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Test BMPFrutta, verdura e relativi residui

Turnip — BMP: 2 studi, media ponderata 304 m³ CH₄/t SV

Turnip: 2 record di dati BMP tratti da 2 pubblicazioni, media ponderata 304 m³ CH₄/t SV, intervallo 237–372.

valutazione: neutraCH₄ ≈ 53 % (stima)

Pubblicato Aggiornato 2 min di letturaRedazione FeedstockData

Foto thebittenword.com / Wikimedia Commons, licenza CC BY 2.0, file di origine; modifiche: ritaglio

Media ponderata
304m³ CH₄/t SV
Intervallo
237–372m³ CH₄/t SV
Record
2studi
Pubblicazioni
2fonti
Temperature
38 °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 % 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

neutra — valutazione redazionale per gli impianti di biogasNessun vantaggio evidente: conviene applicare una tariffa per il conferimento

Potenziale per tonnellata di sostanza fresca: moderato (29 m³ CH₄/t); rischio di processo: acidificazione. Costi di gestione: fibre, strato galleggiante.

Perché? Fattori della valutazione

Potenziale per tonnellata +1

  • +1potenziale 29 m³ CH₄/t di sostanza fresca (BMP 304 × SS 10,3 % × SV 92,1 %)

Stabilità del processo −0,5

  • −0,5acidificazione: rapida degradazione / pH acido, rischio di accumulo di AGV, richiede tamponamento

Gestione e costi −0,5

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

Punteggio totale: 0 · 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: bassa · esclusi i prezzi di mercato

Aggiungi al calcolatore di codigestione Dati CSV

Curve BMP da 2 studi

Media ponderata Singoli record

Curve BMP: TurnipProduzione cumulata di metano nel tempo per 2 record e la media ponderata di 304 m³ CH₄/t SV. 2 delle curve sono curve del modello (cinetica del primo ordine).0100200300400051015202530tempo [d]m³ CH₄/t SVYan et al. (2021): 237 m³ CH₄/t SV (curva del modello)Kolbl et al. (2014): 372 m³ CH₄/t SV (curva del modello)media304

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 (304); 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
Yan et al. (2021) DOI237—Turnip (Brassica rapa) – Wholepunto finale (curva del modello)
Kolbl et al. (2014) DOI37238 °C · mesofiloForage Turnipspunto finale (curva del modello)
Media ponderata304media aritmetica 304, SD 96

Composizione tipica

Sostanza secca (SS)
10,3% (intervallo 10,3–10,3)
Solidi volatili (SV)
92,1 % SS (intervallo 91,6–92,7)
Azoto
2 % SS
Rapporto C/N
20,4

Mediana e intervallo delle determinazioni riportate nelle pubblicazioni alla base dei record BMP di questo substrato (lette da: BCBPD, MY-D); sostanza secca: 1 determinazione, solidi volatili: 2 determinazioni. Il rapporto C/N è stato calcolato come rapporto tra il contenuto di C e di N (% SS) dalla stessa fonte. SS da una sola determinazione: valore indicativo.

Fonti: Yan et al. (2021); Kolbl et al. (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

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.

Nessuno studio di processo pubblicato

La letteratura utilizzata non descrive i vantaggi o gli svantaggi della digestione di questo substrato oltre ai risultati dei test BMP. Di seguito sono riportate caratteristiche di processo attribuite in base al tipo di materiale — una classificazione redazionale, non il risultato di uno studio.

facilmente degradabile
zuccheri, amido, glicerolo → rapida idrolisi e acidificazione (AGV), richiede tamponamento
ricco di carbonio
alto C/N → carenza di azoto; si abbina bene a substrati ricchi di azoto
povero di azoto
alto C/N → carenza di azoto; si abbina bene a substrati ricchi di azoto
povero di oligoelementi
povero di oligoelementi: la monodigestione richiede un’integrazione
stagionale
disponibilità stagionale — richiede stoccaggio
fibroso
lignocellulosa, fibre lunghe → strato galleggiante, miscelazione più difficile, degradazione lenta

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. Improvement of fruit and vegetable waste anaerobic digestion performance and stability with co-substrates addition
  2. Biochemical methane potential and biodegradability of complex organic substrates
  3. Compositional components and methane production potential of typical vegetable wastes
  4. Addressing case specific biogas plant tasks: Industry oriented methane yields derived from 5L Automatic Methane Potential Test Systems in batch or semi-continuous tests using realistic inocula, substrate particle sizes and organic loading
  5. Lab-scale anaerobic digestion of cassava peels: the first step of energy recovery from cassava waste and water hyacinth
  6. Effects of size and thermophilic pre-hydrolysis of banana peel during anaerobic digestion, and biomethanation potential of key tropical fruit wastes
  7. Effect of particle size on biogas generation from biomass residues

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

Che cosa mostra la raccolta

La raccolta comprende 2 record del potenziale metanigeno (BMP) per il substrato “Turnip” tratti da 2 pubblicazioni relativi al periodo 2014–2021. I risultati vanno da 237 a 372 m³ CH₄/t SV e la media ponderata è 304 m³ CH₄/t SV (media aritmetica 304, deviazione standard 96).

I test sono stati condotti a 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 2 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 = 0,245 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. Yan, H.; Cai, F.; Wang, L.; Chen, C.; Liu, G. (2021). Compositional components and methane production potential of typical vegetable wastes. Environmental Science and Pollution Research 28(38), 54177–54186. DOI: 10.1007/s11356-021-15798-y DOI
  2. Kolbl, S.; Paloczi, A.; Panjan, J.; Stres, B. (2014). Addressing case specific biogas plant tasks: Industry oriented methane yields derived from 5L Automatic Methane Potential Test Systems in batch or semi-continuous tests using realistic inocula, substrate particle sizes and organic loading. Bioresource Technology 153, 180–188. DOI: 10.1016/j.biortech.2013.12.010 DOI

Tutte le fonti del sito: bibliografia.

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