biodigestores

Anabel A. Oliarski Angela Muchinski Carolina T. Vieira Fernanda S. Dobis

CENTRO DE ENSINO SUPERIOR DOS

CAMPOS GERAIS

CURSO DE AGRONOMIA

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Face s preocupaes crescentes no mbito das alteraes climticas,

crescente dependncia de combustveis fsseis; e

aumento dos custos da energia.

Tem-se preocupado em promover alternativas de energia renovvel.

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OLIARSKI,A.A.;MUCHINSKI,A.;VIEIRA,C.T;DOBIS,F.S.

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Todos os materiais, que por causas biolgicas so passveis de decomposio, ou seja, pela ao de diferentes tipos de bactrias.

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Biomassa

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OLIARSKI,A.A.;MUCHINSKI,A.;VIEIRA,C.T;DOBIS,F.S. Fonte: ENERGIA, 2012.

Figura 1:

Busca pelo aumento de produtividade; Anlise de elementos visando melhorias.

Tradicionalmente, o esterco animal tem dado pouco ou nenhum retorno para o produtor.

Em casos de criao concentrada, esse resduo um problema grave, frequentemente atuando como vetor de doenas e contaminando a gua e o solo.

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Entretanto, com o tratamento adequado, o esterco animal pode trazer importantes benefcios para o produtor.

A biodigesto, permite o aproveitamento integral do esterco animal. Proporcionando ao produtor trs importantes benefcios:

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Fonte: Santos, 2008.

Figura 2: Benefcios da Biodigesto

Para o tratamento dos dejetos animais, que daro origem ao biogs, so necessrios equipamentos capazes de manter condies adequadas para degradao dessas substncias.

Esse equipamento chamamos de

BIODIGESTOR.

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Tabela 1- Produo de dejetos por rebanhos de

animais.

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Fonte: Sganzerla, 1983


um tanque protegido do contato com o ar atmosfrico, onde a matria orgnica contida nos efluentes metabolizada por bactrias anaerbias.

Essa reao qumica gera como subprodutos:

BIOGS BIOFERTILIZANTES

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A ao das bactrias dependem de diversos fatores:

temperatura;

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Figura 3: Produo mdia de biogs em funo da temperatura.

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Fonte: S.O.S Suinos, 2006.


temperatura;

nvel de pH; Ideal: de 7 a 8 (7,2)

Reduo do pH abaixo dos limites ideais pode cessar biodigesto.

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temperatura;

nvel de pH;

quantidade de gua;

presena de substancias toxicas;

tempo de reteno;

tipo de resduo.

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O biodigestor no produz o biogs, uma vez que sua funo fornecer as condies propcias para um grupo especial de bactrias, as metanognicas, degradar o material orgnico, com a consequente liberao do gs metano.

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Mistura de gases: principalmente, metano (CH4), gs carbnico (CO2) e, em menores propores, nitrognio e gs sulfdrico.

Produto da fermentao anaerbica de material orgnico, em condies adequadas de umidade.

A reao desta natureza denominada digesto anaerbica.

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Fonte: Sganzerla, 1983

Figura 4: Produo mdia de biogs de diferentes tipos de dejetos.

Tabela 2 - Potencial de produo de biogs a partir de dejetos de animais.

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Fonte: Brasil Ambiente, 2010.


Tabela 3: Relao comparativa de equivalncia de 1 m de biogs com os combustveis usuais:

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1 m de biogs

0,61 litros de gasolina

0,57 litros de querosene

0,55 litros de leo diesel

0,45 kg de gs liquefeito

0,79 litros de lcool combustvel

1,538 kg de lenha

1,428 kwh de energia eltrica

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Fonte: http://superbanco.wordpress.com/tag/bio-gas

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um adubo lquido que fornece os principais nutrientes para o crescimento de plantas;

Concentrao de nutrientes varia com tipo de substrato utilizado na decomposio;

Total ou parcial ausncia de odores.

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Gerao de energia eltrica e trmica Fertilizante liquido

Composto Gs vecular GNV Gs natural GN

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Sistema de carga; Cmara de digesto; Sistema de descarga; Cmara de gs ou gasmetro; Sistema de purificao do biogs.

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Permite a alimentao do

biodigestor;

Deve permitir homogeneizao do material na momento da entrada;

Pode realizar o controle de slidos

totais e pH do substrato.

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Parte central.

Local onde ocorrem as reaes qumicas que

transformam a biomassa em biogs e biofertilizante.

Pode ser de tijolo, concreto, plstico ou outro material que assegura as condies requeridas para resistncia e impermeabilidade.

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Funo de permitir a descarga dos resduos

(biofertilizantes);

Devem estar localizados abaixo do nvel de carga, visando facilitar a sada por diferena de presso.

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Funo de eliminar contaminantes do biogs para seu

uso como combustvel.

Retirada de H2S e traos de SO2 Toxicidade; Acidez destri equipamentos.

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a parte do sistema onde se armazena o biogs

produzido durante a fermentao, devendo ser construdo a prova de fogo.

Os gasmeros podem ser: Fixo: integra-se a cmara de combusto; Tanque de flutuao: instalado em um leito de gua; Plstico: coletado em um saco feito de borracha,

geomembrana de PVC ou de polietileno.

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Cmara de gs de borracha

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PODEM SER:

contnuos: proporcionam permanente fornecimento de

gs e biofertilizante.

Ex.: modelos indiano e chins

descontnuos: fornecimento de gs interrompido para

descarga do material digerido e nova carga do material a

digerir.

Ex.: batelada.

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Desenvolvido na China pouco espao fsico: enterrado; Parede central;

Cpula mvel - Campnula em ao como gasmetro

presso constante;

Concentrao de slidos no superior a 8% - entupimentos;

Alimentao contnua de dejetos.

Fig. Biodigestor modelo indiano.

Fig. Biodigestor modelo indiano.


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Cpula fixa, de alvenaria;

Tanque de armazenamento Presso varivel;

Sistema de controle presso constante;

Baixos custos de construo no possuem partes mveis e partes metlicas;

Maior durabilidade;

Enterrados, ocupando pouco espao e protegidos contra variaes climticas.

Fig. Biodigestor modelo chins.


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Tabela 4: Comparao do desempenho de biodigestores modelo Indiano e Chins, com capacidade de 5,5 m3 de biomassa, operados com esterco bovino.

Fonte: : Lucas Jnior (1984)


Simples;

No continuo, abastecido uma nica vez;

Propriedades com disponibilidade de dejetos por perodos mais longos.

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Figura Representao tridimensional em corte do biodigestor modelo batelada.


Tratamento de dejetos: processo natural com diminuio de volume;

Energticas: fonte de energia renovvel;

Ambientais: produz biofertilizante e reduz a quantidade emitida de CO2 e CH4.

Produtor rural: aumento da disponibilidade de combustvel e nova fonte de renda;

Econmico: reduo de gastos com eletricidade, transporte, descarte de resduos, estmulo a agricultura e aumento do rendimento agrcola.

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Custo extra com manuteno devido danos causados pela ao de gases corrosivos;

Dificuldade de liquefao;

Formao de H2S, que txico em teores acima de 1%.

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Figura 5: Exigncias e benefcios da biodigesto.

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Fonte: Adaptado de Oliver (2008).

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Tabela 5: Consumo mdio de biogs de diferentes aparelhos.


50 animais (bovino leiteiro)

320 kg de esterco seco/dia

2592 m/ms = 86,4 m/dia

Investimento = 66000 reais

Economia mensal de 5000 reais por ms.

Tempo de retorno para esse investimento = 14 meses

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ANGONESE, Andr R. et al. Eficincia energtica de sistema de produo de sunos com tratamento dos resduos em biodigestor. Revista Brasileira de Engenharia Agrcola e Ambiental, [s.l.], v. 10, n. 3, p.745-750, 2006. FapUNIFESP (SciELO). DOI: 10.1590/s1415-43662006000300030.

M. A. N. Andrade. Biodigestores rurais no contexto da atual crise de energia eltrica brasileira e na perspectiva da sustentabilidade ambiental.UFSC. In: 4 Encontro de energia no meio rural AGRENER 2002. Campinas/SP, pp. 1-12, 2002.

OLIVEIRA JNIOR, Frederico Alvarenga de. MANUAL DE CONSTRUO DO BIODIGESTOR RURAL. Disponvel em: . Acesso em: 13 nov. 2015.

DEGANUTTI, Roberto et al. BIODIGESTORES RURAIS: MODELO INDIANO, CHINS E BATELADA. 2002. Disponvel em: . Acesso em: 13 nov. 2015.

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