MANUAL DE
BIODIGESTÃO
ÍNDICE
1- INTRODUÇÃO....................................................................................................................3
2- HISTÓRICO DO BIODIGESTOR ..........................................................................................4
3- MANEJO DO SOLO - USO DE BIOFERTILIZANTE ..............................................................6
4- ENERGIA RENOVÁVEL- O BIOGÁS ...................................................................................9
5 - SAÚDE ANIMAL ..............................................................................................................13
6- FUNCIONAMENTO DO BIODIGESTOR ............................................................................14
1- Introdução
A busca pelo aumento de produtividade agropecuária leva à análise dos diversos elementos da
cadeia de criação para identificar pontos com potencial de melhoria. Tradicionalmente, o esterco
animal tem dado pouco ou nenhum retorno para o produtor. Aliás, nos casos de criação concentrada,
esse resíduo é um problema grave, freqüentemente atuando como vetor de doenças e contaminando
a água e o solo. Entretanto, com o tratamento adequado, o esterco animal pode trazer importantes
benefícios para o produtor.
A tecnologia de digestão anaeróbia, ou biodigestão, permite o aproveitamento integral do esterco
animal. Com manejo e instalações adequadas, é possível integrar a biodigestão no processo
produtivo da criação animal, proporcionando ao produtor três importantes benefícios:
1.Produção de biofertilizante;
2.Produção de biogás;
3.Melhoria da saúde animal.
O QUE É O BIODIGESTOR
No biodigestor, o esterco de animais e restos de vegetais são transformados em biofertilizante,
valioso adubo orgânico, e em gás metano que pode substituir as fontes de energia necessárias na
roça. O biodigestor é o local onde ocorre a fermentação da biomassa; isto pode ser um tanque, uma
caixa, ou uma vala revestida e coberta por um material impermeável. O importante é que, com
exceção dos tubos de entrada e saída, o biodigestor é totalmente vedado, criando um ambiente
anaeróbio (sem a presença de oxigênio) onde os microorganismos degradam o material orgânico,
transformando-o em biogás e biofertilizante. A transformação da matéria orgânica em gás é possível
pela sua fermentação anaeróbia (sem a presença do ar)
Este processo pode ser dividido em três estágios com três distintos grupos de microrganismos. O
primeiro estágio envolve bactérias fermentativas, compreendendo microrganismos anaeróbios e
facultativos. Neste estágio, materiais orgânicos complexos (carboidratos, proteínas e lipídios) são
hidrolizados e fermentados em ácidos graxos, álcool, dióxido de carbono, hidrogênio, amônia e
sulfetos. As bactérias acetogênicas participam do segundo estágio, consumindo os produtos
primários e produzindo hidrogênio, dióxido de carbono e ácido acético. Dois grupos distintos de
bactérias metanogênicas participam do terceiro estágio, o primeiro grupo reduz o dióxido de carbono
a metano e o segundo descarboxiliza o ácido acético produzindo metano e dióxido de carbono.
Apesar de parecer complexo, este processo de fermentação ocorre naturalmente e continuamente
dentro do biodigestor, desde que o sistema for manejado corretamente.
ESBOÇO DE SISTEMA DE BIODIGESTÃO
1
2
6
Caixa ou
Tonel de
Entrada
Biogás
Curral
Biofertilizante
Esterco
3
4
5
Biodigestor
7 Caixa de
Saída
O sistema de biodigestão é composto por:
1. Curral ou depósito de esterco
2. Caixa ou tonel de entrada, onde o dejeto é misturado com água antes de descer para o
biodigestor
3. Tubulação de entrada, permitindo a entrada da mistura ao interior do biodigestor
4. Biodigestor – revestido e coberto por manta plástica
5. Tubulação de saída de biofertilizante, levando o material líquido já fermentado à caixa de
saída
6. Tubulação de saída de biogás, canalizando-o para fogão, motor, etc.
7. Caixa de saída, onde é armazenado o biofertilizante até ser aplicado nos cultivos
2- Histórico do Biodigestor
Com a crise do petróleo na década de 70, foi trazida para o Brasil a tecnologia dos biodigestores. Os
principais modelos implantados, o Chinês e o Indiano, eram quase que exclusivamente orientados
para produção do combustível alternativo biogás. Na região nordeste, foram implantados vários
programas de difusão dos biodigestores e a expectativa era muito grande, mas os resultados não
foram satisfatórios.
Modelo de biodigestor Chinês
Modelo de biodigestor Indiano
Na Paraíba, por exemplo, na década de 80, a EMATER – Empresa de Assistência Técnica e
Extensão Rural, conseguiu através de convênio com o Ministério das Minas e Energia, a implantação
de cerca de 200 biodigestores em propriedades rurais daquele estado, segundo avaliação recente do
"NERG - Núcleo de Energia da UFPB" deste universo de biodigestores implantados apenas 4,6%
estão em funcionamento e 96.9% dos proprietários não desejam reativar os seus biodigestores.
Em retrospectiva, fica claro que uma combinação de fatores técnicos, humanos e econômicos foram
responsáveis pelo abandono das iniciativas de divulgação da tecnologia de biodigestão. Um dos
motivos que dificultou a difusão dos biodigestores foi o fato de no tempo não ter sido dada maior
ênfase ao aproveitamento do biofertilizante, cujo valor na produtividade agropecuária está se
mostrando hoje tão importante quanto o do biogás. Outro ponto foi quanto a adaptabilidade dos
modelos implantados. No modelo Indiano - que foi o mais difundido - a campânula do biodigestor,
quase na sua totalidade confeccionados em aço, aumentam muito o custo e oxidam com bastante
facilidade, exigindo manutenções constantes. Já no modelo chinês os maiores problemas são de
estanqueidade. Devido às características do nosso solo e clima, ocorrem constantes rachaduras em sua
cúpula, com conseqüente perda de gás. Faltaram, ainda, um esforço sistemático de capacitação dos
usuários e uma estrutura de apoio aos produtores, à qual eles poderiam recorrer para obter assistência
técnica. Finalmente, a preocupação e legislação ambiental que hoje existem eram pouco presentes na
época, e não se dedicava a mesma atenção à poluição de recursos hídricos e nem se tinha noção da
dimensão dos efeitos das ações do homem sobre o clima global.
Nova Abordagem
Atualmente, o modelo de biodigestor mais difundido no Brasil é aquele feito de manta de PVC, de
baixo custo e fácil instalação comparado com os modelos antigos, e com a vantagem de poder ser
usado tanto para pequenos produtores como para grandes projetos agro-industriais. O setor privado,
contando com o apoio de universidades e entidades de pesquisa, tem sido a principal força no
desenvolvimento do mercado, tanto na oferta quanto na demanda desses novos sistemas de
biodigestão.
Além das melhorias técnicas nos sistemas, a tecnologia de biodigestão hoje desperta o interesse de
produtores porque está se considerando o aproveitamento integral do esterco animal, não só para
biogás como para biofertilizante. Além disso, grande importância é dada ao tratamento adequado de
dejetos, para evitar a poluição dos recursos hídricos e a emissão de gases de efeito-estufa.
No caso da caprinocultura e outras criações no nordeste, verifica-se que a biodigestão poderá
contribuir para reduzir doenças nos rebanhos causadas pelo tratamento inadequado dos dejetos,
melhorar o acesso a energia limpa e renovável, preservar a vegetação local substituindo a lenha pelo
biogás, e melhorar a qualidade do solo, incluindo a sua capacidade de reter água, com a aplicação
do biofertilizante.
3- Manejo do Solo - Uso de Biofertilizante
Minerais mais absorvidos pelas plantas
Vamos ver aqui os fertilizantes mais usados, o que a planta mais se alimenta, o seu prato preferido:
N, P, K.
O N (nitrogênio) é responsável pelo crescimento do vegetal e pela sua cor verde. É encontrado no
esterco animal, no composto, nas farinhas de chifres e sangue, biofertilizantes e leguminosas.
As formas químicas mais usadas são o sulfato e o cloreto de amônia que, além de destruir a camada
de ozônio por evaporação, deixa na terra resíduos que agem como biocidas poluidoras e deixa na
planta resíduos muitas vezes hormonais.
O P (fósforo) garante a boa floração e frutificação, e pode ser obtido através de rochas fosfáticas,
escórias e farinha de osso. Não são substâncias hidrossolúveis, pois somente se solubilizam através
da atividade bacteriana e da exudação de ácidos eliminados pelas raízes das plantas. Sendo assim,
ficam na terra fornecendo nutrientes por muitos anos e por um preço bem baixo.
O K (potássio) dá melhor qualidade às plantas e aos frutos, e aumenta a resistência às doenças. O
Potássio pode ser obtido basicamente de cinza vegetal. Na verdade, os solos tropicais são, em geral
ricos em potássio, bastante que se desenvolva uma boa atividade bacteriana para que o K seja
liberado. O usado na adubação química é o cloreto de potássio que deixa como residual o cloro,
veneno violentíssimo.
Adubação Química e sua ação no solo
Em 1842, um químico alemão verificou que as plantas continham 25 elementos químicos, dando
origem à teoria da alimentação mineral das plantas.
Hoje sabe que dos 25 elementos, apenas 13 são realmente necessários , os quais formam os dois
grande grupos de alimentos minerais indispensáveis para as plantas, o dos macronutrientes e dos
micronutrientes.
Os macronutrientes são consumidos em grandes volumes pelas plantas. É o grupo formado pelos
elementos: Nitrogênio, Fósforo, Cálcio, Magnésio e Enxofre.
Os micronutrientes são aqueles que a planta consome em doses menores: Boro, Cloro, Ferro.
Manganês, Molibdênio, Zinco e, no caso das leguminosas, o cobalto.
A propaganda ilude o agricultor e a agricultora
É propagado um falso discurso de estímulo aos agricultores e consumidores, que os fertilizantes
químicos “aumentam a produção e podem alimentar mais gente”. A verdade é que embora os
vegetais sejam maiores e dêem mais rápido, são sem gosto, mais pobres em vitaminas e sais
minerais, impregnados de resíduos químicos venenosos.
O fato de usar adubação química “não matou a fome do mundo” e poluiu bastante o planeta, além de
ser uma agricultura cara, pois se desenvolveu dependendo do petróleo, dando seus sinais de crise.
Devemos encarar a terra como um mundo complexo e inteirado, onde vivem em equilíbrio um
número incalculável de microscópicos seres animais e vegetais, os quais garantem a perfeita
fertilidade do solo e a saúde das plantas. Devemos encarar a terra dentro dos aspectos físico,
químico e biológico, procurando promover, proteger e conservar a harmonia entre estas três partes.
FIGURA
Quando a adubação química quebra este equilíbrio interno do solo, embora a “Agronomia Oficial”
tenda a considerar o solo como apenas um suporte, onde são despejados adubos químicos e
venenosos (agrotóxicos), correndo o risco cada vez maior de degradar o solo, contanto que produza
enorme insosso vegetal.
A única vantagem, à primeira vista, dos agrotóxicos, em relação à agricultura orgânica, é a economia
de mão de obra. Mas esta economia no final das contas acaba saindo muito cara quando, ano após
ano vai diminuindo a produção e o agricultor acaba perdendo o seu meio de vida: A TERRA.
Ação da adubação química no solo
Não devemos usar químicos primeiramente porque são hidrossolúveis, isto é, dissolvem-se na água
da chuva e irrigação, fato que acarreta três coisas:
ƒ
ƒ
ƒ
Uma parte é absorvida pelas raízes das plantas, causando uma expansão celular, fazendo
com que aumente brutamente o teor da água (a expansão celular faz com que as membranas
das células fiquem muito finas) tornando a planta um “prato” para pragas e doenças.
A outra parte (a maior parte) é lixiviada, ou seja, é levada pelas águas das chuvas, indo
poluir rios, lagoas, lençóis freáticos, provocando a “eutroficação” que é a morte de um rio por
asfixia (RIO JACARÉ), pois os excessivos nutrientes dos adubos químicos, além de
estimularem o crescimento de plantas na água, roubam o oxigênio da água para se
degradarem.
E há ainda uma terceira parte que se evapora, como no caso dos adubos nitrogenados, que
sob a forma de óxido nitroso, dá sua contribuição para a destruição da camada de ozônio.
Para completar, existem vários tipos de fertilizantes químicos, juntamente os mais usados, que
funcionam como violentos acidificadores do solo.
Biofertilizante- Adubação Orgânica
O mais importante quando se quer fazer uma horta caseira, comunitária ou comercial, é tratar o solo
com profundo respeito e cuidado, pois é dele que depende a produção sadia de sua horta.
E, para se manter, recuperar e crescer, a fertilidade do solo, precisamos de matéria orgânica. Então,
através da adubação orgânica poderemos manter todos os nutrientes que a planta precisa. O
biofertilizante produzido através do biodigestor é um dos mais potentes adubos orgânicos.
Composição Percentual (%)
Esterco
Bovino
Eqüino
Suíno
Ovino
Avícola
N
0,60
0,70
0,50
0,95
2,50
P2O5
0,15
0,35
0,35
0,35
1,80
K2O
0,45
0,55
0,40
1,00
1,50
Água
86
78
87
68
55
A ação do biofertilizante no solo
O biofertilizante, por suas qualidades, tem grande poder de recuperar os solos desgastados, e isto já
está na consciência de muitos agricultores. Segundo estatística publicada, mais de 40% dos
possuidores de biodigestores tinha como finalidade usar o adubo em lavouras, considerando o gás
um subproduto.
√
Devido ao seu pH (potencial de hidrogênio) em torno de 7,5, o biofertilizante funciona como
corretor de acidez, eliminando o alumínio e liberando o fósforo dos sais insolúveis do alumínio
e ferro. Alem disso, o aumento do pH dificulta a multiplicação de fungos não benéficos à
agricultura.
√
O biofertilizante tem grande poder de fixação, pois mantém os sais minerais em formas
aproveitáveis pelas plantas, evitando que esses sais se tornem muito solúveis e que sejam
levados pelas águas.
√
Melhora a estrutura e a textura, deixando-o mais fácil de ser trabalhado e facilitando a
penetração das raízes. As raízes penetrando mais no terreno, terão mais umidade disponível
no subsolo, resistindo melhor aos períodos de estiagem.
√
Dá firmeza aos grumos do solo, de modo que resistam à ação desagregadora da água,
absorvendo as chuvas mais rapidamente evitando a erosão em conservando a terra úmida
por muito mais tempo.
√
A aplicação do biofertilizante cria condições para que a terra respire com mais profundidade.
O biofertilizante deixa a terra com a estrutura mais porosa, permitindo maior penetração do ar,
na zona explorada pelas raízes, facilitando sua respiração, obtendo melhores condições de
desenvolvimento da planta.
√
O biofertilizante também favorece multiplicação das
bactérias aos milhares, dando vida ao solo. A intensa
atividade das bactérias fixa o nitrogênio atmosférico
transformando em sais aproveitáveis pelas plantas, fora as
bactérias que se fixam nas raízes das leguminosas.
√
Além dessas atuações de valor inestimável, que aumenta
muito a produtividade das lavouras, se o biodigestor for
operado corretamente, o biofertilizante já está
completamente curado quando sai do biodigestor. Não
tem mais o perigo de fermentar, não possui odor, não é
poluente e não cria moscas e outros insetos. O poder
germinativo das sementes dos matos fica eliminado com a
biofermentação, não havendo perigo de infestações nas
lavouras.
Na agricultura pode ser aplicado diretamente no solo em forma
líquida ou seca. Nas plantas coloca-se um (01) litro de
biofertilizante em dez (10) de água, e passa-se a mistura por uma peneira fina. Aí é só pulverizar.
4- Energia Renovável- O Biogás
Foi durante a revolução industrial, que começou em meados de 1700, que os seres humanos
descobriram o poder e a versatilidade dos combustíveis fósseis. A partir daquele período, o carvão, e
logo depois os combustíveis derivados do petróleo (diesel, gasolina, GLP, querosene) passaram a
ocupar o primeiro lugar como fonte de energia. Hoje, 90% da energia consumida no mundo é de
origem fóssil. Os combustíveis fósseis são fontes de energia não-renováveis, ou seja, uma vez que
são esgotados, não tem volta. Além disso, o carvão e o petróleo são altamente poluidores.
contaminam o ar e criam chuva acida quando queimados, contaminam o solo, o mar, os rios e as
águas subterrâneas durante o processo de extração e como conseqüência dos freqüentes
vazamentos, e produzem os “gases de efeito estufa” que contribuem para o aquecimento global.
Como se isso fosse pouco, ainda temos as guerras e conflitos internacionais que são causadas pela
briga pelo controle das fontes de petróleo.
Por todas essas razões, é imprescindível para a sustentabilidade do ser humano e do nosso planeta,
ampliar o uso das energias renováveis, tais como energia solar, eólica, hidráulica e biomassa. As
energias renováveis são provenientes de ciclos naturais de conversão da radiação solar, que é a
fonte primária de quase toda energia disponível na terra. Por isso, são praticamente inesgotáveis e
não alteram o balanço térmico do planeta. No caso da biodigestão, temos a produção de biogás, um
combustível renovável, produzido a partir dos resíduos agropecuários, que são um tipo de biomassa.
A composição do biogás varia de acordo com a natureza da matéria-prima fermentada e ao longo do
processo de fermentação.
Os valores médios de sua composição são:
COMPOSIÇÃO DO BIOGÁS
GASES
PERCENTAGEM
Metano
Dióxido de Carbono
Nitrogênio
Oxigênio
Gás Sulfídrico
55 a 65%
35 a 45%
0 a 3%
0 a 1%
0 a 1%
O poder calorífico do biogás varia conforme a composição apresentada de 4.713 a 5.500 kcal.
Em relação a outras fontes de energia, 1 m3 de biogás equivale a:
•
•
•
•
•
•
0,61
0,58
0,55
0,45
1,5
0,79
litros de gasolina;
litros de querosene;
litros óleo diesel;
litros gás de cozinha;
quilos de lenha;
litros de álcool hidratado.
POTENCIAL DE PRODUÇÃO DE BIOGÁS A PARTIR DE
DEJETOS ANIMAIS
Espécies
m3 de biogás/kg de esterco
Poedeiras
0,1
Frangos de corte
0,09
Suínos
0,075
Caprinos
0,065
Bovinos de corte
0,04
Bovinos de leite
0,049
Codornas
0,049
Fonte: FCAV Unesp de Jabotical
CÁLCULO DE PRODUÇÃO DE BIOGAS
VALOR
1
Total de Dejeto/dia
2
Total de biogás/dia
3
Total de biogás/mês
4
Equivalente em Botijão
de Cozinha
5
Equivalente em
Energia Elétrica
kg
OPERAÇÃO
Anotar o valor
Multiplicar Linha 1 pelo valor de
m3/dia m3 biogás/kg dejeto da tabela
acima para o tipo de animal
Multiplicar Linha 2 por 30
m3/mês
Dividir Coluna 3 por 33
botijões/mês (33 m3 de biogás = 1 botijão de gás
de cozinha )
Dividir Coluna 3 por 0,6
kWh/mês (0,6 m3 biogás = 1 kWh)
QUANTOS ANIMAIS SÃO NECESSÁRIOS PARA PRODUZIR
1m3 de biogás por dia?
3 vacas – presas a noite
30 caprinos ou ovinos – presos a noite
3 suínos confinados
Adaptação de Equipamentos Para O Funcionamento A Biogás
Adaptação Dos Queimadores Superiores Do Fogão A Gás
1- Abrir o giclê (injetor de gás) a partir de 1 e 1/2mm;
2- Fechar aos poucos a entrada de ar, até que a chama funcione bem;
3- Demonstrar o botão do fogão e abrir para 1 mm o furinho do fogo baixo (furo menor).
•
Observações:
a)
b)
c)
d)
•
•
•
Sempre deixar entrar um pouco de ar primário até conseguir uma chama azulada.
A correta admissão do ar primário aumenta em muito a eficácia da chama.
A chama deverá ficar em forma de “chama de vela” e apresentar um chiado
característico. Isto se consegue regulando (abrindo ou fechando) a entrada de ar e
alargando aos poucos o giclê.
O melhor é fechar a entrada de ar, embutindo um pedaço de mangueira plástica
flexível do tipo cristal ou preta, no local de entrada do ar.
Fazer a entrada do ar primário com 2 furos opostos de 2 mm com prego quente.
Em certo tipo de fogão, ao se abrir o giclê (injetor de gás) acontece da chama não
ficar “consistente”, ou seja, fica balançando e apaga com facilidade.
Nesse caso se coloca dentro e no terço superior do caminho, uma tampinha metálica
de garrafa com 6 furos pequenos, ou uma moeda com recortes na borda.
O fluxo do biogás é melhor distribuído e o fogão funciona melhor, pois a chama é bem
distribuída.
ATENÇÃO
• Não pode haver nenhum cheiro de biogás. Se houver, o fogão está mal adapto.
• Num fogão mal adaptado, a eficiência da chama chega no máximo até 400º C,
enquanto que no bem adaptado chega até 800º C.
Adaptação do Motor Estacionário à Gasolina de Quatro Tempos
DIÂMETRO EM POLEGADAS
ESPECIFICAÇÃO
MOTOR
ATÉ 3 cv
1/2''
1 Tubulação Plástica
Tubulação Plástica Flexível
2
3/8''
(1/2 metro)
1/2''
3/4''
3/8''
1/2''
3/4''
Tubo de Admissão de ferro
3/8''
soldado no coletor
1/2''
3/4''
3 Registro Globo de Plástico
4
MOTOR DE MOTOR DE
3 a 8 cv
8 a 12 cv
3/4''
1''
Adaptações:
• Retira-se o conjunto do carburador e filtro de ar no bloco do motor, e em uma oficina
se faz as adaptações;
• Fazer um furo no coletor na parte superior e soldar um tubo de admissão de ferro de
10 cm de comprimento;
• Regulagem de borboleta de controle de ar: retirar a mola;
• Fazer com que a regulagem manual externa fique bem apertada para evitar que a
trepidação desregule a relação biogás e ar;
• Para que a trepidação do motor não desregule o registro do globo para o biogás, é
necessário se colocar meio metro de mangueira entre o tubo de admissão e o
registro.
Funcionamento:
• Dá-se a partida com gasolina. Fecha-se a torneira de gasolina. Quando o motor
começar a falhar, abre-se o gás e fecha-se a borboleta.
• Procura-se, então, a melhor regulagem do ar; Também é possível se dar à partida
com gás de cozinha (GLP), trocando em seguida para o biogás:
• Para voltar a trabalhar somente com gasolina, retirar a mangueira e colocar um
tampão no tubo de admissão.
Observações:
• O importante é que o motor funcione bem à gasolina, antes de se iniciar a adaptação
a biogás;
• A bobina e a vela devem estar boas. De preferência, compre uma vela nova;
• Verifique o nível de óleo todos os dias.
5 - Saúde Animal
Segundo informado pela Empresa Baiana de Desenvolvimento Agrícola (EBDA), de 30 a
40% da mortalidade dos caprinos está relacionada a transmissão de doenças pelas fezes. A
digestão anaeróbia, ou biodigestão, é a tecnologia mais eficiente no tratamento de esgoto
municipal e a mais usada em países em desenvolvimento. Esse processo vem sendo
aplicado cada vez mais no aproveitamento de efluentes agropecuários com excelentes
resultados. A tabela abaixo especifica algumas importantes patogenias e mostra o potencial
de destruição das mesmas pelo processo de biodigestão.
Tabela 1. POTENCIAL DE REDUÇÃO DE CONTAMINAÇÃO
ATRAVÉS DA BIODIGESTÃO
Organismos
Temperatura Tempo de
Destruídos
(°C)
digestão
(%)
(Dias)
Poliovirus
35
2
98,5
Salmonella spp 2 a 37
6 a 20
82-98
Salmonella
typhosa
22 a 37
6
99
Mycobacterium 30
100
Ascaris
29
15
90
Cistos de
parasitos
30
10
100
Fonte: Organizado por Methane Generation From Wastes - National Acad. Science 1977, pág. 53-57.
Com diferentes referências. Publicado no documento “Viabilidade Técnica e Econômica do Biogás a
nível de propriedade” – Zemiro Massotti Eng. Agrônomo – EPAGRI – Concórdia, Santa Catarina
6- Funcionamento do Biodigestor
6.1 - Escolha do Local
O biodigestor deverá ser localizado de forma, levando em consideração três pontos: fácil acesso do
local de acumulo de esterco, fácil acesso aos locais de aplicação do biofertilizante, proximidade ao
local de uso do biogás. Em biodigestores de manta, o biogás terá pouca pressão e poderá ser
conduzido até, no máximo, 50 metros. Quando for possível, aproveite a declividade natural do terreno
para facilitar a carga e a descarga do biodigestor. Instale o biodigestor longe de arvores, pois as
raízes, com o tempo poderão crescer e furar o biodigestor.
ATENÇÃO
Como medida de segurança, mantenha uma distancia de NO MINIMO 10 metros entre o biodigestor
e quaisquer edificações.
6.2 - Dimensionamento
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 é dado
pela fórmula abaixo.
VB = VC x THR
Onde:
VB = Volume do Biodigestor (m3)
VC = Volume da carga diária (dejetos+água) (m3/dia)
THR = Tempo de Retenção Hidráulico (dias)
TRH é 35 dias para dejetos de bovinos e suínos
45 dias para dejetos de caprinos e ovinos
60 dias para cama de frango
COMO CALCULAR O VOLUME DE CARGA
Animal
Boi
Proporção Volume
de Água
de água
Dejeto Quantidade Total
por
de Animais de
dejeto
animal
7 kg
1
(preso à noite)
Bezerro
2 kg
1
(preso à noite)
Caprino/Ovino 0,5 kg
4,5
(preso à noite)
Suíno
Volume da
Carga
4 kg
1,3
(confinado)
TOTAL
VOLUME DO BIODIGESTOR =
fermentação)
VC (Volume de Carga) x TRH (Dias de
RELAÇÃO DOS MATERIAIS
−
−
−
−
−
−
Tonel de plástico (volume igual ao VC)
Manta plástica de revestimento PVC flexível 0,8 mm
Manta plástica de cobertura PVC flexível 1,0 mm
Tubulação PVC 150 mm para esgoto (branca) para entrada de dejetos e saída de
biofertilizante
Tubulação e conexões PVC 40 mm para água (marrom) para condução do biogás
Caixa de alvenaria ou fibra para armazenamento do biofertilizante
PREÇO DA MANTA PVC
Volume
Área total
metros cúbicos
metros quadrados
3
7
15
20
30
Preço TOTAL
43
68
99
127
161
Setembro 2005
R$17,5/m2
R$ 752
R$ 1.190
R$ 1.732
R$ 2.222
R$ 2.817
A caixa de carga poderá ser um tonel de plástico ou um tanque de concreto, dependendo do volume
da carga diária. Não se recomenda o uso de tonéis de metal porque enferrujam rapidamente. A caixa
de descarga serve também como armazenamento do biofertilizante; recomenda-se dimensiona-lo
para 3 x o volume da carga diária.
Planta de Topo da Escavação
C-1
C-2
L-2
L-1
ESCAVAÇÃO
BIO DIG ESTO R
Medidas de Escavação para Diversos Volumes de Biodigestor
DIMENSÕES DO BIODIGESTOR
Volume
Compriment
o Superior
Profundidade (C-1)
Largura
Largura
Comprimento Inferior
Superior (L-1) Inferior (C-2) (L-2)
metros
cúbicos
metros
metros
3
7
15
20
30
metros
1,0
1,0
1,4
1,5
1,5
3,5
6,0
7,0
8,0
10,0
metros
1,2
2,0
2,5
3,0
3,5
metros
3,0
4,8
5,5
6,0
8,0
0,7
0,8
1,0
1,0
1,5
6.3 - Instalação
1. Escavar um buraco no solo, com as medidas definidas no passo Dimensionamento
2. Escavar um buraco menor, na saída do biodigestor, para acomodar o tonel ou caixa de saída
de biofertilizante
3.
4.
5.
6.
7.
Abrir a manta plástica de PVC sobre o buraco
Colocar tubos e colar mangas da manta no biodigestor
Fixar o perímetro da manta plástica, enterrando-o
Instalar tubulação de biogás
Iniciar carga
Atenção: Perigo de Explosão
O biodigestor só apresenta risco de explosão quando o biogás esta misturado com oxigênio no
seu interior. Esta situação acontece no inicio da operação. Por isso, é de fundamental
importância que a produção inicial de biogás seja liberada, e não queimada. Prossiga da seguinte
forma – mantenha o registro de saída de biogás fechado durante o operação inicial. Uma vez que
a manta esteja inflada, abrir o registro de gás e liberar todo o conteúdo (que é uma mistura de
biogás e ar), fechando o registro em seguida. Manter o registro fechado ateh que o biodigestor
infle novamente. A partir desse momento, o biogás poderá ser usado em segurança, e desde que
o biodigestor continue em operação, não entrarah mais ar no seu interior. Observação: por estar o
biogás sob pressão, mesmo havendo pequeno vazamento através da manta, o ar não entrarah no
interior do biodigestor. De qualquer forma, é importante ficar atento a vazamentos e concerta-los
assim que forem detectados.
Condução do Biogás
MATERIAL NECESSÁRIO:
Para conduzir o gás na linha principal, usa-se tubo plástico flexível de parede grossa (mangueira
preta) ou rígido PVC colável (marrom-para água), com o seguinte diâmetro:
a) 1” quando usamos o biodigestor para motor.
b) 3/4 “ quando usamos o biodigestor para outros equipamentos.
Não improvise a tubulação de gás porque é perigoso por ser explosivo. Todas as emendas
rígidas devem ser com selante (cola ou fita branca) ou quando flexível, com braçadeiras. Faça o
teste de vazamento banhando todas as junções com água e sabão.
Drenos de Água
Junto com o biogás sempre existe vapor de água. Este por condensação se deposita nos pontos
mais baixos e com tempo impede a passagem do gás. Por isso, toda a tubulação de gás deve ter
aclives e declives. Em todo o ponto baixo, deve existir um dreno, feito com uma conexão “T” do
fundo do qual sai um pedaço de tubo ou mangueira que deve ser mergulhado em água dentro de
uma garrafa ou uma caixa de concreto, mais fundo do que a pressão do biogás.
6.4- Operação Diária
1. Manter os animais presos no curral durante uma parte do dia ou à noite
2. Coletar esterco pela manhã e depositar na caixa de entrada
3. Adicionar água na proporção correta, de acordo com a Tabela abaixo
4. Misturar e liberar para o biodigestor
5. Retirar e aplicar o biofertilizante nas hortas;
6. Utilizar o biogás para cozinhar, para ligar motores, etc.
Ta
bel
a
de
Pro
por
ção
Correta Esterco:Água
Tipo de dejeto
Dejeto de Bovino
Dejeto de Suino
Dejeto de Caprino e Ovino
Cama de Frango
Kilos
100
100
100
100
Litros de Agua
100
130
450
800
Atenção
O esterco de caprinos e ovinos pode entupir o biodigestor, por ser um material de
difícil degradação. Recomenda-se então, no caso desse dejeto, um pre-tratamento
antes de dar carga no biodigestor;
1. Coletar o esterco fresco porém já pisoteado pelos animais
2. Deixar o esterco de molho de um dia para o outro no tonel ou caixa de
entrada
3. Mexer periodicamente e descartar material que flutuar para a superfície
4. Mexer novamente e liberar para o biodigestor
6.5- Medidas de Segurança
Lembre-se das crianças e dos animais. Mantenha
o biodigestor e depósito de biofertilizantes
isolados. Uma boa cerca e uma boa limpeza em
volta evitam muitos incômodos.
Uma vez por mês, verifique o estado geral das
instalações de biogás em inspeção visual. Observe
especialmente as juntas e emendas para verificar
se está ocorrendo vazamento, pincelando com
água e sabão. Não improvise: Use braçadeiras e
conexões adequadas. Instale corretamente os
drenos da água.
Cuidado com os ratos. Tubos plásticos do tipo
mangueira, em forros e porões, são um prato
favorito para os roedores.
Cuidados com acidentes de explosões. Evitar que
o gás se misture com o ar dentro da campânula e
na linha de condução de gás.
Providenciar ventilação adequada em torno das
linhas de gás dentro da casa, no entanto, os
aparelhos queimadores devem ser localizados
protegidos de corrente de ar.
Não fumar e não acender fósforos perto do
digestor.
Referencias:
Pequeno Manual da Agricultura- Erani Fornari
Horta e Saúde- Editora Abril
Horta Intensiva Familiar
Projeto Tecnologias Alternativas- FASE
É Fácil Fazer Adubação Orgânica- Editora Três
Revista Escala Rural Especial Minhocultura- Editora Escala
Aonde Vamos Boletim EDIÇÃO N.º 003 - Outubro / 99 Biodigestor "Pe", Forte Alternativa Energética
e de Biofertilização
Biossistemas Integrados – Instituto de Tecnologia do Paraná
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Estação Experimental de Pilar
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