Gilberto Pereira 2009

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UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO 
SUL – UNIJUÍ 
 
 
 
 
 
 
 
 
GILBERTO PEREIRA 
 
 
 
 
 
 
 
VIABILIDADE ECONÔMICA DA INSTALAÇÃO DE UM BIODIGESTOR EM 
PROPRIEDADES RURAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ijuí 
2009 
 2 
 
GILBERTO PEREIRA 
 
 
 
 
 
 
VIABILIDADE ECONÔMICA DA INSTALAÇÃO DE UM BIODIGESTOR EM 
PROPRIEDADES RURAIS 
 
 
 
 
 
 
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação do Departamento de Física, Estatística 
e Matemática da Universidade Regional do 
Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – 
UNIJUÍ, como requisito parcial para a obtenção do 
título de Mestre em Modelagem Matemática. 
 
Orientador: Prof. Dr. Gideon Leandro 
 
 
 
Ijuí – RS 
2009 
 
 
 
 
 3 
 
UNIJUÍ - UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO 
RIO GRANDE DO SUL 
 
DeFEM – DEPARTAMENTO DE FÍSICA, ESTATÍSTICA E MATEMÁTICA 
DeTEC – DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA 
 
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MODELAGEM MATEMÁTICA 
 
A Comissão Examinadora, abaixo assinada, aprova a Dissertação 
 
VIABILIDADE ECONÔMICA DA INSTALAÇÃO DE UM BIODIGESTOR EM 
PROPRIEDADES RURAIS 
 
Elaborada por 
 
GILBERTO PEREIRA 
 
Como requisito para a obtenção do grau de Mestre em Modelagem 
Matemática 
 
Comissão Examinadora: 
______________________________________________ 
Prof. Dr. Gideon Villar Leandro 
 
____________________________________________________ 
 Prof. Dr. Fabiane Avena de Oliveira 
 
______________________________________________ 
Prof. Dr. Carlos Costa 
 
 
 
 
 4 
Ijuí, RS, agosto de 2009
 
AGRADECIMENTOS 
 
 
 
Aos meus queridos pais Ângelo e Adair, irmãos Cláudio e Rosângela que 
nesta caminhada foram o incentivo, apoio e a base de toda a minha vida. 
Aos meus Sogros Adelino e Bernardina, cunhados Miriam e Dino, que o apoio 
recebido, será guardado no fundo de meu coração para toda vida. 
 Aos professores do curso de Mestrado em Modelagem Matemática, em 
especial aos professores Fabiane Avena de Oliveira, Gilmar Veloso pela dedicação 
e carinho. E à nossa querida funcionária Geni de Quadros, pela paciência e 
amizade. 
 Ao meu Orientador, Professor Gideon Leandro, que nos momentos mais 
difíceis foi um grande amigo, capaz de orientar e compreender os fatos. Professor, 
muito obrigado! 
 Aos colegas de Mestrado, especialmente aos amigos e companheiros de 
estudo: Fernando, Luiz, Douglas, Roberta e Grazi, pela amizade, apoio e troca de 
conhecimento. Nunca esquecerei os momentos difíceis; as alegrias e o apoio de 
vocês. Também registrar o apoio e acolhida Pensão da Dona Zaida e do Sr. Artur. 
À Faculdade Ideau por acreditar no meu trabalho e, em especial ao Professor 
Flávio, que não mediu esforços para que chegasse a esta conquista. 
Aos Professores e amigos Eduardo e Marcos, pelo apoio de sempre. Aos 
Colegas Professor Claudecir e Professora Milena, valeu pelas dicas e orientações. 
 Para minha Querida e amada Esposa Marinês, que sempre esteve no meu 
lado neste período, nas alegrias e momentos delicados. Você foi minha inspiração. 
 
 
A todos vocês minha eterna gratidão! 
 
 
Obrigado a Deus por Vocês existirem. Fico agradecido pela convivência. 
 
 
 
RESUMO 
 
A sociedade moderna e o desenvolvimento econômico tornam a energia num 
combustível necessário e indispensável. A geração de energia e a sociedade 
produzem fortes impactos e danos ambientais. Contudo, a preocupação com o 
meio ambiente instiga questões relacionadas à disposição dos resíduos sólidos. 
O objetivo principal deste trabalho é criar um procedimento para análise da 
viabilidade econômica para instalação de um biodigestor para geração de energia 
elétrica, com a utilização do biogás, proveniente da decomposição anaeróbica de 
dejetos de suínos. Incluída a preocupação ambiental com destinação adequada dos 
resíduos, podemos verificar uma nova receita da atividade da suinocultura. Nos 
resultados será um estudo de caso na propriedade Granja Fontana, no 
Município de Charrua, com apresentação de uma ferramenta matemática, por 
meio de um modelo, representado em uma programação que mostre a 
viabilidade da instalação de um biodigestor. Estes procedimentos contêm 
receitas e despesas da instalação de um biodigestor, contendo também todo 
investimento para desenvolver a atividade suína nesta propriedade. Para 
análises, são criados cenários para o estudo da viabilidade. Estes cenários 
serão denominados com variação de números de matrizes, para simulação 
na programação desenvolvida no software Matlab. Assim os resultados do 
programa nos indicarão qual melhor cenário. A instalação de um biodigestor 
para gerar energia elétrica traria como benefícios financeiros a geração de 
receita para o proprietário e também a destinação adequada dos dejetos suínos. 
 
Palavras-chaves: Energia de biomassa. Gás Metano. Biodigestor. Geração de 
energia elétrica. Viabilidade econômica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 7 
ABSTRACT 
 
 
The Modern society and the economic development turn the energy in a necessary 
and indispensable fuel. Power generation and society produce strong impacts and 
environmental damage. However, the concern with the environment instigates issues 
related to solid waste disposal. The main objective of this work is creating a 
procedure for the economic viability analysis in installing a digester to generate 
electricity, with the use of biogas from swine manure anaerobic digestion. Included 
environmental concern with proper waste disposal, it is possible to verify a new 
recipe of pig farming activity. The literature review discusses the pig biomass waste 
transformation into biogas and the economic and environmental benefits. The results 
will be a case study in Fontana Farm property in the Charrua City, with the showing 
of a mathematical tool through a model, represented on a schedule that shows the 
feasibility of installing a digester. These procedures contain revenue and expenditure 
of installing a digester, also containing all investment activity to develop swine activity 
in this property. For analysis scenarios are created to study the viability. The digester 
installation to generate electricity would bring financial benefits as the revenue 
generation for the owner and also the proper disposal of pig manure. 
 
Keywords: Biomass energy. Methane. Biodigester. Electric power Generation. 
Viability. 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 01 Digestão anaeróbica 31 
Figura 02 Exigências e vantagens da biodigestão 46 
Figura 03 Design da pesquisa 55 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 01 Produção de dejetos por grupo 26 
Tabela 02 Expectativa de produção biogás por biomassa 26 
Tabela 03 Rebanho suíno por região geográfica 29 
Tabela 04 Rebanho suíno no RS 29 
Tabela 05 Composição média da mistura gasosa 39 
Tabela 06 P.C.I 40 
Tabela 07 Equivalências energéticas 41 
Tabela 08 Produção de dejetos 42 
Tabela 09 Estrutura de custos e consumos 53 
Tabela 10 Variáveis cenário A 73 
Tabela 11 Variáveis cenário B 74 
Tabela 12 Variáveis cenário C 75 
Tabela 13 Variáveis cenário D 76 
Tabela 14 Capacidade de produção de energia 77 
Tabela 15 Especificações dos valores de investimentos 78 
Tabela 16 Financiamento 78 
Tabela 17 Resultados do período 8010 
LISTA DE GRÁFICOS 
 
Gráfico 01 Animais/produção de energia 78 
Gráfico 02 Investimento/desembolso 80 
Gráfico 03 Desempenho 82 
 
 
 
 
NOTAÇÃO DE SIGLAS E SÍMBOLOS 
 
x número de cabeças de suínos 
a.a Ao ano 
AM Amortização 
ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica 
C Capital 
CEEE Companhia Estadual de Energia Elétrica 
CEPEL Centro de Pesquisas de Energia Elétrica 
CERPCH Centro Nacional de Referência em Pequenas Centrais Hidrelétricas 
CH4 Metano 
CO Monóxido de carbono 
CO2 Dióxido de carbono 
CT Custos Totais 
0C Graus Celsius 
D Depreciação 
DNA Ácido desoxirribonucléico 
DT Depreciação Total 
EP Energia produzida 
FC Fluxo de Caixa 
FLC Fluxo Líquido de Caixa 
h Horas 
I Investimento 
II Investimento Inicial 
k Taxa Mínima de Atratividade Financeira 
kg/ m
3 Quilograma por metro cúbico 
kW Quilowatt 
kWh Quilowatt-hora 
m Metros 
Pc Valor de mercado da energia produzida 
PL Programação Linear 
RGE Rio Grande Energia 
RL Receita Líquida 
 12 
RS Rio Grande do Sul 
$ Reais 
RT Receita Total 
t Duração de um período em anos 
T Total de horas do período analisado 
TJ Taxa de Juros 
V Volts 
VF Valor Futuro 
VP Valor Presente 
VPL Valor Presente Líquido 
W Watts 
Pc valor de mercado da energia produzida 
EG Energia produzida pelo biodigestor 
l Número de leitões 
Pl Preço unitário por leitão 
K Taxa Mínima de Atratividade Financeira 
PG(t) Preço do motor-gerador substituído em tempo especifico 
VE Vazão do efluente 
DBO DBO do efluente 
V Carga volumétrica aceitável 
CD Constante de degradação 
p Peso do suíno 
trh Tempo de retenção hidráulica 
vdd Volume de dejetos dia 
Alag Área das lagoas 
Abar Área dos barracões 
Abio Área do biodigestor 
Adisp Área disponível para o complexo biodigestor 
Pbio Preço do biodigestor por suíno 
VIbio Valor inicial do biodigestor 
Pgm Preço do motor-gerador por suíno 
VIgm Valor inicial do motor-gerador 
Pgal Preço do galpão por suíno 
 13 
VIgal Valor inicial do galpão 
Plag Preço da lagoa por suíno 
VIlag Valor inicial da lagoa 
TJ Taxa de Juros. 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS ..................................................................... 16 
1.2 PROBLEMA DE PESQUISA ...................................................................... 18 
1.3 JUSTIFICATIVA ......................................................................................... 19 
1.4 OBJETIVOS ............................................................................................... 21 
1.4.1 Objetivo geral ........................................................................................ 21 
1.4.2 Objetivos específicos ........................................................................... 21 
1.5 LIMITAÇÃO DO TRABALHO...................................................................... 21 
1.6 ESTRUTURA DO TRABALHO................................................................... 22 
2.1 BIOMASSA................................................................................................. 23 
2.1.1 Biomassa de dejetos suínos................................................................ 25 
2.1.2 Suinocultura .......................................................................................... 27 
2.1.2.1 Cabeças de suínos no Brasil ..............................................................................................27 
2.1.3 Processos de transformação............................................................... 29 
2.1.3.1 Passagem de matéria à energia .........................................................................................29 
2.1.4 Sistemas de digestão ........................................................................... 31 
2.1.4.1 Sistema de digestão contínuo .............................................................................................31 
2.1.4.2 Sistema de digestão descontínuo........................................................................................32 
2.1.4.3 Indicações de uso dos resíduos nos processos de digestão ................................................32 
2.1.5 Biogás .................................................................................................... 33 
2.1.5.1 Conceituação .....................................................................................................................33 
2.1.5.2 Biogás - recurso natural ou bem econômico......................................................................34 
2.1.5.3 Identificação como fonte energética ..................................................................................35 
2.1.5.4 Características físico/ químicas e equivalências ...............................................................36 
2.1.5.4.1 A composição média da mistura gasosa.........................................................................36 
2.1.5.4.2 Equivalências energéticas..............................................................................................37 
2.1.5.4.3 Produção diária de dejetos nas diferentes fases de produção.........................................38 
2.2 BIODIGESTOR........................................................................................... 38 
2.2.1 Conceituação......................................................................................... 38 
2.2.2 Surgimento e evolução do equipamento de biodigestão ................. 39 
2.2.3 Vantagens da instalação do biodigestor ............................................ 41 
2.2.4 Dimensionamento do equipamento de biodigestão.......................... 42 
2.2.5 Determinação, adequação e funcionamento do equipamento ......... 43 
2.2.6 Processamento de dejetos suínos como garantia de preservação 
ambiental e possíveis implicações .............................................................. 45 
3.1 CARACTERIZAÇÃO DA EMPRESA .......................................................... 47 
3.2 CLASSIFICAÇÃO DA PESQUISA.............................................................. 48 
4.1 PESQUISA OPERACIONAL ...................................................................... 50 
 15 
4.2 PROGRAMAÇÃO LINEAR......................................................................... 50 
4.3 DESCRIÇÃO DO MODELO MATEMÁTICO PROPOSTO ......................... 52 
4.3.1 Função objetivo..................................................................................... 53 
4.4 FATORES QUE INFLUENCIAM NOS RESULTADOS ECONOMICOS DO 
PROJETO......................................................................................................... 56 
4.4.1 Influência das receitas.......................................................................... 57 
4.4.2 Influência dos custos............................................................................ 58 
4.5 AVALIAÇÃO DA RENTABILIDADE DE PROJETOS.................................. 59 
4.5.1 Avaliação do valor presente líquido (VPL) ......................................... 60 
4.5.2 Avaliação da taxa interna de retorno (TIR) ......................................... 61 
4.6 AVALIAÇÃO FINANCEIRA DE PROJETOS .............................................. 61 
4.6.1 Fluxo líquido de caixa (FLC) ................................................................ 61 
5.1 APRESENTAÇÃO DO PROCEDIMENTO.................................................. 62 
5.5.1 Cenários a partir do modelo matemático ........................................... 62 
5.5.1.1 Cenário A ............................................................................................62 
5.5.1.2 Cenário B ............................................................................................ 63 
5.5.1.3 Cenário C ............................................................................................ 64 
5.5.1.4 Cenário D ............................................................................................ 65 
5.5.2 Capacidade de geração de energia elétrica ....................................... 66 
5.5.3 Estrutura de investimentos em implantação conservação do projeto
......................................................................................................................... 67 
5.5.4 Financiamento do empreendimento.................................................... 67 
5.5.5 Estruturas de despesas e receitas do empreendimento................... 68 
6.1 QUANTO À LITERATURA.......................................................................... 71 
6.2 QUANTO AOS OBJETIVOS....................................................................... 72 
6.3 QUANTO AOS RESULTADOS .................................................................. 73 
6.4 RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS .............................. 74 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
 
1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS 
 
O desenvolvimento econômico e o crescimento desordenado das populações, 
associado ao estilo de vida da sociedade moderna, configuram-se em processos 
complexos que compartilham um denominador comum: a disponibilidade de um 
abastecimento adequado e confiável de energia. Deste modo, da interação 
complexa da sociedade em que vivemos resulta uma relevante preocupação com o 
meio ambiente e suas fontes de energias. 
Para Dorigon (2008), a ameaça iminente de escassez de recursos naturais e 
os altos índices de poluição e degradação ambiental forçam a busca de alternativas 
energéticas limpas e renováveis. Portanto, percebe-se que a constante procura por 
práticas de produção de energia limpa, é determinante para crescimento econômico 
e sustentável de uma Nação. 
 Contudo, a intranqüilidade em relação ao meio ambiente instiga questões 
relacionadas a todos os setores produtivos. 
Uma das questões preocupantes é para com a destinação adequada dos 
resíduos, resultantes da atividade suína. Esta biomassa (resíduos orgânicos) em sua 
grande maioria é disposta na natureza de forma inadequada, fator nocivo ao 
ambiente natural e que impossibilita à agregação de valor à propriedade por meio da 
produção e consumo de Biogás, o que, por conseguinte, retrai o processo de 
otimização de custos, comprometendo, indiretamente, a profissionalização e a 
sustentabilidade da propriedade rural. 
 Sabe-se que no Brasil, de acordo com o IBGE (1993), a atividade suína é 
muito desenvolvida em pequenas propriedades. Cerca de 81,7% dos suínos são 
criados em unidades de até 100 hectares (ha). Essa atividade primária se encontra 
em 5,8 milhões de propriedades existentes no país, empregando mão-de-obra 
tipicamente familiar e constituindo uma importante fonte de renda e de estabilidade 
social. 
Tendo, portanto, a atividade de criação papel determinante na manutenção de 
propriedades rurais, é fundamental perceber a necessidade de agregar valor a 
mesma. Esta ação é viável e plenamente passível de execução por meio da 
 17 
produção de energia elétrica, a partir da biomassa oriunda dos resíduos orgânicos 
de suínos. Observe-se que, além de viabilizar o processo de profissionalização da 
propriedade por meio da redução de custos relativos ao consumo de energia elétrica 
a operacionalização desses instrumentos de sustentabilidade, também possibilita a 
eliminação dos fatores de riscos à sanidade dentro da propriedade, por meio da 
destinação adequada do material, em todas as etapas do processo. 
A implantação de um equipamento denominado biodigestor em propriedades 
rurais viabiliza de modo sistêmico o tratamento dos dejetos a partir da coleta até a 
consecução de um bem final limpo e ecologicamente correto: o biogás. 
Contudo, o processo de instalação do equipamento deve resultar da análise 
obtida por meio do confronto das variáveis econômicas, naturais e sociais, 
observadas na propriedade e devendo ser realizado, portanto, um trabalho criterioso 
de investigação das potencialidades e limitações dentro de cada cenário rural. 
No entanto, posteriormente a análise das variáveis, torna-se pertinente 
estabelecer um processo acurado de mensuração do tempo e montante do 
investimento e das variáveis econômico-financeiras e de rentabilidade, resultados 
que, por sua vez, serão representados por meio do Valor Presente Líquido (VLP). 
Desse modo, observando-se a atividade criatória, percebe-se que políticas 
governamentais de apoio à utilização de fontes renováveis de energia são 
importantes ferramentas na implementação e desenvolvimento de uma cultura 
preservacionista com vistas à manutenção das condições ideais de vida no planeta. 
É fato que profissionalizando os criadores, aperfeiçoam-se os processos de 
gestão das propriedades, ou seja: todos os fatores; quer naturais, sociais ou 
econômicos, passam a ser observados, analisados e acompanhados. Sendo assim, 
a atividade produtiva decorre por meio do manejo adequado dos recursos naturais, 
não interferindo na preservação das espécies. 
Cabe ressaltar que a visão que o suinocultor tem de sua atividade e a 
extensão de seus impactos junto ao meio ambiente está proporcionalmente ligada à 
disponibilidade das fontes de educação e, entenda-se, profissionalização a que este 
tem acesso. Portanto, ao disponibilizar uma tecnologia que possibilite gerar energia 
limpa, mais propriamente o biogás, no meio rural, não se está somente vislumbrando 
uma possibilidade de redução de custos, mas, principalmente, a implementação de 
uma importante premissa à obtenção da sustentabilidade na pequena propriedade 
rural. 
 18 
 
 
1.2 PROBLEMA DE PESQUISA 
 
A disposição dos resíduos orgânicos e inorgânicos na natureza vem sendo 
citada como uma das grandes preocupações dos ambientalistas, não só pelos 
impactos devastadores que causam ao meio ambiente, mas também pelos riscos 
indiretos que geram a qualidade de vida do homem no planeta. 
Uma das atividades responsáveis pela aglomeração de grandes quantidades 
de biomassa é a atividade suína e, justamente por isso, encontra-se no foco das 
demandas ambientais das comunidades locais e das sociedades em nível global e 
seus governos; quer pelos aspectos ligados à veiculação de doenças e, portanto, à 
saúde pública; pela contaminação de cursos d’água e lençóis freáticos, na 
abordagem ambiental ou ainda por questões sociais. 
Diante desse cenário de mobilização social, decorrem muitas iniciativas 
voltadas à minimização ou eliminação dos fatores negativos decorrentes da 
suinocultura, ou seja, modos de transformar fatores problema como a biomassa 
suína em produtos economicamente viáveis gerando, desse modo, agregação de 
renda a atividade rural. 
De acordo com a FNP (2005), nesse período, o Brasil contava 34,5 milhões 
de cabeças de suínos, salientando que a que maior parte deste rebanho esta 
localizado na região Sul do país. Diante desses números, verificou-se a ocorrência 
de uma grande quantidade de biomassa de dejetos suínos. 
Konzen (1983), diz que um animal adulto produz, em média, cerca de 0,27 m3 
de dejetos líquidos por mês. Estima-se que o montante de dejetos gerados pela 
população de suínos no País seja suficiente para a produção de cerca de 4 milhões 
de m3/dia de biogás. 
Admitindo-se um consumo médio mensal de energia elétrica por residência 
de 170 kw/mês a suinocultura brasileira poderia atender mais de 350 mil residências. 
Portanto, esta atividade representauma importante fonte de agregação de valor, 
uma vez que culmina em grandes benefícios sociais e econômicos, por meio da 
geração de empregos diretos e indiretos e renda nas áreas rurais e urbanas. 
A recente aprovação de projetos no âmbito do Mecanismo de 
Desenvolvimento Limpo (MDL), previsto no Protocolo de Quioto, com o objetivo de 
 19 
diminuir a emissão de gases causadores do efeito estufa, vem ao encontro da 
necessidade de se criar novas e positivas expectativas em relação à minimização 
dos impactos ambientais ocasionados pela suinocultura, por meio da utilização de 
biodigestores para produção de biogás com vistas na transformação em energia 
elétrica, a partir dos resíduos resultantes da atividade. 
Desse modo, incluindo ao fato de se configurar como o primeiro passo rumo à 
sustentabilidade à produção de biogás, viria conferir a atividade uma imagem mais 
responsável junto aos profissionais e empresas ligados a órgãos de preservação e a 
sociedade como um todo. 
Esses projetos podem gerar renda para os fazendeiros e trazer grandes 
benefícios ambientais tanto para o planeta quanto para as áreas de produção. O 
agravamento do efeito estufa é o mais grave problema ambiental da humanidade. 
Esse agravamento vem sendo causado pelo aumento da concentração atmosférica 
dos gases de efeito estufa e está relacionado com as emissões, principalmente de 
dióxido de carbono; de metano e de óxidos nitrosos. 
Estimativas recentes (CCE, 2004) indicam que os dejetos de animais são 
responsáveis por 5 a 10% de todo o metano gerado no mundo. Portanto é natural 
focar a discussão deste trabalho na verificação da viabilidade econômica da 
produção de biogás, a partir do metano, demonstrando que por meio da 
implementação de um equipamento biodigestor na propriedade, a suinocultura 
assume um caráter mais rentável, com níveis significativamente mais baixos de 
impacto junto ao ambiente natural, tornando, desse modo, a atividade criatória não 
só viável economicamente, mas também sustentável. 
Assim, diante da análise de todos os fatores que compõem este cenário, 
torna-se importante à verificação da viabilidade econômica da utilização do biogás 
como fonte geradora de energia elétrica. Definindo-se, portanto, como questão de 
pesquisa: como sistematizar um procedimento que permita estudar a viabilidade 
econômica da utilização do biogás em uma propriedade rural 
 
1.3 JUSTIFICATIVA 
 
A necessidade de produzir mais alimentos com custo reduzidos, com vistas 
na competitividade e atendimento das principais demandas internacionais, 
ocasionadas pelo crescimento populacional e das atividades industriais trazem como 
 20 
conseqüência uma necessidade cada vez maior de produção de energia e o 
aumento na geração de resíduos sólidos. Estes fatores impõem alguns problemas a 
serem solucionados, tais como: os relativos às questões ambientais, disponibilidade 
e custos de energia. 
A realização da atividade de modo rudimentar impõe agressões ao meio 
ambiente para suprir as necessidades de produção. Porém, podem-se equilibrar os 
benefícios versus prejuízos da suinocultura por meio de práticas de gestão, que 
agreguem valor aos processos, minimizando os fatores agressivos e viabilizando a 
ascensão da rentabilidade, tornando as propriedades rurais eficazes e sustentáveis. 
Alcançar índices constantes de desenvolvimento sustentável e uma economia 
crescente é o foco da reestruturação da sociedade mundial, uma vez que não basta 
somente produzir, é necessário que também se pratique a cultura da preservação, 
uma vez que os efeitos das atividades devastadoras são sentidos de modo 
significativo em todas as regiões do globo. 
Deve-se ressaltar que também é possível se produzir energia a partir de 
outras fontes alternativas tais como eólica e pequenas centrais hidroelétricas. 
De acordo com o mencionado anteriormente e segundo os dados divulgados 
pela FNP (2005), no Brasil, no referido ano, eram contadas 34,5 milhões de cabeças 
de suínos, sendo que maior parte deste rebanho se alocava na região Sul do país. 
Portanto, tem-se aqui uma grande quantidade de biomassa de dejetos suínos. 
Sendo assim, a concentração do rebanho na região sul do Brasil se configura 
em um significativo diferencial, ou seja, para distribuição da energia elétrica gerada a 
partir do biogás não são necessários investimentos na construção de linhas de 
transmissão, pela proximidade da fonte geradora ao centro consumidor. 
Segundo a Agência Estado (2003), além da oportunidade de gerar energia 
elétrica para diversificar a matriz energética com uma alternativa descentralizada, a 
utilização do biogás de biomassa de suínos contribui para diminuir as conseqüências 
das mudanças climáticas, uma vez que o gás metano, produzido pelos resíduos 
sólidos, é mais nocivo que o gás carbônico (CO2) na formação do efeito estufa. Com 
isso, projetos de aproveitamento desse recurso são passíveis de comercialização de 
créditos no Mecanismo de Desenvolvimento Limpo, previsto no Protocolo de Quioto. 
Portanto, é relevante estudar a viabilidade econômica da instalação de 
biodigestores com vistas na ampliação para todo o país, da geração de energia 
 21 
elétrica a partir do biogás, sendo este uma fonte de energia renovável e de grande 
potencial econômico e social. 
 
1.4 OBJETIVOS 
 
1.4.1 Objetivo geral 
 
O presente trabalho tem por objetivo geral criar um procedimento para 
avaliar a viabilidade econômica da geração de energia elétrica com a utilização do 
biogás, proveniente de biomassa de dejetos suínos e apresentá-los por meio de um 
modelo matemático, de modo que possamos expressar este modelo em forma de 
uma programação linear. 
 
1.4.2 Objetivos específicos 
 
� Determinar todas as variáveis relevantes na delimitação do cenário rural; 
� Verificar a capacidade de geração de biomassa da propriedade; 
� Avaliar o potencial de geração de biogás, conforme necessidades da 
propriedade; 
� Sistematizar o procedimento de análise da viabilidade econômica da 
implantação de um biodigestor para a geração de energia elétrica utilizando 
o biogás gerado com biomassa de dejetos suínos; 
� Aplicar o procedimento para análise da viabilidade econômica da 
implantação de um biodigestor na propriedade analisada. 
 
1.5 LIMITAÇÃO DO TRABALHO 
 
Este trabalho se baseou em dados de uma propriedade rural como referência 
na coleta de dados, fazendo um estudo de caso para análises e comparações com 
propriedades que desenvolvem a atividade suína. 
Portanto, serão utilizados os valores de investimento e custo de 
manutenção e operação do biodigestor para geração de energia elétrica e do 
sistema de captação do biogás e transformá-lo em energia elétrica. 
 22 
Para a geração da energia foi desenvolvido um modelo matemático que 
representa por meio dos dados coletados a viabilidade econômica da instalação do 
biodigestor. Este modelo, que representa o processo como um todo, foi apresentado 
em forma de programação linear por meio do Matlab 2007. 
A avaliação do empreendimento foi baseada na análise da viabilidade 
econômica e não foram considerados os benefícios sócio-ambientais e o 
impacto financeiro no setor público pelas receitas da venda do biogás; energia 
elétrica e créditos de carbono. 
 
1.6 ESTRUTURA DO TRABALHO 
 
Além do presente capítulo, onde estão apresentados o problema de 
pesquisa; a justificativa e os objetivos, esta dissertação contém mais quatro capítulos. 
No capítulo 2, apresenta-se uma revisão bibliográfica a respeito dos conceitos 
necessários ao entendimento do tema da pesquisa. Inicialmente é abordada a 
origem da biomassa; a produção de biogás com instalaçãode um biodigestor 
e suas implicações no meio ambiente, e alternativa de renda na propriedade. 
O capítulo 3 apresenta os métodos e materiais utilizados para a 
realização deste trabalho. 
Assim teremos no capítulo 4 um modelo matemático que apresenta a 
viabilidade da instalação de um biodigestor. Este modelo também é 
apresentado na forma de programação linear, por meio do Matlab 2007. 
No capítulo 5 são apresentados os resultados da pesquisa. Num primeiro 
momento é feita a explanação do procedimento criado para avaliação da 
viabilidade econômica da geração de energia elétrica com a utilização do biogás 
proveniente da decomposição anaeróbica de resíduos de suínos. Após é aplicado 
o procedimento ao estudo de caso a uma propriedade. 
Teremos no capítulo 6 uma analise de resultados, com apresentação de 
demonstrativos de cenários com resultados do modelo. Também traz as conclusões 
da pesquisa e sugestões para outros trabalhos relacionados ao tema estudado. 
 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
 
2.1 BIOMASSA 
 
Na natureza estamos cercados de materiais orgânicos e, diante disso, 
podemos denominar por biomassa todos os materiais, que por causas biológicas 
são passíveis de decomposição, ou seja, pela ação de diferentes tipos de bactérias. 
Também Menezes (2007), define como Biomassa a matéria orgânica capaz 
de ser processada para a produção de energia e combustíveis. 
A biomassa decomposta sob a ação de bactérias metanogênicas (produtoras 
de metano) produz biogás em maior ou menor quantidade, em virtude de diversos 
fatores: temperatura, nível de pH, relação Carbono/Nitrogênio, presença ou não de 
oxigênio, nível de umidade, quantidade de bactérias X volume de biomassa, entre 
outros. 
Podemos encontrar matéria orgânica passível de ser decomposta nas 
cidades, no meio rural (agricultura ou pecuária), nas regiões litorâneas, existindo 
grande concentração de seres vivos (tanto vegetais como animais). Podemos 
afirmar então que estamos cercados de biomassa em todos os ambientes em que 
vivemos. 
Sem dúvida, a energia produzida a partir do biogás, configura-se como uma 
das fontes disponíveis mais adequadas e facilmente disponibilizadas para a 
utilização no meio rural e não apenas como fonte de calor em dias frios ou para o 
preparo de comidas, mas também como alimentação energética de caldeiras e 
instrumentos movidos a vapor. 
Além disso, a produção de biomassa com fins energéticos dentro da 
propriedade rural se traduz na fonte de energia que pode ser obtida com o menor 
impacto ambiental entre as demais. 
Segundo a resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama) 
n°001/86, impacto ambiental é qualquer alteração das propriedades físicas, químicas 
e biológicas do meio ambiente, causada por qualquer forma de matéria ou energia 
resultante das atividades humanas que, direta ou indiretamente afetem: 
a) A saúde, a segurança e o bem estar da população; 
b) As atividades sociais e econômicas; 
 24 
c) A biota; 
d) As condições estéticas e sanitárias do meio ambiente; 
e) A qualidade ambiental. 
Restos de culturas, como o milho, podem ser utilizados como fonte energética 
de combustão a partir de biomassa, pois é sabido que os restos culturais de milho 
não atuam como fonte eficaz de reposição de nutrientes do solo, sendo 
freqüentemente queimados, além de representar pouco para nutrição animal devido 
sua baixa constituição nutricional, palatabilidade e digestibilidade. O colmo de milho 
pode, por meio de técnicas de prensagens, constituir-se de blocos de carvão para 
serem utilizados energeticamente por meio de combustão. Este mesmo sistema de 
produção de carvão pode ser utilizado também com a biomassa de pastagens. 
No entanto, estes restos culturais cobrem o solo, sendo contribuintes na 
reposição de matéria orgânica e, por isto, a utilização dos mesmos como 
combustíveis deve ser delimitada somente após a realização de uma análise 
criteriosa. 
O uso de lenha no Brasil é bastante difundido, apesar de ter perdido 
importância desde a década de 50. Até os anos 40, a biomassa correspondia a 80% 
da energia consumida e, na década de 60, já havia caído para 45% do total. 
O Gás Liquefeito de Petróleo (GLP) subsidiado pelo governo foi a fonte 
energética que mais contribuiu para esta queda na utilização da lenha, uma vez que 
passou a ser largamente utilizado em âmbito residencial como combustível. As 
indústrias metalúrgicas, por sua vez, e mais recentemente, também a substituíram. 
A produção de biogás, metano (CH4), por meio da decomposição de resíduos 
orgânicos, também é reconhecidamente uma fonte de energia oriunda da utilização 
da biomassa. 
Os alcoóis se constituem numa outra fonte importante de energia, oriunda da 
produção de biomassa. O álcool obtido por meio da fermentação de açúcares 
presentes na composição de vegetais. A capacidade de converter energia solar em 
energia bioquímica e o seu armazenamento varia bastante, sendo que vegetais 
como a cana-de-açúcar e o sorgo sacarino são bons exemplos de ótima conversão, 
pois são gramíneas C4. 
Conforme Menezes (2007), toda biomassa pode ser utilizada para produzir 
tanto etanol quanto metanol, sendo que a madeira, por exemplo, é quase toda 
 25 
aproveitada, se for utilizada para a produção de metanol, enquanto que para a 
produção de etanol, seu aproveitamento é de cerca de 50%. 
Os cálculos de balanço energético mostram o etanol como um potencial 
substituto à gasolina automotiva. Além das vantagens de ser menos poluente quanto 
aos resíduos oriundos da combustão, é renovável. A fotossíntese e o ciclo do 
carbono correspondem às reações responsáveis pelo sucesso da utilização da 
biomassa como energia pelas propriedades rurais e serão descritas a seguir. 
 
2.1.1 Biomassa de dejetos suínos 
 
Neste estudo, utilizaremos a biomassa de dejetos de suínos para produção de 
biogás, sendo que esta será transformada em energia elétrica. 
Podemos também citar, dejetos de outros animais, como: bovinos, caprinos, 
muares, bufalinos e aves, que podem ser utilizados, sendo que alguns podem 
apresentar um rendimento maior, em determinados aspectos, ao de origem suína. 
Devemos analisar cada propriedade com cautela, pois, apenas como 
exemplo, os dejetos oriundos de aves podem conter certos níveis de resíduos de 
antibióticos. Tais resíduos, quando acondicionados no interior dos biodigestores 
podem diminuir a produção do biogás ou mesmo reduzir ou destruir completamente 
a população de bactérias metanogênicas, devido à sua ação bactericida. 
Na tabela a seguir podemos verificar a quantidade de dejetos de alguns animais. 
 
Tabela 1- Produção de dejetos por rebanhos de animais 
Tipo de animal Média de dejeto (em kg/dia) 
Aves 0,18 
Bovino 10,0 
Eqüino 10,0 
Ovino 2,80 
Suíno 2,25 
Fonte: Sganzerla, 1983 
 
Na tabela abaixo os dejetos de suínos apresentam uma grande capacidade 
de produção de biogás, superior aos de aves e muito próximo dos de ovinos, 
perdendo apenas para bovinos e eqüinos, que são, de longe, os que apresentam 
 26 
maior capacidade de produção de biogás. Uma das dificuldades principais na 
utilização do estrume de suínos é que seu processo de fermentação é mais lento 
que dos demais. 
 
Tabela 2 - Expectativa de produção de biogás por biomassa por rebanhos 
Biomassa (dejetos) Produção de Biogás 
(Material seco em m³/ton) 
Gás metano 
Aves 285 Variável 
Bovinos 270 55% 
Eqüinos 260 Variável 
Ovinos 250 50% 
Suínos 560 50% 
Fonte: Sganzerla, 1983. 
 
Apenas como comparação e convém salientar que os dejetos de bovinos 
produzem apenas 270m³ de biogás/tonelada, sendo o índice de presençade metano 
neste biogás de 55%, ou seja, apenas 5% a mais que o índice alcançado pelo 
estrume de suínos. 
Esta excelente produção de biogás a partir de dejetos suínos é o fator que 
melhor compensa a demora destes dejetos em começar a produção de biogás, além 
da presença de grande quantidade inicial de gás carbônico em relação ao nível de 
metano. 
Assim, diante de todas as informações pertinentes à transformação de 
biomassa em biogás, a escolha do modelo de biodigestor deve ser determinada a 
partir da análise da qualidade de biomassa que estará disponível para utilização, 
uma vez que só assim será possível calcular, com precisão, a capacidade real de 
produção de biogás, após ser instalado o equipamento de biodigestão. 
O nível de consumo diário de biogás para a atividade a que o mesmo está 
destinado se constitui noutra variável muito importante a se levar em conta, quando 
da definição acerca das dimensões do equipamento. 
A geração de energia elétrica a partir de gás natural é feita pela 
queima do gás combustível em turbinas a gás, cujo desenvolvimento é 
relativamente recente, após a Segunda Guerra Mundial. 
 27 
Nos últimos anos, esse quadro tem se modificado substancialmente, na 
medida em que o gás natural surge como uma das principais alternativas de 
expansão da capacidade de geração de energia elétrica em vários países, inclusive 
no Brasil. 
 
2.1.2 Suinocultura 
 
A suinocultura no Brasil é uma atividade predominante nas pequenas 
propriedades rurais com importância relevante do ponto de vista social e econômico, 
especialmente como instrumento de fixação do homem no campo. 
Cerca de 81,7% dos suínos são criados em unidades de até 100 hectares. 
Essa atividade se encontra presente em 46,5 % das 5,8 milhões de propriedades 
existentes no país, empregando mão-de-obra tipicamente familiar e constituindo 
uma importante fonte de renda e de estabilidade social. 
A suinocultura é considerada pelos órgãos ambientais como “atividade 
potencialmente causadora de degradação ambiental”, sendo enquadrada como de 
grande potencial poluidor. Pela Legislação Ambiental (Lei 9.605/98 – Lei dos Crimes 
Ambientais), o produtor pode ser responsabilizado criminalmente por eventuais 
danos causados ao meio ambiente e à saúde dos homens e animais. 
Os dejetos suínos, até a década de 70, não constituíam fator preocupante, 
pois a concentração de animais era pequena e o solo das propriedades tinha 
capacidade para absorvê-los ou eram utilizados como adubo orgânico. 
Porém, o desenvolvimento da suinocultura trouxe a produção de grandes 
quantidades de dejetos, que pela falta de tratamento adequado, se transformou na 
maior fonte poluidora dos mananciais de água. 
 
2.1.2.1 Cabeças de suínos no Brasil 
 
O rebanho suíno brasileiro tem a sua maior representação numérica, 
econômica e tecnológica na região Sul. Seguem pela ordem as regiões Sudeste, 
Centro Oeste, Nordeste e Norte. 
Tendo em vista o tamanho continental do nosso país e a influência européia 
na criação de suínos, na região Sul se concentra a maior parte das indústrias e, por 
conseqüência, uma tecnologia de ponta. As regiões Sudeste e Centro-Oeste 
 28 
também têm se destacando na suinocultura brasileira, sobretudo nos grandes 
investimentos que estão sendo feitos nos estados de Minas Gerais, Goiás, Mato 
Grosso e Mato Grosso do Sul de modo especial. As regiões Norte e Nordeste que 
detêm um rebanho muito grande têm uma importância social e econômica 
expressiva para estes estados. Hoje, o rebanho brasileiro está estimado conforme 
tabela e gráfico abaixo: 
 
Tabela 3 - Rebanho suíno por região geográfica do Brasil 
Região 
N° cabeças 
(milhões) 
% Estados 
Sul 13, 34,21 RS, SC, PR 
Sudeste 7,20 18,95 MG, ES, RJ, SP 
Nordeste 8,75 23,03 MA, PI, CE, RN, PB, AL, SE, BA, PE 
Centro-Oeste 6,15 16,18 MT, MS, GO, DF 
Norte 2,90 7,63 RO, AC, AM. PR. PA, AP, TO 
TOTAL 38, 100, 
Fonte: IBGE, 2003 
 
 De acordo com a tabela e dados do IBGE, em 2003, podemos observar que 
maior concentração de animais está localizada na região Sul do País. Também 
podemos relatar que na região Sul a maior concentração de animais está no Estado 
de Santa Catarina. 
 
Tabela 4 - Rebanho suíno no RS – 1997 a 2007 
ANO CABEÇAS 
1997 4.066.847 
1998 4.055.024 
1999 4.140.468 
2000 4.133.303 
2001 4.076.247 
2002 4.036.952 
2003 4.145.052 
 29 
2004 4.094.030 
2005 4.216.851 
2006 4.343.356 
2007 4.473.657 
Fonte: Associação gaúcha de suinocultores, 2006 
Conforme dados apresentados nesta tabela podemos verificar um crescente 
aumento no número de animais. Isso nos leva a acreditar em uma grande 
oportunidade para produção de biogás e assim produção de energia elétrica limpa. 
 
2.1.3 Processos de transformação 
2.1.3.1 Passagem de matéria à energia 
No processo de digestão anaeróbica a estrutura de materiais orgânicos 
complexos é atacada por determinadas bactérias, estas atuam na ausência de 
oxigênio, assim formam compostos simples, como:metano, dióxido de carbono, água 
e outros. Conforme com a figura nº. 01 - Digestão anaeróbica. 
 
Figura 1 – Esquema resumido de digestão anaeróbica, adaptado de Chernicharo (1997). 
 30 
A transformação da matéria orgânica em diversas substâncias químicas, no 
decurso da fermentação anaeróbica, processa-se por meio de uma cadeia de 
degradações sucessivas devidas a diferentes tipos de bactérias. 
Observe-se que é possível verificar no decorrer do processo de fermentação 
metanogênica, duas fases seqüenciais distintas: 
A primeira fase configura-se na transformação das moléculas orgânicas em 
ácidos gordos, sais ou gás. Seqüencialmente, tem-se a transformação destes numa 
mistura gasosa essencialmente constituída por metano e dióxido de carbono. 
Por sua vez a atividade de decomposição das bactérias depende intimamente 
da temperatura. Ela é fraca a 10°C e nula acima dos 65°C. A faixa dos 20°C a 45°C 
corresponde à fase mesófila, enquanto que entre os 50°C e os 65°C, temos a fase 
termófila. 
É importante, portanto que os níveis de temperatura de trabalho sejam 
definidos por meio da análise do volume de gás a produzir, o grau de fermentação e 
o tempo de retenção. 
Existe uma diferenciação da aceitação de variação dos níveis de oscilação de 
temperatura no decorrer do processo, ou seja, na fase mesófila, as variações de 
temperatura são aceitáveis desde que não sejam bruscas. Já na fase termófila, não 
é pertinente que ocorram variações térmicas, porém esta permite cargas mais 
elevadas e um tempo de relação menor, com maiores taxas de produção de gás. 
Outro parâmetro que influência a digestão anaeróbica é o pH do meio. Em 
meio ácido, a atividade enzimática das bactérias é anulada. Num meio alcalino, a 
fermentação produz anidrido sulfuroso e hidrogênio. A digestão pode se efetuar 
entre os pH de 6,6 e 7, 6, encontrando-se o ótimo a pH=7. Para valores abaixo de 
6,5, a acidez aumenta rapidamente e a fermentação para. 
Em relação à matéria a fermentar, há que levar em consideração a relação 
corbono/nitrogênio (C/N), que deve ter um valor compreendido entre 30 e 35. Acima 
deste valor, o processo é pouco eficaz, uma vez que as bactérias não têm 
possibilidade de utilizar todo o carbono disponível. Para um valor baixo, corre-se o 
perigo de aumentar a quantidade de amoníaco, que pode atingir os limites da 
toxidade. É de considerar também a presença de fósforo, já que a sua ausência, 
conduz à paragem da fermentação. 
Sendo que as bactérias apresentam baixa resistência a matérias tóxicas, 
deve ser evitada a presença de detergentes e outros produtos químicos, uma vez 
 31 
que uma pequenaconcentração destes produtos, para provocar a intoxicação e 
morte das bactérias. 
 
2.1.4 Sistemas de digestão 
 
 Dentro do processo de experimentação com vistas no aproveitamento dos 
compostos simples, vários foram os sistemas de digestão concebidos, no decorrer 
da história da humanidade e do próprio homem como ser inventivo e insatisfeito, 
sendo que de modo concomitante, verifica-se o surgimento de inúmeros 
equipamentos digestores, os quais visavam atender necessidades isoladas de 
grupos de indivíduos, atividades ou regiões específicas. Porém, distinguem-se dois 
grandes tipos de digestores: os contínuos e os descontínuos. 
São muitos os fatores que determinam à escolha de um sistema, no entanto, 
essencialmente devem ser observadas as características do substrato; as 
necessidades de depuração; a disponibilidade de mão-de-obra e as condições de 
ordem econômica. 
 
2.1.4.1 Sistema de digestão contínuo 
 
 O sistema contínuo se caracteriza pela introdução da matéria orgânica na 
cuba de fermentação, a uma determinada taxa de diluição (a qual depende do tipo 
de matéria orgânica a fermentar), ficando retida durante vários dias. 
Importante é correlacionar o tempo de retenção ao volume de gás a produzir 
e o grau de digestão que se pretende a temperatura de funcionamento. 
Depois de carregada a cuba e iniciada a fermentação, impõe-se a 
estabilização do sistema. 
Nessa fase é relevante à verificação sistêmica de todos os parâmetros como 
o pH, temperatura, qualidade do efluente, produção e qualidade do gás. 
A estabilização do sistema pode ser demorada e algumas correções podem 
ser exigidas. 
Neste tipo de fermentação, é absolutamente necessária à agitação da matéria 
orgânica incubada, a fim de evitar a formação de crostas na superfície, a 
decomposição de matéria no fundo, permitir a higienização na concentração das 
bactérias e manter uma temperatura uniforme no interior da cuba. 
 32 
A produção de biogás é uniforme no tempo e a quantidade produzida ocorre 
em função do tipo de matéria orgânica utilizada. 
 
2.1.4.2 Sistema de digestão descontínuo 
 
O sistema de digestão descontínuo se caracteriza por um funcionamento 
irregular. Assim, a cuba de fermentação é totalmente carregada periodicamente. 
Neste processo, o fator diluição não é considerado um problema, uma vez que a 
matéria orgânica é fermentada praticamente sem adição de água. 
Com altos níveis de fermentação aeróbica, fortemente exotérmica, inicia-se o 
processo de digestão descontínuo onde ocorre a degradação das moléculas pouco 
polimerizadas e que podem ser um fator de acidificação do meio. 
Em média a duração desta fermentação é de 2 a 8 dias, seguindo-se a 
fermentação anaeróbica durante um período de 30 a 40 dias, aproximadamente. 
Dentro deste processo de fermentação não cabem correções, sendo também 
a temperatura um fator pouco crítico, porém ao observar ocorrências não previstas é 
pertinente abortar o processo e reiniciá-lo. 
O processo de digestão descontínuo é tido como simples e geralmente 
apresenta um bom funcionamento com resultados satisfatórios, onde a produção de 
gás é irregular e o volume produzido é da ordem dos 60 m³ (Metros Cúbicos) por 
tonelada de matéria bruta. 
 
2.1.4.3 Indicações de uso dos resíduos nos processos de digestão 
 
Dos processos de digestão resultam dois tipos de afluentes o sólido e o 
líquido, os quais apresentam outras aplicabilidades. 
O biofertilizante é o afluente sólido dos biodigestores, resultante do processo 
de fermentação anaeróbica da matéria orgânica ao produzir biogás. Este contém 
muita fibra, sendo utilizado como adubação de fundação por ocasião de plantio e 
adubação periódica, por enterramento, em torno da copa da planta. Sua assimilação 
é lenta. 
Por sua vez, o biofertilizante líquido (biolíquido) é a parte aquosa do 
biofertilizante natural quando se efetua o peneiramento e a filtração, provocando-se 
a eliminação do conteúdo sólido. Sua utilização pode se dar por aspersão como 
 33 
adubo folhear, diretamente no solo, junto às raízes, ou ainda em sistemas de 
produção hidropônicos. 
O biofertilizante líquido apresenta uma assimilação rápida pelas plantas, 
sendo assim totalmente adequado nas culturas de ciclo curto. 
Como o adubo possui uma composição altamente complexa e variável; por 
ser um produto fermentado por bactérias, leveduras e bacilos, e a matéria orgânica 
vegetal servida de base alimentar; contém quase todos os macros e micros 
elementos necessários a nutrição vegetal. 
O biofertilizante age como um projetor natural das plantas cultivadas, contra 
doenças e pragas, uma vez que apresenta efeitos fito hormonal, fungistático, de 
repelências contra insetos, nematecida e acaricida. 
O maior benefício obtido por meio do uso do biofertilizante está relacionado 
ao baixo nível potencial de dano ao meio ambiente, contribuindo, portanto com a 
manutenção da biota e condições ideais de vida e saúde humana. 
 
2.1.5 Biogás 
 
2.1.5.1 Conceituação 
 
Atribui-se o nome de Biogás (também conhecido como gás dos pântanos) à 
mistura gasosa, combustível, resultante da fermentação anaeróbica da matéria 
orgânica (decomposição de matérias orgânicas, em meio anaeróbico, por bactérias 
denominadas metanogênicas). 
Também diz que, Biogás é um tipo de mistura gasosa de dióxido de carbono 
e metano produzido naturalmente em meio anaeróbico pela ação de bactérias em 
matérias orgânicas, que são fermentadas dentro de determinados limites de 
temperatura, teor de umidade e acidez. 
O biogás é um combustível gasoso com um conteúdo energético elevado 
semelhante ao gás natural, composto, principalmente, por hidrocarbonetos de 
cadeia curta e linear. Pode ser utilizado para geração de energia elétrica, térmica ou 
mecânica em uma propriedade rural. (www.biodieselbr.com, junho, 2009). 
 34 
2.1.5.2 Biogás - recurso natural ou bem econômico 
 
 A mistura gasosa com potencial combustível determinada como biogás, 
advém de processos de fermentação a partir de dejetos orgânicos, porém a 
determinação da proporção exata de gás obtida em cada matéria depende 
diretamente de vários parâmetros, sendo dentro destes os principais o tipo de 
digestor e o substrato a digerir. 
De qualquer modo, a mistura ou substrato tende essencialmente a ser 
constituída por metano (CH4), com valores médios na ordem de 55 a 65%, e por 
dióxido de carbono (CO2) com aproximadamente 35 a 45% de sua composição. 
Estando o seu poder calorífico diretamente relacionado com a quantidade de metano 
existente na mistura gasosa. 
Justamente deste entendimento sobre características específicas dos desejos 
que permitem aproveitamentos, bem como dos processos de fermentação 
anaeróbica que produzem metano, surgiu o interesse do homem em criar formas de 
aliar os dois conceitos, gerando modos de efetivar o tratamento destes depósitos e 
gerar um bem econômico, ou seja, a energia, mais propriamente o biogás. 
A princípio, o processamento dos resíduos era realizado a partir de processos 
simples, porém, destinavam-se ao tratamento de esgotos domésticos de pequenas 
comunidades, ou mesmo dos resíduos da indústria agro-alimentar ou agro-pecuária. 
Com o passar dos tempos, estes sistemas simplificados de tratamento 
evoluíram nos países desenvolvidos, no final do século passado, quando 
começaram a ser utilizados os chamados “digestores”, para efetuar a estabilização 
das lamas resultantes da sedimentação primária e do tratamento biológico aeróbico 
dos esgotos. 
A produção do biogás é naturalmente encontrada em pântanos, aterros e 
esgotos urbanos ou rurais, entre outros. Um fato curioso está ligado ao antigo 
costumede se enterrar o lixo em buracos nos quintais, bastante comum ainda hoje 
onde não se tem serviço de coleta de lixo. Após aterrado o material orgânico no 
meio anaeróbico formado, sob a ação das bactérias metanogênicas, passava a 
produzir gás metano, em alguns casos o volume retido alcançava altas pressões 
produzindo rompimento do solo e freqüentemente a combustão espontânea, 
desprendendo enormes chamas com duração de alguns minutos, tal fato algumas 
vezes era erroneamente associado, por desconhecimento das pessoas 
 35 
surpreendidas, a fenômenos sobrenaturais ou manifestações de seres místicos e 
folclóricos. 
Atualmente existem duas situações possíveis para o aproveitamento do 
biogás. Produção por meio da queima direta (aquecedores, esquentadores, fogões, 
caldeiras), ou à conversão de biogás em eletricidade. 
Nesta forma de produção ocorre a transformação de biogás em energia 
elétrica e térmica. Assim, os sistemas que produzem o biogás, podem tornar a 
exploração pecuária auto-suficiente em termos energéticos, por meio principalmente 
do aproveitamento dos desejos suínos, assim como contribuir para a resolução de 
problemas de poluição de fontes e mananciais, pelo derramamento desordenado de 
materiais orgânicos. 
Em vários países, o biogás é produzido em aterros sanitários e aplicado como 
fonte energética em diversos processos sendo até em casos específicos, 
comercializado para uso nas indústrias. 
Em São Paulo, o biogás chegou a ser utilizado, experimentalmente, em 
caminhões de coleta de lixo. 
Em algumas regiões já existem processos mais elaborados onde as usinas de 
açúcar e álcool estão conseguindo produzir biogás a partir do vinhoto, o produto 
obtido, depois de tratado e engarrafado, pode ser usado como combustível em 
várias aplicações nas próprias usinas e, além disso, a decomposição do vinhoto 
resulta em fertilizante de excelente qualidade, evitando-se assim, a poluição de rios 
e mananciais pelo lançamento direto do vinhoto, que é originalmente um resíduo 
tóxico. 
Portanto, diante de tantos fatos relevantes é pertinente afirmar que o biogás 
configura-se ao mesmo tempo em um aliado do meio ambiente uma vez que 
processa resíduos que primariamente seriam prejudiciais e agrega valor aos 
indivíduos, comunidades e principalmente propriedades rurais, por meio da 
diminuição de custos. 
 
2.1.5.3 Identificação como fonte energética 
 
O Biogás era simplesmente encarado como um subproduto até há pouco 
tempo, obtido a partir da decomposição anaeróbica (sem presença de oxigênio) de 
 36 
lixo urbano, resíduos animais e de lamas provenientes de estações de tratamento de 
efluentes domésticos. 
Porém, o acelerado desenvolvimento econômico das últimas décadas em 
confluência com a progressão acentuada dos preços dos combustíveis 
convencionais tem incentivado o surgimento e aprofundamento de pesquisas com 
vistas na produção de energia a partir de novas fontes alternativas e 
economicamente atrativas como a exemplo da produção de biogás a partir de 
biomassa suína. Saliente-se que as sucessivas tentativas de criar novas formas de 
produção energética têm como objetivo principal permitir que os recursos naturais 
esgotáveis, sejam inteligentemente geridos e preservados e também agregar valor 
às propriedades, gerando sustentabilidade. 
Relativamente ao grande volume de resíduos provenientes das explorações 
agrícolas e pecuárias, assim como aqueles produzidos por matadouros, destilarias, 
fábricas de lacticínios, esgotos domésticos e estações de tratamento de lixos 
urbanos (a partir dos quais é possível obter Biogás), estes apresentam uma carga 
poluente elevada de tal modo que impõe a criação de soluções que permitam 
diminuir os danos provocados por essa poluição, gastando o mínimo de energia 
possível em todo o processo. Assim, o tratamento desses efluentes pode se 
processar por intermédio da fermentação anaeróbica (metânica) que, além da 
capacidade de despoluir, permite valorizar um produto energético (Biogás) e ainda 
obter um fertilizante, cuja disponibilidade contribui para uma rápida amortização dos 
custos da tecnologia instalada. Obtido a partir de um processo que degrada a 
matéria orgânica, possibilitando a produção de energia térmica e elétrica, o Biogás 
vem, de modo inexorável, proporcionar novas aplicações para resíduos das 
explorações agro-pecuárias da atividade industrial e esgotos. 
 
2.1.5.4 Características físico/ químicas e equivalências 
 
2.1.5.4.1 A composição média da mistura gasosa 
 
O Biogás é um gás combustível, no qual ocorre a presença de metano, com 
proporção aproximada de 60%, seu poder calorífico inferior (P.C.I) é de cerca de 
5500 Kcal/m3. 
 37 
A título de comparação, o quadro que se segue apresenta os P.C.I. s para os 
outros gases correntes: 
 
Tabela 5 – Composição média da mistura gasosa de gases 
Gases Composição 
(%) 
Metano (CH4) 50 a 75 
Dióxido de carbono (CO2) 25 a 40 
Hidrogênio (H2) 1 a 3 
Nitrogênio (N2) 0.5 a 2,5 
Oxigênio (O2) 0.1 a 1 
Sulfeto de Hidrogênio (H2S) 0.1 a 0,5 
Amoníaco (NH3) 0.1 a 0,5 
Monóxido de Carbono (CO) 0 a 0,1 
Água (H2O) Variável 
Fonte: www.itacreto.com.br 
 
2.1.5.4.2 Equivalências energéticas 
 
 O biogás é uma fonte energética limpa e totalmente apropriado ao uso em 
propriedades rurais, uma vez que pode ser processado à partir da biomassa 
proveniente da atividade suinícola. A seguir, apresenta-se um rol comparativo entre 
a potencialidade energética do biogás em relação de várias outras fontes. 
 
Tabela 7 - Equivalências energéticas 
Biogás Demais Combustíveis 
1 m³ de Biogás = 6000 Kcal 1,7 m³ de Metano 
1 m³ de Biogás = 6000 Kcal 1,5 m³ de Gás de Cidade 
1 m³ de Biogás = 6000 Kcal 0,8 L de Gasolina 
1 m³ de Biogás = 6000 Kcal 1,3 L de Álcool 
1 m³ de Biogás = 6000 Kcal 2 Kg de Carboneto de Cálcio 
1 m³ de Biogás = 6000 Kcal 0,7 L de Gasóleo 
1 m³ de Biogás = 6000 Kcal 7 Kw h de Eletricidade 
 38 
1 m³ de Biogás = 6000 Kcal 2,7 Kg de Madeira 
1 m³ de Biogás = 6000 Kcal 1,4 Kg de Carvão de Madeira 
1 m³ de Biogás = 6000 Kcal 0,2 m3 de Butano 
1 m³ de Biogás = 6000 Kcal 0,3 m3 de Propano 
Fonte: www.itacreto.com.br 
 
2.1.5.4.3 Produção diária de dejetos nas diferentes fases de produção 
 
Ao estudar a composição química de diferentes dejetos de suínos, Oliveira 
(1994) mostrou que a quantidade de nutrientes excretados pelos animais é bastante 
elevada, necessitando que sejam estudados os procedimentos que possam reduzir 
estas perdas. 
 
Tabela 8 - Produção de dejetos suínos em diferentes fases 
Fases De Produção Esterco 
kg/Dia 
Esterco/Urina 
kg/Dia 
Dejetos/Líq. 
Litros/dia 
Prod. Dejetos 
Líq. m3/animal/m 
Leitão até 25 kg 0,35 0,95 1,40 0,05 
Porca 3,6 11 16 0,48 
Porca Lactante 6,4 18 27 0,81 
Macho 3 6 9 0,28 
Suíno a 25/100 kg 2,3 4,9 7 0,25 
Média 2,25 5,8 8,6 0,27 
Fonte: Adaptação de OLIVEIRA, Paulo A. V., 1994 
 
 
2.2 BIODIGESTOR 
 
2.2.1 Conceituação 
 
 O estudo de várias fontes permite determinar quais fatores são primordiais na 
conceituação do equipamento biodigestor, conforme segue. 
Configura-se como Biodigestor, o equipamento em cujo interior se propiciam 
condições controladas de temperatura, umidade, homogeneidade e aeração durante 
 39 
a produção de composto. Nele ocorre a produção de gás metano, que pode ser 
usado como combustível. (www.fepam.rs.gov.br, junho, 2009). 
Nesta fermentação anaeróbica de matéria orgânica, produzindo 
biofertilizantes e gás metano (biogás). (www.moodle.virtual.ufpb.br, junho, 2009) 
Biodigestor é um tanque protegido do contato com o ar atmosférico, onde amatéria orgânica contida nos efluentes é metabolizada por bactérias anaeróbias 
(que se desenvolvem em ambiente sem oxigênio). Neste processo, os subprodutos 
obtidos são o gás (Biogás), uma parte sólida que decanta no fundo do tanque 
(Biofertilizante), e uma parte líquida que corresponde ao efluente mineralizado 
(tratado). (www.ambientebrasil.com.br) 
 
2.2.2 Surgimento e evolução do equipamento de biodigestão 
 
Tudo leva a crer que o “gás dos pântanos” foi considerado por Shirley em 
1667. No entanto, foi só um século mais tarde que se volta a reconhecer a presença 
de metano no gás dos pântanos. 
Já no século XIX, Ulysses Gayon, aluno de Louis Pasteur, realizou a 
fermentação anaeróbica de uma mistura de estrume e água, a 35°G, conseguindo 
obter 100 litros de gás por m³ de matéria. 
Em 1884, Louis Pasteur, ao apresentar à Academia das Ciências os trabalhos 
do seu aluno, considerou que esta fermentação podia constituir uma fonte de 
aquecimento e iluminação. 
Porém, por volta do ano de 1806, na Inglaterra, Humphrey Davy identificou 
um gás rico em carbono e dióxido de carbono, resultante da decomposição de 
dejetos animais em lugares úmidos. 
Nogueira (1986) ressalta que apenas em 1857, em Bombaim, na Índia, foi 
construída a primeira instalação operacional destinada a produzir gás combustível, 
para um hospital de hansenianos. 
O mesmo autor ressalta que nesta mesma época, pesquisadores como Fisher 
e Schrader, na Alemanha e Grayon, na França, entre outros, estabeleceram as 
bases teóricas e experimentais da biodigestão anaeróbia. Posteriormente, em 1890, 
Donald Cameron projetou uma fossa séptica para a cidade de Exeter, Inglaterra, 
sendo que o biogás produzido foi utilizado para iluminação pública de algumas ruas 
da cidade de Exeter, na Inglaterra, a que se seguiram outras experiências motivadas 
 40 
principalmente pelo entusiasmo inicial que este processo atingiu, mas apesar disso, 
este combustível não conseguiu vingar como substituto dos tradicionais. 
Somente com o inicio da 2ª Guerra Mundial, a biodigestão começou a ser 
fortemente difundida entre os países europeus, usando-se o biogás em substituição 
aos derivados de petróleo, por meio da queima direta e o uso em veículos. Porém, 
terminado o conflito, caiu substancialmente o uso desta tecnologia, com exceção da 
Índia, China e África do Sul, regiões onde seu desenvolvimento permaneceu, mas 
mais restrito a propriedades de pequeno porte. (GASPAR, 2003). 
Inegavelmente, a pesquisa e o desenvolvimento de biodigestores evoluíram 
muito na Índia, onde, em 1939, o Instituto Indiano de Pesquisa Agrícola desenvolveu 
a primeira usina de gás de esterco, em Kanpur. Para Nogueira (1986), o sucesso 
obtido animou os indianos a continuarem as pesquisas, formando o Gobar Gás 
Institute (1950) cujas pesquisas resultaram em grande difusão da metodologia de 
biodigestores como modo de tratar os dejetos animais, obter biogás e ainda 
conservar o efeito fertilizante do produto final. Foi esse trabalho pioneiro, realizado 
na região de Ajitmal (Norte da Índia), que permitiu a construção de quase meio 
milhão de unidades de biodigestão no interior daquele país. 
A utilização do biogás, também conhecido como gobar gás ou gás de esterco, 
como fonte de energia motivou a China a adotar a tecnologia a partir de 1958, onde, 
até 1972, já haviam sido instalados aproximadamente 7,2 milhões de biodigestores 
na região do Rio Amarelo (GASPAR, 2003). 
Para os chineses, a implantação de biodigestores se transformou em questão 
vital, tanto pela posição geográfica, como pelo excesso populacional, uma vez que a 
produção do biogás garantia uma alternativa sustentável de energia, a qual, em caso 
de ataque às centrais energéticas, possibilitaria a continuidade pelo menos de parte 
das atividades econômicas, 
Durante as décadas de 70 e 80, a maior parte das aplicações do processo de 
biodigestão anaeróbia no meio rural foi direcionada para os dejetos animais, sendo 
que os níveis de biogás produzidos foram consideráveis, porém muitas dessas 
instalações não operaram por muito tempo devido ao custo excessivo e às 
dificuldades operacionais (ROSS et al. 1996). 
As dificuldades citadas por este autor serão as mesmas que ocorreram no 
Brasil, como demonstrado por estudos da Emater e da Embrapa Suínos e Aves. 
 41 
Especificamente, uma delas, dificuldade de operação, e a que, novamente, tem se 
mostrado como um limitante ao correto manejo dos biodigestores na atualidade. 
 
2.2.3 Vantagens da instalação do biodigestor 
 
 Sabendo-se que os biodigestores são equipamentos apropriados ao 
recebimento dos dejetos que são formados pela urina e fezes, restos de 
alimentação. Podemos ressaltar as inúmeras vantagens de sua instalação junto às 
propriedades rurais. 
 Dentre os principais benefícios de instalação do equipamento adequado de 
biodigestão de dejetos suínos temos: 
� Baixo custo de implantação e operacional; 
� Adequada eficiência na remoção das diversas categorias de poluentes 
(Matéria orgânica biodegradável, sólidos suspensos, nutrientes e 
patogênicos.) 
� Não há consumo de energia elétrica, uma vez que dispensa o uso de 
bombas, baixa demanda de área, reduzindo os custos de implantação. 
� Produção de metano, gás de elevado teor calorífico. 
� Favorece a preservação das colônias de bactérias, dando sustentabilidade ao 
sistema e possibilita a recuperação de subprodutos úteis, visando sua 
aplicação com fertirrigação de culturas agrícolas. 
Para Oliver (2008), as exigências são mínimas em relação as vantagens de 
instalação do biodigestor de dejetos suínos nas propriedades rurais, conforme segue 
o esquema da Figura nº02 – Exigências e vantagens da biodigestão. 
B I O D I G E S T O R 
E X I G Ê N C I A S 
 
R E S ID U O S 
A G R O P E C U Á R IO S 
 
M A N E J O 
A D E Q U A D O 
 
IN V E S T IM E N T O 
IN IC IA L 
 
O P E R A Ç Ã O E 
M A N U T E N Ç Ã O 
 
B IO G Á S – E L E T R IC . 
E C A L O R 
 
B IO F E R T IL IZ A N T E 
 
R E D U Ç Ã O D E 
C U S T O S 
 
R E D U Ç Ã O D E 
P O L U IÇ Ã O 
B E N E F Í C I O S 
 
Figura 2. – Exigências e vantagens da biodigestão. 
Fonte: Adaptado de Oliver (2008) 
 42 
Para Cunha (2006), o produtor rural pode reduzir custos, ao economizar gás 
e/ou energia elétrica. Desse modo, o uso do biogás pode reduzir a demanda por gás 
de cozinha ou por energia elétrica e evitar a poluição dos rios. Claro que o efeito 
isolado, sob o ponto de vista energético, e de aquecimento global é pequeno, mas, 
se um percentual grande de propriedades passarem a adotar este esquema, ele 
pode representar algo mais significativo. E, nesta guerra contra o aquecimento e o 
uso desvairado de recursos naturais, qualquer ajuda é bem-vinda. 
 
2.2.4 Dimensionamento do equipamento de biodigestão 
 
Para que seja definido o dimensionamento adequado do equipamento de 
biodigestão é necessário observar que existem vários modelos de biodigestores. 
Os mais simples possuem um único estágio: alimentação contínua e sem 
agitação. O tempo de retenção dos dejetos depende da capacidade das bactérias 
em degradar a matéria orgânica. 
Um método prático de estimar o tamanho do biodigestor será calculado pelo 
produto da carga diária e do tempo de retenção, conforme a fórmula: 
 
 
VB = VC X TRH 
 
 
 
� VB = Volume do biodigestor (m³); 
� VC = Volume da carga diária (dejetos+água) (m³/dia); 
� TRH = Tempo de retenção hidráulica (dias). 
 
Para calcular o volume da carga diária, é necessário conhecer a média da 
massa de dejetos produzida e somar a quantidade de água, observando a relação 
esterco/água, de acordo com os dadosdescritos na tabela nº. 08 – Produção de 
dejetos. 
 Portanto, tendo em vista a realidade da propriedade estudada e a estrutura de 
seu plantel, é possível estimar por meio da fórmula a seguir, qual será a quantidade 
de dejetos produzidas por dia. 
 43 
 
 
VT (m3/dia) = N x volume de dejetos/ dia 
 
 
Onde: 
VT – Volume total de dejetos por dia (m³/dia). 
N – Número total de animais por fase. 
V – Volume de dejetos produzidos por animal (m³/dia). 
 
 Podemos encontrar o volume total de dejetos da propriedade, multiplicando o 
número total de animais pelo volume de dejetos de cada animal por dia. 
 
2.2.5 Determinação, adequação e funcionamento do equipamento 
 
 Um dos sistemas mais conhecidos de obtenção do biogás é o biodigestor 
para aplicação rural, existindo grande número de unidades instaladas, 
principalmente nos países originários dos modelos mais difundidos, como a Índia 
(com aproximadamente 300 mil) e China (com mais de 8 milhões). 
Recentemente, vários outros têm realizado programas de uso de 
biodigestores. Por apresentarem processos de construção relativamente simples e 
operarem a partir da mistura de água, esterco animal e ou fibras vegetais como 
capim e cascas, os biodigestores tem sido o foco de vários programas de 
disseminação da cultura de fontes de energia renováveis em diversos países do 
continente europeu. 
Os biodigestores têm como principal função garantir um meio anaeróbico 
favorável a biodigestão, permitir a alimentação sistemática da matéria orgânica e a 
coleta e armazenamento do gás produzido. Os resíduos líquidos e sólidos 
resultantes do processo formam um biofertilizante de excelente qualidade e larga 
aplicabilidade na agricultura. O biogás pode ser usado em fogões, motores, 
lâmpadas e geladeiras a gás, podendo ser considerado uma das fontes energéticas 
mais econômicas e de fácil aquisição pelas pequenas propriedades rurais. Os 
efluentes obtidos são normalmente tratados em sistemas de lagunagem, sendo 
depois utilizados em rega de terrenos agrícolas ou lançados em linhas de água. Nas 
 44 
restantes instalações, onde este tratamento não existe, o efluente é, em regra, 
utilizado diretamente na agricultura, ou lançado em linhas de água (Biofertilizante). 
Numa análise global, o biogás é um gás incolor, geralmente inodoro (se não 
contiver demasiadas impurezas) e insolúvel em água. 
A escolha do modelo de biodigestor deve ser a análise da qualidade de 
biomassa que estará disponível para utilização. Só assim será possível calcular, 
com precisão, a capacidade real de produção de biogás após ser instalado o 
biodigestor. O nível de consumo diário de biogás para a atividade a que está 
destinado se constitui noutra variável muito importante a se levar em conta, quando 
da definição acerca das dimensões do equipamento. 
As observações feitas por técnicos, criadores de animais e Ministério da 
Agricultura, levaram à conclusão de que um animal qualquer produz, em média, em 
torno de 19 gramas de dejetos por cada quilo de peso do animal, durante um 
período de 24 horas. Com base nestes dados, torna-se mais fácil calcular a 
quantidade (média) de estrume produzida pelo animal diariamente. É só multiplicar o 
peso do animal vivo por 0,019. 
Biodigestores são estruturas hermeticamente fechadas nas quais podem ser 
acumuladas grandes quantidades de dejetos orgânicos que, por digestão 
anaeróbica, produzem biogás. 
O metano é o principal componente energético do biogás. Após ser purificado, 
esse gás pode ser utilizado para cocção; aquecimento; resfriamento e para sistemas 
de geração de energia elétrica. 
Ressalte-se, no entanto, que os biodigestores fazem parte de um processo de 
tratamento dos dejetos, não devendo ser vistos como uma solução definitiva, pois 
eles apresentam limitações quanto à eficiência de remoção de matéria orgânica e de 
nutrientes. 
O processo de geração do metano em biodigestores pode ocorrer em três 
níveis de temperatura. Com temperatura entre 45 e 60º C, o processo é considerado 
termofílico; de 20 a 45º C é mesofílico e a digestão anaeróbia de matéria orgânica 
temperaturas menores que 20º C é chamada de digestão psicrofílica. A maioria dos 
biodigestores anaeróbios tem sido projetada na faixa mesófila. Destaque-se que 
mudanças bruscas de temperatura podem afetar o desempenho da digestão 
adversamente Parkin & Owen (1986). Segundo Massé (2003), o desempenho do 
biodigestor anaeróbio diminui significativamente quando a temperatura operacional 
 45 
cai de 20°C para 10°C. Em fazendas do sul do país, os biodigestores podem estar 
sujeitos a flutuações de temperatura. 
 Assim sendo, recomenda-se o aquecimento do substrato em digestão para 
aumentar a eficiência do biodigestor. Ao se utilizar sistemas de aquecimento, deve-
se fazer uma análise de viabilidade econômica que deve considerar a quantidade de 
energia necessária e o volume adicional de gás produzido. A idéia de que os 
biodigestores com grandes volumes de biomassa produzem altas quantidades de 
biogás nem sempre é verdadeira. O correto dimensionamento do biodigestor deve 
levar em consideração o tempo de residência hidráulica, a temperatura da biomassa 
e a carga de sólidos voláteis Oliveira (2005) 
 Registre-se que biodigestores com grandes gasômetros podem representar 
um risco à segurança dos produtores, em razão da ação mecânica dos ventos. Essa 
ação pode provocar vazamentos de gás e ocorrência de combustão fora de controle. 
Muitas vezes, os biodigestores adotados entre os produtores de suínos não passam 
de “simples esterqueiras cobertas”, que nem sempre são adequadamente 
projetadas. Além disso, os dejetos tendem a ser extremamente liquefeitos, com 
baixa concentração de sólidos voláteis. Isso geralmente ocorre por excesso de água 
em bebedores, pela entrada de água de chuva e pela lavagem inadequada das 
baias (OLIVEIRA, 2005). Registre-se, por fim, que ao passar pelo biodigestor, o 
efluente perde carbono na forma de CH4 e CO2. A diminuição na relação entre 
carbono e nitrogênio da matéria orgânica melhora as condições do material para fins 
agrícolas em função do aumento da solubilidade de alguns nutrientes. 
 Contudo, os custos de transporte, a topografia ondulada, o tamanho das 
propriedades e a ausência de mecanização podem ser obstáculos à otimização do 
uso de dejetos animais como biofertilizantes. 
 
2.2.6 Processamento de dejetos suínos como garantia de preservação 
ambiental e possíveis implicações 
 
Os problemas ambientais decorrentes da atividade suinícola se configuram 
como uma das atuais preocupações de ambientalistas e de órgãos de gestão, uma 
vez que os resíduos orgânicos resultantes da atividade são nocivos ao meio 
ambiente. 
 46 
Justamente por suas conseqüências negativas estes resíduos orgânicos 
devem ser devidamente tratados antes de serem alocados na natureza, com vistas 
neste fato várias ações, projetos, tecnologias, políticas foram desenvolvidas e estão 
sendo propostas pelos diversos segmentos ligados a gestão em nível global. 
Certamente, não existem respostas prontas ou métodos ideais, sendo que 
para cada cenário rural, deve-se adaptar um método de processamento que gere 
benefícios econômicos, sociais e ambientais, diminuindo assim o impacto da 
atividade. 
O conjunto de soluções disponíveis hoje, principalmente os diversos tipos de 
biodigestores, contribuíram significativamente para a melhoria da qualidade 
ambiental das regiões suinícolas, bem como da convivência desta produção com o 
ambiente. 
Porém, desafios ainda existem e se tornarão maiores se considerarmos a 
potencial expansão desta atividade no Brasil, baseado em estudos de várias