Chi siamoContatti

Test BMPAlghe e piante acquatiche

Scenedesmus sp. — BMP: 4 studi, media ponderata 204 m³ CH₄/t SV

Scenedesmus sp.: 4 record di dati BMP tratti da 3 pubblicazioni, media ponderata 204 m³ CH₄/t SV, intervallo 140–261.

valutazione: neutraCH₄ ≈ 58 % (stima)

Pubblicato Aggiornato 2 min di letturaRedazione FeedstockData

Foto Gabenitez / Wikimedia Commons, licenza CC0 1.0, file di origine; modifiche: ritaglio

Media ponderata
204m³ CH₄/t SV
Intervallo
140–261m³ CH₄/t SV
Record
4studi
Pubblicazioni
3fonti
Temperature
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 (42 m³ CH₄/t); rischio di processo: proteine / azoto. Costi di gestione: degradazione lenta.

Perché? Fattori della valutazione

Potenziale per tonnellata +1

  • +1potenziale 42 m³ CH₄/t di sostanza fresca (BMP 204 × SS 31,3 % × SV 66,1 %)

Stabilità del processo −1

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

Gestione e costi −0,5

  • −0,5degradazione lenta — lungo tempo di ritenzione

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 4 studi

Media ponderata Singoli record

Curve BMP: Scenedesmus sp.Produzione cumulata di metano nel tempo per 4 record e la media ponderata di 204 m³ CH₄/t SV. 4 delle curve sono curve del modello (cinetica del primo ordine).01002003000510152025303540tempo [d]m³ CH₄/t SVJankowska et al. (2017) · 1: 180 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Jankowska et al. (2017) · 2: 240 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Ramos-Suárez et al. (2014): 140 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Roberts et al. (2019): 261 m³ CH₄/t SV (curva del modello)media204

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 (204); 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
Jankowska et al. (2017) · 1 DOI18038 °C · mesofilo—punto finale (curva del modello)
Jankowska et al. (2017) · 2 DOI24038 °C · mesofilo—punto finale (curva del modello)
Ramos-Suárez et al. (2014) DOI14037 °C · mesofiloM. Scenedesmuspunto finale (curva del modello)
Roberts et al. (2019) DOI26138 °C · mesofiloScenedesmus sp.punto finale (curva del modello)
Media ponderata204media aritmetica 205, SD 55

Composizione tipica

Sostanza secca (SS)
31,3% (intervallo 31,3–31,3)
Solidi volatili (SV)
66,1 % SS (intervallo 48,2–83,9)

Mediana e intervallo delle determinazioni riportate nelle pubblicazioni alla base dei record BMP di questo substrato (lette da: MY-D); sostanza secca: 1 determinazione, solidi volatili: 2 determinazioni. SS da una sola determinazione: valore indicativo.

Fonti: Ramos-Suárez et al. (2014); Roberts et al. (2019).

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 proteine
  • ricco di azoto
  • diluisce l’alimentazione (bassa SS)
  • a lenta degradazione
  • composizione variabile
  • 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. Anaerobic co-digestion of algal sludge and waste paper to produce methane
  2. Anaerobic digestion of microalgae as a necessary step to make microalgal biodiesel sustainable
  3. A critical review on inhibition of anaerobic digestion process by excess ammonia
  4. Biogas from microalgae: Review on microalgae's cultivation, harvesting and pretreatment for anaerobic digestion
  5. Optimization of the digestion process of Scenedesmus sp. and Opuntia maxima for biogas production
  6. Semi-continuous anaerobic digestion of the marine micro-algal species I. galbana and D. salina grown under low and high sulphate conditions
  7. Microalgae as substrates for fermentative biogas production in a combined biorefinery concept

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 “Scenedesmus sp.” tratti da 3 pubblicazioni relativi al periodo 2014–2019. I risultati vanno da 140 a 261 m³ CH₄/t SV e la media ponderata è 204 m³ CH₄/t SV (media aritmetica 205, deviazione standard 55).

I test sono stati condotti a 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 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 = 0,102 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
Jankowska et al. (2017)330chemicalScenedesmus
Jankowska et al. (2017)380unspecifiedScenedesmus
Jankowska et al. (2017)273physical-chemicalScenedesmus
Jankowska et al. (2017)212physical-chemicalScenedesmus

Bibliografia

  1. Jankowska, E.; Sahu, A.K.; Oleskowicz-Popiel, P. (2017). Biogas from microalgae: Review on microalgae's cultivation, harvesting and pretreatment for anaerobic digestion. Renewable and Sustainable Energy Reviews 75, 692–709. DOI: 10.1016/j.rser.2016.11.045 DOI
  2. Ramos-Suárez, J.L.; Martínez, A.; Carreras, N. (2014). Optimization of the digestion process of Scenedesmus sp. and Opuntia maxima for biogas production. Energy Conversion and Management 88, 1263–1270. DOI: 10.1016/j.enconman.2014.02.064 DOI
  3. Roberts, K.P.; Heaven, S.; Banks, C.J. (2019). Semi-continuous anaerobic digestion of the marine micro-algal species I. galbana and D. salina grown under low and high sulphate conditions. Algal Research 41, 101564. DOI: 10.1016/j.algal.2019.101564 DOI

Tutte le fonti del sito: bibliografia.

Altri substrati del gruppo “Alghe e piante acquatiche”