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Geração e utilização de biogás em sistemas de produção
de suínos e aves em substituição a fontes convencionais
de energia
Bento Gonçalves, 28 de abril de 2010
Airton Kunz
Embrapa Suínos e Aves

Distribuição da pecuária no território brasileiro
Frango
de corte
Poedeiras
Suínos Gado de leite

Indiano
Caixa de
entrada
Gasômetro
Parede
divisória
Saída do biogás
Caixa de
saída
Tipos de biodigestores
Canadense
Caixa
de
entrada
Tubo de
PVC
Chinês
Tampa de inspeção
Biogás
Biogás
Caixa de saída

Biodigestores modelo Canadense

O que é biodigestão anaeróbia?
“Processo de degradação mediado por microrganismos na
ausência de oxigênio transformando compostos orgânicos complexos
em substâncias simples como metano e dióxido de carbono”.

Fig. 1.: Etapas da degradação
anaeróbia

•Temperatura
FATORES QUE INTERFEREM NA
DE BIODIGESTÃO ANAERÓBIA
•Homogeneização do Substrato
•Carga Orgânica Volumétrica
•Inóculo
•Manejo
•Agentes inibidores

Temperatura:

pH: ótimo - 6,6 - 7,4
aceitável - 6,0 - 8,0
Alcalinidade: Auxilia no controle do pH (tampão)
Ácidos Graxos Voláteis: Quando acumulados consomem
alcalinidade e interferem o pH. Ex. Soro de leite

Condições de alimentação
- Evitar cargas de choque!
- Não maneje o biodigestor como esterqueira!

Problemas com assoreamento!!!

Fonte: Embrapa
Remoção de sólidos grosseiros
Fonte: Embrapa/Master

Fonte: Embrapa/Master
Caixa de areia
Fonte: Embrapa/Master

Relação do teor de sólidos observados na seqüencia das etapas do sistema
de tratamento com biodigestores.
ST SF SV
Local
(g/L) (g/L) (%) (g/L) (%)
MVII E. Biodig 16.4 5.5 33.5 10.9 66.5
MVII S. Biodig 34.5 10.7 31.0 23.8 69.0
MVII Caixa de Areia 911.7 814.7 89.4 97.0 10.6
Fonte: Embrapa/Master
O que aparece nas peneiras!!

Agitação da biomassa
(a)
(c) (d)
•Promover o contato dos microrganismos com o substrato
Cuidado: Agitação muito vigorosa provoca arraste
de biomassa e perda de eficiência!
(b)

Carga orgânica volumétrica (COV)
X
Tempo de Retenção Hidráulica (TRH)
TRH = V/Q
COV = C x Q/V
onde:
TRH = d
COV = Kg SV . m -3 . d -1
C = Kg . m -3
Q = m 3 . d -1
V = m 3
Literatura:
COV = 1 - 3 Kg SV . m -3 . d -1 (35 0 C)
COV = 0,1 - 0,2 Kg SV . m -3 . d -1 (10 - 23 0 C )

Discussão dos resultados

Gasômetro
Queimador
Entrada do Efluente
Saída do
Efluente
Figura 1: Reator UASB, que integra a estação de
tratamento de
dejetos suínos da Embrapa suínos e aves;

Purificação de biogás
Medidor de vazão furado
Compressor furado

“Kit portátil para Análise da
Concentração de Gases em Biogás”
Fotos da Tecnologia, Kit Completo:

“Kit portátil para Análise da
Concentração de Gases em Biogás”
Fotos da Tecnologia, Kit Completo:
Fonte: www.alfakit.com.br

Amostragem

Deposição de enxofre no biodigestor

Filtro de limalha de ferro

Atenção com o efluente do biodigestor (biofertilizante)
Médias (g . L -1 ) das determinações de carga orgânica e nutrientes para a
alimentação e o efluente do biodigestor no intervalo de março de 2004 a
abril de 2005
Parâmetro
DQO
DBO 5
NH 3
NTK
P Total
Sólidos Voláteis
Afluente
65,09 ± 14,56
34,30 ± 8,11
2,52 ± 0,75
4,53 ± 1,07
1,60 ± 0,41
39,22 ± 17,54
Efluente
8,27 ± 1,58
3,00 ± 1,34
2,36 ± 0,63
3,14 ± 0,50
0,22 ± 0,02
8,29 ± 4,57
% de Redução
87,30
91,25
6,34
30,68
86,25
78,86

Biofertilizante de suíno
N = 45 %
P 2 O 5 = 35 %
K 2 O = 20 %

Ciclo do Nitrogênio

Biodigestor de Fluxo Ascendente (UASB ou
RALF)
RALF) Fonte: Lucas, 2006

Discussão dos resultados

Usina de geração
de energia elétrica
usando biomassa

Geração de energia
elétrica
Esmagamento de soja e
Produção de biodiesel
Fábrica de ração

Regulamentação!!!!
Publicação pela ANEEL em dezembro de 2009, da
instrução normativa 390/09 regulamentando a geração
distribuída de energia elétrica com biogás e saneamento
ambiental. Isto permitirá a comercialização de energia
elétrica gerada por biodigestores.

Novos projetos

Projeto cooperativo

Automação, controle e purificação de biogás

Para maiores informações....

Livros

• Create a Brazilian Scientific network on this
issue.
• Share and discuss the advances in knowledge.
• Provide technical subsidies for decisions and
establishment of environmental policy for
residues of agriculture and livestock
production.
www.sbera.org.br

www.sbera.org.br/sigera2011

Obrigado pela atenção!
Maiores informações: www.cnpsa.embrapa.br
airton@cnpsa.embrapa.br