EXPERIÊNCIA DA EMBRAPA COM BIODIGESTORES E SISTEMAS COMPACTOS

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1 EXPERIÊNCIA DA EMBRAPA COM BIODIGESTORES E SISTEMAS COMPACTOS Concórdia, Erechim outubro junho de Dr. Airton Kunz Pesquisador Dr Airton Kunz III Pesquisador III Tendências da suinocultura Mundo - União Européia - BPEO (ATÉ 2007) Produtor terá que estimar e mitigar impactos - EUA - EPA - legislação específica para AFOs Brasil - Aumento de escala - Concentração em determinadas regiões - Expansão para regiões produtoras com ameaça a determinados biomas (ex: pantanal).

2 Quais as Alternativas? Processos que possibilitem agregação de valor 9 Biodigestão anaeróbia Produção de biogás Estabilização parcial da matéria orgânica Características da granja 9Granja com 50 matrizes operando em ciclo completo. 9Biodigestor em manta de PVC com capacidade de 150 m 3 9 Tempo de retenção hidráulico de 30 dias; 9 Agitação interna mecânica;

3 Detalhes da construção (a) (b) (c) Figura 1: Detalhe do dejeto sob agitação (a), após fechamento do biodigestor (b), início da produção de biogás (c) e com o gasômetro completamente cheio de biogás (d). (d)

4 Densidade Entrada Densidade Saída Polinômio (TºC Saída) Polinômio (TºC Entrada) 1033 Polinômio (TºC Amb) Densidade g/cm Temperatura /mar 28/abr 11/jun 4/ago 24/set 25/out 9/dez 25/jan 9/mar 27/abr 27/jun Médias (g. L -1 ) das determinações de carga orgânica e nutrientes para a alimentação e o efluente do biodigestor no intervalo de março de 2004 a abril de 2005 Parâmetro Afluente Efluente % de Redução DQO 65,09 ± 14,56 8,27 ± 1,58 87,30 DBO ,30 ± 8,11 3,00 ± 1,34 91,25 N-NH 3 2,52 ± 0,75 2,36 ± 0,63 6,34 N NTK 4,53 ± 1,07 3,14 ± 0,50 30,68 P Total 1,60 ± 0,41 0,22 ± 0,02 86,25 Sólidos Voláteis 39,22 ± 17,54 8,29 ± 4,57 78,86 Fonte: Kunz, et al. 2005

5 Purificação do Biogás A B C D E Unidade para purificação e compressão do Biogás. A) Coletor de Umidade; B) Filtro de H 2 S; C) Espuma; D) Totalizador de gás; E) Compressor de gás. Ref.:Kunz e col., 2004 CT Embrapa Teste de capacidade de remoção de H2S presença ausência Sistema de purificação Controle da remoção de Sulfeto pelo filtro de limalha de ferro 100,0 Utilizando a bomba de ar 90,0 80,0 70,0 60,0 56,5 59,2 50,0 40,0 37,9 37,7 30,0 20,0 21,3 10,0 0,0 30/05 02/06 06/06 22/06 27/06

6 Utilização do biogás D A B C Figura 3: A) rampa de segurança; B) painéis de controle; C) queimador; e D) sistema completo. Consumo de gás do queimador: 1,5 m3/h O que é o protocolo de Quioto? - Terceira conferência das partes (órgão supremo da convenção quadro) realizado em Quioto em Auxiliar na estabilização dos GEE para impedir interferência perigosa no sistema climático. - Estabelece metas para o controle do aumento do efeito estufa. - Obriga os 39 países desenvolvidos (anexo I) a deixar, no período de 2008 à 2012, a emissão de dióxido de carbono e outros gases nocivos em 5,2 % menor do que o índice global registrado em Possibilitou a criação de um mercado internacional de carbono. - Vigora desde 16 de fevereiro de 2005.

7 - comércio de emissões - implementação conjunta Estratégias de flexibilização - mecanismo de desenvolvimento limpo (MDL) - busca do desenvolvimento sustentável em países fora do anexo I. - Brasil pode oferecer oficialmente reduções certificadas de emissão (RCE). 6LVWHPD&RPSDFWR'DOTXLP 'DOTXLP Eficiência de remoção de carga poluente do sistema de tratamento Dalquim. Parâmetro DQO Sólidos Totais NTK P Tot K CFT % Remoção média 98, ,9 Fonte: Perdomo & Cazzaré, 2001

8 6LVWHPD&RPSDFWR0L]XPR 0L]XPR Unidade instalada na Escola Agrotécnica Federal, Concórdia, SC. Peneira Estática Caixa de Passagem (Bomba de Recalque Reator Anaeróbico I Reator Aerado I Reator Aerado II Reator Aerado III Reator Anaeróbico II Lagoa de Maturação 6LVWHPD&RPSDFWR0L]XPR 0L]XPR Remoção da carga poluente pelo Sistema Compacto de Tratamento. Parâmetro DQO DBO 5 SF ST SV N-NH 3 NTK P total % Rem. média 98,01 98,70 80,60 88,90 92,71 92,06 95,93 91,12 σ x 1,78 0,19 5,88 3,32 2,06 4,44 1,90 2,34 Características do efluente final do Sistema Compacto de Tratamento. Parâmetro DQO DBO SF ST SV N-NH 3 NTK P tota (mg/l) (mg/l) (g/l) (g/l) (g/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) Conc. Média do Efluente Final 1.247,50 93,67 2,31 4,25 1,94 106,46 119,39 108,18 σ x 652,50 97,96 0,27 0,40 0,21 37,41 35,73 7,83 Fonte: Higarashi et al., 2005

9 6LVWHPD&RPSDFWR6DQLWHF(PEUDSD 6DQLWHF(PEUDSD Caixa de Amortecimento de Vazão Efluente Final Compostagem Sólido Lodo Peneira de Escovas Rotativas Flotodecantador Floculante Líquido Reator Aeróbio Líquido Reator Anaeróbio UASB Lodo Compostagem Lodo

10 6LVWHPD&RPSDFWR6DQLWHF(PEUDSD 6DQLWHF(PEUDSD Balanço geral de redução de DQO (mg L -1 ) nas diferentes etapas do sistema. Flotodecantador UASB RBA Eficiência Geral do sistema Média Desvio Média Desvio Média Desvio Afluente 14030,0 3914,4 8573,8 2332,8 3062,5 1262, ,0 Efluente 8573,8 2332,8 3062,5 1262,9 969,0 257,5 969,0 Eficiência 39% 64% 68% 93% Balanço geral de redução de DBO5 (mg L -1 ) nas diferentes etapas do sistema. Flotodecantador UASB RBA Eficiência Geral do sistema Média Desvio Média Desvio Média Desvio Afluente 6852,5 2272,6 4912,5 1561,1 1817,5 1118,2 6852,5 Efluente 4912,5 1561,1 1817,5 1118,2 152,3 91,2 152,3 Eficiência 28% 63% 92% 98% Fonte: Kunz et al., LVWHPD&RPSDFWR6DQLWHF(PEUDSD 6DQLWHF(PEUDSD Balanço geral da remoção de N-NH 3 (mg L -1 ) nas diferentes etapas do sistema. Flotodecantador UASB RBA Eficiência Geral do sistema Média Desvio Média Desvio Média Desvio Afluente 759,3 143,3 718,6 159,9 757,4 133,8 759,3 Efluente 718,6 159,9 757,4 133,8 98,40 59,1 98,4 Eficiência 5% -5% 87% 87% Balanço geral da remoção de P tot (mg L -1 ) nas diferentes etapas do sistema. Flotodecantador UASB RBA Eficiência Geral do sistema Média Desvio Média Desvio Média Desvio Afluente 430,2 178,6 222,9 88,6 133,1 53,5 430,2 Efluente 222,9 88,6 133,1 53,5 81,8 23,3 81,8 Eficiência 48% 40% 39% 81% Balanço geral da remoção de N-NTK (mg L -1 ) nas diferentes etapas do sistema. Flotodecantador UASB RBA Eficiência Geral do sistema Média Desvio Média Desvio Média Desvio 1164,0 216,7 967,2 173,7 900,4 164,4 1164,0 967,2 173,7 900,4 164,4 144,0 55,9 144,0 17% 7% 84% 88%

11 6LVWHPDV&RPSDFWRVGH7UDWDPHQWR Vantagens Velocidade, TRH; Área demandada; Controlabilidade; Odor; Diluição. Desvantagens Custos; Demanda Energia; Em alguns casos, a operacionalização exige mão de obra especializada.