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Curso Online: DIAGNÓSTICO DOS RESÍDUOS SÓLIDOS - GRAVIMETRIA

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Entenda o processo da Biodigestão Anaeróbia

O que é Biodigestão anaeróbia e como acontece? More »

 

Biodigestor Anaeróbio

O Biodigestor Anaeróbio é uma central tecnológica que acelera o processo de decomposição da matéria orgânica aqui chamada de Substrato.

O Biodigestor Anaeróbio é uma central tecnológica que acelera o processo de decomposição da matéria orgânica aqui chamada de Substrato. Em um biodigestor anaeróbio os produtos resultantes do processo de decomposição ou biodigestão se apresentam na forma gasosa, o biogás, e na forma líquida que dependendo do substrato e da tecnologia utilizados podem ser usados como biofertilizantes. Apesar do processo de biodigestão ser o mesmo para qualquer biodigestor, existem vários modelos dessas centrais que variam principalmente na forma como processam a matéria orgânica. A justificativa para a existência de vários modelos é primeiro, pelo seu próprio desenvolvimento histórico quando foram feitos vários experimentos e se acumulando experiências com o processo.

Países como a Alemanha investiram fortemente no desenvolvimento de biotecnologia para este setor e hoje dispõem de tecnologia avançada para a construção de sistemas eficientes. O aumento da eficiência causa um aumento no investimento inicial e este fato inspira criadores a tentar desenvolver projetos mais baratos. Contudo, os projetos financeiramente mais acessíveis também se mostram menos eficiente e em alguns casos, quase que totalmente sem lucratividade.

Biodigestor

Biodigestor Rural na Alemanha

Devido as suas características o biodigestor anaeróbio pode facilmente atuar como:

Central para tratamento de resíduos orgânicos urbanos: Os centros urbanos geram grande quantidade de resíduos orgânicos em feiras públicas, restaurantes, mercados, podas de árvore, entre outros. Muitas cidades por não ter opção de tratamento, direcionam esses resíduos para locais inapropriados muitas vezes causando doenças nas pessoas que vivem ao redor do local ou mesmo contaminando lençóis freáticos que servem de fonte de água para a população;

Central de tratamento de resíduos orgânicos do agronegócio: Quase a totalidade dos segmentos do agronegócio são responsáveis pela geração de uma grande quantidade de resíduos orgânicos. Na agricultura temos exemplos como o caju, a mandioca, o abacaxi e na pecuária os excrementos da criação de animais assim como o conteúdo estomacal de animais processados em frigoríficos, matadouros e abatedouros. Estes resíduos constituem hoje uma das principais causas de contaminação do meio ambiente nos mais diversos continentes do planeta;

Geração de Energia térmica ou elétrica descentralizada: O desenvolvimento de uma sociedade está diretamente ligada ao acesso de energias. Regiões isoladas e sem acesso a energia são quase sempre pouco desenvolvidas, independente do potencial da mesma. O simples acesso a energia pode causar um impacto substantivo para a melhoria na qualidade de vida das pessoas. No biodigestor, a queima do metano pode servir como fonte de geração de energia renovável;

Combate a emissão de gases do efeito estufa: A decomposição da matéria orgânica na ausência de oxigênio gera metano que é um gás de efeito estufa 21 vezes mais prejudicial do que o gás carbônico. No biodigestor este gás sofre combustão completa para a geração de energia resultado em gás carbônico e água (CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O). O próprio gás carbônico pode ser capturado e comercializado para diversos segmentos da indústria como por exemplo a indústria de alimentos e bebidas;

Produção de biofertilizantes: A qualidade do solo é fundamental para o sucesso da agricultura e posterior pecuária. No nosso planeta, somente alguns países e regiões são beneficiadas com solo adequado para este propósito e mesmo assim é necessário o controle periódico deste para obter bons resultados na agricultura. Os biodigestores anaeróbios podem produzir biofertilizantes na qualidade desejada.

Em diversos projetos, as características anteriores podem ser acumuladas trazendo enorme benefício econômico, ambiental e social para a região escolhida.

Entre outros.

Princípio de funcionamento de um biodigestor anaeróbio

Para realizar suas tarefas, o biodigestor conta com pelo menos um fermentador e um motor de combustão acoplado a um gerador para conversão da energia mecânica em elétrica. Veja no vídeo abaixo, como funciona um biodigestor.

Biodigestores modernos fazem o gerenciamento da biodigestão através de sistemas totalmente automatizados que controlam variáveis como a preparação do substrato, introdução do substrato no fermentador, o processo de biodigestão, a purificação do biogás, a retirada de biofertilizante dos fermentadores e a sincronização da energia produzida com a rede de gás ou elétrica.

A decomposição da matéria orgânica é um processo bioquímico muito complexo realizado por milhares de bactérias. A concentração dos produtos resultantes dessa decomposição dependem não só do substrato utilizado como também da tecnologia escolhida. Devido a imensa quantidade de tipos de substratos e diferentes possibilidades de misturas entre eles, existem inúmeras tecnologias de biodigestores. A tecnologia ideal é aquela que melhor se encaixa no objetivo do empreendedor. Enquanto alguns empreendedores querem comercializar biogás ou energia elétrica, outros só buscam o tratamento ideal de resíduos sólidos orgânicos. Tecnologias utilizadas para o tratamento de águas residuais são comumente chamadas de biodecompositores.

Para a produção de biogás devemos entender mais sobre a bioquímica do processo ou seja, a biodigestão  anaeróbia. Sendo as bactérias seres vivos, estes precisam de condições ideais de temperatura, acidez, homogeneidade, … para produzir melhor. Considerando as variações de temperaturas de acordo com as estações do ano assim como os tipos de substratos utilizados e pretendendo-se obter o máximo de biogás possível a automação do processo de biodigestão torna-se indispensável em biodigestores modernos. Estes controlam efetivamente as variáveis como temperatura, acidez e homogeneidade do substrato.

Na escolha do substrato a ser utilizado, devemos considerar o seguinte:

  • Diferentes tipos de matéria orgânica produzem diferentes quantidades de biogás (m³/ton ou l/kg)
  • Diferentes tipos de matéria orgânica produzem biogás com diferentes concentrações de metano e gás carbônico
  • Podemos calcular o potencial máximo de geração de biogás de uma mistura através da análise química da matéria orgânica usada, porém a quantidade que será gerada no processo depende do tipo de tecnologia usada.

Veja na figura abaixo os principais componentes de um biodigestor de um modo simplificado

Na figura acima, os resíduos sólidos orgânicos de diferentes origens são recepcionados em um tanque de coleta onde passam por um tratamento mecânico para a homogeneização do substrato. O sistema de automação mede entre outras coisas, a temperatura e a acidez do substrato que se encontra no interior do fermentador para calcular exatamente a quantidade de substrato que pode ser extraída do tanque de coleta para o fermentador. Esse processo funciona de forma totalmente automatizada conforme mostrado no vídeo abaixo:

Após a introdução do substrato no fermentador, este sofre a biodigestão gerando o biogás e resíduos líquidos que podem com o devido tratamento, serem convertidos em biofertilizantes. A decisão de construir ou não um biodigestor para o tratamento de resíduos sólidos orgânicos depende de um plano de negócios de qualidade que vai levantar todos os dados básicos para o cálculo do tamanho e do tipo de tecnologia a ser usado e as economias e ganhos que a implantação dessa central vai causar. Entre em contato conosco através do email portaldobiogas@gmail.com para receber uma proposta. 

About Gleysson B. Machado

Dip. Ing. Verfahrenstechnik (Eng. Química) pela Universidade de Ciências Aplicadas de Frankfurt/M na Alemanha com especialização e experiência em Tecnologias para geração de Energia e Engenharia Ambiental. Larga experiência em Resíduos Sólidos com foco em Biodigestores Anaeróbios.

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