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junho 16, 2015
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Tecnologias utilizadas em biodigestores

Existem diferentes tecnologias para a geração de biogás. Cada uma tem as suas particularidades, vantagens e desvantagens. É preciso conhecê-las

Quais as Tecnologias utilizadas em biodigestores? Biodigestor alemão, biodigestor chinês, indiano, canadense, biodigestor de batelada, … são inúmeros os tipos e modelos. Mas afinal de contas, qual a diferença entre eles? O que devo levar em consideração na hora de trabalhar em um projeto?

No dia 18 de agosto de 2015 um biodigestor de uma estação de tratamento de efluente explodiu. O acidente deixou feridos na cidade de Lagoa da Prata em Minas Gerais no Brasil. A notícia foi publicada no site do G1. Uma centelha da máquina utilizada para fazer solda ou um curto circuito nos cabos de conexão da máquina podem ter provocado o início do incêndio. Uma chama com duração de 70 segundos provocou queimaduras em vários pontos da ETE. Além disso, um colaborador da empresa sofreu queimaduras, e precisou receber atendimento médico no local.

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A imagem abaixo publicada na notícia mostra a altura alcançada pelas chamas causada pela explosão do fermentador. A explosão causou uma onda de choque e pode ter alcançado temperaturas superiores a 800°C.

A escolha errada da tecnologia pode resultar em explosões me biodigestores. Biodigestor de ETE explode e deixa ferido em Lagoa da Prata (Foto: G1/G1)

Certamente o engenheiro ou técnico responsável pelo projeto ficou desesperado com o acidente. Apesar de se desejar fazer projetos mais baratos e acessíveis, ninguém deseja causar a morte de ninguém. Em projetos como este é muito fácil encontrar um responsável. As consequências podem ser muito graves para o autor do projeto. Agora imaginem o estado de nervos do responsável pela ETE. Como ele conversaria (gritaria) com o engenheiro ou técnico responsável pelo projeto?

Para evitar situações como esta é de extrema importância que o consultor seja especializado. Seja para evitar acidentes ou saber se defender da maneira correta, quanto mais qualificado, melhor.

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Quais os motivos do acidente?

Mas afinal de contas, o que pode ter acontecido? Se o modelo escolhido foi o biodigestor de lagoa coberta (plug-flow) é possível imaginar o motivo da explosão. Em dias quentes a produção de biogás tende a ser maior. Com a queda da temperatura, a produção de biogás também começa a diminuir. Isso cria nesses biodigestores um efeito sanfona e faz com que a lona entre em contato com um substrato acidificado. Com o tempo acontecem perfurações na lona que resultam em micro vazamentos de biogás. Qualquer chama na proximidade pode ocasionar o acidente descrito, em um cenário como este.

Pode ser que o erro não esteja no biodigestor de lona, mas sim na tecnologia escolhida. Como isso poderia ter sido evitado? Utilizando-se a tecnologia adequada.

Caso tenha sido escolhida uma outra tecnologia, é provável que houveram erros construtivos que permitiram o vazamento do biogás. Ou mesmo algum pequeno acidente que tenha perfurado o fermentador e o problema não tenha sido reparado.

Classificação das tecnologias de biodigestores anaeróbios

As tecnologias são estabelecidas em função do estudo sobre o substrato que será utilizado para alimentar o fermentador. Sendo assim, o primeiro passo para se determinar a tecnologia é o estudo dos substratos.

De forma resumida podemos então dividir os tipos de tecnologias em função dos critérios de grau de umidade do substrato. Além disso a alimentação do fermentador, números de fases do processo e por fim a temperatura também são relevantes.

Apesar de utilizada por modelos, a nomenclatura por nacionalidade não utilizada em biodigestores comerciais. Os chamados biodigestores indianos, chineses, canadenses, entre outros, são classificados com critérios como forma de alimentação, fases do processo, …

A figura abaixo ilustra as diferentes variáveis dos processos de fermentação e determinação de tecnologias:

Escolha dos critérios para a diferenciação de biodigestores

Já que os substratos podem vir de forma pura ou misturada, as possibilidades de aplicação de tecnologias beiram ao ilimitado. Além disso é possível combinar substratos em tipos e quantidades.  Também é necessário saber mais sobre o grau de umidade do substrato e viscosidade para escolher entre técnicas de digestão seca ou úmida.

A digestão pode ser classificada em seca (empilhável) ou úmida(bombeável). Não existe uma definição oficial sobre o percentual de umidade de um ou outro. Na prática a linha divisória gira em torno de 30% de matéria seca no substrato.

A alimentação do fermentador pode ser de forma contínua, semi-contínua ou descontínua. O tempo de retenção dentro dos fermentadores pode influenciar na quantidade de biogás produzido.

Alimentação do fermentador de um biodigestor. Depois de colocar o substrato nos tanques de alimentação, o próprio sistema coleta a quantidade e tipo de substrato que precisa

As composições químicas determinam a velocidade de decomposição da matéria orgânica e o números de fases do processo de fermentação. Na prática significa que as fases da digestão acontecem paralelamente em um, dois ou mais fermentadores.

Por último, dependendo da filosofia da engenharia desenvolvida, a fermentação pode acontecer em diferentes temperaturas. Os processos são chamados de psicrofílico, mesofílico e termofílico. A operação deve ser constante pois os micro-organismos responsáveis pela fermentação são muito sensíveis a mudanças de temperatura.

O que dizer sobre a eficiência das tecnologias?

Depois de entender sobre as tecnologias, fica a próxima questão. Como medir a eficiência de biodigestores anaeróbios? Como escolher a tecnologia adequada para um potencial cliente?

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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

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