Schlussbericht
(Deutsch)
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Vergärbarkeitstests existieren seit bald 25 Jahren und trotzdem sind die Resultate oft unzuverlässig, da die Methanproduktion regelmässig über- oder unterschätzt wird. Dafür verantwortlich sind die Testbedingungen, welche von der verwendeten Norm und den spezifischen Laborgewohnheiten abhängen.
Ziel dieses Projekts war, die Parameter zu analysieren, die zu solchen Unsicherheiten führen. Das bessere Verständnis des Testverfahrens soll erlauben, genauere Anweisungen zu umstrittenen Punkten zu geben und damit die Verlässlichkeit der Resultate zu verbessern.
Die Literaturstudie sowie die Resultate von zwei Ringtests haben klar gezeigt, dass Lücken bestehen bei den Anweisungen zu Vergärbarkeitstests. Abweichungen der Resultate bis 30% bei einem Referenzsubstrat (Cellulose) und bis 75% bei komplexeren Substraten mussten festgestellt werden.
Zur Durchführung der Experimenten wurde ein Protokoll erarbeitet mit folgenden fixen Schlüsselparametern: Ein Verhältnis der oTSInokulum / oTSSubstrat* von 4:1, eine Konzentration der oTSgesamt von ca. 40g/L und die Abwesenheit von jeglichen Zusätzen wie Mineralsalze, Vitamine, und Spurenelemente. Der Einfluss der Herkunft und Adaptierung des Inokulums wurden im Rahmen der Studie analysiert. Gärschlamm aus Faultürmen in ARA, UASB, Landwirtschaft und Industrie wurden getestet, mit und ohne Adaptierung an das Gärsubstrat (etappenweise Adaptierung mit Zugabe von 20%, 40%, und 100% Gärsubstrat).
Die Resultate haben gezeigt, dass das definierte Protokoll eine robuste Testführung gewährt. Die Herkunft des Inokulums war nicht massgebend, unter der Bedingung, dass es von guter Qualität ist und dass die Temperatur des Tests mit derjenigen des Faulturms übereinstimmt. Unter den gegebenen Bedingungen hatte auch die Adaptierung des Inokulums keinen bedeutenden Einfluss auf das Testresultat; nur auf die Kinetik in einigen Fällen.
In Folge der Experimente wurde ein Empfehlungskatalog zu den Vergärbarkeitstests gemäss dem Stand der Technik erstellt. Zur Validierung und Anwendung des erarbeiteten Protokolls wäre es interessant die Übereinstimmung von Laborresultaten und erzielten Methanausbeuten in Grossanlagen zu prüfen.
* oTS = organische Trockensubstanz
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Diverse gem. Bericht,
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Schlussbericht
(Französisch)
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Des protocoles et normes pour des tests de digestibilité des matières organiques (tests BMP = Biomethane Potential) sont disponibles depuis bientôt 25 ans. Cependant les résultats de ces tests doivent être utilisés avec précaution suite à une sous- ou surestimation fréquente de la production de biogaz. Ceci est dû aux préparations et conditions de test BMP qui varient selon la norme et le matériel appliqué, ainsi que des coutumes de chaque laboratoire.
L'objectif du projet est une évaluation de paramètres susceptibles d'être à l'origine de ces variations. La meilleure compréhension des interactions devra permettre d'améliorer les protocoles de test BMP, dans l'objectif de les rendre plus homogènes et fiables.
Les études préalables au travail expérimental (état de l'art et comparaison inter-laboratoire) ont clairement confirmées l'existence de lacunes et des besoins d'harmonisation des tests BMP. Des écarts jusqu'à 30% de la valeur théorique pour un substrat de référence (cellulose) et jusqu'à 75% pour des substrats plus complexes - réalisés dans des laboratoires renommés et sérieux - ne laissent plus de doute sur le besoin d'investigation.
Un protocole de base a été élaboré pour mener les tests expérimentaux. Les conditions fixes clés étaient le rapport MSVinoculum / MSVsubstrat* à 4:1, la concentration de MSVtotale à environ 40 g/L et l'absence de tout supplément de test (vitamines, éléments traces, sels minéraux). L'influence de la provenance de l'inoculum et l'adaptation de ce dernier ont été analysées. Des inocula de digesteur de STEP, UASB, agricole et industriel ont été utilisés, sans et avec adaptation au substrat de test (adaptation par étape 20%, 40%, 100%).
Les résultats ont montré que ce protocole permet une conduite robuste des tests BMP. La provenance de l'inoculum n'était pas déterminante, à condition que l'inoculum soit de bonne qualité et que le test soit mené à la même température que dans le digesteur source. Dans ces conditions, l'adaptation de l'inoculum n'avait pas non plus d'influence significative sur le résultat, mais uniquement sur la cinétique dans quelques cas.
A la suite des expériences, un catalogue de recommandations a été formulé, mettant en évidence l'état d'art des connaissances au niveau des tests BMP. Pour la validation et l'application du protocole retenu, une comparaison entre résultats au laboratoire et production de gaz dans les installations de taille réelle devra être réalisée.
* MSV = Matière Sèche Volatile
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
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Diverse gem. Bericht,
Zugehörige Dokumente
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