (1986) · 1: 330 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Zubr (1986) · 2: 334 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Lallement et al. (2023): 432 m³ CH₄/t SV (curva del modello)media367

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 (367); 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		CH₄ nel biogas
% vol., misurato		TemperaturaCampioneCurva
Pouech (b.r.)33660,4 %40 °C · mesofiloRapeseedpunto finale (curva del modello)
Zubr (1986) · 1 DOI33072,0 %35 °C · mesofiloRape · pretrattamento: Silage: Air tight glass jars , fermented 30-40 days at 20 oC.punto finale (curva del modello)
Zubr (1986) · 2 DOI33469,5 %35 °C · mesofiloRapepunto finale (curva del modello)
Lallement et al. (2023) DOI432—38 °C · mesofiloRapeseedpunto finale (curva del modello)
Media ponderata36765,6 %media aritmetica 358, SD 50

Composizione tipica

Sostanza secca (SS)
18,2% (intervallo 10,8–21,5)
Solidi volatili (SV)
90,6 % SS (intervallo 78–94)
Azoto
1,2 % SS
Rapporto C/N
42

Mediana e intervallo delle determinazioni riportate nelle pubblicazioni alla base dei record BMP di questo substrato (lette da: CROPGEN D4, MY-D); sostanza secca: 3 determinazioni, solidi volatili: 3 determinazioni. Il rapporto C/N è stato calcolato come rapporto tra il contenuto di C e di N (% SS) dalla stessa fonte.

Fonti: Pouech, P. Fruteau, H. Bewa, H.. Agricultural crops for…; Zubr (1986); Lallement et al. (2023).

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
  • diluisce l’alimentazione (bassa SS)
  • 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. Zubr, J. (1986) Methanogenic fermentation of fresh and ensiled plant materials. Biomass 11(3), 159–171
  2. Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
  3. Pouech, P. Fruteau, H. Bewa, H. (None) Agricultural crops for biogas production on anaerobic digestion plants. Biomass for energy and industry 163-165
  4. 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
  5. 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 4 record del potenziale metanigeno (BMP) per il substrato “Rapeseed, green biomass” tratti da 3 pubblicazioni relativi al periodo 1986–2023. I risultati vanno da 330 a 432 m³ CH₄/t SV e la media ponderata è 367 m³ CH₄/t SV (media aritmetica 358, deviazione standard 50).

I test sono stati condotti a 35, 38, 40 °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 4 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

Bibliografia

  1. Pouech, P. Fruteau, H. Bewa, H.. Agricultural crops for biogas production on anaerobic digestion plants. Biomass for energy and industry 163-165.
  2. Zubr, J. (1986). Methanogenic fermentation of fresh and ensiled plant materials. Biomass 11(3), 159–171. DOI: 10.1016/0144-4565(86)90064-8 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

Tutte le fonti del sito: bibliografia.

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