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FACULDADE DE TECNOLOGIA DE ARAÇATUBA CURSO DE TECNOLOGIA EM BIOCOMBUSTÍVEIS VERA LUCIA VITORELLI NEVES CONSTRUÇÃO DE BIODIGESTOR PARA PRODUÇÃO DE BIOGÁS A PARTIR DA FERMENTAÇÃO DE ESTERCO BOVINO Araçatuba 2010

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FACULDADE DE TECNOLOGIA DE ARAÇATUBA

CURSO DE TECNOLOGIA EM BIOCOMBUSTÍVEIS

VERA LUCIA VITORELLI NEVES

CONSTRUÇÃO DE BIODIGESTOR PARA PRODUÇÃO DE

BIOGÁS A PARTIR DA FERMENTAÇÃO DE ESTERCO

BOVINO

Araçatuba

2010

Page 2: Biodigestor Maykon PDF

FACULDADE DE TECNOLOGIA DE ARAÇATUBA

CURSO DE TECNOLOGIA EM BIOCOMBUSTÍVEIS

VERA LUCIA VITORELLI NEVES

CONSTRUÇÃO DE BIODIGESTOR PARA PRODUÇÃO DE

BIOGÁS A PARTIR DA FERMENTAÇÃO DE ESTERCO

BOVINO

Trabalho de Graduação apresentado à

Faculdade de Tecnologia de Araçatuba, do

Centro Estadual de Educação Tecnológica

Paula Souza, como requisito parcial para

conclusão do curso de Tecnologia em

Biocombustíveis sob a orientação da Profa.

Dra. Lucinda Giampietro Brandão.

Araçatuba

2010

Page 3: Biodigestor Maykon PDF

FACULDADE DE TECNOLOGIA DE ARAÇATUBA

CURSO DE TECNOLOGIA EM BIOCOMBUSTÍVEIS

VERA LUCIA VITORELLI NEVES

CONSTRUÇÃO DE BIODIGESTOR PARA PRODUÇÃO DE

BIOGÁS A PARTIR DA FERMENTAÇÃO DE ESTERCO

BOVINO

Trabalho de Graduação apresentado à

Faculdade de Tecnologia de Araçatuba, do

Centro Estadual de Educação Tecnológica

Paula Souza, como requisito parcial para

conclusão do curso de Tecnologia em

Biocombustíveis avaliado pela comissão

examinadora composta pelos professores.

_____________________________________

Profa. Dra. Lucinda Giampietro Brandão

Orientadora – FATEC- Araçatuba

_____________________________________

Prof. Dr. Osvaldino Brandão Junior

FATEC Araçatuba

_____________________________________

Prof. Me. Alexandre Witier Mazzonetto

FATEC Piracicaba

Araçatuba

2010

Page 4: Biodigestor Maykon PDF

DEDICATÓRIA

Aos meus pais

Tereza Verga Contel (In memorian) e

Angelo Contel

Page 5: Biodigestor Maykon PDF

AGRADECIMENTOS

À Deus em primeiro lugar, por estar viva e pelas oportunidades que sempre colocou

em meu caminho, mesmo quando permitiu que surgissem dificuldades em minha jornada, me

deixando duas alternativas: enfrentá-las ou não; enfrentei-as, pois não fosse por elas, eu não

teria saído do lugar.

À minha família, irmãos, sobrinhos, cunhados e avós, mas, principalmente meu pai

Angelo Contel e minha mãe Thereza Verga Contel (In memorian), pelo acolhimento desde os

meus primeiros anos de vida e pelos valores que sempre me passaram, principalmente de

comprometimento, humildade, honestidade e integridade.

Às pessoas que mais próximas a mim estão e sempre estiveram nos últimos tempos,

tidas por mim como família e que muito apoio sempre me dispensaram: Rosani Canassa,

Lidia Canassa e Alzira Canassa.

À Profa. Dra. Lucinda Giampietro Brandão, que aceitou ser minha orientadora e

colaborou para o andamento deste projeto, sempre demonstrando segurança e objetividade.

Ao Prof. Euclides Neto, pelo auxílio e pelas dicas, lembrando que foram muito

valiosos.

À Profa. Karenine M. Cunha, pela colaboração na parte da formatação do referido

trabalho, sua ajuda sempre foi de grande importância.

Aos meus amigos, os de verdade, que sempre, de alguma forma, estiveram presentes

em minha vida, acreditando na minha luta, principalmente Luciano Pulzatto.

Também os amigos da faculdade, na luta desde o início, são pessoas que entraram para

minha vida para sempre, cada um com sua especialidade.

À direção e coordenação da FATEC, que sempre mostrou interesse, colaborando em

todos os âmbitos, criando meios para que tudo transcorresse com sucesso.

Aos funcionários, de todos os setores, que colaboraram no tempo em que

permanecemos na faculdade, cada um contribuindo a sua maneira.

Ao prof. Gilberto Luiz Silva, de Abaetetuba-PA, que colaborou na parte da construção

do biodigestor.

Por fim, agradeço aos que não me deram créditos, aqueles que por algum motivo e em

algum momento me desfavoreceram, pois até esses merecem ser lembrados, pois de alguma

forma, mesmo que contra vontade me ajudaram e hoje podem assistir o resultado da minha

luta.

Page 6: Biodigestor Maykon PDF

“O bem que praticares, em algum lugar, é teu

advogado em toda parte.”

(Francisco Cândido Xavier)

Page 7: Biodigestor Maykon PDF

RESUMO

A utilização de energia renovável é hoje tema abordado em todo o mundo, devido à

preocupação com a preservação do meio ambiente. Entre as energias renováveis, a biomassa

se destaca pela excelente disponibilidade que possui. O esterco bovino é uma das mais

abundantes, o qual tem grande potencial energético, se fermentado corretamente em

biodigestores, obtendo como um dos produtos finais, o biogás. Esse gás tem em sua

composição o gás metano (CH4) que é altamente inflamável. Logo, o objetivo desse trabalho

foi a construção de um biodigestor caseiro, a partir de esterco bovino, para produção de

biogás e seu uso como energia térmica. Partindo do levantamento bibliográfico e

caracterização do local de instalação do biodigestor, utilizando um tambor de latão de 200

litros e conexões necessárias. A biomassa utilizada foi uma mistura de esterco bovino com

água. O biogás produzido foi convertido em energia térmica, através de sua queima. Tem-se

assim um equipamento que além de dar destino adequado aos dejetos animais, diminui a

contaminação ambiental, evita a emissão de gás metano na atmosfera e produz biogás, com

destaque para o baixo custo, facilidade de construção e economia com gás de cozinha.

Palavras-chave: Biodigestor. Biogás. Energia Térmica. Esterco. Preservação ambiental.

Page 8: Biodigestor Maykon PDF

ABSTRACT

The use of renewable energy is subject studied throughout the world due to concerns about

preserving the environment. Among renewables, biomass is distinguished by excellent

availability have. The manure is one of the most abundant, which has great energy potential,

if properly fermented in digesters, obtaining as a final product, biogas. This gas has in its

composition the methane (CH4) which is highly flammable. Therefore, the objective was to

build a homemade digester, from cattle manure for biogas production and its use as thermal

energy. From the literature survey and characterization of the location of the digester, using a

brass barrel of 200 liters and necessary connections. The biomass used was a mixture of

manure with water. The biogas is converted into heat energy through burning. There is thus a

device that in addition to providing suitable target for animal waste, decrease environmental

contamination and prevents the emission of methane in the atmosphere and produces biogas,

particularly for low cost, ease of construction and economy with gas.

Keywords: Biodigestor. Biogas. Thermal Energy. Dung. Environmental Conservation.

Page 9: Biodigestor Maykon PDF

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Biodigestor indiano 16

Figura 2 - Biodigestor chinês 18

Figura 3 - Biodigestor canadense- Sítio Vovó Cida – Buritama-SP 19

Figura 4 – Gasômetro 19

Figura 5 - Biodigestor caseiro 21

Figura 6 - Esquema da digestão anaeróbia de matéria orgânica complexa 28

Figura 7 - Exemplo de conversão de carboidrato, no caso a glicose 29

Figura 8 - Esterco bovino da propriedade 38

Figura 9 - Tambor escolhido para construir o biodigestor 40

Figura 10 - Instalação das peças e conexões no tambor 41

Figura 11 - Substrato (esterco + água) a ser utilizado no biodigestor 41

Figura 12 - Biodigestor vazio e após abastecimento, pronto para a fermentação 42

Figura 13 - Esquema de um biodigestor em operação 43

Figura 14 - Foto aérea da propriedade onde o biodigestor foi instalado 44

Figura 15 - Alguns bovinos da propriedade 45

Figura 16 - Alimentação complementar com sal 45

Figura 17 - Biodigestor construído 45

Figura 18 - Queima do biogás 48

Figura 19 - Espuma demonstrando processo fermentativo dentro do biodigestor 49

Page 10: Biodigestor Maykon PDF

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Relação comparativa de 1m3 do biogás com os bombustíveis usuais 25

Tabela 2 – Materiais usados na construção do biodigestor, com valor em reais 37

Page 11: Biodigestor Maykon PDF

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO ........................................................................................................................ 12

1. REVISÃO DA LITERATURA ............................................................................................ 14

1.1 Biodigestores ...................................................................................................................... 14

1.1.1 Definição ......................................................................................................................... 14

1.1.2 Histórico dos Biodigestores no Mundo ........................................................................... 14

1.1.3 Modelos de biodigestores ................................................................................................ 16

1.1.3.1 Indiano .......................................................................................................................... 16

1.1.3.2 Chinês ........................................................................................................................... 17

1.1.3.3 Canadense ou de fluxo tubular ..................................................................................... 18

1.1.3.4 Caseiro ......................................................................................................................... 20

1.1.4 Tipos de Biodigestores .................................................................................................... 21

1.1.4.1 Batelada ........................................................................................................................ 21

1.1.4.2 Contínuo ....................................................................................................................... 21

1.1.4.2.1 Contínuo vertical ....................................................................................................... 21

1.1.4.2.2 Contínuo horizontal ................................................................................................... 22

1.1.4.3 Tipo de Biodigestor ...................................................................................................... 22

1.1.5. Biodigestores no Brasil ................................................................................................... 22

1.2 Biomassas como Substrato para Biodigestores .................................................................. 23

1.3 Pecuária no Mundo ............................................................................................................. 24

1.4 Biogás ................................................................................................................................. 25

1.4.1 Produção do Biogás ......................................................................................................... 26

1.4.2 Bactérias Envolvidas nas Etapas da Produção de Biogás................................................ 27

1.4.3 Bactérias Metanogênicas ................................................................................................. 28

1.4.4 Parâmetros Importantes para Produção do Biogás .......................................................... 29

1.4.4.1 Teor de água ................................................................................................................. 29

1.4.4.2 Concentração de nutrientes ........................................................................................... 30

1.4.4.3 pH ................................................................................................................................. 30

1.4.4.4 Temperatura .................................................................................................................. 30

1.4.4.5 Tempo de retenção........................................................................................................ 30

1.4.4.6 Concentrações de sólidos voláteis ................................................................................ 31

1.4.4.7 Substâncias tóxicas ....................................................................................................... 31

Page 12: Biodigestor Maykon PDF

1.4.5 Biogás no Brasil .............................................................................................................. 31

1.4.6 Pecuária e o Gás Metano ................................................................................................. 32

1.4.7 Energia Térmica .............................................................................................................. 33

1.4.7.2 Combustão incompleta ................................................................................................. 33

1.4.8 Uso do Biogás na Zona Rural .......................................................................................... 34

1.5. Contaminações de Pastagens, Afluentes e Lençóis Freáticos ........................................... 34

2. MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................................. 37

2.1 Materiais Utilizados ............................................................................................................ 37

2.2 Métodos .............................................................................................................................. 38

3. RESULTADOS .................................................................................................................... 43

3.1 Bovinos da Propriedade ...................................................................................................... 43

3.1.2. Alimentação dos Animais da Propriedade...................................................................... 44

3.1.3 Sanidade dos Animais da Propriedade ............................................................................ 45

3.2 Moradores da Propriedade .................................................................................................. 45

3.2.1 Consumo de Gás GLP pelos Moradores ......................................................................... 45

3.2.2 Conhecimento sobre Biogás ............................................................................................ 45

3.2.3 Conhecimento sobre Biofertilizante ................................................................................ 45

3.3 Biodigestor Construído ....................................................................................................... 46

3.4 Produção do Biogás ............................................................................................................ 47

3.4.1 Cálculo da Produção do Biogás ....................................................................................... 47

4. DISCUSSÃO ........................................................................................................................ 49

CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................................... 53

REFERÊNCIAS ....................................................................................................................... 54

Page 13: Biodigestor Maykon PDF

12

INTRODUÇÃO

A energia sempre foi reconhecida como a base do desenvolvimento das civilizações.

No final do século XIX, por exemplo, o mundo se modernizou após a Revolução Industrial,

principalmente devido às novas fontes de energia. Conforme relata Alves et al. (2009), as

fontes de energia podem ser classificadas em renováveis, conhecidas também como energia

limpa, como exemplo da energia solar, eólica, biomassa e a hídrica, que obtêm repostas da

natureza em períodos relativamente curtos de tempo e as não renováveis, também chamadas

de suja, cujas reservas esgotam sempre que utilizadas, sendo que a reposição das mesmas na

natureza pode levar milhões de anos, ou simplesmente, não mais ocorrer (SILVA et. al.,

2009).

As energias renováveis vêm ganhando mais força nos últimos tempos, favorecendo

assim seu desenvolvimento, disseminação e aplicação, tornando-se uma alternativa totalmente

viável para a atual situação em que o mundo se encontra, com as crises de petróleo nos países

produtores, grande fragilidade do sistema de hidroelétricas, que ocasionou os últimos apagões

no Brasil, inviabilidade e perigo de construção de termelétricas, usinas nucleares e outras

formas de energia suja, chamadas desta forma, pois a utilização das mesmas gera uma grande

carga de poluentes e, conseqüente degradação ambiental, o qual é visível e notório do ponto

de vista social, econômico e humano, conforme descreve Silva et al. (2009).

Segundo Coldebela (2004), atualmente estima-se a existência de 2 trilhões de

toneladas de biomassa no globo terrestre, ou seja, cerca de 400 toneladas per capita, o que

corresponde a oito vezes o consumo de energia primária no mundo, atualmente de 400

EJ/ano. A biomassa pode ser encontrada em três classes, sendo elas: sólida, líquida e gasosa e

os dejetos animais são os melhores alimentos para os biodigestores, pelo fato de já saírem de

seus intestinos carregados de bactérias anaeróbias (SILVA, et. al., 2009).

Conclui Amaral et al. (2004) que a fermentação desta biomassa em reatores

anaeróbios apresenta uma excelente alternativa, pois além de reduzir a taxa da poluição e

contaminação do ciclo, promove a geração do biogás, utilizado como fonte de energia

térmica, mecânica e elétrica, permitindo ainda a utilização do resíduo final como

biofertilizante. Sendo assim, existem diversos motivos para a elaboração de um projeto, para

que com o uso de biodigestores, ocorra a redução da carga de matéria orgânica lançada no

meio ambiente, como controlar a proliferação de moscas e emissão de odores ofensivos e

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13

desagradáveis, diminuir a emissão de dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4) na atmosfera

através da queima, mostrar o melhor aproveitamento de restos de natureza orgânica e,

principalmente, oferecer um melhor destino a esses materiais. Outros motivos, como

conscientizar a comunidade sobre os impactos ambientais da emissão de gases de efeito estufa

(GEE) na atmosfera, seu possível agravante no aquecimento global, ressaltando a importância

da preservação de rios e afluentes, manutenção de níveis aceitáveis de saúde e de produção

animal com cumprimento de regulamentos e leis da administração rural, também devem ser

destacados.

Dessa forma, não podemos deixar de citar o professor matemático Gilberto Luis Souza

da Silva da Escola Estadual São Francisco Xavier, de Abaetetuba, no Pará, que junto com

seus alunos José de Souza Ribeiro Filho e Malaliel Pinheiro Costa, realizaram o Projeto

Biogás em 2007. O trabalho nasceu em uma feira de ciência no próprio colégio. O Projeto foi

levado para várias feiras como na internacional de ciências Mouvement International pour Le

Loisir Scientifique Et Technique (MILSET), realizada em Durban na África do Sul, onde em

julho de 2007 ficaram em primeiro lugar na área de Energia e Transporte. Em, 2008

receberam em Brasília o 3º Prêmio Ciência do Ensino Médio. O Projeto do Biogás consistia

na decomposição de material orgânico (fezes de animais e de humanos) para a produção de

gás metano, a ser usado como fonte de energia. A idéia é recolher as fezes que seriam

despejadas nos rios da cidade, e com o uso de um biodigestor, obter gás metano que será

engarrafado para ser convertido em gás de cozinha (BLOG, online, 2008). Este trabalho foi o

motivador para idealização do projeto a ser descrito nas próximas páginas.

O objetivo deste trabalho é a construção de um biodigestor de baixo custo, usando

esterco bovino como biomassa a ser fermentada anaerobicamente para produção de biogás.

Page 15: Biodigestor Maykon PDF

14

1. REVISÃO DA LITERATURA

Para a construção de um biodigestor de baixo custo, usando esterco bovino como

biomassa a ser fermentada anaerobicamente para produção de biogás, parte-se da revisão

bibliográfica, adquirindo o conhecimento necessário para dar prosseguimento ao projeto.

Sendo assim, esse biodigestor possibilitará a produção de uma energia 100% renovável, logo,

limpa.

1.1 Biodigestores

1.1.1 Definição

Um biodigestor, digestor ou biorreator pode ser definido como uma câmara de

fermentação fechada, onde a biomassa sofre a digestão pelas bactérias anaeróbicas

produzindo biogás. Em outras palavras, trata-se de um recipiente completamente fechado e

vedado, impedindo qualquer entrada de ar, construído de alvenaria, concreto ou outros

materiais, onde é colocado o material a ser degradado para posterior fermentação. Existem

vários tipos de biodigestores, porém os mais difundidos são chineses, indianos e canadenses.

Cada um possui sua peculiaridade, porém ambos têm como objetivo criar condição

anaeróbica, ou seja, total ausência de oxigênio para que a biomassa seja completamente

degradada (GASPAR, 2003).

“Tal aparelho, contudo, não produz o biogás, uma vez que sua função é fornecer as

condições propícias para que um grupo especial de bactérias, as metanogênicas, degrade o

material orgânico, com a conseqüente liberação do gás metano” (GASPAR, 2003, p.15).

1.1.2 Histórico dos Biodigestores no Mundo

Mesmo que comprovações históricas mostrem que a primeira instalação de

biodigestores só tenha surgido na segunda metade do século XIX, há relatos que o biogás já

era conhecido há muito tempo, pois a produção do mesmo a partir de resíduos orgânicos é um

processo extremamente antigo. Porém, a descoberta do gás metano foi realizada pelo

Page 16: Biodigestor Maykon PDF

15

pesquisador italiano Alessandro Volta, que descobriu que o gás existia como componente do

chamado gás dos pântanos, que era resultado da decomposição de restos vegetais em

ambientes confinados. Através de várias pesquisas que difundiram o uso de biodigestores, foi

criado em 1939 na cidade de Kampur, na Índia, o Institute Gobár Gás (Instituto de Gás de

Esterco), onde foi criada a primeira usina de gás de esterco, que tinha por objetivos tratar os

dejetos animais, obter biogás e aproveitar o biofertilizante. Foi esse trabalho pioneiro que

permitiu a construção de quase meio milhão de biodigestores na Índia. A utilização do biogás

na Índia, como fonte de energia, motivou a China a adotar tal tecnologia a partir de 1958, e

em 1972, já possuíam aproximadamente 7,2 milhões de biodigestores em atividade

(DEUBLEIN; STEINHAUSER, 2008).

A partir da crise energética disparada em 1973, a implantação de biodigestores passou

a ser interessante tanto por países ricos como países de terceiro mundo, mas em nenhum

desses países, o uso dessa tecnologia foi ou é tão difundida como na China e na Índia. No

caso da China o interesse pelo uso de biodigestores deveu-se, originalmente, a questões

militares. Preocupada com a Guerra Fria, a China temeu que um ataque nuclear impedisse

toda e qualquer atividade econômica (principalmente industrial). Entretanto, com a

pulverização de pequenas unidades biodigestores ao longo do país, algumas poderiam escapar

ao ataque inimigo. Nos dias atuais, o foco do uso de biodigestores na China é outro. Como

possui excedente de população, não seria recomendável mecanizar a atividade agrícola em

larga escala, sendo que o uso de tratores e demais implementos resultaria em um índice de

desemprego rural alarmante. Dessa forma, o governo chinês achou viável aperfeiçoar as

técnicas rudimentares de cultivo do solo, com os biodigestores ocupando papel de destaque

(GASPAR, 2003).

No caso da Índia, o país não pensava em guerras nucleares, pois sempre fez parte do

grupo dos países conhecidos como não alinhados. A fome e a falta de combustíveis fósseis é

que motivaram o desenvolvimento da tecnologia dos biodigestores. Logo, são dois extremos

de utilização de biodigestores, onde chineses priorizam o biofertilizante para produção dos

alimentos necessários a sua nação populosa e indianos focam no biogás para cobrir o imenso

déficit de energia. Dessa maneira, foram desenvolvidos na época dois modelos diferentes de

biodigestor: o modelo chinês e o modelo indiano (BARRERA, 1993).

Page 17: Biodigestor Maykon PDF

16

1.1.3 Modelos de biodigestores

1.1.3.1 Indiano

A Figura 1 mostra o modelo indiano de biodigestor que tem como característica

principal o uso de uma câmpanula flutuante como gasômetro, sendo que a mesma pode estar

mergulhada sobre a biomassa em fermentação. Existe ainda uma parede central que divide o

tanque de fermentação em duas câmaras, onde a função desta divisória é fazer com que o

material circule por todo o interior da câmara de fermentação de forma homogênea. O

biodigestor possui pressão de operação constante, ou seja, à medida que o biogás produzido

não é consumido, o gasômetro desloca-se verticalmente, aumentando o volume deste,

mantendo dessa forma a pressão constante em seu interior. Do ponto de vista construtivo,

apresenta-se de fácil construção, contudo o gasômetro de metal pode encarecer o custo final, e

também à distância da propriedade pode dificultar e encarecer o transporte inviabilizando a

implantação deste modelo de biodigestor (PEREIRA, 1986).

Figura 1- Biodigestor indiano

Fonte: Fonseca et al., 2009, p. 10

Page 18: Biodigestor Maykon PDF

17

Segundo Lucas Junior; Souza (2009), os principais componentes de um biodigestor

modelo indiano são:

a) caixa de carga (local de diluição dos dejetos);

b) tubo de carga (condutor dos dejetos diluídos da caixa de carga para o interior do

biodigestor);

c) câmara de biodigestão cilíndrica (local onde ocorre a fermentação anaeróbia com

produção de biogás);

d) gasômetro (local para armazenar o biogás produzido formado por campânula que

se movimenta para cima e para baixo);

e) tubo-guia (guia o gasômetro quando este se movimenta para cima e para baixo);

f) tubo de descarga (condutor para saída do material fermentado sólido e líquido);

g) caixa ou canaleta de descarga (local de recebimento do material fermentado sólido

e líquido);

h) saída de biogás (dispositivo que permite a saída do biogás produzido para ser

encaminhado para os pontos de consumo).

1.1.3.2 Chinês

Os principais componentes de um biodigestor modelo Chinês são os seguintes: caixa

de carga, tubo de carga, câmara de biodigestão cilíndrica com fundo esférico, gasômetro em

formato esférico, galeria de descarga e caixa de descarga (LUCAR JUNIOR; SOUZA, 2009).

Sendo assim uma melhor descrição do modelo chinês mostrado na Figura 2 seria que o

mesmo é confeccionando sob a forma de uma câmara de fermentação cilíndrica em alvenaria

(tijolo ou blocos), com teto impermeável, destinado ao armazenamento do biogás. Este

biodigestor funciona com pressão hidráulica, onde o aumento de pressão em seu interior

resulta no acúmulo do biogás na câmara de fermentação, induzindo-o para a caixa de saída. O

biodigestor é constituído quase que totalmente em alvenaria, dispensando o uso de gasômetro

com chapa de aço, obtendo uma redução de custos, porém podem ocorrer problemas com

vazamento do biogás caso a estrutura não seja bem vedada e impermeabilizada. Neste tipo de

biodigestor uma parte do biogás produzido na caixa de saída é liberada na atmosfera,

reduzindo em parte a pressão interna do gás e devido a isso, o mesmo não é indicado para

instalações de grande porte (PEREIRA, 1986).

Page 19: Biodigestor Maykon PDF

18

Figura 2 - Biodigestor chinês

Fonte: Fonseca et al., 2009, p. 9

1.1.3.3 Canadense ou de fluxo tubular

Para Lucas Junior.; Souza (2009), o digestor conhecido como canadense é chamado de

biodigestor de fluxo tubular, o qual possui uma construção simplificada do tipo horizontal

com câmara de biodigestão escavada no solo (Figura 3) e com gasômetro do tipo inflável feito

de material plástico ou similar (Figura 4).

Page 20: Biodigestor Maykon PDF

19

Figura 3 - Biodigestor canadense- Sítio Vovó Cida – Buritama-SP

Figura 4 – Gasômetro

Page 21: Biodigestor Maykon PDF

20

Este modelo de biodigestor é mais recente e apresenta uma tecnologia bem mais

moderna e avançada, porém menos complexa. Segundo Deublein; Steinhauser (2008) é um

modelo tipo horizontal, apresentando uma caixa de carga em alvenaria e com a largura maior

que a profundidade, possuindo, portanto, uma área maior de exposição ao sol, o que

possibilita grande produção de biogás, evitando o entupimento. Durante a produção de biogás,

a cúpula do biodigestor infla porque é feita de material plástico maleável (PVC), podendo ser

retirada.

O biodigestor de fluxo tubular é amplamente difundido em propriedades rurais e é,

hoje, a tecnologia mais utilizada dentre as demais. Neste tipo de biodigestor, o biogás pode

ser enviado para um gasômetro separado, permitindo maior controle.

Embora o biodigestor descrito apresente a vantagem de ser de fácil construção, possui

menor durabilida, como no caso da lona plástica perfurar e deixar escapar gás (LUCAR

JUNIOR; SOUZA, 2009).

1.1.3.4 Caseiro

Arruda et al. (2002) propôs um tipo de biodigestor caseiro simples, para obtenção de

biogás através da fermentação de esterco bovino chamado de biodigestor caseiro (Figura 5). A

construção é feita a partir de um tambor metálico de 200 litros (0,2 m3), facilmente

encontrado a preço reduzido, de fácil construção e montagem, garantindo o baixo custo final.

Figura 5 - Biodigestor caseiro

Fonte: Arruda et al., 2002, p. 15

Page 22: Biodigestor Maykon PDF

21

Um biodigestor caseiro que também foi construído e premiado como citado

anteriormente na introdução, foi desenvolvido por Gilberto Luis Souza da Silva e seus alunos.

O projeto consistiu na construção de biodigestores que pudessem ser adquirido ou feito por

pessoas de baixo poder aquisitivo, pois o material utilizado na construção do biodigestor

foram dois tambores de 200 L cada, dois registros de 1/2”, mangueira de gás e dois pinos de

panela de pressão e o filtro foi construído comcano de PVC de ½”, conexões, palha de aço

enferrujada e pelo de rabo de boi. A matéria orgânica utilizada foi o esterco de boi e de porco

(BLOG, online, 2008).

1.1.4 Tipos de Biodigestores

1.1.4.1 Batelada

Nesse sistema a matéria-prima é colocada no biorreator fechado, totalmente sem ar,

para que seja realizada a fermentação anaeróbica. O gás produzido é armazenado no próprio

recipiente que serve de digestor ou em um gasômetro acoplado a ele. Terminando a produção

de biogás, o digestor é aberto, retirando finalmente seus resíduos. Após a sua limpeza, é

colocada nova quantidade de substrato, reiniciando o processo (COMASTRI FILHO, 1981).

1.1.4.2 Contínuo

Nos biodigestores contínuos a matéria-prima é colocada continuamente e quase

sempre diretamente, utilizando matéria-prima que possua decomposição relativamente fácil e

que tenha boa disponibilidade por perto, sendo que a falta da mesma provoca parada no

sistema. Sendo assim, a produção de biogás e biofertilizantes ocorrem de forma contínua, ou

seja, nunca cessam. Existem vários modelos de digestores contínuos, dependendo do seu

formato, mas de modo geral se dividem de acordo com seu posicionamento sobre o solo:

vertical ou horizontal. Os biodigestores Chinês, Indiano e Canadense são do tipo contínuo,

assim como muitos reatores caseiros (COMASTRI FILHO, 1981).

1.1.4.2.1 Contínuo vertical

Page 23: Biodigestor Maykon PDF

22

O digestor contínuo vertical é um tanque cilíndrico, feito em alvenaria (tijolo, concreto

ou outros materiais disponíveis), quase sempre com a maior parte submersa no solo. Nele a

matéria-prima é colocada na parte de baixo com saída do gás na parte de cima do biodigestor.

É necessário cuidado extremo com esses biodigestores, pois em locais onde lençóis freáticos

são superficiais pode ocorrer contaminação dos mesmos (COMASTRI FILHO, 1981).

1.1.4.2.2 Contínuo horizontal

Os digestores contínuos horizontais podem ter qualquer formato, desde que a altura

seja menor que comprimento e a largura, podendo ou não ser enterrada no solo. A matéria-

prima é colocada periodicamente em um dos lados do digestor. Este tipo de biodigestor, por

ser construído de forma horizontal e não precisar de tanta profundidade pode ser instalado em

regiões de incidência de lençóis freáticos (COMASTRI FILHO, 1981).

1.1.4.3 Tipo de Biodigestor

A escolha do tipo do biodigestor depende basicamente das condições locais, tipo de

substrato, experiência do construtor e principalmente relação custo x benefício. Todavia,

qualquer digestor construído, se for corretamente instalado e operado, produzirá biogás e

biofertilizante. O biodigestor de batelada é indicado para pequenas produções de biogás, pois

é abastecida uma única vez, fermentando por um período conveniente, sendo o material

descarregado posteriormente utilizado como biofertilizante. Esse tipo de biodigestor, por ser

extremamente simples, pode ser construído utilizando materiais simples existentes na

propriedade (DEGANUTTI, et al., 2002).

1.1.5. Biodigestores no Brasil

O biodigestor mais difundido no Brasil é o modelo canadense, que é feito com manta

de PVC. Ele oferece menor custo e sua instalação é bem mais fácil em relação aos modelos

antigos, podendo ser usado tanto em pequenas como em grandes propriedades. O

desenvolvimento de biodigestores no mercado se deve ao setor privado aliado às

Page 24: Biodigestor Maykon PDF

23

Universidades e Centro de Pesquisas, que muito tem incentivado neste sentido, conforme

consta no Manual de treinamento de biodigestão (2008).

A utilização do biogás no Brasil tem sido atualmente limitada pela falta de tecnologias

apropriadas para seu uso, pois boa parte dos equipamentos são adaptações a partir de

equipamentos dimensionados para uso do Gás Liquefeito de Petróleo (GLP), entre outros

(SILVA et al., 2005).

1.2 Biomassas como Substrato para Biodigestores

A biomassa pode ser definida como qualquer material passível de ser decomposto por

causas biológicas, ou seja, pela ação de diferentes tipos de bactérias. De maneira geral a

biomassa pode ser descrita como a massa total de matéria orgânica que se acumula dentro de

um espaço. Sendo assim, podemos considerar biomassa as plantas, os animais, incluindo seus

resíduos, as matérias orgânicas provenientes de indústrias alimentícias e outras indústrias,

restos de supermercados e feiras em geral, dejetos humanos e de animais, entre outros

(GASPAR, 2003).

Dentre as mais variadas fontes de energias renováveis, a biomassa merece maior

destaque, pela grande quantidade disponível e por ser a mais sustentável dentre as demais A

forma mais utilizada para geração de energia elétrica e térmica utilizando a biomassa como

matéria prima, é através do uso de biodigestores, que aos poucos foram sendo disseminados

em alguns lugares do mundo, inclusive no Brasil. Dentro do biodigestor anaeróbio, como o

próprio nome diz, ocorre a biodigestão anaeróbia, que nada mais é do que um processo de

degradação, transformação ou decomposição de matéria orgânica, tendo como produto final o

biogás e o biofertilizante (FONSECA et al., 2009). Pode ser usado como substratos para este

processo: dejetos humanos, esterco bovino, suíno, eqüino, caprino, de aves, esgoto doméstico,

vinhaça, plantas herbáceas, rejeitos agrícolas e capins de um modo geral. A decomposição e o

acúmulo de dejetos bovinos no solo é hoje um assunto de interesse mundial que vêm

realizando várias pesquisas no mundo inteiro, porém no Brasil, só agora esse assunto obteve

maior repercussão, ganhando destaque e importância, devido à divulgação do produto

„orgânico‟ (ARRUDA et al., 2002).

Segundo Amaral et. al. (2004), os dejetos bovinos são compostos orgânicos de

elevado teor energético, com macro e micronutrientes que oferecem água, abrigo e

Page 25: Biodigestor Maykon PDF

24

temperatura, sendo preferido por inúmeros micros e macro vetores de grande importância

sanitária, utilizando o mesmo como nicho ecológico, fixando o material e produzindo a

fermentação. Quando passam pelo tratamento anaeróbio em biodigestores, podem ter uma boa

redução na quantidade de bactérias patogênicas e parasitas intestinais, encontradas

normalmente nesses tipos de dejetos, podendo ainda ser usados como adubo, porém se não

forem manipulados e utilizados de forma correta, pode ter o seu grau de contaminação

aumentado, colocando em risco a saúde humana.

Todos os materiais de origem orgânica podem servir de substratos para um

biodigestor, menos a madeira que até o presente momento é totalmente imprópria para tal

processo. É preciso atentar para substâncias ricas em fibras, a exemplo da grama, pois podem

ficar suspensas no biodigestor, atrapalhando o processo de produção de biogás, sendo viável

triturá-las em pedaços menores a três centímetros, facilitando sua mistura ( BARREIRA,

1993).

Ao abastecer o biodigestor, é importante ter o máximo de cuidado na mistura do

substrato com volume de água compatível, onde geralmente a quantidade de água costuma ser

praticamente igual ao de matéria seca. Esse procedimento aplicado corretamente garante o

fluxo normal de carga e descarga nos digestores de carregamento contínuo, bem como a

produção normal de biogás. Toda propriedade rural, independentemente do tamanho, possui

vários tipos de biomassa que pode ser usado como substrato na produção de biogás

(BARREIRA, 1993).

1.3 Pecuária no Mundo

A pecuária é muito anterior à agricultura, tratando-se a mesma de um aperfeiçoamento

dos caçador-coletores que já existiam há cerca de 100.000 anos atrás, que num primeiro

momento aprenderam a aprisionar os animais para estocá-los vivos para posterior abate, e

depois perceberam a possibilidade de administrar a sua reprodução. No início da pecuária o

homem era nômade, conduzindo seus rebanhos domesticados em suas andanças, já não mais

procurando a caça, mas sim novas pastagens para alimentar seu rebanho. Há evidência da

prática da agricultura desde 8000 a.C., mas seus efeitos foram drásticos sobre a pecuária, pois

a agricultura fixou o homem no lugar do plantio, e portanto novas soluções para a pecuária

tiveram de ser implementadas. No Brasil Atualmente a produção pecuária de bovinos é

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25

partilhada principalmente pelo Centro-Oeste, Sudeste e Sul, porém no início do século XX, o

principal centro pecuarista do Brasil era o estado de Mato Grosso do Sul, o maior exportador

de carne bovina do planeta. Através da pecuária, o homem pode suprir suas necessidades

básicas de proteínas, tendo carne e leite como principais produtos. O couro pode ser usado na

indústria de calçados, sendo muito usado também na indústria de móveis e de automóveis,

substituindo sintéticos. Alguns ainda usam a tração animal para a realização de trabalho no

campo e o esterco ainda pode ser usado como adubo para plantações ou como combustível

para o preparo de alimentos, como o biogás, segundo relatos do Portal de Agronegócios

(2010).

1.4 Biogás

Biogás é uma mistura gasosa combustível, de alto poder calorífico, composta

basicamente por dois gases, o metano (CH4), que normalmente representa de 60 a 70% da

mistura, e dióxido de carbono (CO2) que representa de 30 a 40%. Outros gases também

participam da mistura, mas em proporções bem menores, como 3,4% de nitrogênio (N2), 0,5%

de oxigênio (O2), traços de hidrogênio (H2) e de ácido sulfídrico (H2S). O metano é um gás

altamente combustível e inflamável, produzindo chama azul-clara e queimando com

pouquíssima poluição, podendo, inclusive, ser livre da mesma. Ele é um gás incolor, sendo

um dos produtos finais da fermentação anaeróbica de dejetos animais e humanos, resíduos

vegetais e lixo em geral, em condições adequadas de umidade e anaerobiose. A qualidade do

biogás depende da quantidade de metano na mistura, ou seja, quanto maior for a quantidade

de metano, melhor será o biogás em termos energéticos (DEUBLEIN; STEINHAUSER,

2008).

Conforme relata Coldebela (2004), a utilização do biogás como insumo energético,

deve-se principalmente ao gás metano (CH4), estando este último, puro e em condições

normais de pressão e temperatura, pode obter um poder calorífico de aproximadamente 9,9

kWh/m³, já o biogás, como produto final, com um teor de metano entre 50 e 80%, terá um

poder calorífico entre 4,95 e 7,92 kWh/m³. O biogás já produzido pode ter o seu potencial

energético aproveitado no próprio local, em cozimento, aquecimento, refrigeração,

iluminação, incubadores, misturadores de ração, geradores de energia elétrica, entre outros.

A Tabela 1 mostra a relação comparativa do biogás com outros combustíveis.

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Tabela 1 – Relação comparativa de 1m3 do biogás com os combustíveis usuais.

Tipo de combustíveis Quantidade

Gasolina 0,6L

Querosene 0,57 L

Óleo diesel 0,55 L

Gás liquefeito 0,45 kg

Etanol 0,79 L

Lenha 1,538 kg

Energia elétrica 1,428 kwh

Fonte: Deganutti et al, 2002, p. 25

1.4.1 Produção do Biogás

A produção do biogás, a partir da biomassa, começa a se processar por volta de 20

dias, aumentando até chegar ao máximo na terceira semana e conseqüentemente diminuindo

lentamente durante o período de fermentação e, para não ocupar o biodigestor nas fases de

produção mínima, que pode atrapalhar o bom andamento de todo o processo, é viável

programá-lo para um período de produção de 5 a 6 semanas (ARRUDA et al., 2002).

A produção inicial do biogás contém muito dióxido de carbono (CO2), sendo

totalmente inviável sua imediata utilização, devendo ser eliminado através da válvula de

escape, esvaziando dessa forma o gasômetro até a metade e, a partir de então, pode-se utilizar

normalmente o biogás. Para uma melhor produção de biogás com maior teor de metano, o

substrato utilizado deve apresentar uma relação carbono/nitrogênio (C/N) em torno de 20 a

30/1, ou seja, 20 a 30 vezes mais carbono do que nitrogênio. Com excesso de carbono,

ocorrido em resíduos com muito material celulósico, o biogás terá em sua mistura alta

concentração de dióxido de carbono (CO2) e pouco metano (CH4). O mesmo pode ocorrer se a

matéria-prima tiver em sua composição muita urina e sangue (COMASTRI FILHO, 1981).

Page 28: Biodigestor Maykon PDF

27

1.4.2 Bactérias Envolvidas nas Etapas da Produção de Biogás

A conversão anaeróbia de substratos orgânicos, conforme figura 6, desde a hidrólise

até a produção do biogás, é realizada por bactérias quimioheterotróficas não metanogênicas e

bactérias metanogênicas. A conversão anaeróbia, conforme Figura 6, envolve processos

metabólicos complexos, que ocorrem em etapas seqüenciais e simbióticas, dependendo ainda

da atividade de quatro grupos de microrganismos distintos: bactérias hidrolíticas,

acidogênicas, acetogênicas e metanogênicas (AQUINO; CHERNICHARO, 2005).

Figura 6- Esquema da digestão anaeróbia de matéria orgânica complexa

Fonte: Aquino; Chernicharo, 2005, p. 153

A maioria dos microrganismos acidogênicos fermenta monossacarídeos, aminoácidos

e ácidos graxos oriundos da hidrólise da matéria orgânica complexa, produzindo

conseqüentemente ácidos graxos de cadeia curta como ácido acético, propiônico e butírico;

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28

alcoóis como o etanol; cetonas como a acetona; dióxido de carbono e hidrogênio, como

mostra a Figura 7 (DEUBLEIN; STEINHAUSER, 2008).

Figura 7- Exemplo de conversão de carboidrato, no caso a glicose

Fonte: Aquino; Chernicharo, 2000, p. 153

Segundo Aquino; Chernicharo (2005), os microrganismos fermentativos são os

primeiros a atuar na etapa sistemática de degradação do substrato e são os que mais se

beneficiam da energia. Portanto, bactérias acidogênicas possuem um tempo mínimo de

geração (aproximadamente 30 minutos) e as mais elevadas taxas de crescimento microbiano,

ou seja, se multiplica rapidamente em pouco tempo. Dessa forma, a etapa acidogênica só será

insatisfatória se o material a ser degradado não for corretamente hidrolisado. Porém, segundo

Comastri Filho (1981), entre todas as fases, a metanogênica é a mais sensível e exigente,

requerendo vários cuidados para que se processe adequadamente, liberando dessa forma uma

boa produção de biogás.

1.4.3 Bactérias Metanogênicas

As bactérias metanogênicas representam geneticamente um único grupo de

microrganismos, onde todas têm forma e estrutura celular diferente e as espécies estudadas

possuem metabolismo energético muito similar e peculiar. Atualmente são conhecidos

dezenas de gêneros e espécies de bactérias formadoras de metano, incluindo bastonetes, cocos

e micro cocos, Gram-negativas, Gram-positivas de desenvolvimento lento e anaeróbico

obrigatórias, sendo que os principais substratos para as mesmas são: hidrogênio, dióxido de

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29

carbono e acetato. As bactérias metanogênicas são microorganismos extremamente sensíveis

às variações bruscas de temperatura, devendo ser corrigidas, imediatamente, logo que

verificadas. A queda brusca de temperatura no biodigestor, por exemplo, pode causar uma

redução progressiva na produção de biogás, até a parada total do mesmo. As bactérias

metanogênicas de acordo com a temperatura são divididas em psicrofílicas (desenvolvem-se

em temperaturas menores que 20ºC), mesofílicas (desenvolvem em temperatura na faixa de

20 a 45ºC) e termofílicas (desenvolvem-se em temperaturas acima de 45ºC, suportando

temperaturas altíssimas) (DEUBLEIN; STEINHAUSER, 2008).

A formação biológica do metano, segundo Comastri Filho (1981), é comum na

natureza, pois bactérias metanogênicas são comumente encontradas em ambientes

anaeróbicos, onde a matéria orgânica é facilmente e completamente decomposta. Nestes

mesmos ambientes, as bactérias metanogênicas são os organismos finais na cadeia alimentar

microbiana. Ressaltando que esta cadeia alimentar ocorre perfeitamente em lamas escuras e

pântanos, onde a celulose sofre decomposição natural, daí a origem do „gás dos pântanos‟,

descoberto por Alessandro Volta em 1776. Além disso, a produção de biogás em

biodigestores, que utilizam dejetos de bovinos como matéria-prima, não apresenta nenhum

problema, muito pelo contrário, pois as fezes desses animais já contêm bactérias

metanogênicas, necessárias para a produção de biogás. O esterco bovino tem se mostrado

excelente matéria-prima para a produção de biogás, pelo fato de já possuir naturalmente os

microrganismos responsáveis pela fermentação.

1.4.4 Parâmetros Importantes para Produção do Biogás

Os seguintes parâmetros são importantes para produção do biogás de forma eficiente,

e tendo como resultado final um produto com alto teor de metano. Arruda et al. ( 2002),

explica cada um a seguir.

1.4.4.1 Teor de água

A quantidade de água utilizada deve estar ao redor de 90% do peso do conteúdo total

de biomassa, depende do tipo dessa biomassa. A diluição deve estar em torno de 1:1 a 1:2, ou

seja, uma quantidade de água para a outra de substrato. Tanto o excesso quanto a falta da água

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30

são prejudiciais para o sistema, onde a falta pode provocar entupimento na tubulação e o

excesso pode atrapalhar o processo da hidrólise, pois é exigida uma elevada carga de

biomassa para que a mesma se processe adequadamente.

1.4.4.2 Concentração de nutrientes

Os principais nutrientes são os orgânicos, principalmente o carbono, o nitrogênio e

elementos traços em baixíssima concentração. Deve existir uma relação carbono/nitrogênio

(C/N) coerente conforme as normas de produção do biogás, onde a mesma deve ser mantida

entre 20:1 e 30:1, ou seja, concentração 20 de carbono para 1 de nitrogênio, sendo que o

excesso de nitrogênio pode levar a má formação do biogás, podendo ter como produto final

compostos nitrogenados como a amônia ( NH3).

1.4.4.3 pH

Alterações do pH no interior do biodigestor podem afetar drasticamente as bactérias

envolvidas no processo. A média do valor do mesmo varia entre 6,0 a 8,0, tendo o pH 7,0

como ponto ótimo. Isso ocorre naturalmente quando o processo se dá em condições normais.

1.4.4.4 Temperatura

A temperatura é um dos principais parâmetros, sendo que o desenvolvimento das

bactérias metanogênicas e a conseqüente produção de biogás devem-se em grande parte à

temperatura usada no processo, sendo que a temperatura ótima vai depender do grupo de

bactérias com que se pretende trabalhar, ou seja, se as mesmas forem termofílicas, mesofílicas

ou psicrofílicas e também das condições locais.

1.4.4.5 Tempo de retenção

O tempo de retenção pode variar de reação para reação. Normalmente leva de 30 a 45

dias, porém em algumas situações é possível a existência do biogás logo na primeira semana

Page 32: Biodigestor Maykon PDF

31

de retenção hidráulica, isso é claro, em proporções menores. Em sistemas de biodigestores

contínuos é mais comum observar essa variação.

1.4.4.6 Concentrações de sólidos voláteis

É necessário ter total conhecimento da quantidade de sólidos voláteis da biomassa,

pois eles que serão fermentados para produzir o biogás. Quanto maior a concentração de

sólidos voláteis de uma biomassa, maior será a produção de biogás. Comastri Filho (1981),

recomenda um mínimo de 120 g de sólidos voláteis por Kg de matéria seca, lembrando que o

teor de sólidos voláteis do esterco bovino varia em torno de 80 a 85%.

1.4.4.7 Substâncias tóxicas

O excesso de qualquer nutriente pode ser tóxico ao sistema. É necessário um cuidado

extremo com o uso de desinfetantes, antibióticos e bactericidas nas instalações onde são

criados os animais, pois estes podem contaminar o esterco, retardando o processo e em muitas

vezes tornando-se fatal para as bactérias que estão envolvidas no processo biológico da

formação do biogás, em outras palavras é melhor evitar o uso dos mesmos em tais ambientes.

Não é recomendado colocar fertilizantes fosfatados, sob condições de ausência de ar

pressurizado, pois esse material pode produzir fosfina, tóxico e cujo contato é letal.

1.4.5 Biogás no Brasil

O Brasil, pais de clima tropical, com abundância de resíduos, não deveria continuar

emitindo metano na atmosfera, pois poderia aproveitar essa riqueza e deixar de contribuir para

o agravamento do efeito estufa. O Brasil dispõe de condições climáticas favoráveis e

quantidade expressiva de biomassa para explorar esse amplo mercado, que figura entre os

mais promissores na atualidade, deixando de esgotar os recursos de rios nacionais, atualmente

maior fonte de energia utilizada. Lembrando ainda que o sistema de geração de energia

através de hidroelétricas tem se mostrado frágil, visto os últimos apagões ocorridos

recentemente no país. O Programa de Incentivo às Fontes de Energia no Brasil (PROINFA),

criado com base na Lei nº 10.438/02, tem como objetivo o aumento da participação da energia

Page 33: Biodigestor Maykon PDF

32

elétrica gerada por produtores independentes a partir de fontes eólicas, pequenas centrais

hidrelétricas e da biomassa. Abre-se, portanto, uma oportunidade para que sistemas de

geração de energia elétrica, utilizando biogás como fonte primária de energia, venham a ser

implantados, promovendo, com isso, maior participação dessa fonte alternativa e renovável de

energia na matriz energética nacional (SOUZA et al., 2004). Fazendo uma comparação ao que

ocorreu na China na década de 70, que dos 7,2 milhões de biodigestores instalados, o valor

energético foi equivalente a cinco “Itaipús” ou 48 milhões de toneladas de carvão mineral

(GASPAR, 2003).

Além da produção de biogás, os resíduos da biodigestão podem ser usados como

biofertilizantes em geral, por apresentarem alto teor de nitrogênio, fosfato, potássio e demais

nutrientes em conseqüência da perda de carbono, diminuindo a relação C/N da matéria

orgânica e melhorando as condições do material como fertilizante natural. Pelo fato do

material já se encontrar em grau avançado de decomposição, aumenta a sua eficiência e

solubilização parcial de alguns nutrientes (ARRUDA et al., 2002).

1.4.6 Pecuária e o Gás Metano

A agricultura e a pecuária contribuem para as emissões de metano (CH4), dióxido de

carbono (CO2) e óxido nitroso (N2O) à atmosfera, os populares GEE (gases de efeito estufa).

O aumento da concentração desses gases pode trazer conseqüências drásticas para o planeta,

entre eles o aquecimento exagerado da superfície terrestre e destruição da camada de ozônio

na estratosfera. Quando a matéria seca vegetal é decomposta em condições de aerobiose

(presença de oxigênio), libera energia, gás carbônico, minerais e água. Porém, em condições

sem ou com muito pouco oxigênio (solos encharcados ou compactados, pântanos, aterros

sanitários, acúmulo de dejetos, sistema digestivo de ruminantes, entre outros) em lugar de

CO2, essa decomposição vegetal libera CH4 (gás 25 vezes mais calorífico do que CO2),

salientando que cada quilograma de matéria seca de origem vegetal produz em média 2 kg de

CO2 (PRIMAVESI, 2007).

A fermentação entérica que ocorre no rúmen de um bovino herbívoro, produz de 40 a

70 kg/animal/ano de metano (CH4), gás este que tem um „efeito estufa‟ 25 vezes mais potente

que o CO2, resultando em 1 a 1,7 t/animal/ano de CO2 ou equivalente. Já existem sistemas de

produção que seguem critérios ecológicos, incluindo biodiversidade integrada, reciclagem e

uso de energia alternativa (MELADO, 2007). É preciso levar em conta que o Brasil é hoje o

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33

maior exportador de carne bovina do planeta, onde um bovino de corte com aproximadamente

350 kg gera de 40 a 70 kg de metano (CH4) por ano. Um bovino de leite, em lactação de alta

produção gera entre 100 e 150 kg de CH4 por ano (PRIMAVESI, 2007).

1.4.7 Energia Térmica

Segundo Lacerta et al. (2005), o biogás pode ser convertido em energia térmica,

devendo este ter com o ar uma relação que permita a combustão completa. Quando isso

acontece, a chama é forte, de coloração azul claro, emitindo um assobio. Se a chama tremer,

indica insuficiência de ar, indicando combustão incompleta. Se a chama for curta, amarela e

piscante indicam que há pouco biogás e muito ar.

1.4.7.1 Combustão completa

A combustão completa é exemplificada pela seguinte reação química:

CH4 + 2 O2 2 H2O + CO2

Esse tipo de queima não produz gases tóxicos, a não ser o CO2, que em quantidade

desejável pode contribuir beneficamente na manutenção da temperatura global, mas que em

grandes quantidades contribui para o „efeito estufa’, resultando num aquecimento excessivo

da Terra (LACERDA et al., 2005).

1.4.7.2 Combustão incompleta

A combustão incompleta é exemplificada pela seguinte reação química:

CH4 + O2 CO + H2O

Esse fenômeno ocorre na falta de comburente, no caso o O2. Nesse tipo de queima é

produzido o monóxido de carbono (CO), sendo que este é um gás perigoso, silencioso,

incolor, inodoro, sem sabor e não irritante, deixando uma pessoa inconsciente ou mesmo

Page 35: Biodigestor Maykon PDF

34

matá-la silenciosamente em poucos minutos, por estas razões, ele é tido como um gás

altamente letal (LACERDA et al., 2005).

Segundo Lacerda et al. (2005), o CO se torna tóxico ao homem quando entra em

competição com o O2 pelo sangue, podendo resultar principalmente em ausência de oxigênio

no cérebro, se prolongada pode resultar em lesão cerebral e levar o homem a óbito. Isso

ocorre devido a conversão da oxi-hemoglobina em carboxi-hemoglobina (COHb), sendo que

a afinidade da hemoglobina pelo CO é 240 vezes maior que pelo O2. Além, disso há a fuligem

que entra no sistema respiratório causando danos respiratórios ao homem. Aproximadamente

60% do monóxido de carbono presente na troposfera se originam das atividades humanas

pelos processos de combustão incompleta de materiais orgânicos como, madeira, papel, óleo,

gás, gasolina, entre outros.

1.4.8 Uso do Biogás na Zona Rural

Segundo, Barreira (1993), existe inúmeras vantagens em utilizar o biogás na área rural

como, por exemplo, a não competição entre o biogás com outras culturas alimentares pela

posse da terra, como ocorre com a cana de açúcar, a soja e o sorgo, possibilitando ao homem

do campo não realizar o êxodo rural, oferecendo melhor qualidade de vida para o mesmo e

aumentando o emprego no campo, com criação de novas possibilidades. Um dos produtos

resultantes da produção do biogás é o biofertilizante, que promove aumento da produtividade

agrícola em geral, com redução da demanda de fertilizantes químicos e oriundos de petróleo,

reduzindo com isso os custos relacionados a tais. O biogás também permite seu uso para

conversão em energia térmica e elétrica, promovendo com isso a descentralização da mesma,

além da auto suficiencia energética das empresas agrícolas, devido ao baixo custo da

tecnologia de aplicação simples. Vale destacar que esta energia é 100% limpa, recupera o solo

e despolui o meio ambiente. Por fim pode-se ainda ressaltar a redução de custo com

transportes de fertilizantes químicos e de gás de cozinha, assim como o declinío da emissão

de metano na atmosfera, o qual na maioria das vezes é eliminado.

1.5. Contaminações de Pastagens, Afluentes e Lençóis Freáticos

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35

Nos dias atuais, os danos causados aos recursos hídricos em geral e aos solos é motivo

de grande preocupação, levando em conta o desenvolvimento da pecuária em confinamento,

com elevadas concentrações de animais, dando origem a grandes quantidades de estrumes e

chorumes, sendo que o destino final destes resíduos tem mostrado um problema

extremamente preocupante. Esta situação piora em pastagens com áreas relativamente

pequenas onde a disponibilidade de terras é insuficiente e não consegue assimilar a

quantidade de dejetos recebidos. Os bovinos criados em sistemas de confinamento, geram

diariamente um grande volume de dejetos e o manejo inadequado destes, que são ricos em

matéria orgânicas e agentes patogênicos, pode ser responsável pela poluição de águas

superficiais e subterrâneas, devido ao arraste desse material pela ação das chuvas

(FURLONG; PADILHA, 1996).

A decomposição e o acúmulo de excrementos de bovinos nas pastagens, segundo Rosa

et al. (2002), são temas de interesse mundial, que têm estimulado a realização de várias

pesquisas em diferentes regiões do planeta. Porém, em nosso país os aspectos relacionados a

este assunto e suas conseqüências, só está ganhando importância atualmente, com a

divulgação do „orgânico‟, mais propriamente em classes mais privilegiadas, e mesmo assim

caminhando lentamente.

Os rios, afluentes e lençóis freáticos, poluídos por descargas de resíduos humanos e de

animais, carregam grande variedade de patógenos, entre eles, bactérias, vírus, protozoários e

organismos multicelulares, que podem causar doenças gastrointestinais. As bactérias

patogênicas comumente encontradas em água contaminada são Shigella, Salmonella,

Campylobacter, Escherichia coli, Vibrio e Yersinia. Alguns protozoários, como a Giárdia sp.

e a Entamoeba sp., além de causarem doenças gastrointestinais, podem causar disenteria,

desidratação e perda de peso ou até infecção que leve o indivíduo a óbito. Esses

microorganismos se desenvolvem na água não tratada de animais, através da descarga das

mesmas, em regiões de intensa atividade pecuária. As águas atingidas pela emissão de

efluentes perdem, em pouco tempo, a capacidade de manutenção da vida da fauna e flora

aquáticas (TUNDISI, 2005).

Sendo assim, para Rosa et al. (2002), é preciso evitar que uma massa tão grande de

dejetos continue a ser lançada diariamente em tais mananciais, pois comprometem de forma

violenta a qualidade de vida das pessoas e a sobrevivência da fauna e da flora das regiões

vizinhas dos rios. Além disso, a aplicação de dejetos in natura como adubo, sem sofrer

transformação anaeróbica, não pode ultrapassar o limite máximo de absorção do solo da

propriedade rural, justamente por isto talvez uma das medidas mais eficazes no combate à

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36

poluição dos rios e solos seria a implantação em massa de biodigestores nas propriedades

rurais criadoras de gado leiteiro (GASPAR, 2003).

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37

2. MATERIAIS E MÉTODOS

Inicialmente, caracterizou-se o local, os animais e a família da propriedade na qual o

biodigestor seria construído, através de entrevista face a face com o proprietário. Na Figura 8

é possível ter uma noção do tipo da biomassa utilizada para construção do biodigestor, no

caso o esterco bovino.

Figura 8 - Esterco bovino da propriedade

2.1 Materiais Utilizados

Os materiais foram adquiridos em lojas de matérias para construção. A Tabela 2, de

minha autoria, mostra uma listagem dos mesmos, assim como a quantidade de cada um e o

custo em reais, com o preço retirado de uma nota fiscal. Deve-se ressaltar que antes da

compra foi feita uma pesquisa de preço minuciosa, para que assim pudesse baratear o referido

projeto.

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Tabela 2 – Materiais usados para construção do biodigestor, quantidades e valores em

reais.

Material Quantidade Valor R$

Abraçadeira rosca sem fim 3x4 1 unidade 0,90

Adaptador com anel- flange 1 peça 13,57

Adaptador de polietileno 1 unidade 1,60

Câmara de bicicleta 1 unidade 2,00

Capa para proteção de tubo 1 unidade 3,00

Durepoxi 1 tubo 4,00

Eluma bucha cobre 4x1 1 peça 4,00

Jackwal torn. Niple 3x3 1 peça 20,00

Jackwal união red. 1x3 1 peça 4,00

Mangueira para gás 8x4 1,5 metros 8,85

Niple rosca 1 peça 1,59

Registro esfera – torneira 1 peça 19,20

Silicone 1 tubo 3,80

Tambor de 200L (0.2m³) 1 unidade 40,00

Tubo 100 provinil 1,2 metros 6,78

Válvula de alívio 1 unidade 12,00

Válvula de fogão 1 unidade 6,30

Veda rosca 1 tubo 3,00

Valor total 154,00

2.2 Métodos

A construção foi realizada no Sítio São José, Bairro Baixotes, em Birigui - SP, onde

em um tambor de 200 L (0,2 m³) de capacidade, com 0,83 m de altura, 0,56 m de diâmetro e

um raio de 0,28 m, foi feito um orifício de aproximadamente 12 cm de diâmetro na região

superior vertical, com um cano ultrapassando a altura média do tambor, atingindo o fundo do

mesmo, destinado ao abastecimento de biomassa. Este mesmo cano após o abastecimento

com a biomassa, deve ter uma tampa vedante em sua extremidade superior. Também na

região superior do tambor foi feito um orifício onde foi introduzida uma válvula esférica,

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39

destinada ao alívio de pressão do reator, com a finalidade de regular a pressão interna do

sistema. A esta válvula é conectada uma mangueira para gás e em sua extremidade é instalado

um queimador, servindo como fonte de calor.

Na altura média e lateral do tambor, foi feito um orifício de aproximadamente 4 cm de

diâmetro, acoplando a este um flange interligado a uma torneira de registro, para posterior

saída de biofertilizante. Para vedar totalmente o tambor, oferecendo assim condições

anaeróbicas para o processo, foi usada uma câmara de bicicleta, Durepoxi, silicone e veda

rosca, esses últimos foram utilizados após o fechamento da tampa e em todos os locais onde

foram instaladas as conexões.

Durante os primeiros dez dias, a válvula de alívio foi cuidadosamente aberta para saída

de dióxido de carbono.

Todos os processos descritos acima podem ser verificados nas Figuras 9, 10,11 e 12.

Figura 9- Tambor escolhido para construir o biodigestor

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40

Figura 10- Instalação do flange, e registro para saída do biofertilizante

Figura 11- Abastecimento com esterco diluído em água

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Figura 12- Biodigestor pronto o abastecimento, para posterior fermentação anaeróbica

Cálculo demonstrativo do volume aproximado do biodigestor. (ARRUDA et al.,

2002):

V = Volume do reservatório de biogás

h = Altura (m)

d = M (raio= 0,28m)

= 3,14 ( valor fixo )

V= R². h

V= 3,14. (0,28)².0,83

V= 0,204 m³

ou

V = 204 L ( 0,204 m3) (volume do tambor)

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O abastecimento do biodigestor foi feito com fezes de bovinos leiteiros, na medida de

40 kg de esterco para 60 litros de água, aproximadamente, ocupando assim metade do

biodigestor, deixando a outra metade livre para a formação do biogás. Antes de abastecer o

mesmo, foi tomado o devido cuidado para misturar bastante o substrato com a água, deixando

a mistura totalmente uniforme.

A Figura 13 demosntra o esquema de um biodigestor em operação e em condições

normais, bem como o produto oriundo desse processo, no caso o biogás.

Figura 13- Esquema de um biodigestor em operação

1 5

4 2

3 1- Câmara de fermentação

2- Gasômetro

3- Saída de gás

4- Biogás

5- Matéria prima para fermentação

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3. RESULTADOS

A propriedade de experimento em questão é o Sítio São José, Bairros Baixotes, no

município de Birigui - SP, com uma área aproximada de 20 alqueires, tendo em sua estrutura

maior quantidade de pastagens e flora expansiva, como indica a Figura 14.

Figura 14 - Foto aérea da propriedade onde o biodigestor foi instalado

3.1 Bovinos da Propriedade

A propriedade descrita conta com 50 cabeças de gado, sendo em sua maioria da raça

mestiça resultante de misturas entre Bos indicus (zebuínos), Bos taurus (taurinos), entre

outros, de porte médio e do tipo leiteira, como mostra a Figura 15.

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44

Figura 15- Alguns bovinos da propriedade

3.1.2. Alimentação dos Animais da Propriedade

A alimentação dos animais é principalmente através da pastagem de gramíneas do tipo

mato-grosso (Paspalum notatum) na mesma propriedade, com alimentação complementar

utilizando sal mineral, ponteiros de cana-de-açúcar e subprodutos de culturas da época,

principalmente na seca, onde a alimentação através do pasto se torna escassa. Na Figura 16 é

mostrada a alimentação com sal mineral.

Figura 16- Alimentação complementar com sal mineral

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45

3.1.3 Sanidade dos Animais da Propriedade

Os bovinos são tratados contra ecto e endoparasitas e vacinados regularmente contra

febre aftosa. Em entrevista com o proprietário, foi cientificado que não se encontra no

presente momento nenhum animal com patologia comprovada ou fazendo uso de algum tipo

de antibiótico.

3.2 Moradores da Propriedade

A propriedade possui cinco moradores, divididos em duas residências.

3.2.1 Consumo de Gás GLP pelos Moradores

O consumo mensal de gás de cozinha é em média dois botijões, aproximadamente,

com gasto por volta de R$ 80,00, sendo que o preço atual do botijão de gás gira em torno de

R$ 40,00.

3.2.2 Conhecimento sobre Biogás

Nenhum dos moradores conhecia o termo biogás até então, principalmente no que diz

respeito à energia térmica e elétrica e do possível aproveitamento do esterco bovino para a

produção do mesmo, mas depois de esclarecidas as dúvidas, mostraram interesse e

depositaram confiança no projeto.

3.2.3 Conhecimento sobre Biofertilizante

Nenhum dos moradores conhecia o termo biofertilizante, sendo que o esterco era

utilizado anteriormente „in natura‟ nas hortaliças da propriedade, sendo manipulados em

estrumeiras de forma desapropriada e descontrolada. Após serem cientificados dos riscos que

esse processo oferecia, mostraram surpresa e interesse, pois desconheciam tal fato, já que o

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biofertilizante, oriundo do processo fermentativo do esterco bovino, poderá ser utilizado de

forma segura, sem oferecer riscos de contaminação aos mesmos.

3.3 Biodigestor Construído

O biodigestor caseiro, a partir da fermentação anaeróbica de esterco bovino, pode ser

visualizado na Figura 17, finalmente pronto para o início da produção do biogás.

Figura 17 - Biodigestor construído

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3.4 Produção do Biogás

A produção de biogás, bem como geração de energia térmica, pronta para o consumo

na propriedade teve início por volta do 30º dia de retenção hidráulica. A Figura 18 mostra a

queima do biogás produzido, evidenciando a presença do mesmo.

Figura 18- Queima do biogás

3.4.1 Cálculo da Produção do Biogás

Segundo Arruda et al. (2002), 1 m³ de biomassa produz em média 30 m³ de CH4,

levando em conta a qualidade e a quantidade da matéria seca e da quantidade de água,

justificando assim o fato de que não se pode ter um valor exato da quantidade de biogás

produzida, podemos apenas chegar a valores aproximados. Portanto:

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VB = Volume de biomassa = 1m³

VM = Volume de metano produzido para cada 1m³ de biomassa = 30 m³

VC = Volume de carga inicial = 0,1 m³

V = Volume de biogás produzido = ?

V = VC x VM

VB

V = 0,1 m3 x 30m³

1m³

V 3m³

(valores próximos de biogás dentro do biodigestor)

Após finalizar o processo, o tambor foi aberto para mostrar como se dá a

fermentação dentro do biodigestor, indicado na figura 19, onde mostra a formação

de espuma, evidenciando o processo fermentativo.

Figura 19- Espuma dentro do biodigestor (fermentação)

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49

4. DISCUSSÃO

O Sítio São José, com uma área aproximada de 20 alqueires, tem em sua estrutura

maior quantidade de pastagens, servindo de alimento para o gado. Na época da seca, o gado

pode perder peso se for alimentado somente do pasto, devido à seca dessa pastagem. Porém o

mesmo tem sua alimentação complementada com sal mineral, cana-de-açúcar, restos da

plantação sorgo e outros subprodutos da época. Isto entra em acordo com os relatos de que as

pastagens tropicais e subtropicais apresentam períodos de alta produção forrageira (estação de

primavera e verão) e períodos de baixa produção forrageira (estação de outono e inverno). A

suplementação em pastagem com minerais e concentrados (protéicos e energéticos) tem

apresentado melhor desempenho no animal (GRANDINI, 2001).

Os animais da propriedade são tratados contra ecto e endoparasitas e vacinados

regularmente contra a febre aftosa, demonstrando os cuidados com a sanidade dos animais,

que é muito importante, visto que o esterco produzido pelos mesmos vai ser manipulado por

humanos para produção de biogás, que conseqüentemente terá produção de biofertilizante.

A quantidade de biogás produzido (3 m³) é suficiente para abastecer uma residência,

por aproximadamente 4 horas, dependendo do tipo de queimador utilizado, visto que ele gasta

de 0,32 a 0,63 m³/h, com uma média de 0,45 m³/h (ARRUDA et al., 2002). A propriedade

possui cinco moradores, com consumo mensal de gás de cozinha em torno de dois botijões.

Trabalhando com valores aproximados:

0,45m3 4 horas

3m3 x

X= 26,6 horas

Ou seja, com o biogás do gasômetro, o fogão poderá cozinhar por aproximadamente

26,6 horas.

Levando em conta que o fogão queima na média 0,45 m³/h, Segundo Arruda et al.

(2002), mesmo que ficasse ligado por 4 horas diárias, o que comumente não ocorre, haveria

economia, pois apenas a descarga inicial de biogás produz aproximadamente 3m3 de CH4,

pronto para ser utilizado na queima. Lembrando que o custo vai ser sempre zero após o

primeiro abastecimento, pois o tambor utilizado será sempre o mesmo, com os gastos apenas

da construção inicial: R$ 154,00.

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50

Através de cálculos simples, é possível obter valores aproximados também da

quantidade de dias, utilizando o volume de biogás do gasômetro.

1 dias 4 horas

X 26,6 horas

X= 6,5 dias

Com base nestes cálculos, podemos chegar a um valor de 6,5 dias, aproximadamente,

utilizando o biogás do gasômetro, apenas da descarga inicial (3 m3

). Isso se utilizasse o fogão

para cozimento por 4 horas diárias, o que normalmente não ocorre.

Lembrando que o sistema do biodigestor é contínuo, ou seja, o biogás a partir da

primeira descarga será produzido continuamente, com abastecimento diário de água e esterco,

é possível concluir que sempre haverá biogás no gasômetro.

Estimando o preço do botijão de gás de 13 kg em torno de R$ 40,00, ocasionará uma

boa economia no bolso do proprietário mensalmente, onde o consumo de gás é em torno 2

botijões por mês. Supondo que o consumo do gás de cozinha se equipare a valores próximos

com o biogás, por volta do 2º mês já terá obtido o retorno dos valores gastos (R$ 154,00) com

a instalação do projeto.

Segundo Arruda et al. (2002), o queimador demonstrou fácil adaptação e operação

para o uso de biogás e apresentou eficiência térmica. No projeto instalado na propriedade

rural em estudo, não houve evidencia de perdas de biogás, comprovando essa teoria. A

metodologia utilizada na adaptação do queimador para o uso do biogás in natura, mostrou-se

adequada, comprovando experimentalmente os valores teóricos, ou seja, a queima de fato

ocorreu.

A propriedade descrita conta com 50 cabeças de gado, e segundo Barrera (1993) cada

bovino produz em média 10 kg de biomassa por dia, onde é possível obter aproximadamente

um total de 500 kg (1/2 tonelada) de esterco por dia. Ainda segundo o mesmo autor, a

quantidade de biogás que 10 kg de esterco podem produzir é (0,36 m3.

). Podemos concluir que

os 50 bovinos possuem potencial de produção de 18 m3

de biogás por dia. Portanto:

10 kg de esterco 0,36 m3 de biogás

500 kg de esterco X

X= 18 m3 de biogás/dia

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Segundo Barrera (1993), para cozinhar, usa-se em média 0,25 m3 de biogás/

pessoa/dia. Logo, esta possível quantidade de biogás, gerado por 50 animais, num biodigestor

de grande dimensão, seria suficiente para cozinhar para aproximadamente 72 duas pessoas por

dia, indicando a alta viabilidade de se instalar na propriedade um biodigestor de grande porte,

talvez do tipo canadense, com expectativas futuras, tanto para energia térmica quanto elétrica,

inclusive com possibilidade de distribuir energia para os sítios vizinhos, a princípio através de

uma troca, onde os mesmos possam fornecer esterco de sua propriedade, funcionando como

uma cooperativa e uma mini usina de biogás, utilizando ainda os efluentes como

biofertilizante, pois foi comprovado que a propriedade possui potencial energético para tanto,

isso sem levar em conta a quantidade de esterco dos arredores, visto que existem vários

criadores de gado.

Com base no atual interesse do Banco Internacional de Desenvolvimento (BID) que

Segundo Barbieri (2004), pode dobrar os incentivos em energias renováveis, tornaria possível

a qualquer agropecuarista implantar biodigestores em sua propriedade, sendo que o

pagamento do financiamento só é iniciado após um determinado tempo, geralmente após o

terceiro ano, onde, possivelmente, no final desse período, a economia gerada com os custos de

energia, já tornaria o projeto viável e seria revertido em lucro no bolso do consumidor.

Pensando um pouco mais além, a queima de metano reduz as emissões de GEE ( gases

de efeito estufa), e segundo Barbieri (2004), essa queima gera o direito de certificados de

reduções de emissões ( RCEs), e é um título negociável no mercado de carbono mundial. Em

outras palavras, com a retirada desses gases da atmosfera, pode dar ao pecuarista a

possibilidade da comercialização de créditos de carbono, onde cada tonelada do mesmo

equivale a um crédito de carbono, com possibilidade de amortizar a dívida do financiamento

(BARBIERI, 2004).

Segundo Primavessi (2007), um bovino de leite, em lactação de alta produção gera

entre 100 e 150 kg de CH4 por ano. A propriedade de estudo, onde foi implantado o

biodigestor, possui 50 cabeças de gado. Tomando como base o valor de 100 kg de CH4

emitido por ano por animal, a propriedade produzirá por volta de 5.000 kg de CH4, ou seja 5

toneladas., tornando possível a teoria de Barbieri (2004).

Vale a pena lembrar sempre que, independente de mostrar a viabilidade através de

números e economia, levando em conta a elevada concentração de esterco bovino emitida

diariamente, já mostra a viabilidade de instalação do projeto, pois será dado um melhor

destino aos dejetos sem tratamento, lançados diretamente no solo e no rio da referida

propriedade, questão de higiene e de caráter ambiental. Com a queima do metano (CH4),

Page 53: Biodigestor Maykon PDF

52

deixou de emitir na atmosfera uma quantidade significativa de GEE (gases de efeito estufa),

colaborando para a preservação ambiental, visto o grande malefício que o excesso destes

gases podem causar ao planeta (PRIMAVESI, 2007).

O biogás se mostrou um gás que polui muito menos que os combustíveis derivados de

petróleo. Somente em termo de comparação na queima do álcool combustível (um dos menos

poluentes) há a liberação de duas moléculas de CO2 a cada mol de álcool queimado, diferente

do metano, que só libera uma. Além disso, um próximo passo para nosso projeto é filtrar do

biogás utilizando palha de aço e pelo de rabo de boi (BLOG, online, 2008).

Finalmente, segundo Arruda et al. (2002), dependendo do destino do biogás, a idéia do

tamanho em relação ao biodigestor deve ser repensada, pois naturalmente o volume do reator

não deverá ser tão pequeno que a produção de gás seja insuficiente e as necessidades não

possam ser atendidas. Logo, o sucesso de um biodigestor depende de sua correta operação e

não de seu tamanho.

Page 54: Biodigestor Maykon PDF

53

CONSIDERAÇÕES FINAIS

O presente trabalho demonstrou a viabilidade técnica e econômica da implantação de

biodigestor para produção de biogás em propriedade rural, utilizando esterco bovino como

insumo.

A geração de energia através de esterco bovino é altamente sustentável e renovável,

fazendo com que o meio ambiente seja preservado, reduzindo a emissão de agentes poluentes,

possíveis colaboradores do aquecimento global e, conseqüente, efeito estufa.

A utilização de recursos renováveis não só traz economia na utilização de recursos

fósseis, como também tem a função de preparar futuros pesquisadores para que sejam

disseminadores de conhecimentos e novas tecnologias, pois é necessária a conscientização de

que combustíveis fósseis são energias finitas e sujas.

Ainda existem inúmeras limitações para a utilização destas fontes de energia, mas com

o passar do tempo, à medida que conhecimentos forem difundidos e a prática se tornar mais

aceita, uma nova realidade poderá começar a despontar.

A geração de energia a partir de esterco bovino contribui tanto do ponto de vista

ambiental quanto social, com menores índices de emissões de gases poluentes, geração de

empregos e incentivo à atividade econômica, tendo em vista principalmente a economia que a

mesma proporciona às propriedades rurais que possuem esse tipo de tecnologia instalada.

É visível a necessidade de expansão significativa da oferta de energia elétrica no

mundo atual. Mesmo sem considerar a redução da energia, que o governo brasileiro pretende

promover, há expectativa de déficit de energia, podendo gerar inúmeros apagões, podendo

causar um verdadeiro caos.

É preciso que urgentemente sejam tomadas as providências necessárias, para que no

futuro possa existir um desenvolvimento sustentável, com o uso racional de energia e a

biomassa possa figurar entre as principais fontes de energia, em virtude da disponibilidade da

mesma, da facilidade na tecnologia de implantação e dos perigos que essa matéria prima

causa in natura, sem ser devidamente processada.

Se existe uma quantidade excessiva de biomassa disponível e de fácil acesso,

dependendo de como se dá um destino à mesma, esta pode ser nociva ao ser humano e ao

ambiente, porém com seu uso correto poderia colaborar com o controle ambiental e com a

economia por que estamos demorando tanto para aproveitar?

Page 55: Biodigestor Maykon PDF

54

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