Projeto de Biogás

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- TIPOS DE TANQUE

No Brasil, os modelos mais divulgados são: o indiano, o chinês e o da marinha. Os três tipos têm ligados ao corpo do biodigestor (digestor e gasômetro) uma caixa, onde é colocada a quantidade diária de matéria-prima que entrará no aparelho e uma outra de descarga, por onde ela sai transformada em biofertilizante. Além dessas duas caixas, pode ser construído também um primeiro tanque, que é o pré-fermentação, onde é preparada a matéria-prima.

Essa preparação consiste em fazer uma mistura homogênea de 50% de esterco com 50% de água. Ela deve ser feita no final da tarde e descansar durante 24 horas, para que haja uma precipitação do material sólido no fundo do tanque e um pré-aquecimento da matéria orgânica, que entrará no biodigestor numa temperatura próxima a de seu interior, facilitando a ação das bactérias.

A caixa de carga é construída do tamanho exato da quantidade diária de biomassa, necessária para alimentar o biodigestor. O material previamente misturado e aquecido da caixa de pré-fermentação passa pela caixa de carga e vai para o interior do digestor. Quando chega no digestor, inicia-se o processo de fermentação anaeróbico. O biogás produzido fica armazenado na campânula e o biofertilizante (matéria orgânica processada) sai pela caixa descarga.

A diferença dos três modelos, está praticamente na maneira como cada um foi construído e no tipo de cúpula. A cúpula do indiano é feita geralmente de ferro ou de fibra, é móvel se movimenta para cima e para baixo de acordo com a maior ou menor produção de biogás. Sobre essa cúpula, são amarradas seis pedras, cada uma de 100 kg para que o gás saia do biodigestor com pressão suficiente para alimentar os equipamentos da propriedade.

O da marinha é um modelo de tipo horizontal, ou seja, tem largura maior e uma profundidade menor do que o indiano, por isso sua área de exposição solar é maior, o que acarreta uma maior produção de biogás. Sua cúpula é de plástico maleável tipo PVC, que infla com a produção de gás, como um balão. Para que o gás saia do biodigestor com pressão suficiente para ser utilizado costuma-se colocar sacos de areia ou pneus velhos sobre a campânula.

O chinês é um modelo de peça única, todo construído de alvenaria. Desenvolvido na China, tem propriedades rurais muito pequenas, este tipo de biodigestor foi projetado de forma que economizasse todo o espaço possível. A forma encontrada foi construí-lo enterrado no solo e, desta maneira, é possível cultivar-se em sua volta. Enquanto o indiano e o da marinha precisam de artifícios para dar pressão ao biogás, tais como uso de pedras e sacos de areia sobre a cúpula, o chinês o próprio biofertilizante contido na caixa de descarga serve como peso para fazer pressão.

Para a escolha do modelo e tamanho ideal de biodigestor, as condições locais do solo, capital e custo de manutenção mais baixo possíveis, alta eficiência compatibilizada com custos e operacionalidade, disponibilidade de matéria-prima.

- REATORES

Os reatores anaeróbios foram concebidos para tratar resíduos semi-sólidos como estrumes de animais, lixo doméstico e para estabilização de lodos provenientes dos tratamentos primários e secundários de efluentes. Esses reatores se constituem de tanques simples, sem recirculação de lodo com ou sem agitação. Seus tempos de retenção variam de 15 a 60 dias. São chamados de reatores convencionais, de baixa taxa.

Reatores aneróbios para tratamento de efluentes líquidos, se baseiam no princípio de acúmulo de biomassa dentro do reator, pela sua retenção do lodo. possibilitando o tratamento de efluentes a tempos de retenção hidráulica reduzidos (3 horas a 5 dias), estes são os reatores de alta taxa.

O reator anaeróbio de fluxo ascendente e manto de lodo, é o mais utilizado, retem biomassa através de um decantador localizado no topo e os gases são separados por defletores localizados na base dos decantadores.

Os reatores anaeróbios de contato retem biomassa através de sedimentação e retomo do lodo. Para se lograr a sedimentação dos sólidos é necessário um decantador e desgaslificador.

O reator de leito fluidizado utiliza de enchimento inerte, como areia por exemplo, que agrega biomassa. ESta se mantém fluidizada através da velocidade ascencional do liquído. Esses reatores requerem um bom controle operacional.

- INOCULOS

Para realização de uma cultura bacteriana, é necessário um inoculo em meio à cultura, também é conhecido como um pré fermentador, essa é uma denominação dada a suspensão de microrganismos de concentração adequada. (Não está de fácil entendimento). Para que um inoculo seja preparado é realizado a multiplicação dos microrganismos. (COMO É FEITA ESSA MULTIPLICAÇÃO)

Na produção de biogás pode haver uma variação relacionada ao tipo de substrato utilizado, isso acontece devido os microrganismos estarem concentrados nos inoculo que iram realizar a degradação do substrato.

Um dejeto bovino pode ser adicionado em um biodigestor como sendo um inoculo. Ele atua como um reator (Reator: motor propulsor que se utiliza do ar ambiente como fonte de energia térmica de combustão e que funciona por reação direta, sem acionar hélice) de biogás e nele estão os organismos necessários para a produção do metano. No arranque (Tipo o começo do processo¿) de um biodigestor, os microrganismos adicionados devem ter um tempo necessário para que adaptem ao substrato para que o processo de estabilidade seja obtido. Durante esse período de adaptação, os microrganismos presentes no inoculo devem apresentar a capacidade de sobreviver em um novo ambiente e assim se desenvolver. Os microrganismos fornecidos pelo inoculo, desempenham um papel no processo (Qual papel ¿), quanto mais semelhantes forem às características do inoculo em comparação ao tipo de substrato usado no biodigestor mais rapidamente iniciara o processo de biodigestão.

BIOMASSA

A biomassa é todo tipo de matéria orgânica de origem animal ou vegetal, com finalidade de produzir energia. É uma fonte de energia de baixo custo, renovável e permiti o reaproveitamento de resíduos e pouco poluente. É o elemento principal na produção de biogás.

Há três métodos de usar a biomassa como fonte energética.