BMP-onderzoekRiool- en industrieel slib
Pulp and paper mill biosludge — BMP: 25 onderzoeken, gewogen gemiddelde 100 m³ CH₄/t oDS
Pulp and paper mill biosludge: 25 records aan BMP-gegevens uit 4 publicaties, gewogen gemiddelde 100 m³ CH₄/t oDS, bereik 67–209.
beoordeling: negatiefCH₄ ≈ 52 % (schatting)
Foto Aleš Makovec / Wikimedia Commons, licentie CC BY-SA 3.0, bronbestand; wijzigingen: bijsnijding
.jpg){kind=link}
- Gewogen gemiddelde
- 100m³ CH₄/t oDS
- Bereik
- 67–209m³ CH₄/t oDS
- Records
- 25onderzoeken
- Publicaties
- 4bronnen
- Temperaturen
- 20 °C, 35 °C, 37 °C, 38 °Cvan de test
Methaan in biogas
Gemiddeld methaangehalte · ≈ 5,2 kWh/m³ biogas
schatting op basis van het type substraat De verzamelde onderzoeken bevatten geen meting. Het interval volgt uit de bij benadering bepaalde samenstelling (koolhydraatrijk (geen eiwit- of vetkenmerken)) en de opbrengsten van stofgroepen volgens FNR.
Beoordeling voor biogasinstallaties
negatief — redactionele beoordeling voor biogasinstallatiesKan de processtabiliteit in gevaar brengen — niet de moeite waard, zelfs niet tegen een hoge vergoeding
Potentieel per ton vers materiaal: zeer laag (1 m³ CH₄/t); procesrisico: remmers, zwavel. Verwerkingskosten: vezels, drijflaag, langzame afbraak. Laag potentieel in combinatie met procesrisico en verwerkingskosten.
Waarom? Beoordelingsfactoren
Potentieel per ton −1
- −1potentieel 1 m³ CH₄/t vers materiaal (BMP 100 × DS 2,2% × oDS 68%)
Processtabiliteit −1,25
- −1remmers: natuurlijke stoffen of residuen (bijv. limoneen, polyfenolen, antibiotica, metalen)
- −0,25zwavel: H₂S in het biogas (toxiciteit voor bacteriën, corrosie, ontzwaveling)
Verwerking en kosten −1
- −0,5vezels, drijflaag — versnipperen en intensief mengen
- −0,5langzame afbraak — lange verblijftijd
Totaal aantal punten: −3,25 · drempels: ≥ 2,5 zeer goed, ≥ 1 goed, daaronder — neutraal; negatief bij cumulatief procesrisico.
Laag potentieel in combinatie met procesrisico en verwerkingskosten.
Toevoegen aan de covergistingsrekentool CSV-gegevens
BMP-curves uit 25 onderzoeken
Gewogen gemiddelde Afzonderlijke records
Gestippelde lijnen zijn een modelcurve (kinetiek van de eerste orde, B(t) = B₀·(1 − e−kt)); het eindpunt is afkomstig uit de publicatie. Alle curves zijn modelcurves.
Cumulatieve methaanproductie gedurende de test [m³ CH₄/t oDS]. De dikke lijn is het gewogen gemiddelde van alle records (100); punten markeren de in de publicaties vermelde eindwaarden. Wijs naar de grafiek om waarden af te lezen; klik op een item in de legenda om een record te verbergen of te tonen.
De overige records in de legenda tonen (13)
Records en bronnen
CSV downloaden| Bron | BMP m³ CH₄/t oDS | Temperatuur | Monster | Curve |
|---|---|---|---|---|
| Karlsson et al. (2011) · 1 DOI | 89 | 37 °C · mesofiel | Mill 6 mech | eindpunt (modelcurve) |
| Karlsson et al. (2011) · 2 DOI | 97 | 37 °C · mesofiel | Mill 4 CTMP/Kraft | eindpunt (modelcurve) |
| Karlsson et al. (2011) · 3 DOI | 138 | 37 °C · mesofiel | Mill 1 mech | eindpunt (modelcurve) |
| Karlsson et al. (2011) · 4 DOI | 145 | 37 °C · mesofiel | Mill 3 Kraft | eindpunt (modelcurve) |
| Karlsson et al. (2011) · 5 DOI | 155 | 37 °C · mesofiel | Mill 5 | eindpunt (modelcurve) |
| Karlsson et al. (2011) · 6 DOI | 158 | 37 °C · mesofiel | Mill 5 | eindpunt (modelcurve) |
| Karlsson et al. (2011) · 7 DOI | 159 | 37 °C · mesofiel | Mill 2 sulphite | eindpunt (modelcurve) |
| Karlsson et al. (2011) · 8 DOI | 162 | 37 °C · mesofiel | Mill 5 | eindpunt (modelcurve) |
| Karlsson et al. (2011) · 9 DOI | 167 | 37 °C · mesofiel | Mill 5 Kraft/CTMP | eindpunt (modelcurve) |
| Karlsson et al. (2011) · 10 DOI | 173 | 37 °C · mesofiel | Mill 3 | eindpunt (modelcurve) |
| Karlsson et al. (2011) · 11 DOI | 175 | 37 °C · mesofiel | Mill 3 | eindpunt (modelcurve) |
| Karlsson et al. (2011) · 12 DOI | 176 | 37 °C · mesofiel | Mill 2 sulphite | eindpunt (modelcurve) |
| Karlsson et al. (2011) · 13 DOI | 182 | 37 °C · mesofiel | Mill 3 | eindpunt (modelcurve) |
| Karlsson et al. (2011) · 14 DOI | 188 | 37 °C · mesofiel | Mill 3 | eindpunt (modelcurve) |
| Karlsson et al. (2011) · 15 DOI | 197 | 37 °C · mesofiel | Mill 6 mech | eindpunt (modelcurve) |
| Karlsson et al. (2011) · 16 DOI | 199 | 37 °C · mesofiel | Mill 5 | eindpunt (modelcurve) |
| Karlsson et al. (2011) · 17 DOI | 209 | 37 °C · mesofiel | Mill 5 | eindpunt (modelcurve) |
| Kinnunen et al. (2015) · 1 DOI | 89 | 35 °C · mesofiel | paper biosludge | eindpunt (modelcurve) |
| Kinnunen et al. (2015) · 2 DOI | 92 | 35 °C · mesofiel | paper biosludge | eindpunt (modelcurve) |
| Kinnunen et al. (2015) · 3 DOI | 93 | 35 °C · mesofiel | paper biosludge | eindpunt (modelcurve) |
| Kinnunen et al. (2015) · 4 DOI | 94 | 35 °C · mesofiel | paper biosludge | eindpunt (modelcurve) |
| Kinnunen et al. (2015) · 5 DOI | 102 | 35 °C · mesofiel | paper biosludge | eindpunt (modelcurve) |
| Kolbl et al. (2014) DOI | 74 | 38 °C · mesofiel | dehidrated Paper mill sludge | eindpunt (modelcurve) |
| Meyer i Edwards (2014) · 1 DOI | 67 | 20 °C · psychrofiel | — | eindpunt (modelcurve) |
| Meyer i Edwards (2014) · 2 DOI | 68 | 20 °C · psychrofiel | — | eindpunt (modelcurve) |
| Gewogen gemiddelde | 100 | rekenkundig gemiddelde 138, SD 46 | ||
Typische samenstelling
- Droge stof (DS)
- 2,2% (bereik 0,6–19,7)
- Organische droge stof (oDS)
- 68 % DS (bereik 65–78,4)
Mediaan en bereik van de bepalingen die in de publicaties achter de BMP-records van dit substraat zijn vermeld (afgelezen uit: MY-D); droge stof: 14 bepalingen, organische droge stof: 3 bepalingen.
Bronnen: Karlsson e.a. (2011); Kinnunen e.a. (2015); Kolbl e.a. (2014).
De samenstelling van de grondstof verschilt per partij — gebruik voor berekeningen voor een installatie een analyse van uw eigen monster. De rekentool vult automatisch typische waarden in.
Proceseigenschappen
Covergisting — waarmee te combineren, waar op te letten
- combineert goed
substraten: hoge alkaliniteit (buffer) — bijv. Cattle manure, Pig slurry, Cattle slurry, Duck slurry, Rumen and digestive tract content
Dosering
Voer geleidelijk in, beginnend met een kleine dosis en met monitoring van het proces (bijv. FOS/TAC, pH, gassamenstelling).
Bronnen van de procesgegevens
- Hagos et al. (2017). Anaerobic co-digestion process for biogas production: progress, challenges and perspectives. Renew. Sustain. Energy Rev.
- Weiland, P. (2010) Biogas production: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology
- Bayr et al. (2012). Thermophilic anaerobic digestion of pulp and paper mill primary sludge and co-digestion of primary and secondary sludge. Water Res.
- Chen, Cheng, Creamer (2008). Inhibition of anaerobic digestion process: A review. Bioresour. Technol.
De covergistingsrekentool beoordeelt een specifiek mengsel dat dit substraat bevat.
Wat de compilatie laat zien
De compilatie omvat 25 records van het methaanpotentieel (BMP) voor het substraat “Pulp and paper mill biosludge” uit 4 publicaties gepubliceerd in 2011–2015. De resultaten lopen uiteen van 67 tot 209 m³ CH₄/t oDS en het gewogen gemiddelde bedraagt 100 m³ CH₄/t oDS (rekenkundig gemiddelde 138, standaardafwijking 46).
De tests zijn uitgevoerd bij 20, 35, 37, 38 °C (regime: mesofiel, psychrofiel). Verschillen in temperatuur, inoculum, testduur en monstervoorbereiding zijn typische oorzaken van de spreiding van resultaten tussen laboratoria.
Voor 25 records vermeldt de publicatie alleen de eindwaarde. De lijn in de grafiek is dan een modelcurve (kinetiek van de eerste orde) en dient alleen om vormen te vergelijken — alleen het eindpunt is afkomstig uit de publicatie.
Hoe u deze gegevens gebruikt
BMP beschrijft het potentieel dat in een batchtest onder laboratoriumomstandigheden wordt verkregen. In een installatie op ware grootte hangt het rendement bovendien af van de verblijftijd, de belasting van de vergister, de menging en de samenstelling van het voer. Gebruik voor voorlopige berekeningen het best het gewogen gemiddelde en voor risicobeoordeling het hele bereik van de resultaten. Bij de planning van een specifiek voer is het raadzaam een eigen BMP-test op een representatief monster te laten uitvoeren.
Methodologie in het kort
BMP is de hoeveelheid methaan die in een batchtest uit organische droge stof (oDS) wordt verkregen, uitgedrukt in m³ CH₄ per ton oDS (numeriek gelijk aan NmL CH₄/g oDS in de publicaties) en omgerekend naar normaalomstandigheden (0 °C, 101,325 kPa). Bij het gewogen gemiddelde krijgt elke publicatie een totaalgewicht van 1, gelijkmatig verdeeld over haar resultaten voor het substraat — een artikel dat twintig variëteiten test, weegt dus niet zwaarder dan een artikel met één monster. Bij interlaboratoriumprogramma’s is het laboratorium de eenheid (totaalgewicht 1), en binnen het laboratorium neemt het gewicht van een test toe met het aantal flessen (herhalingen). Resultaten na voorbehandeling (bijv. thermisch, chemisch, enzymatisch) worden apart getoond en tellen niet mee in het gemiddelde.
Doorgetrokken lijnen zijn in de tests gemeten curves. Wanneer een publicatie alleen het eindresultaat vermeldt, tekenen wij een kinetisch model van de eerste orde, B(t) = B₀·(1 − e−kt): alleen het eindpunt is afkomstig uit de publicatie en de vorm van de curve dient uitsluitend ter visualisatie — lees er niet de productie op een bepaalde dag uit af. Voor dit substraat is k = 0,091 d−1 aangenomen (geen kinetische gegevens voor de groep – de mediaan van alle beschikbare snelheidsconstanten k (93 waarden) is gebruikt).
De statistieken beschrijven de spreiding van gepubliceerde resultaten — een beschrijvende compilatie, geen meta-analyse en geen garantie voor het rendement van een installatie.
Resultaten na voorbehandeling (4) — uitgesloten van het gemiddelde
| Bron | BMP m³ CH₄/t oDS | Voorbehandeling | Monster |
|---|---|---|---|
| Karlsson et al. (2011) | 240 | enzymatic | Mill 5 |
| Karlsson et al. (2011) | 239 | physical-enzymatic | Mill 5 |
| Meyer i Edwards (2014) | 97 | unspecified | paper sludge |
| Meyer i Edwards (2014) | 66 | enzymatic | paper sludge |
Bibliografie
- Karlsson, A.; Truong, X.; Gustavsson, J.; Svensson, B.H.; Nilsson, F.; Ejlertsson, J. (2011). Anaerobic treatment of activated sludge from Swedish pulp and paper mills – biogas production potential and limitations. Environmental Technology 32(14), 1559–1571. DOI: 10.1080/09593330.2010.543932 DOI
- Kinnunen, V.; Ylä-Outinen, A.; Rintala, J. (2015). Mesophilic anaerobic digestion of pulp and paper industry biosludge–long-term reactor performance and effects of thermal pretreatment. Water Research 87, 105–111. DOI: 10.1016/j.watres.2015.08.053 DOI
- 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
- Meyer, T.; Edwards, E.A. (2014). Anaerobic digestion of pulp and paper mill wastewater and sludge. Water Research 65, 321–349. DOI: 10.1016/j.watres.2014.07.022 DOI
Alle bronnen van de site: bibliografie.
Andere substraten in de groep “Riool- en industrieel slib”
Pulp residues from paper industry — BMP: 2 onderzoeken, gewogen gemiddelde 346 m³ CH₄/t oDS
346 m³ CH₄/t oDS gewogen gemiddelde uit 2 onderzoeken
≈52 %
Waste activated sludge (secondary sludge) — BMP: 12 onderzoeken, gewogen gemiddelde 151 m³ CH₄/t oDS
151 m³ CH₄/t oDS gewogen gemiddelde uit 12 onderzoeken
negatief — redactionele beoordeling voor biogasinstallaties≈58 %
Primary sludge — BMP: 13 onderzoeken, gewogen gemiddelde 340 m³ CH₄/t oDS
340 m³ CH₄/t oDS gewogen gemiddelde uit 13 onderzoeken
≈63 %
Dairy wastewater biological sludge — BMP: 2 onderzoeken, gewogen gemiddelde 293 m³ CH₄/t oDS
293 m³ CH₄/t oDS gewogen gemiddelde uit 2 onderzoeken
negatief — redactionele beoordeling voor biogasinstallaties≈66 %