BIODIGESTOR aula

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BIODIGESTOR
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INTRODUÇÃO
Transforma (fermentação anaeróbica) matéria orgânica em biogás e biofertilizante;
Composição do biogás: 
Metano........................CH4 ............45 – 75%;
Dióxido de carbono.....CO2 ............25 – 55%
Vapor d’água...............H2O.............0 – 10 %
Nitrogênio....................N2................0 - 5 %
Outros gases...O2, H2, NH3, H2S.....0 – 5 %
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INTRODUÇÃO
Utilização do biogás: 
Queima direta; 
Máquinas (necessário filtrar) substituindo o GLP, gás natural, gasolina, diesel;
Geração de energia elétrica.
Biofertilizante e sustentabilidade: 
Adubo;
Diminuição de custos com capinas;
Melhoria da sanidade (insetos, mau cheiro e outros).
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MATÉRIAS-PRIMAS
Excremento de animais e restos de culturas (propriedades rurais);
Lixos residenciais;
Resíduos de agroindústrias.
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COMPARAÇÃO BIODIGESTÃO E COMPOSTAGEM
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CONSTRUÇÃO
Algumas variáveis devem ser consideradas antes da construção de biodigestores:
Condições locais de solo (rocha, piçarra, lençol freático);
Capital (investimento e manutenção);
Relação benefício / custo;
Necessidade energética da propriedade (m³ d-1);
Disponibilidade de matéria-prima.
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CATEGORIAS E MODELOS
Categorias:
Sistema de batelada
Sistema contínuo
Modelos:
Chinês
Indiano
Superfície
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CATEGORIAS E MODELOS
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CATEGORIAS E MODELOS
MODELO INDIANO
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CATEGORIAS E MODELOS
MODELO CANADENSE
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BIODIGESTÃO
Fatores que influenciam na biodigestão:
Temperatura: 5°C a 65°C; ideal 25°C a 35°C
Acidez: pouco acima do neutro [6,6 – 7,4] ; [6,0 – 8,0]
Concentração: de acordo com a origem do resíduo;
Antibióticos: retirar dejetos de animais em tratamento;
Produtos desinfetantes e de limpeza: matam as bactérias anaeróbicas;
Uréia: fator negativo à produção de biogás (urina em quantidade);
Período de retenção: diretamente relacionado com a temperatura;
Tipos de dejetos: variação da matéria-prima
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SUPORTE PARA PROJETO
Regras básicas para elaboração de projeto
Tipo de resíduo disponível;
Condições ambientais
Mão-de-obra;
Instalação e manutenção;
Transporte;
Segurança;
Utilização do biogás
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DIMENSIONAMENTO DE BIODIGESTORES
Quadro1: Rendimento de biogás de alguns substratos
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DIMENSIONAMENTO DE BIODIGESTORES
Quadro 2: Produção de biogás de alguns substratos
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DIMENSIONAMENTO DE BIODIGESTORES
Quadro 3: Adição de água ao esterco
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DIMENSIONAMENTO DE BIODIGESTORES
V = TRH · Q	
Sendo:
V = volume da câmara de digestão em m³
TRH = tempo de retenção hidráulica (recomendável entre 30 a 50 dias)
Q = vazão diária de dejetos + água para alimentar o biodigestor (m³/dia). 
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DIMENSIONAMENTO DE BIODIGESTORES
COV = C · Q / V	
Sendo:
COV = carga orgânica volumétrica (kg de S.V. / m³/ dia)
C = carga (kg / m³)
Q = vazão diária dejetos + água (m³/dia).
V = volume (m³)
OBS: Recomendação da literatura
	COV = 1 – 3 kg S.V. / m³/ dia (35°C)
	COV = 0,1 – 0,2 kg S.V. / m³/ dia (10°C – 23°C)
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DIMENSIONAMENTO DE BIODIGESTORES
C = kg MO x d-1	
 V
Sendo:
Kg MO x d-1 = quant. de MO adicionada por dia
V = volume útil do biodigestor (digestor)
Obs: A carga orgânica na biodigestão deve ficar na faixa de 2 a 4 kg MO * d-1/m³.
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DIMENSIONAMENTO DE BIODIGESTORES
Exemplo: Um agricultor mandou fazer uma análise do estrume do seu rebanho. O resultado deu 20% MS e 90% MO na MS. O biodigestor é alimentado com 2 m³ ou 2 t, ou 2000 kg, deste estrume, por dia. A quantidade de MO adicionada por dia é:
1. MS: 20% de 2000 kg = 400 kg
2. MO: 90% de 400 kg = 360 kg
O volume do biodigestor é 100m³.