O DIMENSIONAMENTO DE UM BIODIGESTOR RURAL PARA O ASSENTAMENTO TRANGOLA

DIMENSIONAMENTO DE UM BIODIGESTOR RURAL PARA O ASSENTAMENTO TRANGOLA

Alyna R. Antunes de Araújo a,*, Carolina Barros Aquino a, Daniel Arnaldo de Medeiros a, Hugo Reis de Moura a & Iarin Medeiros Militao a

a Núcleo Natal, Natal, RN

* [e-mail]

Resumo: O gás metano, presente no biogás através da transformação anaeróbica de resíduos orgânicos, é um gás cerca de vinte vezes mais poluente que o dióxido de carbono (CO2), sendo um dos principais agentes do efeito estufa. Usualmente esse gás era visto apenas como um subproduto da decomposição anaeróbica de resíduos orgânicos. Entretanto, a difusão das discussões sobre as questões ambientais, além das constantes elevações dos preços dos combustíveis tem incentivado a produção de energia a partir de novas fontes alternativas e economicamente viáveis. Nas comunidades rurais, isoladas e/ou de baixa renda a escassez de fontes energéticas para fins produtivos, de cocção e aquecimento, é um grande problema. Devido às condições, a população rural utiliza usualmente a lenha como fonte de calor na cozinha, mas é um recurso que deve ser preservado, tendo em vista que o desmatamento agrava a seca, a perda do solo por erosão e coloca em perigo a flora e a fauna do ecossistema, além de prejudicar a saúde das pessoas que ficam diariamente expostas à fumaça. Perante o exposto, este trabalho consiste no processo de dimensionamento e localização de um biodigestor rural do tipo indiano para a produção de biogás e biofertilizante utilizando como base a produção de dejetos pela criação de gado do assentamento Trangola, abordando desde a escolha do tipo de biodigestor a ser utilizado com base nas necessidades do assentamento até os aspectos que devem ser levados em conta para escolher o local onde o equipamento deverá ser construído.

Palavras-chave: Biogás. Biofertilizante. Tecnologia social.

1 INTRODUÇÃO

Os biodigestores são tecnologias que tem o papel de acelerar o processo de decomposição da matéria orgânica através da ação de bactérias, que podem ser aeróbicas ou anaeróbicas a depender do tipo do biodigestor. A utilização de bactérias anaeróbicas caracteriza o biodigestor anaeróbico, levando o nome pela digestão acontecer com a ausência de oxigênio (O2).

O biodigestor anaeróbico consiste em um equipamento fechado, construído de alvenaria, concreto, ou outros materiais, que deve funcionar em lugares relativamente quentes (15 °C e 45 °C) e sem a presença de oxigênio, não devendo haver de forma alguma a entrada de ar. A matéria orgânica utilizada neste equipamento pode ser proveniente da produção vegetal, humana ou animais, no caso deste projeto serão utilizados resíduos da produção animal, ou seja, os dejetos dos animais que são criados no local. Esses resíduos devem ser coletados e inseridos no equipamento diariamente, e misturados com água, para que ocorra a conversão

em uma mistura de gases, chamada biogás. Este é composto principalmente por gás metano e dióxido de carbono e em menor quantidade, gás sulfídrico e nitrogênio.

Como dito anteriormente, a decomposição desses dejetos dentro do biodigestor ocasiona a geração de um gás, que poderá ser usado para várias finalidades, no caso desse projeto será utilizado como combustível para as residências rurais próximas ao equipamento, evitando a necessidade de adquirir botijão de gás para abastecer a cozinha das residências.

Além do aproveitamento do biogás, tudo que for remanescente da decomposição do material orgânico colocado no biodigestor, servem como um excelente fertilizante, ou seja, depois de passar pelo biodigestor o esterco vira um fertilizante com mais qualidade, pela grande quantidade de nitrogênio que esses restos digeridos possui, essa característica auxilia a absorção de nutrientes. Então esse proveito garante mais uma economia para a comunidade, além da fonte de energia gratuita.

2 DIMENSIONAMENTO DO BIODIGESTOR

Para dimensionar o biodigestor primeiro é necessário escolher qual biodigestor será utilizado. Na literatura, existem diversos tipos de biodigestores, sendo que cada um é específico para a realidade do local onde será construído. Existem dois tipos operacionais mais comuns: biodigestor em batelada e o contínuo.

Neste trabalho foi escolhido utilizar o biodigestor do tipo contínuo em função do local onde o biodigestor será instalado, os cuidados necessário com a operação desse tipo de biodigestor e o resultado da biodigestão que é gerado.

O biodigestor que trabalha pelo processo em batelada atua através de um tanque ou vários tanques em série, que é alimentado uma única vez, mantendo o substrato fechado até a fermentação ser efetuada, para depois ser descarregado. O seu desempenho é ideal para consumo baixo de biogás, o que para a realidade do assentamento Trangola não é vantajoso, pois o biogás poderia substituir o gás natural que eles compram para utilizar nas suas atividades do assentamento. Já o tipo contínuo, é preciso ser alimentado diariamente para gerar biogás e biofertilizante, que é o produto de interesse geralmente ao instalar um biodigestor desse tipo onde não apenas produz o biogás que pode ser utilizado nas atividades do assentamento mas também o biofertilizante que pode ajudá-los a melhores resultados em suas hortas.

Os modelos mais comuns de biodigestores contínuos são: o indiano, o chinês, modelo com câmaras separadas para líquido e gás, o tailandês, o paquistanês. Ainda existem outros tipo que também são utilizados pelo mundo.

2.1 Biodigestor do tipo indiano

Optamos por trabalhar com a construção do biodigestor do tipo indiano. Esse modelo é construído enterrado no solo por isso possui a aparência de um poço, porém coberto por uma tampa. O modelo indiano é caracterizado por possuir uma parede em sua base, que divide o tanque de fermentação em dois compartimentos, essa divisão tem a função de fazer com que o material colocado circule por todo seu interior. Esse tipo de digestor, por ser construído cravado no solo faz com que seu interior não sofra variação de temperatura, e isso favorece a ação da fermentação, tornando um processo mais rápido.

Outra característica importante desse modelo, é que ele apresenta pressão de operação constante. Então à medida que o gás é produzido, a sua tampa que atua como gasômetro, se desloca verticalmente para continuar com a pressão fixa.

O biodigestor indiano, resumidamente, é composto por:

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