Uso e Aproveitamento do Biogás

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ - UFC DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA DENA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AGRÍCOLA DISCIPLINA DE SEMINÁRIO EM ENGENHARIA AGRÍCOLA Uso e Aproveitamento do Biogás Discente: Débora Barboza Orientador: George Leite Mamede 30 de Novembro de 2012

2 Sumário Histórico Definição Biodigestores Uso e Aproveitamento de Biogás Estudo de caso

3 Histórico Origem Hindus e Chineses 1806 Humphry Davy Identificação do biogás 1857 Índia Construção de uma planta operacional para produzir biogás para o Hospital de hansenianos Alemanha e França Fisher e Schrader e Grayon 1890 Inglaterra Construção de 1 Fossa Séptica para Exetere gás produzido para a iluminação pública

4 Histórico 1939 Índia 1 Usina de gás a base de esterco 1950 Índia Criação do Gobar Gás Institute Difusão da metodologia de biodigestores para o tratamento de dejetos animaiscom o objetivo de obtenção de biogás e biofertilizante Década de 80 Brasil Ministério de Minas e Energia Construção de unidades

5 Sumário Histórico Definição Biodigestores Uso e Aproveitamento de Biogás

6 O que é? O biogás é uma mistura de gases resultante da decomposição da matéria orgânica, pela ação de bactérias Do que é composto? Metano ( ) Dióxido de carbono ( ) Gás Sulfídrico ( ) Nitrogênio ( ) Fonte: Portal das Energias Renováveis, 2012

7 Comparando com outros combustíveis... Biogás m³ Equivalência/Combustível 1 0,61 litros de gasolina 1 0,55 litros de diesel 1 0,57 litros de querosene 1 0,45 kg de gás liquefeito 1 0,79 litros de álcool combustível 1 1,538 kg de lenha (10% de umidade) 1 1,428 kwh Fonte: Deganutti, 2011

8 Sumário Histórico Definição Biodigestores Uso e Aproveitamento de Biogás

9 Biodigestores São equipamentos de construção relativamente simples que pelo processo de fermentação, a matéria orgânica presente em resíduos como esterco e esgoto doméstico, é degradada para produzir biofertilizante e biogás Alimentação Aspectos Construtivos Batelada Indiano Chinês Contínuo Tubular

10 Indiano Biodigestores Caracterizam-se por possuir uma campânula como gasômetro e uma uma parede central que divide a câmara de fermentação em duas Caixa de Biofertilizante Coleta de Gás Caixa de Entrada Câmara de Fermentação

11 Biodigestores Indiano Vantagens Pouca variação de temperatura Ocupa pouco espaço Dispensa uso de reforços, como cintas de concreto Fonte: 4 Encontro de Energia no Meio Rural, 2006

12 Biodigestores Indiano Desvantagens Campânula de metal sujeita a corrosão Custo maior Escavação em solos semiáridos mais pedregosos Fonte: 4 Encontro de Energia no Meio Rural, 2006

13 Biodigestores Chinês Caracteriza-se por não ter partes móveis, construídos geralmente de alvenaria, são enterrados no solo com uma parte fora

14 Biodigestores Chinês Vantagens Custo mais barato em relação aos outros (construído em alvenaria) Ocupa menos espaço na superfície Sofre pouca variação de temperatura Fonte: 4 Encontro de Energia no Meio Rural, 2006

15 Biodigestores Chinês Desvantagens Tubos do sistema de comunicação sujeitos a entupimentos Limitação ao tipo de solo Não permite o acúmulo de biogás Fonte: 4 Encontro de Energia no Meio Rural, 2006 Oscilação de pressão de gás e vazamentos

16 Tubular Biodigestores Conhecidos também como digestores plug-flow(seu nome em inglês) ou de fluxo em pistão, geralmente possuem uma relação largura e comprimento igual ou superior a 1:5 Fonte: MF rural, 2012

17 Biodigestores Tubular Vantagens Produção contínua de biofertilizante e biogás Redução de odores e insetos Fácil instalação e manutenção Permite a transferência do local de instalação Fonte: Recolast Ambiental, 2011

18 Biodigestores Tubular Desvantagens Investimento inicial em mão-de-obra Produção de biogás dependente das condições climáticas Escavação em solos pedregosos Possibilidade de perfuração da lona plástica Fonte: Recolast Ambiental, 2011

19 Biodigestores Custos Produção de 43 m³ de Biogás por dia Fonte: Eng. Agríc. vol.27 no.1 Jaboticabal Jan./Apr. 2007

20 Biodigestores Matéria prima usada: Espécie M³ de Biogás/ kg de esterco Poedeiras 0,100 Frangos de Corte 0,090 Suínos 0,075 Caprinos 0,065 Bovinos de corte 0,040 Bovinos de leite 0,049 Codornas 0,049 Fonte: Instituto Brasil Ambiente, 2007

21 Sumário Histórico Definição Biodigestores Uso e Aproveitamento de Biogás Estudo de caso

22 Uso e Aproveitamento de Biogás Trabalho: Controle de Vazão de Biogás com Baixa Pressão para Produção Descentralizada de Eletricidade Autor: André Pimentel Moreira Dissertação para obtenção do título de Mestrado em Engenharia Elétrica pela UCF em 2011

23 Uso e Aproveitamento de Biogás Centro de Ciências Agrárias Produtos Frutas Carne, leite, couro Resíduos Centro de Tecnologia Produtos Biogás Eletricidade Biofertilizante Fonte: Adaptado de Pimentel, 2011

24 Uso e Aproveitamento de Biogás Planta de Biogás do LEA (Laboratório de Energias Alternativas) Equipamentos 1. Biodigestor tubular modelo Válvulas de fechamento e acionamento manual 3. Conjunto Motor Gerador 4. CLP 5. Módulos de Expansão 6. Sistema de Monitoramento com Computador 7. Programa de Supervisão

25 Uso e Aproveitamento de Biogás Planta de Biogás do LEA (Laboratório de Energias Alternativas) Biodigestor no LEA Fonte: Pimentel (UFC), 2011

26 Uso e Aproveitamento de Biogás Planta de Biogás do LEA (Laboratório de Energias Alternativas) Caixa de Entrada do Biodigestor Fonte: Pimentel (UFC), 2011

27 Uso e Aproveitamento de Biogás Planta de Biogás do LEA (Laboratório de Energias Alternativas) Caixa de Saída do Biodigestor Fonte: Pimentel (UFC), 2011

28 Uso e Aproveitamento de Biogás Planta de Biogás do LEA (Laboratório de Energias Alternativas) Conjunto Motor Gerador Fonte: Pimentel (UFC), 2011

29 Uso e Aproveitamento de Biogás Planta de Biogás do LEA (Laboratório de Energias Alternativas) Sensores e Controlador de Vazão Fonte: Pimentel (UFC), 2011

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