Upload
mario-lucio-pereira-cunha
View
35
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 1/23
Gabriel Lacerda VianaGabriel Lacerda VianaLucas Gonçalves MachadoLucas Gonçalves Machado
Apresentação:
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA
CAMPUS RIO PARANAÍBA-MGAGRONOMIA 5º PERÍODO
BIODIGESTÃO ANAERÓBIA DE DEJETOS DE SUÍNOS
SOB EFEITO DE TRÊS TEMPERATURAS E DOIS NÍVEISDE AGITAÇÃO DO SUBSTRATO – CONSIDERAÇÕESSOBRE A PARTIDA
SOUZA, C.F; LUCAS- JÚNIOR J.; FERREIRA, W.P.M. Eng. Agríc., Jaboticabal,25(2):530-539, 2005.
Maio/2010
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 2/23
Biodigestão
• A biodigestão ou fermentaçãoanaeróbica é um método de reciclagem queconsiste na produção de gás combustível e
também de adubos, a partir de compostosorgânicos. Realizada por bactérias que existemlivres na natureza, é considerada umaalternativa energética renovável e
principalmente uma maneira de eliminação dosresíduos orgânicos urbanos.
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 3/23
• pH;• Tipo de reator e processo;
• Relação C:N• Temperatura .
Fatores que interferem na Biodigestão
(CORTEZ et al.,2007)
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 4/23
(SILVA, 1973; KONZEN, 1983; OLIVEIRA, 1993)
Problemática ambiental da suinocultura
Regime de confinamento
do emprego da Tecnologia moderna
da demanda por produtos de origem animal
efetivo do rebanho eda produtividade
Introdução
Resultou
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 5/23
População suínos no Brasil 36,5 milhões
Métodos e técnicas
Manejar, estocar, tratar, utilizar edispor dos resíduos dentro do sistema de produção
Objetivos
Manter a qualidade ambiental
Reutilizar os resíduos em outros sistemas agrícolas
Maior rentabilidade na produção
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 6/23
Até a década de 70 Resíduos da suinocultura NÃO constituíam PROBLEMA
< nº de animais
Destino dos dejetos solo adubação orgânica
(LUCAS JÚNUIR, 1998)
Esterco suíno Condicionador [ ] N, P,e K
(SILVA, 1973)
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 7/23
Dejetos
Lançamento em curso d´água Ameaça meio ambiente e QV
Mortalidade de peixes e eutrofização
Legislação vigente Lançamento só após tratamento
(BRANCO, 1971)
(ITABORAHY, 1999)
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 8/23
BIOGÁS
Metano - CH4
Dióxido de Carbono - CO2
Gás amônia - NH3
Sulfeto de hidrogênio - H2SNitrogênio - N2
OBTIDO
ESTERCO
Digestão anaeróbia Campo promissor dabiotecnologia
(ENSMINGER, 1992; LUCAS JÚNIOR, 1994)
É formado
Na Europa este procedimento é realizado com frequência Atualmente a Índia tem mais de 10.000 biodigestores em operação
Os Biodigestores anaeróbiosCusto elevado, mas, durabilidade e eficiência
os tornam econômicos.
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 9/23
Objetivos
• Avaliar o desempenho e ocomportamento na partida de
digestores de bancada, alimentadoscom dejetos de suínos, com
concentração de sólidos totais de 6%e submetidos a três temperaturas
(25; 35 e 40º C) e à agitação dosubstrato.
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 10/23
Material e Métodos• Conduzida no laboratório de biodigestão Anaeróbia da UNESP - Campus Jaboticabal
• Três baterias de biodigestores de bancada cada uma para estudar
o efeito de uma temperatura(25; 35 e 40ºC ).
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 11/23
• Cada bateria 8 biodigestores capacidade14L instalados dentro de cx de fibrocimento
de 500L e isoladas com 3cm de isopor,contendo 270L de água aquecidos àstemperaturas 25, 35 e 40º C.
Aquecimento R elétricas - utilização bomba d´água 150W movimentar a água
Caixas de fibrocimento contendo biodigestores de bancada e gasômetros
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 12/23
• Cada bateria 4 biodigestor sistema de agitaçãomecânica independente avaliar a eficiência daagitação do substrato.
• Acionado 2X dia oito agitações 8” todos os dias.4 biodigestores de cada bateria não possuíam agitação.
Cada biodigestor 1 gasômetro independente 15L armazenar e quantificar o biogás produzido.
Operação dos biodigestores:Para cada biodigestor 10L de afluente 6% de
sólidos (0,6 Kg de matéria seca) 85% de estercofresco de suíno adulto.Os termostatos de cada cx acionar o sistema deagitação e aquecimento da água.
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 13/23
• Diariamente medido deslocamento do
gasômetro, volume de biogás em cadabiodigestor e medida a temperatura doar.
• Fase de partida
71 dias, e foideterminada a mínima produçãoacumulada e os tempos gastos pelosdigestores para atingir essa produção.
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 14/23
Resultados
Produção acumulada em litros
TemperaturaºC Semagitação Comagitação Média
40 118,82 108,65 113,74
35 147,37 83,61 115,49
25 27,14 16,90 22,02
Média 97,78 69,72 83,75
Tabela 1. Valores médios da produção acumulada de
biogás, durante os 71 dias da fase de partida, para cadatemperatura estudada, com e sem agitação
Produção média mínima acumulada à T 25º com agitação
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 15/23
Temperatura Média Agitação Média40°C 21,75 Sem Ag. 35,92
35°C 28,13 Com Ag. 40,2525°C 64,38
Tabela 2. Média dos tempos, em dias, necessários para quecada biodigestor atingisse a produção média acumuladamínima de biogás, durante os 71 dias da fase de partida
Não houve diferençasignificativa na média de
tempo em dias nastemperaturas de 40 e 35
A média de tempo em diasna Temperatura de 25ºC foi
significativamente maior
Agitação do substrato não
resultou em diferençasignificativa nesse tempo
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 16/23
Discussão
• O melhor desempenho geral foi observado nosbiodigestores submetidos às temperaturas de 35e 40ºC. Isso, provavelmente, deveu-se ao fatode que essa faixa de temperatura no substratofavoreceu maior atividade das bactériasmetanogênicas. Tal evidência está de acordocom o que menciona CHERNICHARO (1997), ouseja, na faixa mesófila, temperaturasprincipalmente entre 30 e 35 ºC resultam em
crescimento microbiano ótimo, o que vem aotimizar a formação do metano.
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 17/23
Discussão
• A aplicação da agitação não causou diferençasignificativa na produção acumulada debiogás. ORTOLANI et al. (1991), fizeram
referência ao efeito negativo da agitação emexcesso no substrato.
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 18/23
Conclusões
• A agitação não interferiu e o melhordesempenho, inclusive o menor tempo
gasto para atingir determinado nível deprodução de biogás, foi verificado natemperatura de 35ºC.
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 19/23
Referências• BRANCO, S.M. Hidrobiologia aplicada à engenharia
sanitária . São Paulo: CETESB, 1971. 214 p.• CHERNICHARO, C.A.L. Princípios do tratamento biológico
de águas residuárias : reatores anaeróbios. Belo Horizonte:Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental,Universidade Federal de Minas Gerais, 1997. v.5, p.246.
• ENSMINGER, M.E. Poultry science . 3th ed. Danville:Interstate Publishers, 1992. 469 p.
• HARDOIM, P.C. Efeito da temperatura de operação e da agitação mecânica na eficiência da biodigestão anaeróbia de dejetos de bovinos . 1999. 88 f. Tese (Doutorado emProdução Animal) - Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista, 1999.
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 20/23
• ITABORAHY, C.R. Desempenho de sistemas estático e dinâmico com aguapé (Eichhornia crassipes) no tratamento de águas residuárias da suinocultura . 1999. 65
f. Tese (Doutorado em Irrigação e Drenagem) -Universidade Federal de Viçosa, Viçosa - MG, 1999.
• KONZEN, E.A. Manejo e utilização de dejetos de suínos .Concórdia: EMBRAPA-CNPSA, 1983. 32 p. (CircularTécnica, 6).
• LUCAS JÚNIOR, J. Algumas considerações sobre o uso do estrume de suínos como substrato para três sistemas de biodigestores anaeróbios . 1994. 137 f. Tese (Livre-Docência) - Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias,
Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, 1994.
• LUCAS JÚNIOR , J. Aproveitamento energético de resíduos da suinocultura. In: ENERGIA, Automação e Instrumentação. Lavras: UFLA/SBEA, 1998. p.81-7.
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 21/23
• LUCAS JÚNIOR, J.; SILVA, F.M. Aproveitamento de
resíduos agrícolas para a geração de energia. In:ENERGIA, Automação e Instrumentação. Lavras:SBEA/UFLA, 1998. p.63-7.
• LUCAS JÚNIOR, J.; GALBIATTI, J.A.; ORTOLANI, A.F.
Produção de biogás a partir de estrume de ruminantes emonogástricos com e sem inóculo. In: CONGRESSOBRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA, 16., 1987,Jundiaí. Resumos ... Jundiaí: DEA/IA/SBEA, 1987. p.65.
• OLIVEIRA, P.A.V. Manual de manejo e utilização dos dejetos de suínos . Concórdia: EMBRAPA/CNPSA, 1993.188 p. (Documento, 27).
5/10/2018 Biodigestaão Anaeróbia - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biodigestaao-anaerobia 22/23
• ORTOLANI, A.F.; BENINCASA, M.; LUCAS JÚNIOR., J.Biodigestores rurais modelos indiano, chinês e batelada .Jaboticabal: FUNEP, 1991. 35 p. (Boletim Técnico).
• SILVA, N.A. Manual de biodigestor : modelo chinês. 2.ed.Brasília: EMATER, 1983. 90 p. (Manual, 26).
• SILVA, P.R. Estudo das características dos resíduos dasinstalações de confinamento de suínos. In: CONGRESSOBRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA, 7., 1973,Salvador. Anais ... Salvador: Associação Brasileira deEngenharia Sanitária, 1973. p.1-18.