Biodigestores. Profa. Dra. Letícia Ane Sizuki Nociti

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1 Biodigestores Profa. Dra. Letícia Ane Sizuki Nociti

2 1. Considerações iniciais A utilização de biodigestores: assunto atualmente em evidência pela importância Mais uma fonte alternativa para geração de energia (problema no Brasil) O governo incentiva a divulgação e a instalação de apreciável número de biodigestores em diversas regiões do País, inclusive com ajuda creditícia aos interessados.

3 Demandas de Mercado Produção Animal 1970 preços 1980 validade, variedade e qualidade 1990 segurança, reciclagem, bem estar e agregação de valor 2000 tradição, ética e sustentabilidade

4 Ensminger (1990)

5 PRINCIPAIS ATIVIDADES PECUÁRIAS DESENVOLVIDAS NO BRASIL SUINOCULTURA: 4º no ranking mundial BOVINOCULTURA: 2º em carne e 6º em leite AVICULTURA DE CORTE: 2º no mercado mundial AVICULTURA DE POSTURA: 5º posição CAPRINOCULTURA: 10º no ranking mundial OVINOCULTURA: 8º posição

6 1. Considerações iniciais O aproveitamento de restos de natureza orgânica (animal e vegetal) tem sido feito, por meio de estrumeiras e câmaras de fermentação. Biodigestor = melhor destinação aos materiais (obtenção de gás de forma bastante econômica) e produção de adubo orgânico = fertilização do solo.

7 1. Considerações iniciais Processo de obtenção de biogás (produto da fermentação anaeróbica realizada no biodigestor) - China = 4,5 milhões de unidades - Índia instalados - No Brasil a partir de 1976 as pesquisas começaram a se desenvolver pela UFV e órgãos governamentais como o Ministério da Marinha e o de Minas e Energia.

8 2. Biogás 2.1 Características químicas Composição química média do biogás: metano...50 a 60% gás carbônico...35 a 40% hidrogênio...1 a 3% oxigênio...0,5 a 1% gases diversos...1 a 5%

9 2. Biogás 2.1 Características químicas Não contém monóxido de C não tóxico No estado puro (sem ser purificado) = poder calorífico em média igual a Kcal/m 3 O metano é o gás combustível principal O gás carbônico é incombustível e com sua eliminação através da dissolução em água é possível a obtenção de um biogás com cerca de 95% de metano = poder calorífico de Kcal/m 3

10 2. Biogás 2.2 Produção A produção de metano, a partir da biomassa, começa a processar depois de 20 dias; Aumenta até no máximo a 3 a semana (período de fermentação 90 dias); Costuma dimensionar o biodigestor para produção de 5 a 6 semanas (35 a 42 dias); Produção diária para 1 m3 de câmara de fermentação é cerca de 0,6 m3 de gás; Matéria-prima principal na constituição da biomassa é o estrume, podendo ser tb restos vegetais e toda substância que contenha celulose.

11 2. Biogás 2.2 Produção Para melhor produção = material usado deve apresentar relação carbono-nitrogênio (C/N) em torno de 30. Quantidade estimada diária de estrume animal e produção correspondente de biogás. Animal Quant./dia Kg Gás/Kg m 3 Gás/animal/dia m 3 Bovino 10 a 20 0,037 0,367 Eqüino 12 0,036 0,367 Suíno 2,25 0,063 0,178 Aves 0,18 a 0,20 0,005 0,011

12 2. Biogás 2.2 Produção A maior produção de gás dependerá dos seguintes fatores ideais: Melhor diluição... 1:1 ou 1:1,5 de água ph (acidez)... 7,0 a 8,0 Temperatura a 35 Período de fermentação a 42 dias (em geral)

13 2. Biogás 2.2 Produção T - influi bastante na produção do metano. Nos dias muito frios é necessário aumentá-la, misturando-se estrume com água quente. Deve-se agitar a biomassa pelo menos duas x ao dia.

14 2. Biogás 2.3 Utilização a) Na cozinha, iluminação e refrigeradores. Utilização Quantidade Cozinha (dependendo do queimador) 0,32 a 0,63 m 3 /h Cozinha (por pessoa) 0,33 a 0,42 m 3 /h Iluminação (uma lâmpada) 0,08 m 3 /h Iluminação (duas lâmpadas) 0,14 m 3 /h Iluminação (três lâmpadas) 0,16 m 3 /h Refrigerador tipo querosene 0,034 m 3 /pé/h As lâmpadas são do tipo camisinha.

15 2. Biogás 2.3 Utilização b) Motores c) Chocadeiras e incubadoras

16 2. Biogás 2.4 Emprego do material digerido Material retirado do biodigestor é um fertilizante + rico em N e P do que o adubo convencional. China x produção de trigo = produção de 17% acima do rendimento com adubação orgânica comum.

17 3. Instalações Basicamente 2 modelos tradicionais: Modelo Chinês - Constituído de um conjunto único que serve de gasômetro e câmara de fermentação da biomassa. - Forma cilíndrica com a base inferior em pequena curvatura e a parte de cima fechada por meio de uma cúpula. - Construção feita de material de fácil aquisição (tijolos, pedras, cimento, etc). - Deve-se instalar abaixo do nível do terreno, a uma profundidade, de modo que o nível do líquido no recipiente de fermentação esteja a 1,0 m abaixo do nível do solo. * Enterrado no solo favorece a fermentação = T.

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19 3. Instalações Modelo Indiano - Apresenta um recipiente próprio para armazenamento do gás que é ajustado na parte de cima da câmara de fermentação. - Esse gasômetro é confeccionado de chapas de aço, geralmente de cor preta, 1/8 de espessura. - A câmara cilíndrica é dividida diametralmente por uma parede de tijolos de 0,15 m de espessura e h até atingir a base do gasômetro.

20 Biodigestor Batelada Tubular com manta plástica (seção transversal) SANTOS & LUCAS JR. (2003)

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