Utiliza

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Utilização de biodigestor Viabilidade técnica e
econômica
Celso Eduardo da Silva Diretor Administrativo e
de Projetos Instituto Aequitas
2
BIODIGESTÃO O QUE SIGNIFICA?

• Biodigestor anaeróbico é um equipamento usado
  para o processamento de matéria orgânica, como,
  por exemplo, fezes e urina e sobras vegetais da
  produção agrícola. O produto final da biodigestão
  anaeróbica é o biogás e composto orgânico.
• biogás, que é uma mistura de gases cerca de
  75 metano e 25 CO2
• fertilizantes de ótima qualidade, muitas vezes
  misturados à água e, portanto, em forma líquida,
  mas em alguns processos também sólidos.

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BIODIGESTOR - INTRODUÇÃO

• Câmara fechada onde é colocado material orgânico
  para decomposição
• Produção de energia BIOGÁS
• Tratamento de dejetos BIOFERTILIZANTE

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PRINCIPAIS BIODIGESTORES UTILIZADOS NO MEIO RURAL
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PODEM SER contínuos proporcionam permanente
fornecimento de gás e biofertilizante. Ex.
modelos indiano e chinês descontínuos
fornecimento de gás é interrompido para descarga
do material digerido e nova carga do material a
digerir. Ex. batelada.
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MODELOS DE BIODIGESTORES
Modelo Indiano
7
UNESP Jaboticabal
8
Vista tridimensional do biodigestor modelo
Indiano. Fonte DEGANUTTI et. al, 2002.
9
MODELOS DE BIODIGESTORES
Modelo Chinês
10
UNESP Jaboticabal
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Vista frontal, em corte, do biodigestor modelo
Chinês. Fonte BENINCASA et al., 1990.
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MODELOS DE BIODIGESTORES
Modelo canadense ou fluxo tubular
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MODELOS DE BIODIGESTORES
Modelo caseiro
Fonte Arruda et al., 2002, p. 15
14
(No Transcript)
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QUANTIDADES DE DEJETOS PRODUZIDOS PELOS ANIMAIS
Ensminger (1990)
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QUANTIDADES DE DEJETOS PRODUZIDOS PELOS
ANIMAIS/DIA
Animal Kg/dia.cabeça Matéria seca Sólidos voláteis
Bovino Equino Suino Caprino Humano Aves 23 16 3,4 1,3 0,25 0,04 20 22 18 30 28 30 16 16 17 18 26 24
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QUANTIDADE DE ÁGUA
    O produto que for para a câmara de
fermentação precisa ter um percentual de água de
90 a 95 em relação ao peso do mesmo.    a)
esterco bovino, que possui em média 85 de
umidade, é necessário acrescentar 100 de água em
relação ao seu volume, atingindo a proporção 11.
b) No suíno, é necessário acrescentar 130 de
água, já que o mesmo apresenta apenas 19 de
umidade. c) Os que precisam de mais água é o
esterco dos ovinos e dos caprinos, que exigem
320 de água, sendo que a sua umidade é
extremamente baixa.
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PRODUTOS DA BIODIGESTÃO

• Biofertilizante
• Obtido a partir da digestão anaeróbica de
• materiais orgânicos
• Total ou parcial ausência de odores
• Concentração de nutrientes varia com tipo de
• substrato utilizado na decomposição

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PRODUTOS DA BIODIGESTÃO

• 2) Biogás
• Mistura de gases principalmente, metano (CH4),
• gás carbônico (CO2) e, em menores proporções,
• nitrogênio e gás sulfídrico
• Produto da fermentação anaeróbica de material
• orgânico, em condições adequadas de umidade.

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COMPOSIÇÃO DO BIOGÁS DE BOVINOS
Gás altamente calorífico
Metano (CH4) Gás carbônico (CO2) Nitrogênio (N3) Hidrogêncio(H2) Oxigênio (O2) Gás sulfídrico (H2S) 55-75 25-45 lt3 lt2 0-0,1 lt1
BIOGÁS
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EXEMPLO DE PRODUÇÃO DE BIOGÁS
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FATORES QUE AFETAM A PRODUÇÃO DE BIOGÁS

• A produção do biogás, a partir da biomassa,
  começa a se processar por volta de 20 dias,
  aumentando até chegar ao máximo na terceira
  semana e conseqüentemente diminuindo lentamente
  durante o período de fermentação.
• Teor de água A quantidade de água utilizada
  deve estar ao redor de 90 do peso do conteúdo
  total de biomassa, depende do tipo dessa
  biomassa.
• Temperatura
• - Ideal em torno de 35 C
• -Temperatura aumenta, diminui o tempo de
  residência
• - Abaixo de 15ºC pode cessar a biodigestão.

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PRODUÇÃO DE BIOGÁS

• O tempo de retenção pode variar de reação para
  reação. Normalmente leva de 30 a 45 dias, porém
  em algumas situações é possível a existência do
  biogás logo na primeira semana.
• Alterações do pH no interior do biodigestor
  podem afetar drasticamente as bactérias
  envolvidas no processo

-ideal de 7 a 8 (7,2) - redução do pH abaixo
dos limites ideais pode cessar a biodigestão
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VANTAGENS DOS BIODIGESTORES
Tratamento de dejetos processo natural com
diminuição de volume Energéticas fonte de
energia renovável Ambientais produz o
biofertilizante e reduz a quantidade emitida de
CO2 e CH4.
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VANTAGENS DOS BIODIGESTORES

• Produtor rural aumento da disponibilidade de
  combustível e nova fonte de renda
• Econômicos redução de gastos com eletricidade,
  transportes, descarte de resíduos, estímulo a
  agricultura e aumento do rendimento agrícola .

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DESVANTAGENS DOS BIODIGESTORES
Custo extra com manutenção devido danos causados
pela ação de gases corrosivos Dificuldade de
liquefação Formação de H2S, que é tóxico em
teores acima de 1.
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VIABILIDADE TECNICA E ECONÔMICA
Prof. MAURA S. T. ESPERANCINI Unesp Botucatu
Objetivo avaliar os aspectos econômicos da
implantação de dois biodigestores de modelo
Indiano utilizando dejetos de animais e
fornecendo energia elétrica e térmica Capacidade
123 kg de dejetos de suinos bovinos e 184
litros de água 307 litros da misturas Produção
0,35 m3 de biogás/kg de esterco totalizando
43m3 de biogás/dia e mantendo 5 residencias
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VIABILIDADE TECNICA E ECONÔMICA
Dimensionamento do biodigestor
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VIABILIDADE TECNICA E ECONÔMICA
Custos de materiais para construção de um
biodigestor em alvenaria Modelo Indiano de
produção contínua Total de materiais R
7.260,00 Total geral R8.175,0
Verificou-se que o investimento necessário para a
produção de 43 m3 diários é de R 190,00 por m3.
30
VIABILIDADE TECNICA E ECONÔMICA
Substituição do gás GLP, adquirido para fins de
cocção (cozidos). Verificou-se que cada domicílio
utiliza, em média, 1 botijão por mês, sendo
utilizados 12 botijões ao ano. Ao custo de R
30,00 por botijão, em cada domicílio, verifica-se
economia de custos de R 360,00 por ano
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VIABILIDADE TECNICA E ECONÔMICA
Utilização do biogás para aquecimento de água
para banhos. O chuveiro elétrico apresenta
consumo de 5,40 kWh, sendo utilizadas 243,33
horas por ano, gerando um consumo de 1.314,00 kWh
por ano em cada domicílio. A uma tarifa de
energia elétrica estimada de R 0,26 por kWh,
para cada domicílio é gerada economia anual no
uso do chuveiro de R 341,64 por ano.
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VIABILIDADE TECNICA E ECONÔMICA
O triturador usado para moagem de cana-de-açúcar
e forragens apresenta consumo de 7,5 kWh, sendo
utilizado todos os dias durante 40 minutos,
totalizando 1.825 kWh durante o ano. À tarifa de
R 0,26 por kWh de energia elétrica, verifica-se
economia de custo de R 474,50 por ano.
Para o aquecimento de água do banheiro coletivo,
foram considerados 27 banhos diários, com duração
de 10 minutos, para um chuveiro que consome 5,4
kWh. No ano, são gastos 8.869,50 kWh à tarifa de
R 0,26 por kWh, totalizando R 2.306,07 de
economia anual de energia.
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VIABILIDADE TECNICA E ECONÔMICA
Itens de Consumo Consumo Anual Preço/ Unidade Total (R ano)
Lança-chamas 52 botijões R 30,00 R 1.560,00
Aquecimento da água 8.869,50 kWh R 0,26/kWh R 2.306,07
Motor do triturador 1.825,00 kWh R 0,26/kWh R 474,50
Total     R 4.340,57
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DIMENSIONAMENTO DE UM BIODIGESTOR

• Parametros que devem ser observados antes da
  implantacão de um Biodigestor
• Condições locais do solo
• Facilidade na obtenção e preparo da biomassa
• Facilidade na remoção da biomassa
• Distancia da utilização do biogás.

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CONSIDERAÇÕES FINAIS

• Antes de implantar qualquer modelo de
  Biodigestor é necessário o correto
  dimensionamento do mesmo
• Levar em consideração a Viabilidade Técnica e
  Econômica do Biodigestor
• Realizar a implantação do Biodigestor com
  acompanhamento técnico
• CUIDADO, RISCO DE EXPLOSÃO!