AULA BIODIGESTORES

Prévia do material em texto

BIODIGESTORES 
 
 BIODIGESTOR 
 
 
- É um equipamento constituído de uma câmara fechada na 
qual uma biomassa (usualmente dejetos de animais) é 
fermentada anaerobicamente. Tal reação química gera como 
subprodutos o biogás e o biofertilizante; 
 
- É um aparelho destinado a conter a biomassa e seu 
subproduto: o biogás; 
 
- O biodigestor não produz o biogás, uma vez que sua função 
é fornecer as condições propícias para um grupo especial de 
bactérias, as metanogênicas, degradar o material orgânico, 
com a conseqüente liberação do gás metano. 
 
 
PRODUÇÃO DO BIOGÁS 
 BIODIGESTÃO ANAERÓBICA: 
 É um processo biológico que, na ausência de oxigênio, 
converte a biomassa (matéria orgânica) em metano, dióxido de 
carbono e resíduos estabilizados. 
 A digestão anaeróbica pode ser representada pela seguinte 
equação: 
 
 Matéria orgânica + Bactérias = CH₄ + CO₂ + NH₃ + 
Energia 
 Por ser um processo biológico a eficiência da digestão 
anaeróbica depende da: Temperatura, pH, tempo de 
detenção, ausência de oxigênio e tipo de material a ser 
digerido. 
COMPOSIÇÃO DO BIOGÁS 
 Normalmente o biogás se compõe na seguinte mistura: 
 
 METANO CH₄ 55 a 65% 
 DIÓXIDO DE CARBONO CO₂ 35 a 45% 
 NITROGÊNIO N ₂ 0 a 3% 
 HIDROGÊNIO H ₂ 0 a 1% 
 OXIGÊNIO O ₂ 0 a 1% 
 
 GÁS SULFÍDRICO H₂S 0 a 1% 
 
 O gás metano é o combustível por excelência e o biogás é tanto mais puro 
quanto maior é o seu teor em metano. O gás sulfídrico é o que dá o odor 
pútrico característico à mistura quando o gás é liberado. 
UTILIZAÇÃO DO BIOGÁS 
- Uso Direto: Fogões, lampiões, geladeiras, ... 
 
- Uso para produção de vapor: em indústrias, economizando o óleo 
combustível ou outros combustíveis. 
 
- Uso para produção de energia elétrica: o biogás pode alimentar 
um gerador e produzir energia elétrica. 
 
- Matéria prima para indústria química: o metano pode ser matéria 
prima para uma série de composto orgânicos, como exemplo o 
metanol. 
 
 
POTENCIAL ENERGÉTICO DO BIOGÁS 
 
 O poder calorífico do biogás depende do teor de metano na 
 mistura, sendo tanto maior quanto mais puro for o biogás, o 
 que depende do material e das condições de digestão. 
 Normalmente o valor médio está em torno de 4000Kcal/m³ . 
 Com a retirada do CO₂ o calor calorífico se eleva para em 
 torno de 8100Kcal/m³. 
 
Equivalência Energética do Biogás 
Combustíveis Equivalência a 1m3 de biogás 
Gasolina 0,613 litros 
Querosene 0,579 litros 
Óleo diesel 0,553 litros 
Gás de cozinha (GLP) 0,454 litros 
Lenha 1,536 Kg 
Álcool hidratado 0,790 litros 
Eletricidade 1,428 kW * 
TIPOS DE BIODIGESTORES 
 
• Modelo Indiano 
• Modelo Chinês 
• Modelo Batelada 
• Modelo Tipo Fluxo Tubular(Canadense) 
 
Modelo Indiano 
VISTA: CORTE TRIDMENSIONAL DE UM BIODIGESTOR MODELO INDIANO 
Modelo Chinês 
Modelo Batelada 
Modelo Fluxo Tubular (Canadense) 
FUNCIONAMENTO DOS BIODIGESTORES 
• Os biodigestores indiano são os mais duráveis, 
simples de serem construídos e operados e, além 
disso, o biogás produzido é mantido sempre com 
pressão constante, razões pelas quais é o modelo 
mais utilizado no meio rural. 
 
• Por esse motivo escolhemos este modelo para 
explicar o princípio de funcionamento dos 
biodigestores. 
TEMPO DE RENTENÇÃO DE UM BIODIGESTOR 
• Cada tipo de dejeto necessita de um determinado tempo para que 
seja fermentado totalmente dentro da câmara de biodigestão. Este 
período é chamado de TEMPO DE RETENÇÃO, e corresponde ao 
tempo necessário para que toda a carga existente no interior de um 
biodigestor seja substituída. Assim, conhecendo a capacidade e 
estabelecido o tempo de retenção do biodigestor, fica fácil de se 
determinar a quantidade de dejetos diluídos que deverá ser 
colocada no sistema diariamente. Para isso, bastará dividir a 
capacidade do biodigestor pelo seu tempo de retenção, ou seja: 
 
 Capacidade da câmara de biodigestão (m³) 
 Carga diária (L) = ----------------------------------------------------------- 
 Tempo de retenção do biodigestor (dias) 
VIDEO : FUNCIONAMENTO DO BIODIGESTOR 
Equivalência Energética 
Combustíveis Equivalência a 1m3 de biogás 
Gasolina 0,613 litros 
Querosene 0,579 litros 
Óleo diesel 0,553 litros 
Gás de cozinha (GLP) 0,454 litros 
Lenha 1,536 Kg 
Álcool hidratado 0,790 litros 
Eletricidade 1,428 kW * 
Consumo de Biogás 
Equipamento ou 
aplicação 
Características Consumo médio 
Lampião Camisa de 100 velas 0,08m³/horas 
Fogão Queimador 0,42m³/dia/pessoa 
Fogão Forno 0,42m³/dia/pessoa 
Geladeira Porte médio 2,10m³/dia 
Motor Ciclo OTTO 0,45m³/hp / hora 
Chuveiro à gás Por banho 0,80m³/banho 
Incubadeira Volume interno 0,60m³/h 
Campânula para pintos 1500kcal 0,162m³/campânula/hora 
Cozimento Por pessoa 0,42m³/dia 
Geração de eletricidade Por KW hora 0,62m³/hora 
EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO DE 
BIODIGESTORES 
DEMANDA DIÁRIA DE BIOGÁS 
 
Obs: será utilizado dejetos de suíno