Biodigestor Embrapa

Resposta Técnica Assunto Eletricidade, gás e água

Palavras-chave Biodigestor, biogás, energia alternativa

Identificação da demanda Gostaria de saber a respeito da construção de um biodigestor para utilização no aquecimento de aviários na fase inicial (pintos) e quantidade ideal para armazenamento dos gases para um aviário de 150 x 14 (30.000 aves).

Solução apresentada O biogás é a combinação de gases resultantes da digestão anaeróbia da matéria orgânica contida nos dejetos. Sua composição média de gases é: •

Metano - 55 a 65%

•

Carbônico - 25 a 45%

•

Sulfídrico - Traços

•

Amônia - Traços

As vantagens •

O resultado da decomposição é a geração de um gás de alto poder energético capaz de substituir a lenha, gasolina e o GLP.

•

Valorização dos dejetos para uso agronômico como fertilizante.

•

Redução do poder poluente e do nível de patógenos.

•

Menor tempo de retenção hidráulica e de área para degradação anaeróbia, em comparação com outros sistemas.

O dimensionamento Existem vários modelos de biodigestores. Os mais simples possuem um único estágio, alimentação contínua sem agitação e sem isolamento. O tempo de retenção dos dejetos depende da capacidade das bactérias em degradar a matéria orgânica. Um método prático de estimar o tamanho do biodigestor é dado pela fórmula abaixo:

TB = V * TRH Onde : TB = Tamanho do biodigestor (m3) V = Vazão diária de dejetos (m3/dia) TRH = Tempo de retenção necessário para a degradação da matéria orgânica (varia de 20 a 50 dias).

A produção Estima-se que a produção de biogás (m3/cabeça/dia) seja de: •

Bovinos (500Kg) - 0,360

•

Suínos (90Kg) - 0,240

•

Aves (2,5Kg) - 0,014

O manejo Os dejetos devem ser manejados de forma a manter uma concentração adequada de sólidos totais para otimizar a produção de biogás: •

Bovinos - 10 a 12%

•

Suínos - 8 a 10%

•

Aves - 7 a 9%

O gás sulfídrico, gás carbônico e vapor d'água devem ser removidos por serem corrosivos e diminuírem a eficiência energética. Os custos A armazenagem e o sistema de liquefação do biogás são fatores limitantes à popularização dos biodigestores. Eles influenciam diretamente o custo/benefício do biogás. O investimento em armazenagem pode ser substancialmente reduzido com a utilização do filme plástico de PVC. É um material resistente, seguro e durável. Uma opção é o biodigestor chinês O biodigestor chinês tem uma grande vantagem em seu custo reduzido e na sua simplicidade de construção. Há lugares e situações onde isso é um fator determinante. Onde haja recursos limitados e principalmente uma necessidade de saneamento básico e de biofertilizante o modelo chinês é o mais indicado. O biodigestor indiano encontra o seu ponto a favor num aproveitamento do gás mais aprimorado e uma visibilidade do processo mais imediata pelo movimento da campânula.

Onde deseja-se um aproveitamento maior dos recursos energéticos do biogás esse modelo torna-se uma opção mais apropriada

Outra opção é o biodigestor indiano O Biodigestor Indiano é composto basicamente por: ·

Caixa de Carga

·

Tubo de Carga

·

Câmara de biodigestão cilíndrica

·

Gasômetro

·

Tubo-guia

·

Tubo de Descarga

·

Caixa ou Caneleta de Descarga

·

Saída de Biogás

Sendo que: ·

Caixa Descarga: feita em alvenaria, refere-se ao local onde os dejetos diluídos em água serão colocados para serem introduzidos no sistema;

·

Tubo de Carga: serve para conduzir o material, por gravidade, desde

a caixa de carga até o interior do biodigestor. Normalmente utiliza-se um tubo em PVC com 150 mm de diâmetro;

·

Câmara de biodigestão cilíndrica: refere-se ao local onde ocorrerá a fermentação do material e a conseqüente liberação do biogás. Ela também deverá ser construída em alvenaria;

·

Gasômetro: refere-se ao elemento que será responsável por

armazenar o biogás produzido, permitindo o seu fornecimento com pressão constante. Isto é possível, porque ele se movimentara para cima ou para baixo, de acordo com o volume de biogás acumulado ou retirado. Geralmente o gasômetro é feito de chapa de aço numero 14, a qual deverá ser soldada em uma estrutura metálica, feita de cantoneiras de aço carbono ¾”. Ele deverá ter formato cilíndrico, sendo a cobertura superior abaulada (em forma de cone), para evitar a deposição de impurezas e água na parte externa do mesmo;

Tubo-guia: terá a função de guiar o gasômetro, quando este se

·

movimentar para cima ou para baixo. Esse elemento deverá ser obtido a partir de um tubo galvanizado com duas e meio de polegadas de diâmetro; ·

Tubo de descarga: servirá para fazer a retirada do material

fermentado (sólidos e líquidos) de dentro do biodigestor. Para isso, deve-se utilizar também tubo PVC com 150 mm de diâmetro;

·

Caixa ou caneleta de descarga: refere-se ao local para onde será encaminhado o material retirado de dentro do biodigestor até ser conduzido para outro local. Ela também deverá ser construída em alvenaria; e

·

Saída de biogás: refere-se a um dispositivo que deverá na parte superior do gasômetro, pelo qual o biogás sairá do interior do gasômetro e será conduzido até os pontos de consumo de combustível. Recomenda-se que esse dispositivo seja de mangueira flexível, para possibilitar acompanhar os movimentos do gasômetro.

A fermentação ocorrerá mais intensamente quando a temperatura do material estiver entre 30º e 35º C, sendo que nestas condições, a produção de biogás, por quilograma de material utilizado, é maior e ocorre em menor tempo. Por essa razão é que o biodigestor é construído enterrado, pois abaixo da superfície do solo as temperaturas são mais elevadas e as suas variações são menores. Alem disso, o manejo dos biodigestores enterrados é mais fácil de ser executado.

Indicações: ESPECIALISTAS / INSTITUIÇÕES: Embrapa Suinos e Aves BR 153, km 110 Concordia – SC CEP 89700-000 Telefone (49) 442-8555 www.cnpsa.embrapa.br Sistema Brasileiro de Respostas Técnicas http://sbrt.ibict.br/upload/sbrt436.pdf

Conclusão e recomendações O biodigestor com utilização de biogás para aquecimento de aviários é uma das tecnologias que a Embrapa Suínos e Aves apresentou no 4º Show Tecnológico Rural do Oeste Catarinense- Tecnoeste , ocorrido em Janeiro de 2005 na cidade de Concórdia – SC. O biodigestor é um sistema de tratamento que estabiliza parcialmente o dejeto, o que implica em cuidados redobrados com o manejo. O produto final deve passar por tratamento complementar, como lagoas de estabilização, se o destino final forem os corpos d’água. Normalmente o sistema tem um abatimento de 70 a 80% da carga orgânica, ou seja, ele reduz o poder poluente do dejeto nestas percentagens O biogás gerado pelo biodigestor, pode ser utilizado em sistemas de geração de energia térmica e elétrica. O mais comum e recomendável é o uso do biogás para aquecimento de aviários e leitores em creche, secagem de grãos e aquecimento de água. Para maiores informações sobre essa tecnologia pode ser obtida com a Embrapa Suínos e Aves pelo telefone (49) 442-8555.

Metodologia do Atendimento / Fontes de informação consultadas / Bibliografia Embrapa www.enpsa.embrapa.br/?/tecnologias/biodigestor.html acesso em 07/04/05 Embrapa Suínos e Aves www.cnpsa.embrapa.br/?/noticias/2005/01/noticias-2005-01n04.html

Nome do técnico responsável Sérgio Vallejo

Nome da Instituição respondente Disque-Tecnologia/CECAE/USP

Data de finalização 07/04/05