junho 21, 2016
||||| 0 |||||
65

Dessulfurização do Biogás

Formação de enxofre nas paredes de um fermentador de uma usina de biogás

No início do projeto tudo funciona perfeitamente. Depois de 6 meses acontece algo aparentemente sem explicação. O motor Gerador pára de funcionar. Após supervisão constata-se corrosão interna e o motor precisa ser substituído dando um prejuízo de milhares de euros. Já passou por isso? Entenda o motivo.

Após o processo de geração de biogás, é hora de finalmente aproveitar a energia gerada. Você garantiu ao seu cliente que o biogás vai gerar energia em um motor gerador. Depois que o motor parar começa o jogo do empurra empurra à procura do responsável pelo erro. O prejuízo pode ir de algumas dezenas de mil euros até à alguns milhões de euros.

O imenso potencial energético do biogás só poderá ser utilizado se o biogás for purificado.

A indicação de biogás como biocombustível exige do consultor conhecimentos específicos as mais diversas tecnologias utilizadas em biodigestores. Além disso é necessário entender sobre motores e suas capacidades e tolerâncias.

Saiba mais em tecnologias utilizadas em biodigestores

Corrosão de motores geradores com uso de biogás  

Quando se trata do uso de biogás é necessário falar de dessulfurização em plantas de biogás, as principais substâncias a serem observadas são o sulfeto de hidrogênio, sulfeto e seus intermediários.

BHKW Motor de Cogeração de energia térmica e elétrica modelo 2G. filius R04 (Foto: Gleysson B. Machado)

O biogás recém gerado contém além do metano e do dióxido de carbono ainda quantidades consideráveis de sulfeto de hidrogênio e vapor. A combinação de sulfeto de hidrogênio e vapor gera ácido sulfúrico que ataca os motores e os componentes de metal por onde tem contato direto.

Além disso, esses compostos interferem diretamente na bioquímica do processo e portanto, a fermentação na planta de biogás planta de biogás sensível. O sulfeto forma compostos pouco solúveis com oligoelementos, por exemplo, cobalto, níquel, molibdênio e selênio. Assim, esses nutrientes não ficam disponíveis ou ficam escassos para as bactérias da metanogênese. Como resultado, a formação de metano diminui ou na pior das hipóteses, desaparece. Intermediários acumulam-se e ocorre acidificação.

A geração de H2S é inevitável em qualquer tecnologia de biodigestor. O que muda é somente a maneira como as empresas tratam o assunto.

O sulfato de hidrogênio, por outro lado, não só tem um efeito tóxico nos produtores sensíveis de metano, mas também prejudica a tecnologia e os motores da planta. Existe sempre um equilíbrio químico entre o sulfeto e o sulfeto de hidrogênio em cada planta de biogás. Mudanças na temperatura e no pH podem mudar isso em favor do sulfeto ou sulfeto de hidrogênio.

A diminuição da potência do gerador deve então ser observada. Questões como essa também colocam em risco a eficiência de um biodigestor, que pode ser comprometida. 

Dessulfurização de biogás

Existem diversas maneiras de dessulfurização do biogás que são aplicadas em função do tipo de substrato utilizado, da produção de biogás, tempo de retenção hidráulica, entre outros. Entre as técnicas mais utilizadas estão a Biodessulfurização no digestor que apesar de ser muito vantajoso na eliminação não oferece uma exatidão no controle do processo e o uso posterior de carvão ativado com uso de ar de forma externa ao fermentador.

Biodessulfurização do Biogás

O processo de biodessulfurização no digestor consiste na introdução de ar no fermentador para que a bactéria Sulfobacter oxydans converta o sulfeto de hidrogênio em enxofre elementar. O enxofre então poderá ser retirado do fermentador junto com o fertilizante. Esse método não é indicado para projetos de produção de biometano para redes de gás natural.

Sistema de dessulfurização de biogás – PlanET eco® SulfurCat – Dessulfurização biológica através do filtro da empresa Planet Eco

O lavador de gás

O lavador de gás é um processo biológico muito efetivo utilizado para o tratamento do biogás para uso em redes de gás natural. Essa técnica permite a eliminação de grandes quantidades de enxofre e é indicada para projetos onde existam grandes quantidades de vazão de gás ou concentrações muito elevadas de sulfeto de hidrogênio. Para que possa ser utilizado é necessário haver a secagem prévia do biogás. As condições de meio para as bactérias são feitas através do controle de temperatura, pH e adição de nutrientes. A necessidade de manutenção do equipamento é grande e normalmente o investimento só compensa para grandes projetos.

Enquanto que no processo de Biodessulfurização no digestor são inseridos entre 2 e 4% de ar, no processo do lavador biológico de gás são utilizadas taxas bem maiores, entre 8 e 12%.

Biodigestores com alta eficiência

A geração de lucro em projetos de biodigestores é garantida através do controle dos parâmetros operacionais. Para manter a produção de gás constante, é necessário controlar coisas como temperatura e entrada de substratos, além de outros.

Você sabe falar sobre um projeto de biodigestor existente? Você conseguiria enumerar o que faz um projeto ser viável técnica e economicamente?

Biodigestores com alta eficiência são excelentes investimentos em países desenvolvidos. Eu poderia lhe falar mais sobre um exemplo prático. Mas achei melhor você ver pessoalmente.

Saiba mais sobre O maior biodigestor do mundo

Fontes:

  • B. Machado 2016: Bezerra Machado, Gleysson; Geração e Aproveitamento Energético do Biogás, PROJETO PROBIOGÁS 2016
Share this:
Tags:

About gleysson

gleysson

Sou especialista em transformar problemas ambientais em negócios sustentáveis. Formado em 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

  • LinkedIn
  • Email