Digestores e Fatores de Controle Operacional

Prévia do material em texto

TECNOLOGIA DE PRODUÇÃO DE 
BIOGÁS E BIOFERTILIZANTE 
 
 
 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 
 
 
 
 
Projeto “Aplicações do Biogás na Agroindústria Brasileira” (GEF Biogás Brasil) 
Este documento está sob licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 
4.0 International License. 
 
O GEF Biogás Brasil permite a citação deste material, desde que a fonte seja citada. 
Contato: contato@gefbiogas.org.br 
COMITÊ DIRETOR DO PROJETO 
 
Global Environment Facility 
 
Organização das Nações Unidas para o 
Desenvolvimento Industrial 
 
Ministério da Ciência, Tecnologia, 
Inovações e Comunicações 
 
Ministério da Agricultura, Pecuária e 
Abastecimento 
 
Ministério de Minas e Energia 
 
Ministério do Meio Ambiente 
 
Centro Internacional de Energias Renováveis 
 
Itaipu Binacional 
PARCEIROS 
Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e 
Pequenas Empresas 
Associação Brasileira de Biogás 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nome do produto: 
Tecnologia de Produção de Biogás e Biofertilizante 
Componente Output e Outcome: 
Componente 2.1.4 
Publicado pela entidade: 
Organização das Nações Unidas para o 
Desenvolvimento Industrial - UNIDO 
Entidade(s) diretamente envolvida(s): 
Centro Internacional de Energias Renováveis 
Biogás – CIBiogás 
Universidade Federal da Integração Latino-
Americana - UNILA 
Autores e coautores: 
Paulo André Cremonez – CIBiogás 
Jéssica Yuki de Lima Mitto – CIBiogás 
Leonardo Pereira Lins – CIBiogás 
Revisão Técnica: 
Janine Padilha Botton – UNILA 
Andreia Cristina Furtado - UNILA 
Coordenador: 
Felipe Souza Marques 
Coordenação Pedagógica: 
Iara Bethania Rial Rosa 
Data da publicação: 
Setembro, 2020. 
 
FICHA TÉCNICA 
Ficha catalográfica elaborada por: 
mailto:contato@gefbiogas.org.br
 
 
O Projeto “Aplicações do Biogás na 
Agroindústria Brasileira” (GEF Biogás Brasil) 
reúne o esforço coletivo de organismos 
internacionais, instituições privadas, entidades 
setoriais e do Governo Federal em prol da 
diversificação da geração de energia e de 
combustível no Brasil. A iniciativa é 
implementada pela Organização das Nações 
Unidas para o Desenvolvimento Industrial 
(UNIDO) e conta com o Ministério da Ciência, 
Tecnologia e Inovações (MCTI) como 
instituição líder no âmbito nacional. O objetivo 
principal é reduzir a dependência nacional de 
combustíveis fósseis através da produção de 
biogás e biometano, fortalecendo as cadeias 
de valor e de inovação tecnológica no setor. 
 
A conversão dos resíduos orgânicos 
provenientes da agroindústria e da fração 
orgânica do lixo urbano, muitas vezes 
descartados de forma insustentável, pode se 
tornar um diferencial competitivo para a 
economia brasileira, além de reduzir a emissão 
de gases de efeito estufa nocivos à camada de 
ozônio e ao meio ambiente. 
 
O biogás e o biometano podem ser utilizados 
para a geração de energia elétrica, energia 
térmica ou combustível renovável para 
veículos, e seu processamento resulta em 
biofertilizantes de alta qualidade para uso 
agrícola. Os benefícios se estendem tanto ao 
produtor agrícola, que reduz os custos de sua 
atividade com o reaproveitamento de resíduos 
orgânicos, quanto ao desenvolvimento 
econômico nacional, já que um setor produtivo 
mais eficiente ganha competitividade frente à 
concorrência internacional. Indústrias de 
equipamentos e serviços, concessionárias de 
energia e de gás, produtores rurais e 
administrações municipais estão entre os 
beneficiários do projeto, que conta com US 
$ 7,828,000 em investimentos diretos. 
 
Com abordagem inicial na região Sul do Brasil 
e no Distrito Federal, a iniciativa pretende 
impactar todo o país. Entre seus resultados 
previstos estão a compilação e a divulgação de 
dados completos e atualizados sobre o setor, a 
oferta de serviços e recursos para capacitação 
técnica e profissional, a criação de modelos de 
negócio e de pacotes tecnológicos inovadores, 
a produção de Unidades de Demonstração 
seguindo padrões internacionais, a 
disponibilização de serviços financeiros 
específicos para o setor, a ampliação da oferta 
energética brasileira, e articulações 
estratégicas entre a alta gestão governamental 
e entidades setoriais para a modernização da 
regulamentação e das políticas públicas em 
torno do tema, deixando um legado positivo 
para o país. 
APRESENTAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tecnologia de Produção de Biogás e 
Biofertilizante 
 
 
 
Aula 1 – Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 
Data da Publicação: 
 
Setembro/2020 
 
 
Sumário 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................. 12 
2. TIPOS DE REATORES .................................................................................... 12 
2.1. Biodigestor de Lagoa Coberta ...................................................................... 13 
2.2. Biodigestor Indiano ........................................................................................ 15 
2.3. Biodigestor Chinês ........................................................................................ 17 
2.4. UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket).................................................. 18 
2.5. Reator de Mistura Completa – CSTR .......................................................... 20 
3. FATORES DE CONTROLE OPERACIONAL ................................................ 21 
3.1. Temperatura ................................................................................................... 21 
3.2. pH, Acidez e Alcalinidade ............................................................................. 22 
3.3. Tempo de Retenção Hidráulica (TRH) e Tempo de Retenção de Sólidos 
(TRS) 23 
3.4. Teor de Sólidos (ST) e Taxa de Carregamento Orgânico (TCO) ............. 24 
3.5. Relação C/N ................................................................................................... 25 
4. CONCLUSÃO .................................................................................................... 26 
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................ 27 
 
 
 
 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 
Lista de Figuras 
 
Figura 1 - Foto de biodigestor modelo lagoa coberta. .......................................... 13 
Figura 2 - Representação de alterações no fluxo hidráulico de biodigestor 
modelo lagoa coberta. ............................................................................................. 14 
Figura 3 - Esquema de biodigestor modelo Indiano. A) Caixa de Entrada; B) 
Caixa de Saída; C) Parede divisória para aumentar o percurso do substrato; D) 
Selo d’água; E) Gasômetro; F) Guia para deslocamento vertical da campânula; 
G) Válvula para coleta de gás. Setas indicam o fluxo hidraúlico do substrato no 
interior do reator. ...................................................................................................... 16 
Figura 4 - Esquema representativo de biodigestor modelo Chinês. A) Caixa de 
entrada; B) Caixa de saída; C) Câmara de acúmulo de biogás; D) Válvulas de 
coleta de gás e alívio de pressão. .......................................................................... 17 
Figura 5 - Esquema e representação do princípio de funcionamento de um 
reator UASB. A) Sistema de alimentação; B) Separador trifásico; C) Manta de 
lodo em suspensão; D) Leito de lodo; E) Coletor de gás; F) Chicanas; G) Saída 
do efluente. ............................................................................................................... 19 
Figura 6 - Planta de produção de biogás contando com biodigestor modelo 
CSTR, na Alemanha. ............................................................................................... 20 
 
 
Digestorese Fatores de Controle Operacional 
 
Lista de Equações 
 
Equação 1 - Dimensionamento de Digestor UASB: 19 
 
 
 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 
 
 
Lista de Abreviaturas 
 
CH4 Metano 
C/N Carbono/Nitrogênio 
COV Carga Orgânica Volumétrica 
CSTR Continuous Stirred-Tank Reactor 
DQO Demanda Química de Oxigênio 
mEq Miliequivalente 
PEAD Polietileno de Alta Densidade 
pH Potencial Hidrogeniônico 
PVC Policloreto de Vinila 
SF Sólidos Fixos 
ST Sólidos Totais 
SV Sólidos Voláteis 
TCO Taxa de Carregamento Orgânico 
TRH Tempo de Retenção Hidráulica 
TRS Tempo de Retenção de Sólidos 
UASB Upflow Anaerobic Sludge Blanket 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 10 
Apresentação do Curso 
Olá! Seja bem-vindo a mais um módulo do nosso curso de biogás. Após um 
conhecimento prévio dos principais substratos e seu potencial de utilização no setor, o 
presente material tem por finalidade avançar um pouco mais dentro da cadeia produtiva 
do biogás, abordando agora, questões um pouco mais técnicas. 
Com o incentivo pelo desenvolvimento de tecnologias limpas e não 
dependentes de fontes fósseis, muito se tem investido em tecnologias voltadas a cadeia 
produtiva do biogás. O aprimoramento de sistemas de biodigestão e controles 
operacionais tem contribuído muito para o avanço e difusão desse biocombustível por 
todo o mundo. Conhecer os principais tipos de tecnologias disponíveis no mercado, 
assim como os fatores que afetam o processo como um todo são de fundamental 
importância. 
Diante disso, esse curso foi dividido em duas aulas, sendo elas: 
1ª aula: Digestores e fatores de controle operacional. 
2ª aula: Introdução à produção e manejo de digestato. 
Na primeira aula abordaremos os conceitos dos principais modelos de 
biodigestores empregados no tratamento de efluentes agroindustriais, para o cenário 
regional, indicando seus princípios de funcionamento, técnicas de dimensionamento, 
potencial de produção de biogás, vantagens e desvantagens, além de suas principais 
aplicações. E os principais fatores que afetam o processo de digestão anaeróbia, formas 
de monitoramento e controle, além de tomadas de decisão para o aumento da eficiência 
do processo. 
Na segunda aula abordaremos a produção do digestato, qual a sua composição, 
do que ele é feito, qual a sua aparência. Utilizando alguns critérios e parâmetros como 
temperatura, “acidez” e a presença de microrganismos benéficos ou não benéficos no 
digestato, poderemos manejá-lo de uma forma mais adequada. 
O curso proporcionará ao aluno conhecimentos específicos para que possa 
apoiar e participar efetivamente na elaboração e implantação de projetos e plantas de 
biogás. 
Esperamos que você consiga se desenvolver ao máximo durante o curso. Bons 
estudos e qualquer auxílio que necessite referente as dúvidas, nossa equipe estará à 
disposição. 
 
 
 
 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 11 
Desenvolvimento Proporcionado 
Este módulo traz conteúdo base e de extrema importância para o profissional 
que visa atuar direta ou indiretamente na cadeia produtiva do biogás. Nesta aula será 
proporcionado o desenvolvimento de conhecimentos e habilidades que poderão ser 
colocados em prática por você ao longo do curso e após a finalização das atividades 
propostas: 
 
COMPETÊNCIAS: 
1. Identificar e caracterizar modelos de biodigestores; 
2. Analisar e definir aplicações de cada sistema com base em suas 
características, vantagens e desvantagens mediante cada cenário; 
3. Compreender, inferir e determinar os principais parâmetros a serem 
monitorados e controlados para que o processo de biodigestão ocorra 
de forma eficiente. 
 
HABILIDADES: 
1. Proatividade; 
2. Criatividade; 
3. Tomada de decisão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 12 
1. INTRODUÇÃO 
O conhecimento do biogás é extremamente antigo, sendo confundida até com 
fenômenos sobrenaturais e manifestações místicas folclóricas (PALHARES, 2007). 
Conforme relatado em trabalho de ABBASI et al. (2012), os primeiros relatos da 
utilização do biogás são de um estudioso romano chamado Pliney, em 50 a.C. e na 
Assíria, em 10 a.C., no aquecimento de banhos. Sua popularização mundial se deu 
principalmente por sua ampla utilização no sanemanento básico de residencias indianas 
e chinesas. 
O biogás apresenta elevado potencial como fonte de energia renovável, ainda 
mais quando se empregam resíduos orgânicos oriundos das próprias cadeias 
produtivas, proporcionando, além da possiblidade de geração de energia, a destinação 
e tratamento adequados aos resíduos. A integração dos sistemas de cogeração de 
energia pela utilização do biogás proporciona ganhos em três principais aspectos aos 
empreendimentos: ambientais, pelo tratamento de resíduos de elevado potencial 
poluidor; econômicos, pela geração de energia e de biofertilizante; e sociais, pelo 
incentivo associado à imagem de consciência e responsabilidade que é transmitida pela 
empresa aos seus clientes e consumidores. 
O processo de digestão anaeróbia tem como principal objetivo, produzir biogás 
rico em metano pela degradação de matéria orgânica, composta principalmente por 
carbono. Em teoria, todo resíduo orgânico que contenha abundantemente esse 
elemento pode ser destinado ao processo de biodigestão. Na prática, diversos fatores 
são relevantes para que o processo de digestão anaeróbia ocorra de forma eficiente. 
Diferentes substratos apresentam diferentes propriedades físico-químicas requerendo 
muitas vezes sistemas complexos. 
Do ponto de vista operacional e de processo, a complexidade do sistema de 
digestão está diretamente associada a propriedades como: concentração de sólidos, 
complexidade da matéria-orgânica, pH, tempo estimado de tratamento, dentre outros. 
Esses fatores determinarão a necessidade de separação de fases ácidas e 
metanogênica ou suplementação com aditivos; se o sistema será único ou apresentará 
etapas preliminares de tratamento; se apresentará fluxo hidráulico sem misturas 
longitudinais ou sistema com emprego de agitação do substrato, por exemplo. 
Paralelamente aos substratos, é importante conhecer os tipos de biodigestores 
mais empregados em sistemas de tratamentos de efluentes rurais e da agroindústria. 
Tais informações, associadas como os principais fatores que afetam o processo de 
digestão, são a base do conhecimento para atuação na cadeia produtiva do biogás. 
2. TIPOS DE REATORES 
A digestão anaeróbia é um processo bioquímico realizado por um consórcio 
de microrganismos anaeróbios, facultativos e estritos. Estes têm a capacidade de 
degradar a matéria orgânica gerando como produtos finais, o dióxido de carbono e o 
metano, dentre outros compostos em menores concentrações, e o digestato. O 
processo ocorre naturalmente e pode ser associado na natureza aos pântanos ou ao 
processo digestivo de animais. 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 13 
Biodigestores ou fermentadores anaeróbios são reatores utilizados para 
realização do processo de digestão anaeróbia, principalmente de resíduos e efluentes 
orgânicos. 
Diferentes tipos de digestores, de baixa e alta taxa de degradação, são 
amplamente conhecidos, variando o nível de tecnologia empregada mediante a 
complexidade dos resíduos a serem utilizados. A presente seção abordará de forma 
conceitual os principais tipos de biodigestores, rurais e industriais, mais utilizados no 
Brasil. 
2.1. Biodigestor de Lagoa Coberta 
Biodigestores de lagoa coberta são os tipos de reatores mais facilmente 
encontrados na região sul do Brasil. No Paraná, sua popularização se deu inicialmente 
no período de ascenção dos créditos de carbono por produtores do setor de suinocultura. 
Por sua baixa complexidade, fácil operação e baixo custo, estes biodigestores passaram 
a ser operados também em indústrias dos mais diversos setoresagroindustriais, como 
usinas de processamento de cana-de-açúcar, mandioca, leite, entre outros. O modelo 
se baseia em uma lagoa que pode ser construída em alvenaria ou simplesmente 
revestida de uma manta impermeável (PVC) apresentando uma única entrada e saída 
de substrato (Figura 1). 
Figura 1 - Foto de biodigestor modelo lagoa coberta. 
 
Fonte: Recolast – Ambiental (2020). 
Uma cobertura de lona (normalmente de PEAD) concentra o biogás produzido 
que pode ser coletado em tubulações. Além do seu baixo custo, não necessita de mão-
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 14 
de-obra especializada em sua instalação, cobrindo uma lacuna econômico-social que 
outros reatores deixam (MARTÍ-HERRERO et al. 2014). Sua operação é relativamente 
simples, necessitando atenção apenas às cargas carregadas diariamente, à remoção 
de lodo e a vazamentos de gás (THOMAS et al. 2017). Os digestores desse modelo, 
apesar de robustos, podem contar com sistemas de aquecimento e agitação 
programada do fundo da lagoa para revolvimento de acúmulos de lodo. 
Segundo Kunz et al. (2019), seu fluxo hidráulico varia entre tubular e laminar, 
por isso apresenta modelo hidrodinâmico que se assemelha a biodigestores de fluxo 
pistonado, onde a matéria orgânica é tratada sem que ocorram misturas longitudinais 
no reator. Apesar da semelhança teórica aos biodigestores de fluxo pistonado, este não 
é considerado na prática em razão a fatores que podem causar misturas ou curtos 
circuitos, como: a deposição de lodo no fundo do digestor, possiveis formações de 
escumas e flotados, dentre outros (Figura 2). 
Figura 2 - Representação de alterações no fluxo hidráulico de biodigestor modelo lagoa 
coberta. 
 
Fonte: O autor (2020). 
É possível obsevar como ocorre o fluxo hidraúlico no interior do biodigestor, 
desde a entrada do substrato, o decaimento e formação do lodo, o arraste do material 
flotado e a geração de biogás. 
Como desvantagens, biodigestores de lagoa coberta apresentam lentas taxas 
de degradação de resíduos requerendo, na maioria dos casos, longos Tempos de 
Retenção Hidráulica (TRH - 60 dias ou mais). O longo tempo de permanência do 
substrato no reator se associa à sua baixa Carga Orgânica Volumétrica (COV) aceitável, 
que varia entre 0,3-0,5 kgSV/m³ por dia (KUNZ et al. 2019). Outro ponto negativo se 
relaciona à sua vida de operação, em média 5 anos, requerendo após esse período a 
abertura do reator para remoção do lodo do fundo e consequentes reparos nas lonas 
de captura de biogás. 
A definição do tamanho e tecnologia do sistema a ser empregado para que se 
obtenha máxima eficiência no tratamento dos efluentes e produção de biogás 
demandam análise prévia de profissionais qualificados que consideram todos os 
parâmetros presentes no local de aplicação do sistema. No entanto, Kunz et al. (2019) 
descrevem uma forma fácil com a qual pode-se dimensionar um reator de lagoa coberta 
para atuação em propriedades rurais, cujo exemplo a seguir é baseado: 
 
 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os mesmos autores ainda trazem algumas particularidades que devem ser 
seguidas durante a construção do reator com relação às suas dimensões: profundidade 
(3-4,5 m); relação comprimento x largura (2x1); e inclinação média do talude (superficie 
lateral ou muro) de 45°. 
2.2. Biodigestor Indiano 
O modelo de biodigestor indiano tem como principal característica a presença 
de uma campânula, normalmente de metal ou fibra. Essa é utilizada como gasômetro, 
sendo mergulhada sobre um selo d’água ou sobre o próprio substrato. O biodigestor 
também apresenta uma parede interna que eleva o percurso do substrato no interior do 
reator. 
Devido à sua campânula móvel, a pressão interna é constante e, ao passo que 
o gás é gerado, o gasômetro desloca-se verticalmente, aumentando seu volume. Sua 
construção é relativamente simples, no entanto, a campânula de metal tende a elevar 
consideravelmente o custo do projeto (DEGANUTTI et al. 2002). Um esquema 
representativo da construção deste modelo de biodigestor pode ser visualizado a partir 
da Figura 3. 
Ainda na Figura 3, as setas vermelhas marcam o trajeto percorrido pelo 
substrato no interior do reator. Seu sistema de alimentação é ascendente apresentando 
fluxo hidraúlico que tende a um sistema pistonado, havendo mínima mistura longitudinal 
no interior do digestor. No tanque A encontra-se o substrato que pode ser oriundo de 
diversas fontes. Em seguida este passa para o biodigestor representado pela cor verde 
onde existem dois compartimentos. Isto permite que o substrato permaneça por mais 
tempo no biodigestor e após esse período de tempo o substrato já degradado sai para 
Exemplo 
Dimensionamento de Digestor de Lagoa Coberta 
 
Considera-se que determinada propriedade contenha 1000 suínos (fêmeas 
matrizes). O dejeto desses animais apresenta teor de sólidos (S0) de 17 
kgSV/m3. A produção média de dejetos é de 16,2 L/dia por matriz. Considera-
se também que a COV para o digestor é de 0,5 kgSV/m³dia. Então: 
 
Vazão Substrato (Q) = Dejetos por matriz x número de matrizes 
Vazão Substrato (Q) = 0,0162 (m³/dia) x 1000 mat. = Q = 16,2 m³/dia 
 
Volume do biodigestor ൫m3൯= 
Q x S0
COV
 
 
Volume do biodigestor ൫m3൯= 
16,2 
𝑚³
𝑑𝑖𝑎 𝑥 17 
𝑘𝑔𝑠𝑣
𝑚3
0,5 
𝑘𝑔𝑠𝑣
𝑚³𝑑𝑖𝑎
= 𝟓𝟓𝟎, 𝟖 𝒎³ 
 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 16 
o tanque B. No interior do biodigestor o biogás fica armazenado no gasômetro (E) que 
se descolta verticalmente por meio de uma guia (F) a medida que há a produção e pode 
ser coletado pela válvula de coleta de gás (G). Caso haja uma produção excessiva de 
gás e esse gás não seja coletado ou consumido, há dois selos d’água (D) que podem 
se romper pela pressão interna e liberar o gás para o ambiente. 
Figura 3 - Esquema de biodigestor modelo Indiano. A) Caixa de Entrada; B) Caixa de Saída; C) 
Parede divisória para aumentar o percurso do substrato; D) Selo d’água; E) Gasômetro; F) 
Guia para deslocamento vertical da campânula; G) Válvula para coleta de gás. Setas indicam o 
fluxo hidraúlico do substrato no interior do reator. 
 
Fonte: O autor (2020). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Podem ser consideradas vantagens desse modelo de digestor: sua construção 
sob o solo que promove estabilidade de sua temperatura; necessita de áreas menores, 
se comparado a biodigestores de lona ou de mistura completa; em termos de construção, 
por ter suas paredes construídas no solo, esse modelo dispensa reforços ou cintas de 
concreto, que podem ser onerosas. Com relação às desvantagens ressalta-se: o 
elevado custo da cúpula de metal ou fibra que pode inviabilizar o projeto; possibilidade 
de entupimentos nos canos de comunicação entre caixas de entrada e saída com a 
Atenção: 
Na teoria, reatores de fluxo pistonado 
não apresentam mistura longitudinal e 
reatores de mistura completa são 
agitados para proporcionar maior 
contato do material orgânico com os 
microrganismos. 
 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 17 
câmara de fermentação; sua construção não é indicada em áreas de lençóis freáticos, 
pois podem ocorrer infiltrações (MORAIS, 2012). 
Apesar do alto custo da campânula, sua implantação pode ser justificada por 
sua longa vida útil que pode alcançar os 20 anos, validando assim, o elevado 
investimento inicial. São sistemas muito interessantes no tratamento de resíduos 
domésticos e para produtores de pequeno porte, normalmente de gado leiteiro e de 
suínos (MARTÍ-HERRERO et al. 2014). Podem apresentar eficiência na produção de 
biogás superior ao digestor de lona, no entanto, por sua conformação e por necessitar 
de longos TRHs para tratamento eficaz dos resíduos, não são indicados para grandes 
volumes de substratos. 
2.3. Biodigestor Chinês 
Digestores sem campânula também encontram-se dentre os modelos que maisse popularizaram no mundo, sendo implementadas mais de 45 milhões de unidades 
pelos programas nacionais asiáticos. São conhecidos principalmente por advirem de 
uma tecnologia robusta, sendo sua construção toda em alvenaria (MARTÍ-HERRERO 
et al. 2014). Sua estrutura apresenta formato cilíndrico, de teto abobadado e 
impermeável. Sua construção dispensa um gasômetro em chapas de aço, tendo seu 
fluxo baseado no princípio de uma prensa hidraúlica, onde o acúmulo de gás no sistema 
impulsiona e desloca o efluente para a caixa de saída do digestor. O alívio da pressão 
ocorre pela retirada do biogás produzido (DEGANUTTI et al. 2002). Um esquema 
representativo do reator chinês pode ser visualizado na Figura 4. 
Figura 4 - Esquema representativo de biodigestor modelo Chinês. A) Caixa de entrada; B) 
Caixa de saída; C) Câmara de acúmulo de biogás; D) Válvulas de coleta de gás e alívio de 
pressão. 
 
Fonte: O autor (2020). 
Assim como no biodigestor indiano, esses digestores são indicados no 
tratamento de efluentes domésticos e de pequenas propriedades rurais. Não devem ser 
construídos em áreas de lençóis freáticos. Seu funcionamento restringe carga de sólidos 
inferior aos 8% para evitar entupimentos e incrustações. Além disso, por apresentar 
cúpula fixa, não é indicado para o acúmulo de biogás. 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 18 
Como vantagens, tem custo relativamente baixo com relação aos materiais, 
sofre pouca variação de temperatura por ser construído no solo e também ocupa pouco 
espaço na propriedade (MORAIS, 2012). Outra característica interessante é que apesar 
de serem restritos a baixas cargas de sólidos, digestores de cúpula fixa podem ser 
alimentados em proporções dejetos:água de 1:1, enquanto digestores de lona comuns 
devem ter diluições superiores, na ordem de 1:3 (MARTÍ-HERRERO et al. 2014). 
2.4. UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) 
O reator de modelo UASB, ou também conhecido (na tradução da lingua 
inglesa) como Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente de Alta Eficiência, foi 
desenvolvido na década de 70 por colaboradores da Universidade de Wageningen 
(TAUSEEF et al. 2013). 
O sistema de alimentação desse reator ocorre na parte inferior, com o substrato 
movendo-se em fluxo ascendente e passando por uma manta de lodo contendo um leito 
e grânulos sobrepostos. Essa disposição da manta de lodo juntamente com a presença 
do biogás gerado nessa fração intermediária do digestor facilita a mistura, levando a 
uma rápida e eficiente degradação da matéria orgânica (TAUSEEF et al. 2013). Na 
fração superior do reator existe um aparato que promove a separação das fases 
sólido/líquido/gás (separador trifásico), além de contar com chicanas que promovem o 
retorno dos grânulos presentes no efluente e conduzem as bolhas de biogás para o 
coletor. A partir da Figura 5 pode-se visualizar um esquema com o princípio de 
funciomanto de um reator modelo UASB. 
Reatores UASB apresentam elevada eficiência no tratamento de efluentes com 
remoções de sólidos e demanda química de oxigênio (DQO) superiores aos 90%, além 
de elevadas taxas de produção de biogás. Apesar de extremamente eficientes, reatores 
desse modelo apresentam longos tempos de partida e ambientação do inóculo, 
podendo chegar a até 6 meses. A qualidade dos grânulos de lodo é fundamental para 
que o reator atinja estabilidade. Resíduos formados por açúcares e ácidos voláteis 
produzem grânulos de lodo rapidamente ao passo que outras fontes de substratos 
podem não gerar grânulos, esse fator pode limitar a utilização desse modelo a efluentes 
específicos (HULSHOFF et al. 2004; DURAI e RAJASIMMAN, 2011; ABBASI e ABBASI, 
2012). 
Cargas de sólidos devem ser inferiores a 1% evitando entupimentos e 
alterações na dinâmica da suspensão do lodo. Além da lenta partida, um rigoroso 
acompanhamento do reator é fundamental para que ele atue de forma eficaz. O controle 
na velocidade de alimentação é um dos parâmetros mais importantes para a operação 
desse modelo de reator, que deve apresentar seu leito fluidizado. Alimentações de baixa 
vazão podem promover o empacotamento do leito do lodo e a não suspensão das 
células, enquanto alimentações de alta vazão podem fazer com que elas sejam 
carregadas para caixa de saída revolvendo o lodo e suprimindo o tratamento do efluente 
e a produção de biogás. 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 19 
Figura 5 - Esquema e representação do princípio de funcionamento de um reator UASB. A) 
Sistema de alimentação; B) Separador trifásico; C) Manta de lodo em suspensão; D) Leito de 
lodo; E) Coletor de gás; F) Chicanas; G) Saída do efluente. 
 
Fonte: O autor (2020). 
Mesmo com operação restrita a baixas cargas de sólidos, digestores UASB 
apresentam suporte a elevadas COV (variando entre 0,5-8,0 kgSV/m3dia) devido a sua 
alta eficiência e velocidade no tratamento de resíduos orgânicos (KUNZ et al. 2019). O 
dimensionamento destes reatores é muito semelhante ao já demonstrado na seção 2.1, 
com exceção da determinação do volume total corrigido em decorrência da presença do 
coletor de gás imerso na solução (correção feita com uso de fator de correção 
adimensional entre 0,8-0,9). As equações descritas por Kunz et al. (2019) podem ser 
visualizadas abaixo: 
Equação 1 - Dimensionamento de Digestor UASB: 
 
 
 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 20 
Onde: 
Vn = Volume nominal 
Q = vazão 
So = concentração do afluente 
COV = Carga orgânica volumétrica. 
2.5. Reator de Mistura Completa – CSTR 
Reatores de mistura completa, ou conhecidos como CSTR, do inglês 
continuous stirred-tank reactor, são sistemas que buscam misturar os substratos 
adicionados maximizando o contato com os microrganismos. Em geral, contam com 
aprimorado controle de alguns parâmetros do processo e são os mais empregados em 
processos de biodigestão aneróbia em larga escala (LI et al. 2014). Esse modelo de 
digestor tem como diferencial suportar elevadas cargas orgânicas e apresentam TRH 
médio de 15 a 20 dias, de acordo com o resíduo tratado e o arranjo adotado. Atualmente, 
representam aproximadamente 90% de todos os biodigestores em larga escala 
operando na Europa (KUNZ et al. 2019). 
Estão associados a grandes plantas especializadas na produção de biogás. 
Normalmente são construidos externamente ao solo, em estruturas metálicas 
apresentando uma manta flexivel na fração superior do reator. Contam com isolamento 
térmico, além de sistema de monitoramento e controle dos principais parâmetros do 
processo. A partir da Figura 6 pode-se visualizar um modelo de biodigestor CSTR 
tradicional construído na Alemanha. 
Figura 6 - Planta de produção de biogás contando com biodigestor modelo CSTR, na 
Alemanha. 
 
Fonte: Portal do Biogás (2020). 
Por seu eficiente sistema interno de mistura do substrato, , eles são dotados 
de elevado potencial na digestão de substratos mais densos, ou que apresentem 
elevado teor de sólidos (até 20%). Ainda podem ser produzidos em série, tendo as fases 
do processos de digestão separadas fisicamente (PRÓBIOGAS, 2015). 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 21 
O sistema de agitação acoplado a esses reatores pode ser dividido em 
diferentes categorias: agitação mecânica (normalmente realizada utilizando 
misturadores em formato de pás horizontais); agitação hidráulica (realizada por 
recirculação utilizando bombas hidráulicas que podem ser posicionadas interna ou 
externamente aos reatores); e agitação pneumática (utilizando recirculação do próprio 
biogás com borbulhamento no interior do reator) (KUNZ et al. 2019). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Como vantagens desse tipo de sistema, citam-se: sistema de monitoramento 
avançado dos parâmetros do processo; projetos e construções com valores 
padronizados; fornecem elevado contato entre substrato e células proporcionando 
elevada eficiência principalmente para resíduos de altas cargas orgânicas(PRÓBIOGAS, 2015; AZIZ et al. 2019). Em contra partida, podem trazer problemas 
relacionados ao controle de intensidade e velocidade da agitação do sistema que, 
quando não são bem definidos podem causar cisalhamento de células, formar escumas, 
promover a divisão de fases e afetar a liberação de biogás. Ainda apresentam 
manutenção complexa e elevados custos de operação e instalação. 
3. FATORES DE CONTROLE OPERACIONAL 
Apesar de elevada robustez e praticidade de operação, muitas variáveis estão 
associadas a boa condução do processo de biodigestão. Conhecer e identificar 
problemas operacionais e de processo, adotando medidas preventivas e remediadoras 
podem garantir sistemas eficientes. A presente seção aborda os principais parâmetros 
de controle do processo de digestão anaeróbia. 
3.1. Temperatura 
A temperatura é um dos principais parâmetros a serem controlados durante o 
processo de digestão anaeróbia. Ela influencia de forma direta na formação das 
comunidades microbianas (PAP et al. 2015) através de mudanças nos equilíbrios 
termodinâmicos das reações bioquímicas (FERNÁNDEZ-RODRÍGUEZ et al. 2013), na 
biodisponibilidade de metais e no rendimento de metano (GIL et al. 2018). 
Para que archeas metanogênicas se desenvolvam, os reatores devem ser 
mantidos em faixa de temperatura entre 10 e 60 °C. Dentro dessa faixa, os 
microrganismos responsáveis por formar o consórcio de digestão são divididos em três 
grupos ou categorias, de acordo com sua faixa de temperatura ideal de atuação: 
psicrofílica (< 20 °C), mesofílica (20-45 °C) e termofílica (> 45 °C) (SILVA, 2016). 
Pequenas variações (1 °C) são suficientes para desestabilização do processo e redução 
Atenção: 
Apesar de alguns modelos 
tradicionais, reatores do tipo CSTR 
não possuem conformação ou 
estruturas específicas, sendo 
caracterizados por seu modelo 
hidráulico 
 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 22 
de taxas de produção de metano, sendo assim, preza-se pela estabilidade da 
temperatura no processo de biodigestão. 
Temperaturas mais elevadas aumentam a velocidade de processos 
enzimáticos e proporcionam taxa de crescimento mais acelerada para certos 
microrganismos metanogênicos (WEILAND, 2010). Em contrapartida, altas 
temperaturas se relacionam à redução da diversidade microbiológica (KARAKASHEV 
et al. 2005). De modo geral, processos conduzidos em fase meso e termofílicas 
apresentam elevada eficiência em quesitos de remoção de carga orgânica e produção 
de metano. 
A maioria dos sistemas digestores são construídos abaixo do nível do solo, de 
modo que sua temperatura interna não varie bruscamente com alterações climáticas. A 
maioria desses também não opera com sistemas de aquecimento por questões 
econômicas. Para o caso brasileiro, analisando-se os resíduos mais utilizados em 
processos de digestão e as temperaturas médias para maior parte das regiões do país 
tem-se a fase mesofílica como a mais empregada. 
3.2. pH, Acidez e Alcalinidade 
Juntamente com a temperatura, o pH tem impacto direto no processo de 
digestão anaeróbia e nos produtos gerados. Valores de pHs muito baixos prejudicam os 
microrganismos metanogênicos por serem altamente sensíveis, por outro lado, pHs 
muito elevados levam à formação de compostos tóxicos como a amônia livre 
(PANIGRAHI e DUBEY, 2019). 
De modo geral, valores próximos à neutralidade (pH 7) são ideais para o 
desenvolvimento dos microrganismos metanogênicos. Por serem os organismos mais 
sensíveis da comunidade microbiana, recomenda-se essa faixa de pH ao processo, 
conforme já reportado em diversas pesquisas científicas: 7,0-7,2 (AĞDAĞ e SPONZA, 
2007); 6,5-8,2 (LEE et al. 2009); 6,8-7,4 (MAO et al. 2015). 
Apesar de microrganismos metanogênicos apresentarem preferência por pHs 
próximos à neutralidade, a digestão anaeróbica ocorre por ação de um consórcio de 
diferentes microrganismos. Deve-se considerar também que cada comunidade 
apresenta faixa ótima de pH de atuação. Dessa forma, seria ideal que se mantivesse 
uma faixa específica de pH para cada uma das categorias de microrganismos presentes 
no processo. Bactérias acidogênicas têm melhor desempenho em faixa de pH entre 5,0 
e 6,0 (KHANAL et al. 2004). Dessa forma, reatores com divisão física de fases (ácida e 
metanogênica) podem ser considerados extremamente importantes para que se 
alcancem respostas ótimas de ação de cada um dos tipos de microrganismos envolvidos. 
A fase de acidogênese e geração de ácidos voláteis pode ser considerada a 
etapa mais rápida do processo de digestão, apresentando velocidade até 3 vezes 
superior à da fase metanogênica. A rápida conversão da matéria orgânica promove o 
acúmulo de ácidos voláteis (principalmente dos ácidos acético, butírico, propiônico, 
lático e fórmico), reduzindo o pH, e, consequentemente, prejudicando a ação dos 
microrganismos metanogênicos. Esse é um dos principais fatores que como citado no 
item anterior, levam os pesquisadores a propor soluções de reatores com as fases ácida 
e metanogênica distintas fisicamente. 
Variações de pH indicam falta de capacidade de tamponamento do meio. A 
alcalinidade na forma de NaOH, Na2CO3 e Ca(OH)2 é fundamental para a composição 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 23 
de um sistema de tamponamento de ácidos voláteis, assegurando que não ocorram 
flutuações de pH que possam afetar os microrganismos metanogênicos (AĞDAĞ e 
SPONZA, 2005; AKBAS et al. 2015). 
Recomenda-se manter uma alcalinidade disponível no sistema entre 1000 e 
5000 mg de CaCO3 por litro de substrato (METCALF et al. 1972). Appels et al. (2008) 
recomendam uma capacidade de tamponamento de 70 mEq de CaCO3 por litro de 
substrato. Outra forma de controle é garantir que a relação entre acidez volátil (mg/L) e 
alcalinidade total (mg/L) não ultrapasse o valor de 0,5. 
3.3. Tempo de Retenção Hidráulica (TRH) e Tempo de Retenção de 
Sólidos (TRS) 
Tempo de Retenção Hidráulica (TRH) é o tempo necessário para que uma 
partícula de água passe pela entrada e se desloque até a saída do reator, enquanto o 
Tempo de Retenção de Sólidos (TRS) se refere ao tempo gasto para que os 
microrganismos percorram o mesmo caminho (PANIGRAHI e DUBEY, 2019). Resíduos 
de elevada complexidade precisam de um elevado TRH, ou seja, elevado tempo de 
permanência (meses) no reator para que sejam totalmente degradados, ao passo que 
alguns substratos podem ser digeridos em tempo extremamente baixo (horas ou poucos 
dias). 
Microrganismos metanogênicos iniciam sua duplicação de células entre 2 a 4 
dias (JAIN et al. 2015). Para que se eleve o TRS, técnicas como aumento do volume do 
digestor ou sistemas de fixação de células podem ser utilizados. Reatores sem sistema 
de fixação e que apresentem TRH inferior ao tempo de duplicação de células podem 
promover a lavagem e consequente carregamento do lodo, afetando o processo de 
digestão. 
Em geral, sistemas de tratamento de resíduos em fase mesofílica (digestores 
de lagoa coberta) demandam de 10 a 40 dias para o tratamento de resíduos orgânicos 
convencionais, observando-se tempos inferiores a estes para sistemas termofílicos 
(KOTHARI et al. 2014). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exemplo 
Dimensionamento de Digestor por TRH 
 
Ex: Um digestor indiano necessita de 20 dias de TRH para 
o tratamento de resíduos de suinocultura, conforme 
indicação do fabricante. Na propriedade do Sr. Luis são 
produzidos 50 m³/dia de dejetos. Qual o volume do 
biodigestor para sua propriedade? 
 
Volume Digestor ൫m3൯= ቆ50
m3
dia
ቇ x 20 dias ሺTRHሻ=1000 m³ 
 
 
 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 24 
3.4. Teor de Sólidos (ST) e Taxa de Carregamento Orgânico (TCO) 
A origem e composição da biomassa empregada no processo de digestão 
anaeróbia são fundamentais para que se possa prever os requisitos dos sistemas e se 
analisar o potencial de produção de biogás. A biomassa é composta basicamente por 
trêscategorias: carboidratos, lipídeos e proteínas, ao passo que diferentes fontes de 
biomassa apresentarão diferentes proporções dessas categorias (RASAPOOR et al. 
2020). 
Os Sólidos Totais (ST) presentes no efluente compõem todo material não 
evaporado e podem ser divididos em duas subcategorias: Sólidos Voláteis (SV) e 
Sólidos Fixos (SF). A fração sólida presente no substrato, que é passível de degradação 
pelos microrganismos presentes no digestor, é representada pelos SV. Já os SF são 
representados pelo material inorgânico presente na amostra. 
Para que ocorra a digestão anaeróbia é importante que boa parte dos sólidos 
presentes no substrato sejam compostos por sólidos voláteis. No entanto, a composição 
dos sólidos voláteis influencia diversos fatores como tempo de digestão, quais ácidos 
voláteis serão produzidos e geração de inibidores do processo. Quando se comparam 
duas amostras de substratos de teor de SV semelhantes, um rico em carboidratos 
facilmente fermentescíveis (glicose, frutose, sacarose) e outro com elevada quantidade 
de compostos lignocelulósicos, tem-se digestão superior e muito mais rápida do primeiro 
substrato. O mesmo deve ser levado em consideração para compostos ricos em lipídeos 
e proteínas. 
Ligado diretamente ao teor de sólidos e ao TRH, a Taxa de Carregamento 
Orgânico (TCO) é definida como a quantidade de sólidos totais que podem ser 
alimentados por dia e por unidade de volume do reator (KOTHARI et al. 2014). Taxas 
muito elevadas podem prejudicar o processo de digestão por possíveis acúmulos de 
ácidos orgânicos e outros compostos tóxicos em elevadas concentrações, além de 
prejudicar o tempo de permanência do substrato no digestor, prejudicando seu 
tratamento. Por outro lado, cargas muito baixas podem comprometer as taxas de 
produção de metano, já que esta é diretamente relacionada à degradação de SV 
(PRAMANIK et al. 2019). 
TCO de 2,5 e 1,5 gSV/L por dia são reportados como interessantes para reatores 
em condições termofílicas e mesofílicas, respectivamente (LIU et al. 2017). No entanto, 
especificações de TCO são indicadas para cada tipo de reator de acordo com o nível 
de tecnologia envolvida e conforme o fabricante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para fixar: 
Sólidos Fixos: representa a fração inorgânica; 
Sólidos Voláteis: fração passível de ser 
convertida em biogás e refere-se à diferença 
entre Sólidos Totais e Fixos. 
 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 25 
3.5. Relação C/N 
A relação entre carbono e nitrogênio é um fator importante a ser considerado, 
principalmente quanto ao tipo de resíduo empregado no processo de digestão anaeróbia. 
A partir dessa relação, estima-se indiretamente o acúmulo de amônia no reator e a 
quantidade de ácidos voláteis gerada (PANIGRAHI e DUBEY, 2019). 
 
Segundo Weiland (2006), relações C/N entre 20 e 30 são suficientes para 
proporcionar quantidade suficiente de nitrogênio ao processo. Khalid et al. (2011) 
relatam valores variando entre 20 e 35. 
O nitrogênio normalmente é encontrado nos digestores na forma de amônia 
(NH3) ou amônio (NH4+). Concentrações de até 1000 mg/L podem auxiliar na 
estabilização do pH (ATV, 2002), no entanto, concentrações de amônia na faixa de 30 
a 100 mg/L podem levar à inibição da metanogênese (FRICKE et al. 2007), prejudicando 
também a remoção de sólidos e a produção de hidrogênio. 
 
Para saber mais: 
O carbono é utilizado como fonte de 
energia para os microrganismos. 
 
O nitrogênio é extremamente importante 
na formação de células e 
consequentemente, na manutenção da 
população microbiana. 
 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 26 
4. CONCLUSÃO 
A partir do conteúdo apresentado nesta apostila pode-se compreender: 
A conformação estrutural, princípio de funcionamento, características e 
potencialidades de cada um dos modelos de biodigestores presentes e aplicados no 
cenário nacional, em especial na região sul do Brasil. Digestores de lagoa coberta, 
indianos e chineses apresentam certa robustez e menor eficiência no tratamento de 
resíduos, no entanto, por seu baixo custo, elevada vida útil e baixa complexidade são 
viáveis e amplamente empregados em propriedades rurais e pequenos 
empreendimentos industriais. Biodigestores de modelo UASB e CSTR apresentam 
custos elevados de instalação e grande necessidade de controles operacionais, no 
entanto, apresentam elevada eficiência na produção de biogás e no tratamento de 
resíduos complexos. 
Com relação aos parâmetros de controle da digestão anaeróbia, conhecer e 
controlar variáveis como: pH, acidez volátil e alcalinidade, tempo de retenção hidráulica, 
temperatura, carga orgânica e relações de carbono/nitrogênio são importantes.Esses 
parâmetros são a base para a condução de processos eficientes evitando possíveis 
colapsos no sistema pela desestabilização ou morte dos microrganismos associados ao 
processos fermentativos 
 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 27 
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
ABBASI, T.; ABBASI, S. A. Formation and impact of granules in fostering clean 
energy production and wastewater treatment in upflow anaerobic sludge blanket 
(UASB) reactors Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 16, n. 3, p. 1696-
1708, 2012. 
 
ABBASI, T.; TAUSEEF, S. M.; ABBASI, S. A. Anaerobic digestion for global warming 
control and energy generation—An overview. Renewable and Sustainable Energy 
Reviews, v. 16, n. 5, p. 3228-3242, 2012. 
 
RECOLASTE – AMBIENTAL. Biodigestor Tubular. Disponível em: < 
https://www.recolast.com.br/biodigestor-tubular>. Acesso em 03/09/2020. 
 
AĞDAĞ, O. N.; SPONZA, D. T. Effect of alkalinity on the performance of a simulated 
landfill bioreactor digesting organic solid wastes. Chemosphere, v. 59, n. 6, p. 871–
879, 2005. 
 
AĞDAĞ, O. N.; SPONZA, D. T. Co-digestion of mixed industrial sludge with 
municipal solid wastes in anaerobic simulated landfilling bioreactors. Journal of 
Hazardous Materials, v. 140, p. 75-85, 2007. 
 
AKBAS, H.; BILGEN, B.; TURHAN, A. M. An integrated prediction and optimization 
model of biogas production system at a wastewater treatment facility. Bioresource 
Technology, v.196, p.566–576, 2015. 
 
APPELS, L.; BAEYENS, J.; DEGRÈVE, J.; DEWIL, R. Principles and potential of the 
anaerobic digestion of waste-activated sludge. Progress in Energy and Combustion 
Science, v. 34, p. 755-781, 2008. 
 
ATV. Praktische Empfehlung und Hinweise für Anaerobanlagen [Practical 
guidelines and references for anaerobic treatment plants]. KA – Wasserwirtschaft, 
Abwasser, Abfall, v. 49, n.12, p. 1708-1714, 2002. 
 
AZIZ, M. A.; KASSIM, K. A.; ELSERGANY, M.; ANUAR, S.; JORAT, M. E.; YACOOB, 
H.; AHSAN, A.; IMTEAZ, M. A.; ARIFUZZAMAN. Recent advances on palm oil mill 
effluent (POME) pretreatment and anaerobic reactor for sustainable biogas 
production. Renewable and Sustainable Energy Reviews, In Press, 2019. 
https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.109603 
 
LEE, D. H.; BEHERA, S. K.; KIM, J. W.; PARK, H. S. Methane production potential 
of leachate generated from Korean food waste recycling facilities: a lab scale 
study. Waste Management, v. 29, p. 876-882, 2009. 
 
DEGANUTTI, R.; PALHACI, M. C. J. P.; ROSSI, M.; TAVARES, R.; SANTOS, C. 
Biodigestores rurais: modelo indiano, chinês e batelada.. In: ENCONTRO DE 
ENERGIA NO MEIO RURAL, 4., 2002, Campinas. 
 
DURAI, G.; RAJASIMMAN, M. Biological treatment of tannery wastewater- a review. 
Journal of Environmental Science and Technology, v. 4, n. 1, p. 1-17, 2011. 
 
https://www.recolast.com.br/biodigestor-tubular
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 28 
FERNÁNDEZ-RODRÍGUEZ, J.; PÉREZ, M.; ROMERO, L. I. Comparison of 
mesophilic and thermophilic dry anaerobic digestion of OFMSW: Kinetic analysis. 
Chemical Engineering Journal, v. 232, p. 59-64, 2013. 
 
FRICKE, K.; SANTEN, H.; WALLMAN, R.; HUTTNER, A.; DICHTL, N. Operating 
problems in anaerobic digestion plants resulting from nitrogenin MSW. Waste 
Management, v. 27, p. 30-43, 2007. 
 
GIL, A.; SILES, J. A.; MARTÍN, M. A.; CHICA, A. F.; ESTÉVEZ-PASTOR, F.S.; TORO-
BAPTISTA, E. Effect of microwave pretreatment on semi-continuous anaerobic 
digestion of sewage sludge. Renewable Energy, v. 115 p. 917-925, 2018. 
 
HULSHOFF, L. W.; DE CASTRO LOPES, S. I.; LETTINGA, G.; LENS, P. N. L. 
Anaerobic sludge granulation. Water Research, v. 38, n. 6, p. 1376-1389, 2004. 
 
JAIN, S.; JAIN, S.; WOLF, I.T.; LEE, J.; TONG, Y. W. A comprehensive review on 
operating parameters and different pretreatment methodologies for anaerobic 
digestion of municipal solid waste. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 
52, p. 142-154, 2015. 
 
KARAKASHEV, D.; BATSTONE, D. J.; ANGELIDAKI, I. Influence of Environmental 
Conditions on Methanogenic Compositions in Anaerobic Biogas Reactors. Applied 
and Environmental Microbiology, v. 71, n. 1, p. 331–338, 2005. 
 
KHALID, A.; ARSHAD, M.; ANJUM, M.; MAHMOOD, T.; DAWSON, L. The anaerobic 
digestion of solid organic waste. Waste Management, v. 31, n. 8, p. 1737-1744, 2011. 
 
KHANAL, S.K.; CHEN, W.H.; LI, L.; SUNG, S.W. Biological hydrogen production: 
effects of pH and intermediate products. International Journal of Hydrogen Energy, v. 
29, n. 11, p. 1123–31, 2004. 
 
KOTHARI, R.; PANDEY, A. K.; KUMAR, S.; TYAGI, V. V.; TYAGI, S. K. Different 
aspects of dry anaerobic digestion for bio-energy: an overview Renewable and 
Sustainable Energy Reviews, v. 39, p. 174-195, 2014. 
 
KUNZ, A.; STEINMETZ, R. L. R.; DO AMARAL, A. C. Fundamentos da digestão 
anaeróbia, purificação do biogás, uso e tratamento do digestato / KUNZ, A.; et al. - 
Concórdia: Sbera: Embrapa Suínos e Aves, 2019, 209p. 
 
LI, Y.; ZHANG, R.; ELE, Y.; ZHANG, C.; LIU, X.; CHEN, C.; LIU, G. Anaerobic co-
digestion of chicken manure and corn stover in batch and continuously stirred 
tank reactor (CSTR). Bioresource Technology, v. 156, p. 342-347, 2014. 
 
LIU, C.; WANG, W.; ANWAR, N.; MA, Z.; LIU, G.; ZHANG, R. Effect of organic loading 
rate on anaerobic digestion of food waste under mesophilic and thermophilic 
conditions. Energy and Fuels, v. 31, p. 2976-2984, 2017. 
 
MAO, C.; FENG, Y.; WANG, X.; REN, G. Review on research achievements of biogas 
from anaerobic digestion. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 45, p. 540–
555, 2015. 
 
MARTÍ-HERRERO, J.; CHIPANA, M.; CUEVAS, C.; PACO, G.; SERRANO, V.; ZYMLA, 
B.; HEISING, K.; SOLOGUREN, J.; GAMARRA, A. Low cost tubular digesters as 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 29 
appropriate technology for widespread application: Results and lessons learned 
from Bolivia. Renewable energy, v. 71, p. 156-165, 2014. 
 
METCALF, L.; EDDY, H. P.; TCHOBANOGLOUS, G. Wastewater engineering: 
treatment, disposal, and reuse. NewYork: McGraw-Hill, 1972. 
 
MORAIS, M. A. Estudo experimental e avaliação econômica da operação de 
biodigestores tubulares para a produção de biogás a partir de resíduos da 
suinocultura. 2012. 93p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Energia), 
Universidade de Itajubá, Itajubá-MG. 
 
PALHARES, J. C. P. Biodigestores: a solução. Embrapa Suínos e Aves, Suinocultura 
Industrial, n. 7, p. 12-22, 2007. 
 
PANIGRAHI, S.; DUBEY, B. K. A critical review on operating parameters and 
strategies to improve the biogas yield from anaerobic digestion of organic fraction 
of municipal solid waste. Renewable Energy, v. 143, p. 779-797, 2019. 
 
PAP, B.; GYORKEI, A.; BOBOESCU, I. Z.; NAGY, I. K.; BÍRÓ, T.; KONDOROSI, É.; 
MARÓTI, G. Temperature-dependent transformation of biogas-producing 
microbial communities points to the increased importance of hydrogenotrophic 
methanogenesis under thermophilic operation. Bioresource Technology, v. 177, p. 
375-380, 2015. 
 
PRAMANIK, S. K.; SUJA, F. B.; ZAIN, S. M.; PRAMANIK, B. K. The anaerobic 
digestion process of biogas production from food waste: Prospects and 
constraints. Bioresource Technology Reports, v. 8, 100310, 2019. 
 
PROBIOGAS. Tecnologias de digestão anaeróbia com relevância para o Brasil: 
substratos, digestores e uso de biogás. Ministério das Cidades, Deutsche 
Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit GmbH (GIZ), 2015; 83p. 
 
RASAPOOR, M.; YOUNG, B.; BRAR, R.; SARMAH, A.; ZHUANG, W-Q.; BAROUTIAN, 
S. Recognizing the challenges of anaerobic digestion: Critical steps toward 
improving biogas generation. Fuel, v. 261, 116497, 2020. 
 
SILVA, J. E. P. Avaliação técnica e econômica de um biodigestor de fluxo tubular: 
estudo de caso do modelo implantado na ETEC “Orlando Quagliato” em Santa 
Cruz do Rio Pardo, SP. 2016. 58p. Dissertação (Mestrado em Agronomia), 
Universidade Estadual Paulista UNESP, Botucatu-SP. 
 
TAUSEEF, S. M.; ABBASI, T.; ABBASI, S. A. Energy recovery from wastewaters with 
high-rate anaerobic digesters. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 19, p. 
704-741, 2013. 
 
THOMAS, P.; SOREN, N.; RUMJIT, N. P.; JAMES, J. G.; SARAVANAKUMAR, M. P. 
Biomass resources and potential of anaerobic digestion in Indian scenario. 
Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 77, p. 718-730, 2017. 
 
WEILAND, P. State of the art of solid-state digestion–recent developments. Solid-
state digestion–state of the art and further R&D requirements, v. 24, p. 22-38, 2006. 
 
Digestores e Fatores de Controle Operacional 
 30 
WEILAND, P. Biogas production: current state and perspectives. Applied 
Microbiology and Biotechnology, v. 85, p. 849–860, 2010.