Biodigestão Anaeróbica: Produção de Biogás e Biofertilizantes

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Biodigestão 
 Anaeróbica 
Equipe: Ana Lívia Muniz,Gustavo Venâncio Sales de Souza,Samara de Oliveira Vasconcelos e Sofia Silva Guimarães
Série:3ºano do ensino médio
Professor:João Victor Rocha de Freitas 
Colégio Fepi
Decomposição de material orgânico Biogás Gás carbônico e metano libera energia térmica pode gerar outros tipos de energia;
Nos biodigestores, a biodigestão anaeróbia ocorre nos chamados fermentadores;
Os fermentadores aumentam a eficiência da produção do biogás e biofertilizantes.
Apresentação do tratamento da Biodigestão anaeróbica
Qual lugar pode ser usado e quais os principais resíduos tratados por esse método?
Propriedades rurais
Nas áreas agrícolas essa técnica já é mais comum, os resíduos da agricultura como caules e folhas e dejetos animais são gerados em grande quantidade. Dependendo da quantidade de biomassa a biodigestão pode até gerar energia excedente, ou seja, além de utilizar a energia produzida no próprio local há a possibilidade de venda do remanescente.
Qual lugar pode ser usado e quais os principais resíduos tratados por esse método?
 Setores da indústria
Toda a indústria gera resíduos e consome energia, indústrias de segmentos que utilizam matéria orgânica como os frigoríficos, de bebidas alcoólicas, de papel, entre outras tem a vantagem de instalação de biodigestores para a produção de energia para o processo.
Qual lugar pode ser usado e quais os principais resíduos tratados por esse método?
 Residências
Existem modelos de biodigestores residenciais compactos para serem instalados em casa e alimentados com os resíduos da sua cozinha (como restos de alimentos), o biogás pode ser utilizado no fogão da cozinha, a produção equivale a um botijão de gás por mês.
Características principais
É composto por um recipiente que abriga e permite a digestão da matéria, cujo interior é protegido do contato com o ar atmosférico para que a biomassa seja metabolizada por bactérias anaeróbias;
Há a produção de biogás, uma mistura gasosa composta por dióxido de carbono e metano; fonte de energia renovável que pode ser usada para a geração de energia elétrica e de energia térmica;
Os materiais orgânicos utilizados são resíduos de produção vegetal, de produção animal, de atividades humanas e resíduos industriais.
Características principais
Podem ser usados para o tratamento de dejetos oriundos da agropecuária, de esgotos residenciais e de dejetos industriais, principalmente em indústrias de alimentos;
Ocorre em ecossistemas naturais. Com o intuito de reproduzir esses fenômenos de forma compacta foram criados os ecossistemas artificiais, conhecidos como reatores anaeróbios.
Características principais
PRINCIPAIS FATORES DETERMINANTES PARA O FUNCIONAMENTO DE UM BIODIGESTOR
Os microorganismos responsáveis pela digestão anaeróbia da matéria orgânica apresentam um elevado grau de especialização metabólica. A eficiência do processo anaeróbio depende das interações entre as espécies bacterianas.
Temperatura:
O metano é formado na natureza em uma ampla faixa de temperaturas. Sendo que as bactérias anaeróbias mesófilas e termófilas apresentam temperaturas ótimas variando entre 28°C e 42°C e 55°C e entre 72°C, respectivamente. Por isso, a temperatura interna do biodigestor é fator decisivo para a produção mensal de biogás e biofertilizante, devendo ser mantido constante, em torno dos 35ºC.
 PH e substâncias inibidoras
A faixa ótima de pH para a digestão anaeróbia é de 6,8 -7,5. Condições ácidas, devido a altas concentrações de ácidos voláteis, inibem a formação de gás metano e podem cessar o processo de biodigestão.
A biodigestão anaeróbia acontece em 4 etapas: 
Etapas do tratamento
A Hidrólise; 
A Acidogênese;
A Acetogênese;
A Metanogênese.
Hidrólise: Os polímeros são quebrados por enzimas que liberam um grupo específico de bactérias que dão origem aos monômeros. 
Importância: Somente com a quebra dos polímeros maiores é que começa o processo de biodigestão.
Acidogênese: As substância resultantes da hidrólise são transformadas por bactérias fermentativas em ácido propanóico, ácido butanóico, ácido láctico e alcoóis assim como hidrogênio e gás carbônico.
Acetogênese: o material resultante da acidogênese são transformados em ácido etanóico, hidrogênio e gás carbônico por bactérias acetogênicas.
Importância: É uma das fases mais delicadas do processo, pois é necessário manter um equilíbrio de hidrogênio consumido pelas bactérias responsáveis.
Metanogênese: Na primeira reação, ocorre a geração de metano e gás carbônico derivados do ácido acético. Na segunda o Hidrogênio e o gás carbônico dão origem ao metano e a água.
Baixo consumo de energia (não há necessidade para aeração);
Promove a reciclagem da matéria orgânica e nutrientes.
 As principais vantagens do método 
Baixa produção de iodo/sólidos;
Iodo (resíduo) produzido é bem estabilizado;
O Iodo anaeróbio (biomassa) pode ser preservado por longos períodos de tempo,mesmo sem alimentação do reator.
 As principais vantagens do método 
Baixa demanda de área;
Baixo consumo de nutrientes;
Produz metano ( CH₄),que pode ser uma fonte de energia;
Suporta elevadas cargas orgânicas. 
 As principais vantagens do método 
Baixo risco de poluição ambiental;
Tecnología que apresenta elevado potencial para países de clima quente e tropical.
 As principais vantagens do método 
Dependendo do resíduo a ser tratado,ou se o sistema for mau operado,pode gerar maus odores (formação de H₂S e outros);
Partida lenta na ausência de Iodo de inóculo adaptado(biodigestão anaeróbica).
 As principais desvantagens do método 
A bioquímica e a microbiologia da digestão anaeróbia são complexas;
Tempo de reação ou detenção relativamente elevados;
Fatores ambientais podem afetar o processo.
 
 As principais desvantagens do método 
Processo sensível a alguns compostos químicos;
Baixa remoção de patogênicos;
Necessidade de compostagem para completa estabilização da matéria orgânica digerida e/ou remoção de patogênicos. 
 
 As principais desvantagens do método 
O biogás e o gás natural têm o mesmo processo de formação, por meio da decomposição anaeróbia da matéria orgânica.
 A diferença entre eles é que o gás natural não é formado pela circulação do material orgânico presente na superfície terrestre. 
Na queima do gás natural , o carbono retorna para seu ciclo na atmosfera e, quando o material orgânico é convertido em biogás, não há liberação adicional de dióxido de carbono, e sim, o aproveitamento do potencial de energia que está armazenado na matéria orgânica.
Biogás X Gás Natural
Curiosidades
Biodigestor - YouTube
http://neper.shs.eesc.usp.br/wp-content/uploads/2017/10/Apresenta%C3%A7%C3%A3o-Digest%C3%A3o-Anaer%C3%B3bia-Ronan-C-Contrera.pdf
https://www.tecnipar.com.br/2019/02/07/saiba-como-biodigestor-tecnipar-extrai-lodo/
https://www.ecycle.com.br/biodigestao/
http://www.palotina.ufpr.br/portal/bioenergia/wp-content/uploads/sites/5/2019/05/Biogas.pdf
Biodigestores - tipos, funcionamento, vantagens - InfoEscola
BIODIGESTOR ANAERÓBIO - Portal Do Biogás (portaldobiogas.com)
Edicao_06_Maria_Luiza_Borges_souza.pdf (oswaldocruz.br)
Biodigestor- YouTube
Bibliografia