Disponibilidade de Substratos

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CARACTERIZAÇÃO E PRÉ-TRATAMENTO 
DE SUBSTRATOS PARA PRODUÇÃO DE 
BIOGÁS E BIOFERTILIZANTE 
 
 
Disponibilidade de Substratos 
 
 
 
 
 
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: 
Caracterização e Pré-Tratamento de Substratos 
para Produção de Biogás e Biofertilizante 
Componente Output e Outcome: 
2.1.4 
Publicado pela entidade: 
Organização das Nações Unidas para o 
Desenvolvimento Industrial – UNIDO 
Entidades diretamente envolvidas: 
Centro Internacional de Energias Renováveis 
Biogás – CIBiogás 
Universidade Tecnológica Federal do Paraná - 
UTFPR 
Autores e coautores: 
Paulo André Cremonez - CIBiogás 
Jéssica Yuki de Lima Mitto - CIBiogás 
Revisão técnica: 
Felippe Martins Damaceno – UTFPR 
Leonardo Pereira Lins - CIBiogás 
Coordenador: 
Felipe Souza Marques 
Coordenação pedagógica: 
Iara Bethania Rial Rosa 
Data da publicação: 
Agosto, 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 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Caracterização e Pré-Tratamento de Substratos 
para Produção de Biogás e Biofertilizante 
 
 
 
 
Aula 1 – Disponibilidade de Substratos 
Data da Publicação: 
 
Agosto/2020 
 
 
Sumário 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................. 10 
2. DISPONIBILIDADE DE MATÉRIAS-PRIMAS PARA PRODUÇÃO DE 
BIOGÁS..................................................................................................................... 11 
2.1. Água Residuária de Suinocultura (ARS) ..................................................... 11 
2.2. Manipueira ...................................................................................................... 12 
2.3. Vinhaça ........................................................................................................... 14 
2.4. Resíduos da Pecuária de Leite .................................................................... 15 
2.5. Glicerol Residual ............................................................................................ 16 
2.6. Cama de Frango ............................................................................................ 18 
2.7. Efluentes de Laticínios .................................................................................. 19 
2.8. Efluentes da Indústria Cervejeira ................................................................. 19 
2.9. Resíduos de Abatedouros ............................................................................ 20 
3. CONCLUSÃO .................................................................................................... 22 
4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................ 23 
 
 
 
 
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Lista de Figuras 
 
Figura 1 - a) Produção Nacional de mandioca por regiões do país; b) Produção 
Nacional de Mandioca por Estados ........................................................................ 13 
Figura 2 - Desenvolvimento da produção de cana-de-açúcar e etanol no Brasil 
entre os anos 1990 e 2014. .................................................................................... 15 
Figura 3 - Plantel de vacas leiteiras no país para os anos de 2010 a 2018. ..... 16 
Figura 4 - Perfil da produção e estimativa de produção de biodiesel no Brasil 
entre os anos de 2006 a 2025. ............................................................................... 17 
Figura 5 - (a) Produção de cerveja e (b) número de fábricas por região. .......... 20 
 
 
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Apresentação do Curso 
Olá! Seja bem-vindo ao nosso primeiro módulo do curso de atualização em 
biogás. O curso como um todo, busca trazer conhecimento técnico de uma forma 
didática para profissionais que queiram atuar direta ou indiretamente na cadeia 
produtiva desse importante biocombustível, que vem ganhando cada vez mais destaque 
no cenário nacional. 
Para compreender e se adequar ao dinâmico setor do biogás brasileiro e 
mundial é necessário conhecer cada uma das etapas que completam o fluxograma 
logístico do setor. O processo de biodigestão anaeróbia, responsável pela geração de 
biogás nas plantas de produção, se efetiva pela degradação de substratos orgânicos. 
Deste modo, o primeiro módulo desse curso visa contextualizar os principais substratos 
disponíveis no Brasil, em especialda Região Sul do país. 
Aproveite a leitura... 
 
 
 
 
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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 os principais substratos passiveis de utilização na cadeia 
produtiva do biogás 
 
HABILIDADES: 
1. Proatividade; 
2. Criatividade; 
3. Compreensão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
A busca constante por segurança energética frente a grande crise do petróleo 
da década de 70, atrelada as crescentes preocupações com as emissões de gases de 
efeito estufa fizeram com que grande parte das nações desenvolvidas e emergentes 
iniciassem grandes movimentos no desenvolvimento de novas fontes e rotas 
energéticas não dependentes do petróleo. 
Nessa mesma época, no Brasil, iniciaram-se projetos como o Proálcool e mais 
tarde o pró-óleo com a introdução do etanol e do biodiesel na matriz energética do país, 
por meio do financiamento de pesquisas científicas, incentivo fiscal e implementação de 
leis e normativas positivas ao setor. Além dessas cadeias produtivas, a tecnologia de 
biodigestão anaeróbia, conhecida e utilizada há séculos, também já havia sido 
implementada no país, apesar de apresentar projetos governamentais com incentivos 
mais modestos. 
Atualmente, os processos de biodigestão anaeróbia e os empreendimentos de 
produção de biogás vêm se destacando e ganhando cada vez mais popularidade. Com 
o aumento do rigor relacionado ao descarte e disposição de resíduos, setores 
agroindustriais, tiveram de se adequar, buscando por tecnologias e sistemas de 
tratamento de efluentes eficientes e que fossem viáveis financeiramente. A utilização de 
materiais residuais eleva consideravelmente o balanço econômico e energético dos 
processos produtivos, além de garantir a eliminação de um passivo ambiental. 
Dessa forma, o conceito de co-geração de energia, vem se intensificando pelo 
emprego de sistemas de produção de biogás nas mais diversas plantas industriais, 
como: unidades processadoras de mandioca, usinas de etanol e açúcar, laticínios, 
abatedouros, produtores agropecuários, entre outros. Como o Brasil é um dos maiores 
produtores e exportadores nesses setores, grandes volumes de resíduos orgânicos são 
gerados, portanto, espera-se ainda elevado potencial e oportunidades de geração de 
energia proveniente do biogás. 
Apesar do estimulante cenário, o conhecimento dos panoramas agropecuário 
e agroindustrial brasileiros, as características dos substratos produzidos em cada um 
dos setores, bem como os seus potenciais de produção de biogás por meio da digestão 
anaeróbia requerem pesquisas e discussões, pois são de fundamental importância para 
o desenvolvimento e consolidação dessa tecnologia. Sendo assim, nas seções 
subsequentes abordaremos as disponibilidades de diversos substratos com potencial 
para integrar a cadeia produtiva do biogás. 
 
 
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2. DISPONIBILIDADE DE MATÉRIAS-PRIMAS PARA PRODUÇÃO DE 
BIOGÁS 
Por suas dimensões continentais, clima favorável, elevada disponibilidade 
hídrica e grande quantidade de terras agricultáveis, o Brasil é um dos maiores 
produtores e exportadores agropecuários do mundo. Cadeias tão desenvolvidas e com 
produção crescente apresentam em contrapartida geração considerável de resíduos, 
sendo essa uma das grandes preocupações do século XXI. 
O processo de digestão anaeróbia se insere como uma interessante alternativa 
no tratamento de resíduos, devido a remoção de carga orgânica, produção de um gás 
com elevado potencial energético e possibilidade de utilização do digestatocomo 
biofertilizante. Segundo Milanez et al. (2018), resíduos agroindustriais são responsáveis 
por 75% do potencial de matérias-primas destinadas a produção de biogás. 
Devido a grande quantidade de cadeias produtivas e diferentes tipos de 
matérias-primas disponíveis, cada tipo de resíduo apresenta características e potenciais 
de geração de biogás diferentes. Dessa forma, estudar e conhecer cada um deles é de 
fundamental importância para o bom desenvolvimento de projetos. 
2.1. Água Residuária de Suinocultura (ARS) 
O Brasil contabilizou ao final do ano de 2018, produção de 3,97 milhões de 
toneladas e exportação de 646 mil toneladas de suínos. Esses números tornam o Brasil 
o quarto maior produtor e exportador de carne suina do mundo. A liderança na produção 
dentre os Estados encontra-se em Santa Catarina e Paraná, que disparam com 26,26% 
e 21,34%, respectivamente (EMBRAPA, 2019a). 
No que se refere ao abate dos animais, aproximadamente 11,31 milhões de 
cabeças de suínos foram abatidas apenas no primeiro trimestre de 2019, indicando 
aumento de 5,5% em relação ao mesmo período do ano anterior. A Região Sul foi a 
responsável por grande parte da composição desse indicador, com 66,2%, sendo 
seguida pela região sudeste com 18,6% (IBGE, 2019). 
Os grandes avanços da suinocultura no Brasil estão atrelados, em grande parte, 
à alteração dos modelos produtivos, principalmente para os de produção intensiva. 
Nesses modelos os animais são confinados em pequenas áreas, elevando a eficiência 
e a qualidade do produto final (HIGARASHI et al. 2018). 
Com o aumento da produção intensiva, eleva-se também a quantidade e a 
concentração de resíduos oriundos do setor. Segundo Balota et al. (2014), a 
suinocultura brasileira produz diariamente 300 milhões de litros de efluentes. A ARS é 
composta por fezes e urina dos animais, além de resto de ração e água utilizada na 
lavagem das baias. Esses resíduos oriundos da limpeza e higienização das baias das 
granjas são armazenados em grandes reservatórios, popularmente conhecidos como 
esterqueiras. Geralmente o armazenamento é até 120 dias para que ocorra a 
degradação parcial dos compostos orgânicos e redução do potencial poluidor do 
material (SEGANFREDO, 2007). 
 
 
 
 
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A problemática desse modelo de gestão de resíduos está relacionada ao fato 
de que metade de toda produção nacional se encontra na Região Sul do país, grande 
parte em pequenas propriedades rurais. Em muitos casos, o adensamento na produção 
inviabiliza o uso de esterqueiras como forma de gestão das ARS, considerando-se a 
produção de quantidade excessiva de resíduos que não podem ser acomodados com 
segurança (HERNÁNDEZ et al. 2013). O emprego de tecnologias como os 
biodigestores é uma solução segura e eficaz para o tratamento das ARS, além de gerar 
um subproduto líquido e estabilizado com potencial de aproveitamento agronômico. 
2.2. Manipueira 
A manipueira ou mandioca é uma cultura conhecida há milhares de anos pelo 
ser humano, principalmente pelos povos pré-colombianos, e posteriormente assimilada 
pelos colonizadores da América Latina. É rustica, se adapta bem ao clima semiárido e 
se desenvolve de forma eficiente sob alta exposição solar (COÊLHO, 2018). No Brasil, 
a cultura se apresenta como um dos principais produtos de subsistência por parte da 
população, sendo uma importante e barata fonte de carboidratos (CARDOSO et al., 
2014). 
Segundo dados da Organização das Nações Unidas para a Alimentação e 
Agricultura (FAO, 2019), no ano de 2016 o Brasil produziu 21,08 milhões de toneladas 
de mandioca, destacando o país como o quarto maior produtor mundial, ficando atrás 
apenas da Nigéria, Tailândia e Indonésia. No país, a Região Norte lidera a produção da 
mandioca, seguida pelas Regiões Nordeste e Sul (Figura 1a). Apesar da terceira 
colocação, a Região Sul apresenta a maior produtividade, comrendimento de 21.891,85 
kg/ha. Quando se analisa a produção por estados, os maiores produtores são os 
Para saber mais: 
 
A mandioca é nativa da América do Sul sendo 
elemento fundamental da culinária dos povos 
indígenas. 
É conhecida por diferentes nomes 
dependendo da região do país: Mandioca, 
macaxeira, aipim, castelinha, uaipi, mandioca-
doce, mandioca-mansa, maniva, maniveira, 
pão-de-pobre etc. 
 
Curiosidade: 
Um suíno em fase de 
terminação tem potencial 
poluidor equivalente a 3,5 
humanos adultos. 
 
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 13 
estados do Pará (20,55%), seguido do Paraná (14,79%) e da Bahia (10,09%). A Figura 
1b ilustra as produções por estado (FERNANDES, 2018). 
Figura 1 - a) Produção Nacional de mandioca por regiões do país; b) Produção Nacional de 
Mandioca por Estados 
 
Fonte: Adaptado de Fernandes (2018). 
Com relação ao processamento da mandioca, o Brasil apresenta um dos mais 
modernos parques industriais de todo o mundo com capacidade instalada para moagem 
de 21,4 mil toneladas por dia. Grande parte dos parques de processamento de 
mandioca estão instalados nos estados do Paraná, São Paulo e Mato Grosso do Sul. 
No ano de 2018, produziu-se 27% mais fécula do que no ano anterior, alcançando a 
marca de 536,6 mil toneladas (FELIPE, 2019). 
O processamento da mandioca gera diversos subprodutos, como talos de 
mandioca durante a colheita, polpa e cascas durante o processamento, e grande volume 
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 14 
de água residuária durante a prensagem da polpa (PADI e CHIMPHANGO, 2019). 
Estima-se que para cada tonelada de mandioca processada são gerados até 300 litros 
do resíduo liquido, enquanto que para cada tonelada de amido produzido podem ser 
obtidos até 20 m³ de manipueira (CHAVALPARIT e ONGWANDEE, 2009). 
Considerando-se a produção nacional no ano de 2018, pode-se estimar mais de 160 mil 
m³ de efluente liquido. 
A água residual da produção de amido, também conhecida como manipueira, 
apresenta é composta por teores de amido perdido no processamento. Além dos 
açúcares, a manipueira apresenta dentre seus constituintes o ácido cianídrico, 
componente tóxico advindo da hidrólise de glicosídeos cianogênicos (PINTO e CABELO, 
2011). Por essas características a manipueira é considerada um preocupante passivo 
ambiental. 
2.3. Vinhaça 
Como já abordado na introdução, com o início de programas de 
desenvolvimento energético na década de 70 e com o surgimento do Próalcool, a 
produção de cana-de-açúcar se intensificou não somente pelo interesse na produção 
de açúcar. Até hoje a cana é considerada uma atrativa alternativa para o setor de 
biocombustíveis, devido seu elevado balanço energético na produção de etanol. 
Na Figura 2 pode-se visualizar o perfil de produção da cana-de-açúcar e de 
etanol desde o início da década de 90, ficando evidente o incremento paralelo entre 
produções de cana e do biocombustível. Vale ressaltar que a aceleração no crescimento 
ocorrido na virada do século também foi influenciada pelos incentivos governamentais 
e ampliação de programas energéticos. 
Atualmente, o Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, tendo 
estimativa de 8,61 milhões de hectares cultivados com a cultura. Com relação a 
produção de etanol, obteve-se produção de 28,16 bilhões de litros, entre etanol 
hidratado e etanol anidro. Com relação a produção por Regiões do país para a safra 
2018/2019, a liderança ficou para o Sudeste com 404,95 milhões de toneladas, seguido 
das regiões Centro-Oeste, Nordeste, Sul e Norte, com aproximadamente 137, 42, 38 e 
3 milhões de toneladas, respectivamente (CONAB, 2018). Para o processamento de 
toda a cana produzida, o estado de São Paulo conta com 172 usinas, Minas Gerais com 
42, Goiás com 39, seguido do Paraná com 30 usinas no ranking dos estados. 
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 15 
Figura 2 - Desenvolvimento da produção de cana-de-açúcar e etanol no Brasil entre os anos 
1990 e 2014. 
 
Fonte: FAO (2019). 
Frente a grande produção do setor, levanta-se a atenção para a elevada 
geração de resíduos líquidos ao final do processo de destilação do etanol. A vinhaça, 
resíduo obtido após a destilação do vinho fermentado é um dos mais volumosos e 
impactantes resíduos oriundos da cadeia produtiva da cana-de-açúcar (ALVES, 2015). 
Tem-se que, em média, são gerados entre 8 a 15 litros de vinhaça para cada litro de 
álcool produzido na cadeia de primeira geração do combustível (FREIRE e CORTEZ, 
2000). 
2.4. Resíduos da Pecuária de Leite 
Segundo dados da Embrapa/Gado de Leite, no ano de 2019 o Brasil ocupou a 
terceira colocação dentre os maiores produtores de leite do mundo (EMBRAPA, 2019b). 
O país ainda é responsável por 66% de todo o leite produzido no Mercosul, 
representando 6,7 bilhões de reais ou 17% do Valor Bruto da Produção Pecuária no PIB 
nacional. 
Em 2018 foram produzidos 33,8 billhões de litros de leite, incremento de 1,6% 
em relação ao ano anterior. Da população total de bovinos (213,5 milhões de cabeças), 
7,7% ou 16,4 milhões de animais são a parcela de vacas de leite. Sudeste e Sul lideram 
o efetivo com 29,2% e 20,6%, respectivamente, destacando a Região Sul pela maior 
produtividade do país com 3.437 litros/vaca por ano (IBGE, 2018). O aumento da 
produção se dá principalmente pela elevação tecnológica no setor, levando 
consequentemente ao aumento da produtividade. Apesar dos ótimos indicadores, o 
efetivo de gado leiteiro vem caindo nos últimos anos (Figura 3). 
Disponibilidade de Substratos 
 16 
Nesse setor a produção de dejetos é extremamente alta, principalmente se 
considerados os sistemas de confinamento que, na maioria dos casos, não apresentam 
áreas suficientemente grandes para disposição dos resíduos gerados (semelhante ao 
que acontece na produção de suínos). Com relação aos resíduos, sua composição 
normalmente é complexa mediante aos suplementos que são aplicados aos tratos dos 
animais visando maior eficiência na produção de leite. Com relação ao volume de 
resíduos, estima-se que cada animal em atividade produz aproximadamente 54 kg de 
efluente líquido por dia. Se somado ao volume de água utilizada na higienização das 
estrebarias e equipamentos o total pode chegar a 200 litros por dia para cada animal 
(VITKO, 1999). 
Figura 3 - Plantel de vacas leiteiras no país para os anos de 2010 a 2018. 
 
Fonte: IBGE, (2018). 
O manejo inadequado de resíduos pode levar a poluição de águas superficiais 
e subterrâneas, poluição de solos, além da proliferação de vetores de doença e 
disseminação de patógenos. A fermentação dos dejetos no ambiente, assim como os 
demais resíduos orgânicos libera gases precursores do efeito estufa como o CH4 e o 
CO2, causando diversos impactos ambientais. A utilização de processos como a 
biodigestão anaeróbia são extremamente interessantes no tratamento de resíduos da 
bovinocultura de leite, reduzindo os valores de investimento se considerado o efluente 
tratado com alto potencial para utilização como biofertilizante. 
2.5. Glicerol Residual 
Segundo a Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis 
(ANP), as vendas acumuladas de diesel no ano de 2018 foram de 55,56 bilhões de litros. 
Em 2019, até o mês de agosto já foram comercializados 37,9 bilhões de litros, o que 
representa um acréscimo de 3,4% em comparação com o mesmo período do ano 
anterior. 
Disponibilidade de Substratos 
 17 
O aumento da demanda por energia nos mais diversos setores levou o governo 
brasileiro a buscar uma matriz energética mais renovável. No ano de 2005, foi aprovada 
a Lei nº 11.097 que estabeleceu a introdução do biodiesel na matriz energética nacional 
como uma mistura obrigatória para o diesel mineral. 
O grande diferencial brasileiro está atrelado a grande produtividade agrícola 
das mais diversas variedades de grãos, possibilitando que cada região do país produza 
o combustível da matéria-prima de maior adaptaçãolocal (CREMONEZ et al. 2015). A 
partir do mês de setembro de 2019, o percentual de mistura mínimo adotado no país 
passou de 10% para 11% de biodiesel, permitindo que até 15% de biodiesel seja 
adicionado ao diesel que chega ao consumidor final (ANP, 2019). A partir da Figura 4, 
pode-se visualizar o perfil da produção de biodiesel desde início da obrigatoriedade, 
constatando-se a crescente produção frente ao aumento da demanda pelo combustível. 
Figura 4 - Perfil da produção e estimativa de produção de biodiesel no Brasil entre os anos de 
2006 a 2025. 
 
Fonte: FAO (2019). 
Atrelado a sua crescente demanda, o rápido desenvolvimento da cadeia 
produtiva do biocombustível trouxe consigo diversas preocupações, principalmente as 
relacionadas a questões técnicas de produção, logística e gestão dos resíduos gerados 
na produção. Um dos subprodutos do processo de transesterificação de óleos e 
gorduras para obtenção do biodiesel é do glicerol. Quando refinado, o glicerol apresenta 
alto valor agregado, sendo utilizado na produção de rações, cosméticos e 
medicamentos. Diferente deste, o glicerol oriundo do processo de produção de biodiesel 
é escuro e apresenta diversas impurezas, como água, resíduos graxos e de catalisador, 
além de elevada demanda química de oxigênio (FREITAS e PENTEADO, 2006; 
SANTIBANEZ et al. 2011). 
 
 
 
Disponibilidade de Substratos 
 18 
 
 
 
 
Por sua carga orgânica, o glicerol pode ser utilizado em processos de digestão 
anaeróbia, como aditivo a digestão de outros resíduos agroindustriais. Trabalhos em 
literatura relatam incrementos na produção de biogás da ordem de 50% a 200% quando 
adicionadas concentrações de 0,5% a 5% de glicerol nos biodigestores (DA SILVA et 
al., 2009; SERRANO et al., 2014; RIVERO et al., 2014). 
2.6. Cama de Frango 
Assim como nos outros setores agropecuários, o Brasil apresenta grande 
potencial na produção de aves. Atualmente, mais de 150 países importam a carne de 
frango produzida nacionalmente. O país desponta como terceiro produtor mundial do 
setor com produção de 13.245 mil toneladas, ficando atraz de China (segunda 
colocação) e Estados Unidos (primeira colocação), além de ocupar a primeira colocação 
em exportação, fruto de excelência de desenvolvimento tecnológico nos subsetores de 
genética, manejo e ambiência (ABPA, 2020). 
Com relação ao mercado interno, o Paraná encontra-se como o grande 
produtor nacional com produção de 4,313 milhões de tonelada (31,92%), seguido de 
Santa Catarina e Rio Grande do Sul, com 1,871 milhões de toneladas (13,85%) e 1,691 
milhões de toneladas (12,51%), respectivamente (EMBRAPA, 2019a). A Região Sul 
também desponta no número de aves abatidas, pois no ano de 2017, Paraná, Santa 
Catarina e Rio Grande do Sul abateram 34,32%, 16,21% e 13,82% de toda a produção 
nacional, respectivamente (ABPA, 2018). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nas granjas, durante o crescimento e engorda dos frangos, cama de frango é 
o principal resíduo gerado. Este subproduto é caracterizado como um material de origem 
vegetal que auxilia na proteção das aves, principalmente pela retenção de calor. Sua 
composição é baseada principalmente em pó de serra e resíduos da indústria de 
madeira (SILVA et al. 2019), ou seja, trata-se de um substrato sólido. Com a 
incorporação dos dejetos dos frangos, a cama passa a apresentar elevada carga 
orgânica, principalmente alto teor de uréia, podendo causar sérios impactos ambietais 
por sua disposição inadequada. 
Curiosidade: 
Se gera 1 Kg de Glicerol para 
cada 10 Kg de Biodiesel 
produzidos. 
 
Curiosidade: 
A Região Sul do Brasil é 
responsável por mais de 50% 
da produção nacional de carne 
de aves. 
 
Disponibilidade de Substratos 
 19 
O tratamento e manejo adequados dos resíduos advindos da avicultura podem 
garantir incremento nas fontes de renda agregando valor a cadeia produtiva, além de 
proporcionar produção sustentável. O emprego de sistemas de tratamento como a 
digestão anaeróbia apresenta grande potencial para o setor (SARMENTO et al. 2015). 
2.7. Efluentes de Laticínios 
Desde o início da década de 90, com a grande expansão econômica do Brasil 
e sua recente inserção no Mercosul, o setor de produção de leite deu um grande passo, 
aliado com a elevação na demanda por produtos ofertados pelos laticínios. No ano de 
2007, queijos, leite longa vida e leite em pó representavam o maior percentual do leite 
processado no país com percentuais de 34%, 26% e 18%, respectivamente, utilizando 
para tal produção de quase 15 bilhões de litros de leite (SILVA et al. 2012). No intervalo 
entre 2005 e 2016, o volume de queijos vendidos apresentou elevação de 124%, 
alcançando a marca de 785 mil toneladas vendidas no ano de 2016 (EMBRAPA, 2019b). 
Como já citado no item 2.4, sudeste e sul lideram o efetivo da produção 
nacional, ao passo que a região sul se destaca pela alta produtividade de leite por animal. 
Além disso, a região sul apresentou crescimento constante nas últimas duas décadas, 
com intensidade a partir da virada do milênio. Entre os anos de 2000-2005 constatou-
se crescimento no setor de 33,4%, enquanto na secunda metade da década observou-
se crescimento de 36,5% (SEBRAE, 2013). 
Durante o beneficiamento do leite grandes quantidade de águas residuárias 
são geradas, estimando-se que sejam produzidos anualmente aproximadamente 40 
bilhões de litros de efluentes (CAMPOS et al. 2004). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Efluentes provenientes de laticínios apresentam carga orgânica e demanda 
bioquímica, devido a presença de elevada concentração de carboidratos, lipídeos e 
proteínas residuais. Processos biológicos de tratamento são os mais viáveis do ponto 
de vista econômico, no entanto, apresentam algumas limitações técnicas. Sua efetivade 
também dependem de uma diversificada e estavel população microbiana, da interçaão 
dos microorganismos, do pH, e da temperatura (VILLA et al. 2007). 
2.8. Efluentes da Indústria Cervejeira 
Segundo dados da Associação Brasileira da Indústria da Cerveja 
(CERVBRASIL, 2017), o setor cervejeiro encontra-se em crescente expansão no Brasil. 
No ano de 2016, a atividade foi responsável por 1,6% do PIB e 14% da indústria de 
transformação nacional, gerando 14 bilhões de litros. O faturamento do setor chega aos 
Curiosidade: 
Para cada litro de leite 
beneficiado são gerados pelo 
menos 2,5 L de efluente 
 
Disponibilidade de Substratos 
 20 
77 bilhões/ano, promovendo geração de 2,2 milhões de empregos e arrecadação de 23 
bilhões de reais em impostos. 
A Região Sul do país é representada por 7 grandes fábricas ligadas a 
associação que representam 12,3% do share de produção, atrás apenas das Regiões 
Sudeste e Nordeste que somadas representam mais de 75% da produção nacional 
(CERVBRASIL, 2017). Dados da produção brasileira por região podem ser visualizadas 
na Figura 5. 
Figura 5 - (a) Produção de cerveja e (b) número de fábricas por região. 
 
Fonte: CervBrasil (2017). 
2.9. Resíduos de Abatedouros 
A produção e o processamento de carnes são fatos consolidados em todos os 
setores agropecuários do Brasil. Os enfoques se destinam principalmente aos abates 
de aves, de suínos e de bovinos. Com relação a produção de carne suína, o Brasil conta 
com 3,97 milhões de toneladas, tendo Santa Catarina e Paraná como os estados de 
maior produção. Os mesmos estados despontam como maiores produtores de carne de 
frango, abatendo juntos quase 2,5 bilhões de aves em 2018 (MAPA, 2019), além de 
apresentarem grande potencial pelos recentes investimentos relacionados a produção 
de peixes. Já o abate de bovinos, para o ano de 2018 constatou-se alta de 157 mil 
cabeças apenas para o estado do Paraná. 
Efluentes de abatedouros apresentam características interessantes para 
destinação a biodigestores, principalmente devido a sua composição rica em matéria 
orgânica, considerável concentração de compostos tamponantes e temperatura 
normalmenteem fase mesofílica (MASSÉ e MASSE, 2000). Apesar dessas 
características, elevados teores de proteínas e gorduras podem inibir microrganismos 
metanogênicos pela formação de amônia (no caso de bovinos podem representar até 
Disponibilidade de Substratos 
 21 
50% do volume de efluentes), além de necessitarem de elevados tempos de retenção 
para digestão (BAYR et al. 2012; FEROLDI et al. 2014). Outro problema está associado 
a elevada concentração de detergentes e desinfetantes utilizados na higienização das 
baias de recepção dos animais que podem inibir microrganismos anaeróbios, caso os 
efluentes não sejam separados. 
 
Disponibilidade de Substratos 
 22 
3. CONCLUSÃO 
A produção de proteína animal e o desenvolvimento das agroindústrias 
brasileiras se destacam no cenário mundial. Em decorrência disso, expressivas 
quantidades de resíduos orgânicos potencialmente poluidores são gerados no país, os 
quais precisam receber um gerenciamento ambientalmente adequado que seja viável 
economicamente. A digestão anaeróbia é uma tecnologia que permite tal gerenciamento 
e, além disso, garante a valorização desses resíduos a partir do momento que possibilita 
a conversão deles em biogás e digestato, ambos subprodutos dotados de valor 
econômico. Portanto, o Brasil demonstra um significativo potencial energético a ser 
explorado. 
 
 
Disponibilidade de Substratos 
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