AIRES, A.M.*1; LUCAS JÚNIOR, J.; PRAES, M.F.M.; NASCIMENTO, J.; CARDOSO, J.

1 Zootecnista, Dr, UNESP/FCAV – Jaboticabal / SP – Brasil / Especialista em Energias Renováveis com Ênfase em Biogás, UNILA – Foz do Iguaçu / PR – Brasil

E-mail: aironzootecnista@yahoo.com.br

QUANTIFICAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE BIOGÁS GERADO NA BIODIGESTÃO ANAERÓBIA DE

CAMA DE FRANGOS DE CORTE COM OU SEM SEPARAÇÃO DE FRAÇÕES SÓLIDA E LÍQUIDA

INTRODUÇÃO

MATERIAL E MÉTODOS

Tabela 1. Produção média de CH4, CO2 e outros gases (%) do período de operação

dos biodigestores batelada, para tratamento CSFS e SSFS.

REFERÊNCIAS

Os ensaios de biodigestão anaeróbia foram realizados na Universidade Estadual

Paulista (UNESP) – Campus de Jaboticabal, SP Brasil. Foram utilizados seis

biodigestores tipo batelada, com capacidade útil de 60 litros de substrato em

fermentação (Figura 1). E dois tratamentos, sendo um com separação das frações

sólidas (CSFS) e outro sem separação das frações sólidas (SSFS). Foi utilizado como

substrato cama de frangos de corte de 3º lote de utilização (Figura 2), com material

base de casca de amendoim água e inóculo. No tratamento CSFS, realizou-se a

diluição em quatro partes de água para uma parte de cama (4:1), em seguida realizou-

se o peneiramento (malha de 3 mm), separando a fração sólida e líquida (Figura 3). Os

substratos dos abastecimentos de ambos os tratamentos, foram preparados para

obtenção de teor de sólidos totais próximos a 3 %. Foram realizadas amostragens dos

afluentes e efluentes e destinadas ao laboratório para determinação dos teores de

sólidos totais e voláteis, segundo metodologia descrita pela [2]. As produções de

biogás foram calculadas com base nos deslocamentos dos gasômetros, sendo o

volume de biogás corrigido para as condições de 1 atm e 20 °C., segundo [3]. Para

comparação de médias, utilizou-se o teste de Tukey (P<0.05). Sendo as análises

estatísticas, analisadas pelo procedimento GLM do SAS (2003).

A separação física por peneira estática da cama de frangos de corte potencializa o

sequestro de carbono, mantendo uma produção de energia renovável (biogás)

equivalente a não separação de sólidos. Enfim, permite uma maior redução de gases

poluentes que causam efeito estufa, o que pode contribui para desaceleração das

mudanças climáticas.

CONCLUSÃO

Figura 4. Volume de biogás dos tratamentos CSFS e SSFS da cama de frangos de corte.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Entre as novas opções de manejo de resíduos encontra-se a separação das frações

sólidas e líquidas com destinos diferenciados dentro da propriedade, aonde a fração

líquida tem o destino da biodigestão anaeróbia e a fração sólida a compostagem. No

entanto, para uma otimização do processo de biodigestão anaeróbia, esse substrato

residual, a fração líquida, pode precisar de ajustes em suas características de sólidos

totais e diluições necessárias visando o melhor desempenho do biodigestor [1].

Objetivou-se avaliar a diluição e separação das frações sólida e líquida da cama de

frangos de corte para ensaio de biodigestão anaeróbia, avaliação do volume de

biogás e do percentual de gases gerados no processo.

[1] Aires A. M. A. (2009) Biodigestão anaeróbia da cama de frangos de corte com ou sem separação das frações

sólida e líquida. 134 f. Dissertação (Mestrado em Zootecnia) – Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias,

Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal.

[2] AWWA. WPCF. (2000). Standart methods for the examination of water and wastewater. 20th ed. Washington:

American Public Health Association.

[3] Caetano, L. (1985). Proposição de um sistema modificado para quantificação de biogás. 1985. 75 f,

Dissertação (Mestrado em Energia na Agricultura) – Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade

Estadual Paulista, Botucatu.

[4] Fukayama, E. H. (2008). Características quantitativas e qualitativas da cama de frango sob diferentes

reutilizações: efeitos na produção de biogás e biofertilizante. 99 f. Tese (Doutorado em Zootecnia) –

Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal.

O volume de produção de biogás do tratamento CSFS e SSFS, foi de 0,45 e 0,52 m3,

respectivamente, no período de 63 dias de TRH (Figura 4). É possível que compostos

inibidores da metanogênese, tais como amônia e ácidos voláteis, tenham se formado

nos primeiros cinco dias do processo, resultando em menores produções de biogás no

período, por fim, a queima do tratamento SSFS ocorreu aos 14 dias e do CSFS, aos 24

dias.

Médias seguidas de letras minúsculas, diferem pelo Teste de Tukey (P<0,05). * Média da coluna a partir da queima do biogás (terceira semana).

As médias de metano 84,19 e 81,43 %, e de gás carbônico 15,00 e 16,95 % dos

tratamentos SSFS e CSFS, respectivamente, não apresentaram diferenças (P<0,05), e

coadunam com achados de [4], sendo considerados adequados para queima,

caracterizando-os com alto poder calorífico (PC). No entanto, quanto maior a produção

de metano, maior é a preocupação ambiental, visto que a emissão de carbono é

potencializada. Por isso, quando se dimensiona um biodigestor, deve-se levar em

conta não só a quantidade de dejetos produzidos, mas também a demanda energética

do sistema de produção, pois quando se produz mais metano do que se utiliza, deve-

se queimar (via flare) o excedente em equipamentos adequados as legislações

ambientais de emissões de gases de efeito estufa. Na falta destes, teremos um

aumento de 21 vezes no poder poluente emitido para atmosfera.

Figura 1, 2, 3. Biodigestor batelada de 60 litros; cama de frango de 3º lote de utilização; material CSFS.

Agradecimentos:

Dias

Percentual de Gases (%)

CSFS SSFS

CH4 CO2 Outros

Gases CH4 CO2

Outros

Gases

14 32,65 61,34 6,02 43,65 50,89 5,46

21 64,87 b 29,97 a 5,17 78,57 a 20,69 b 0,74

28 78,73 19,56 1,71 82,70 16,60 0,69

35 84,48 14,44 1,09 83,16 16,15 0,70

42 87,37 11,99 0,64 85,98 13,37 0,65

49 86,08 13,20 0,72 86,21 12,66 1,13

56 87,08 12,52 0,40 88,50 10,55 0,95

Média* 81,43 16,95 1,62 84,19 15,00 0,81

Na Tabela 1, observa-se a presença de CH4, CO2 e outros gases no biogás. Aos 14

dias de TRH o percentual de metano foi de 43,65 e 32,65 % para os tratamentos SSFS

e CSFS respectivamente, considerados baixos para o uso efetivo do biogás. Já aos 21

dias, o metano no biogás foi de 78,57 e 64,87 %, ocorrendo diferenças (P<0,05) para

os tratamentos SSFS e CSFS respectivamente, considerados adequados para queima

de biogás.

0,000

0,005

0,010

0,015

0,020

1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61

Volu

me d

e B

iogás (

m3)

Dias de Produção

CSFS SSFS Inicio da Queima

III Internacional Symposium on Agricultural

and Agroindustrial Waste Management