JORGE DE LUCAS JUNIORFLORIANÓPOLIS - SC

2009

I SIMPÓSIO INTERNACIONAL SOBRE GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS DE ANIMAIS

POTENCIAL DE GERAÇÃO DE BIOGÁS DOS RESÍDUOSANIMAIS: PERSPECTIVAS

HISTHISTÓÓRICORICO

PERSPECTIVASPERSPECTIVAS

•• GGáás combusts combust íível (CHvel (CH 44))•• BiofertilizanteBiofertilizante

•• SaneamentoSaneamento•• EnergiaEnergia•• AduboAdubo

•• biogbiog ááss

•• processoprocesso •

•

BiodigestBiodigest ããoo anaer anaer óóbiabia

•• biodigestoresbiodigestores •

•• resultadosresultados •

•• substratosubstrato •

22 ACETOGACETOGÊÊNESENESE

1 1 ACIDOGACIDOGÊÊNESENESE

COMPOSTOS ORGÂNICOS SIMPLES(açúcares, aminoácidos, peptídeos)COMPOSTOS ORGCOMPOSTOS ORGÂÂNICOS SIMPLESNICOS SIMPLES(a(açúçú cares,cares, amino amino áácidoscidos ,, pept pept íídeosdeos ))

ÁCIDOS GRAXOS DE CADEIA LONGA (propionato, butirato, etc.)

ÁÁCIDOS GRAXOS DE CADEIA LONGACIDOS GRAXOS DE CADEIA LONGA ( (propionatopropionato ,, butirato butirato ,, etc etc .).)

1 1 HIDRHIDRÓÓLISELISE

H2, CO2HH22, CO, CO22 ACETATOACETATOACETATO

CH4, CO2CHCH44, CO, CO22

COMPOSTOS ORGÂNICOSCOMPLEXOS

(carboidratos, proteínas, lipídeos)

COMPOSTOS ORGCOMPOSTOS ORGÂÂNICOSNICOSCOMPLEXOSCOMPLEXOS

((carboidratoscarboidratos , prote, prote íínas, lipnas, lip íídeos)deos)

55METANOGMETANOGÊÊNESENESE

33 ACETOGACETOGÊÊNESENESE

44METANOGMETANOGÊÊNESENESE

Passos metabPassos metab óólicos e grupos microbianos envolvidos na digestlicos e grupos microbianos envolvidos na digest ããoo anaeranaer óóbia:bia:

1.1. BactBact éériasriasfermentativasfermentativas

2.2. BactBact éériasriasacetogacetog êênicas nicas (produtoras de H(produtoras de H 22))

3.3. BactBact éérias rias acetogacetog êênicas ounicas ou homoacetog homoacetog êênicas nicas (consumidoras de H(consumidoras de H 22))

4.4. ArchaeaArchaea metanogmetanog êênicas nicas (redutoras de CO(redutoras de CO 22))

5.5. ArchaeaArchaea metanog metanog êênicas nicas acetoclacetocl áásticassticasBiogBiog ááss

BIODIGESTORES

ESQUEMA DE UM BIODIGESTOR MODELO INDIANO

Biodigestor contBiodigestor cont íínuo modelo nuo modelo IndianoIndianoDepto. de Eng. Rural / UNESP - JaboticabalDepto. de Eng. Rural / UNESP - Jaboticabal ..

Biodigestor contBiodigestor cont íínuo modelonuo modelo ChinChin êêssDepto. de Eng. Rural / UNESP - JaboticabalDepto. de Eng. Rural / UNESP - Jaboticabal ..

BIODIGESTOR MODELO BATELADA

LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO

FONTENATURAL

FONTEANTROPOGÊNICA

BiodigestorBiodigestor Batelada TubularBatelada Tubular com manta pl com manta pl áásticastica

(se(seçãção transversal)o transversal)

SANTOS & LUCAS JR. (2003)SANTOS & LUCAS JR. (2003)

PERSPECTIVASPERSPECTIVAS

ALTERAALTERA ÇÕÇÕES NOS MANEJOSES NOS MANEJOS

DOS ANIMAISDOS ANIMAIS

Ensminger (1990)

ALTERAALTERA ÇÕÇÕES NAS FORMAS OPERACIONAISES NAS FORMAS OPERACIONAIS

DOS BIODIGESTORES E ADO DOS BIODIGESTORES E ADO ÇÃÇÃOO

ACESSACESSÓÓRIOS PARA CONTROLERIOS PARA CONTROLE

EFEITOS DOS ALIMENTOSE

INCLUSÃO DE ADITIVOS NAS DIETAS

y = 0,0064x + 0,0144

R2 = 0,8849y = 0,009x - 0,0224

R2 = 0,7761

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Idade (dias)

Fez

es (

kg/a

nim

al/d

ia)

M S

Linear (M) Linear (S)

Correlação entre produção média diária de fezes por suínos alimentados comdietas formuladas à base de milho (M) ou sorgo (S) e idade dos animais

MIRANDA, 2009

0,000

0,002

0,004

0,006

0,008

0,010

0,012

1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 106 113 120 127 134 141 148

Dias

Bio

gás/

dia

(m3 )

M S

Produção média de biogás, em m3, corrigida para 20 ºC e 1 atm, em biodigestoresabastecidos com dejetos de suínos alimentados com dietas formuladas à base de

milho (M) ou sorgo (S)

MIRANDA, 2009

DIETAS MN(kg)

MS(%)

MO(%)

MS(kg)

MO (kg)

Silagem de milho 29,90AB

16,83A 87,34AB

5,04 4,39A

Cana-de-açúcar in natura 31,96A 14,77B 87,90A 4,71 4,16AB

Cana-de-açúcar hidrolisadacom cal virgem

27,79AB

15,54AB

86,15AB

4,23 3,65AB

Cana-de-açúcar hidrolisadacom cal hidratada

26,60B 15,75AB

84,78B 4,13 3,51B

Quantidades de dejetos produzidos por vacas da raça Holandesa em lactação na matéria

natural (MN), quantidades e percentuais de matéria seca (MS) e matéria orgânica (MO)

XAVIER, 2009

CH41 ST2 SV3 ST ad.4 SV

ad.5SVred.6 Dejetos7

L g L CH4 g-1

SM 2,564BC 8,502AB 8,016AB 0,154B 0,172B 0,324 0,028BC

CIN 2,064C 7,604AB 7,242AB 0,144B 0,156B 0,300 0,022C

CINC 3,698A 9,354A 8,998A 0,208A 0,226A 0,432 0,038A

CHCV 2,260C 6,948B 6,546B 0,148B 0,168B 0,388 0,026C

CHCVC 3,200AB 9,314A 8,790A 0,170B 0,188B 0,382 0,036AB

XAVIER, 2009

Produção de metano (CH4) e potenciais de produção de biogás com dejetos de vacas em lactação,recebendo dietas contendo silagem de milho (SM), cana-de-açúcar in natura (CIN), cana-de-açúcarhidrolisada com cal virgem (CHCV) e os dois últimos substratos acrescidos de caldo de cana, CINC eCHCVC

EFEITOS DOS PREFEITOS DOS PRÉÉ-TRATAMENTOS-TRATAMENTOS

SEPARASEPARA ÇÃÇÃO DE SO DE SÓÓLIDOSLIDOS

CO-DIGESTCO-DIGESTÃÃOOADITIVOSADITIVOS

Biogás tratamento CF+B

00,0050,01

0,0150,02

0,0250,03

0,0350,04

0 10 20 30 40 50 60

Tempo (dias)

Biog

ás (m

3)

BIODIGESTÃO ANAERÓBIA DA CAMA DEFRANGO ASSOCIADA AO BIOFERTILIZANTEOBTIDO COM DEJETOS DE SUÍNOS

0,000

0,005

0,010

0,015

0,020

0,025

0,030

0,035

0,040

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135

tempo (dias)

biog

ás (

m3) CF+B+A

CF+B

CF+A

BIODIGESTÃO ANAERÓBIA DA CAMA DEFRANGO ASSOCIADA AO BIOFERTILIZANTEOBTIDO COM DEJETOS DE SUÍNOS OU NÃO

SUSUÍÍNOS X FRANGOSNOS X FRANGOS

COSTA, 2009

EXEMPLO :1000 matrizes no plantel

RELAÇÃO BIOFERTILIZANTE CAMA DE FRANGO 0,06101 kg de cama : 1 kg de biofertilizante QUANTIDADE DE CAMA = 549.090 kg NÚMERO DE AVES = 250.726 aves

Produção diária de biogás dejetos de suínos = 1.47 7,80 m3

Produção de biogás cama de frangos a cada lote de c riação =85.108 m3 de biogás

PRODUÇÃO INTEGRADA DE BIOGÁS SUSUÍÍNOS X FRANGOSNOS X FRANGOS

COSTA, 2009

Para a adequação dos plantéis de suínos e aves, se for considerado ouso integrado de biodigestores (cama de frangos diluída embiofertilizante de dejetos de suínos) e a relação 0,06101 kg de cama paracada litro de biofertilizante, observa-se que para cada matriz de suínospresente em uma granja que opera em ciclo completo de produção serãonecessários 250 frangos, a cada lote de criação, ou seja, 1.500 frangoscriados ao longo de 1 ano.

CONCLUSÃO

COSTA, 2009

CH41 ST2 SV3 ST ad.4 SV

ad.5SVred.6 Dejetos7

L g L CH4 g-1

SM 2,564BC 8,502AB 8,016AB 0,154B 0,172B 0,324 0,028BC

CIN 2,064C 7,604AB 7,242AB 0,144B 0,156B 0,300 0,022C

CINC 3,698A 9,354A 8,998A 0,208A 0,226A 0,432 0,038A

CHCV 2,260C 6,948B 6,546B 0,148B 0,168B 0,388 0,026C

CHCVC 3,200AB 9,314A 8,790A 0,170B 0,188B 0,382 0,036AB

XAVIER, 2009

Produção de metano (CH4) e potenciais de produção de biogás com dejetos de vacas em lactação,recebendo dietas contendo silagem de milho (SM), cana-de-açúcar in natura (CIN), cana-de-açúcarhidrolisada com cal virgem (CHCV) e os dois últimos substratos acrescidos de caldo de cana, CINC eCHCVC

USO DE BIODIGESTORES NO MEIO RURAL:

Uso do Biogás

USO DE BIODIGESTORES NO MEIO RURAL:

Uso do Biogás

USO DE BIODIGESTORES NO MEIO RURAL:

Uso do Biofertilizante

USO DE BIODIGESTORES NO MEIO RURAL:

Uso do Biofertilizante

Biofertilizante Biofertilizante

•• possibilidade de diversificapossibilidade de diversifica çãção deo deatividades na propriedadeatividades na propriedade

•• agregaagrega çãção de valor com a utilizao de valor com a utiliza çãção doo dobiofertilizantebiofertilizante ,,

diminuindo custos com adubos mineraisdiminuindo custos com adubos minerais

•• aplica aplica çõçõ eses •

QUANTIDADE DE NITROGQUANTIDADE DE NITROG ÊÊNIO NOS DEJETOSNIO NOS DEJETOS •�� 1 Su 1 Suííno = 3,0 kg de N nos dejetosno = 3,0 kg de N nos dejetos

30.070 su 30.070 su íínos = 90.210 kg de Nnos = 90.210 kg de N

��MILHOMILHO�� N = 20 kg\ha (semeadura) + 40 kg\ha (cobertura) N = 20 kg\ha (semeadura) + 40 kg\ha (cobertura) 1.500 hectares 1.500 hectares

CONCLUSCONCLUSÃÃO: 1 suO: 1 su ííno precisa de 0,0901 ha no precisa de 0,0901 ha 1 su 1 su ííno pode retornar N para 0,0499 ha no pode retornar N para 0,0499 ha (potencial d e reciclagem = 55%) (potencial d e reciclagem = 55%)

•• sistemas de produsistemas de produ çãção associadoso associados

•• disponibilidade de disponibilidade de ááreasreas

•

•

ProduProdu çãção Animalo Animal

Capacidade SuporteCapacidade Suporte

FIM

Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias - UNE SPDepartamento de Engenharia Rural

Via de Acesso Prof. Paulo Donato Castellane, s /n Fone: (16) 3209 2637/2638

Fax: (16) 3203 3341 Jaboticabal-SP 14884-900

e-mail: jlucas@fcav.unesp.br