Biodigestores Princípio, tipos e viabilidade econômica Portal Residuos Solidos

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22/08/2016 Biodigestores ­ Princípio, tipos e viabilidade econômica ­ Portal Residuos Solidos
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31/05/2013   Biodigestores, Biogás, Energia, Gleysson B. Machado (Offenbach­Alemanha), Resíduos Sólidos Orgânicos, Tecnologias, Tipos de Resíduos,
Tratamento de Resíduos Sólidos, Viabilidade Econômica de Empreendimentos
Biodigestores – Princípio, tipos e viabilidade econômica
Biodigestores são centrais tecnológicas que aceleram o processo de decomposição da matéria orgânica e
optimizam os produtos resultantes desse processo e são a solução ideal para o tratamento de resíduos
sólidos orgânicos de todos os tipos.
Os biodigestores são a tecnologia ideal para o tratamento de resíduos sólidos orgânicos de todos os tipos
com as melhores taxas de lucratividade do mercado atualmente. Abaixo, fotos de vários biodigestores
pelo mundo.
A decomposição da matéria orgânica é um processo bioquímico realizado por milhares de bactérias que
transformam a matéria orgânica em gases e biofertilizantes. Sendo as bactérias seres vivos, estes
precisam de condições ideais de temperatura, acidez, homogeneidade, … para produzir melhor. Na
presença de oxigênio temos a decomposição aeróbia e na ausência a anaeróbia.
No vídeo abaixo você pode entender o que é e como acontece a biodigestão anaeróbia
Biodigestão Anaeróbia
Curso Online: PLANO MUNICIPAL DE GESTÃO INTEGRADA DE RESÍDUOS SÓLIDOS
Um Plano bem elaborado atrai investidores de todo o mundo
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Em biodigestores, a decomposição acontece na ausência de oxigênio, sendo portanto uma decomposição anaeróbia. O resultado dessa decomposição é então
o biogás, uma mistura de gás carbônico e metano, e biofertilizantes.
Em se tratando de decomposição anaeróbia, devemos considerar o seguinte:
Diferentes tipos de matéria orgânica produzem diferentes quantidades de biogás (m³/ton ou l/kg)
Diferentes tipos de matéria orgânica produzem biogás com diferentes concentrações de metano e gás carbônico
Podemos calcular o potencial máximo de geração de biogás de uma mistura através da análise química da matéria orgânica usada, porém a quantidade
que será gerada no processo depende do tipo de tecnologia usada.
A decisão de construir ou não um biodigestor para o tratamento de resíduos sólidos orgânicos depende de um plano de negócios de qualidade que vai
levantar todos os dados básicos para o cálculo do tamanho e do tipo de tecnologia a ser usado e as economias e ganhos que a implantação dessa central vai
causar.
Princípio de Funcionamento de um Biodigestor Alemão
O biodigestor pode ser utilizado para o tratamento de vários resíduos sólidos orgânicos, entre os principais vale citar os dejetos de animais, os resíduos do
setor da agricultura e finalmente os resíduos sólidos orgânicos urbanos.
Slide 1   Apresentações
A coleta de dejetos de animais depende de como a criação dos mesmos é feita. O importante para se utilizar esse substrato (dejetos) é a possibilidade de se
fazer a coleta dos mesmos. Em granjas de suínos ou aves pode­se construir um sistema de coleta de dejetos, semelhantes a rede de esgoto convencional que
direcione os dejetos ao fermentador. A criação de bovinos em pastos oferece uma problemática para a coleta de resíduos. A coleta só pode ser feita nos
locais onde os animais se concentram como a área de confinamento.
Resíduos da agricultura em geral aumentam a capacidade de geração de biogás da central e seu uso é altamente recomendável. Na Europa, em especial na
Alemanha, os substratos agrícolas mais comuns são o milho e o capim.
Há de se ter cuidado com o uso de resíduos sólidos orgânicos, pois estes são extremamente heterogêneos. Na maioria dos casos é necessário se fazer uma
higienização destes resíduos com o objetivo de eliminar possíveis germes contidos nestes resíduos.
A escolha do substrato deve ser feita em função da oferta local que pode variar extremamente. Nem sempre haverá disponibilidade de todos os resíduos
descritos na figura. Deve­se então se fazer uma adaptação e dessa forma, modelos de negócios para biodigestores são muito específicos.
No caso de não se poder identificar a origem dos resíduos, aconselha­se fazer a higienização de todos os tipos de resíduos recebidos para evitar que o
biofertilizantes seja contaminado e assim funcionar como um proliferador de doenças na agricultura onde for usado. Em todo caso deve ser feito análise
química periódicas do biofertilizante antes de utilizá­lo.
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Slide 1   Apresentações
O fermentador oferece as condições ideias para a biodigestão ao controlar com precisão a temperatura, o pH e a homogeneidade ideal para o substrato
utilizado. Depois de um certo tempo o substrato já não gera tanto biogás e deve então ser direcionado à um tanque de chorume onde fica por mais um tempo
antes de ser liberado para ser usado como biofertilizante. Essa medida garante que o restante de matéria orgânica presente no substrato seja quase que
totalmente decomposta e o biogás resultante do processo seja devidamente coletado.
O biogás deve ser tratado e purificado antes de ser distribuído para postos de combustível ou redes de distribuição de biogás. O grau de pureza do biogás
pode influenciar no tempo de vida útil do motor­gerador.
Veja o vídeo abaixo e entenda mais sobre Biodigestores.
Resíduos Sólidos - Biodigestor - princípio de funcionamento, ...
Processo de Geração de Biogás em biodigestores
A nível bacteriano, a biodigestão acontece macroscopicamente em 4 etapas: A Hidrólise  a Acidogênese, a Acetogênese e a Metanogênese. Na hidrólise as
ligações moleculares complexas como carboidratos, proteínas, gordura, … são quebradas e dão origem à aminoácidos, ácidos graxos, açúcares, … Na
Acidogênese as substância resultantes da hidrólise sao transformadas por bactérias fermentativas em ácido propanóico, ácido butanóico, ácido láctico,
alcoois, … Na Acetogênese o material resultante da acidogênese são transformados em ácido etanóico, hidrogênio e gás carbônico para finalmente serem
transformados em metano e gás carbônico durante a metanogênese. Nessa fase os fatores que mais influem na produção de biogás são:
A temperatura
As milhares de bactérias co­existentes durante a
biodigestão trabalham em temperaturas diferentes uma das
outras. Cada grupo de bactérias possui uma temperatura
ideal de trabalho onde sua eficiência é maior.
Podemos então classificar os microorganismos de acordo
com o seu ponto mais alto de eficiência térmica em três
principais grupos: psicrofílicos (T<25°C), Mesofílicos (de
37 a 42°C) e termofílicos (entre 50 e 60°C). [1]
A maior parte das bactérias da metanogênese são
mesofílicas e trabalham em uma temperatura de
aproximadamente 39°C. Variações nessa temperatura
podem até anular quase que completamente a produção de
biogás de um sistema.
O acidez (pH)
O acidez segue pelo mesmo princípio da temperatura. Cada grupo de bactérias possuem seu ponto ideal de acidez. Nas fases da hidrólise e da acidogênese o
pH ideal fica em torno de 5,2 à 6,3[1]. Já na acetogênese e metanogênese o pH ideal fica entre 6,5 à 8[2].
No vídeo abaixo épossível ver nas imagens feitas em laboratório, o efeito da mudança de pH sobre as bactérias da biodigestão.
Efeito do pH nas bacterias da digestao bovina
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Note que no início do vídeo, as bactérias se encontram em um meio com pH neutro (pH=7). A partir do momento que o meio começa a ficar mais ácido, ou
seja, o pH começa a diminuir, as bactérias vão se tornando mais lentas. Com o pH=4, muitas bactérias morrem e nesse processo já não acontece mais a
biodigestão, portanto, não existe uma produção de biogás eficiente.
Esse efeito pode acontecer quando não existe controle sobre a entrada de substrato nos biodigestores.
A homogeneidade do substrato
A eficiência na geração de biogás tem sua intima ligação com o processo de mistura do substrato. Substrato não misturados tendem a formar camadas de
acordo com a densidade da mistura no substrato. A maior parte das bactérias se acumulam no fundo do fermentador, devido a diferença de densidade
enquanto que a maior parte do substrato fica na parte de cima. Nesse caso, a diminuição do contato entre as bactérias e o substrato diminui a geração de
biogás.
Devido a uma codependência das bactérias da acetogênese e da metanogênese, uma mistura excessiva pode ser prejudicial para a fase anaeróbia deste
processo, pois essas bactérias precisam estar próximas umas das outras.
Concentração de Oxigênio
As bactérias da metanogênese trabalham na completa ausência de oxigênio. Os mais baixos índices de concentração de oxigênio já podem reduzir
significativamente a ação dessas bactérias. Por isso é de extrema importância um perfeito isolamento dos fermentadores.
Se o biogás for usado para a geração de energia elétrica elétrica, acrescentamos então um gerador elétrico acoplado a um motor de combustão.
Tipos de Biodigestores em função da origem do substrato (biomassa):
Em se tratando do tipo de biomassa, podemos considerar dois tipos principais de biodigestores:
Biodigestores rurais, ou seja, aqueles indicados para o tratamento de resíduos sólidos orgânicos oriundos do setor agropecuário que tem como
característica, a homogeneidade da biomassa.
Ex: Biodigestor Rural de Bremen
Biodigestores Urbanos, ou seja, aqueles indicados para o tratamento de resíduos sólidos orgânicos municipais, que possuem a características de
serem heterogeneos e por isso precisam de um tratamento mais específico
Ex: Biodigestor Urbano de Marl
Viabilidade Econômica de Biodigestores com tecnologia alemã no Brasil
A viabilidade econômica dessas centrais dependem entre outras coisas do acesso ao substrato, do tipo, quantidade e variação no fornecimento do substrato,
da região escolhida, dos produtos a serem comercializados (biogás, energia térmica, energia elétrica, biofertilizante, …), do acesso a mão de obra
qualificada, da disponibilidade de tecnologias e claro, da tecnologia a ser utilizada. Por esses motivos, antes de investir alguns milhões de reais em
um projeto como esse, é aconselhável contratar consultoria especializada para a elaboração de um Plano de Negócios e assim diminuir os riscos do
empreendimento.
No vídeo abaixo, vamos ver vários pontos importantes sobre a viabilidade econômica dessas centrais no Brasil
Viabilidade Econômica de Biodigestores Alemães
Exemplos de implantação de projetos no Brasil
Biodigestor em Rio Verde /Goiás – Ciência e Tecnologia potencializam o desenvolvimento da cidade
Agronegócio Sustentável – Frigoríficos e Biodigestores
Agronegócio Sustentável – Projeto Fazendeiro Moderno
Possíveis meios de financiamento de uma central de biodigestor:
Programa Fundo Clima
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Dip. Ing. Verfahrenstechnik (Eng. Química) pela Universidade de Ciências Aplicadas de Frankfurt/M na Alemanha com
especialização e experiência em Tecnologias para geração de Energia e Engenharia Ambiental. Larga experiência em Resíduos
Sólidos com foco em Biodigestores Anaeróbios
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Carlos Henrique Malta
Voce está de parabéns avaliando e comentando sobre Mariana,showwwwww.
Like · Reply · Dec 11, 2015 3:27pm
Isis Simone · Zootecnia
Olá, estou tentando saber o nome da pessoa que escreveu isso para colocar como referencia em um dos meus trabalhos. Teria como você
colocar aqui como posso me referir em referências bibliográficas, porque só colocar o site não dará certo.
Like · Reply · Jan 20, 2016 8:54am
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Governo Federal identificou um problema
Como funcionam os biodigestores
Na ausência de oxigênio, toda a matéria orgânica é passiva de biodigestão, fenômeno também conhecido como decomposição anaeróbia.
Podemos dizer que a biodigestão é uma reciclagem natural, onde as
Reciclagem
Reciclagem de automóveis
A indústria automobilística foi uma das atividades mais importantes do século XX na geração de renda, emprego e investimentos industriais.
Ao longo daquele século houve mudanças
A Reciclagem
A reciclagem faz referência a uma reintrodução de alguma coisa à um determinado ciclo. No setor de resíduos sólidos significaria a
reintrodução dos resíduos gerados por
22/08/2016 Biodigestores ­ Princípio, tipos e viabilidade econômica ­ Portal Residuos Solidos
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Reciclagem de Resíduos Sólidos da Construção Civil
As soluções tecnológicas para a reciclagem de Reciclagem de Resíduos Sólidos da Construção Civil – RSCC variam em função do tipo de
resíduo a ser tratado. Neste
Máquinas para a reciclagem de fios elétricos
Atualmente existem poucas soluções no mercado nacional que tratam exclusivamente da reciclagem de fios elétricos. Anualmente são milhares
de toneladas de resíduos resultantes de fios elétricos de
Reciclagem de Gesso
A produção de gesso ocorre a partir do aquecimento da gipsita, um material encontrado em todo o mundo e abundante na natureza. Sua
composição química é
Editais e Licitacoes
Chamada Universal do CNPq/MCTI oferece recursos para pesquisa em todo o Brasil
MMA do Brasil seleciona consórcio público intermunicipal para projeto de cooperação técnica entre Brasil e
Coreia
Ministério busca consultoria para cursos sobre resíduos sólidos
Edital da FUNASA com fomento para ações de educação em saúde ambiental
Recursos para a pesquisa em diversas áreas da ciência no Rio de Janeiro
Empregos
Palestras e Workshops
Resíduos Sólidos em Angola
Professor EAD
Expectativas para o setor de resíduos sólidos em 2015
Estágio no Portal Resíduos Sólidos
Negócios
Investidores para projetos de biodigestor
Negócios com Coleta Seletiva – Pfandsystem
Modelos de Negócio com usina de reciclagem móvel de entulhos
Cooperação técnico­científica para construção de biodigestores bifásicos no Brasil
Usinas de Reciclagem de Resíduos Eletro­Eletrônicos
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