Biogás e Biodigestor (Unijui-RS)

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UNIJUI – Universidade Regional do Noroeste do

Estado do Rio Grande do Sul

DeTEC – Departamento de Tecnologia

BIOGÁS

CHARLAN RICARDO ZACHOWCHARLAN RICARDO ZACHOW

ENGENHARIA MECÂNICA

Fontes Alternativas de Energia

Prof. Luiz Carlos Martinelli Jr.

Panambi, RS, novembro de 2000.

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1. INTRODUÇÃO

Até há pouco tempo, o Biogás era simplesmente encarado como um sub-produto, obtido

a partir da decomposição anaeróbica (sem presença de oxigênio) de lixo urbano, resíduos animais

e de lamas provenientes de estações de tratamento de efluentes domésticos. No entanto, o

acelerado desenvolvimento econômico dos últimos anos e a subida acentuada do preço dos

combustíveis convencionais têm encorajado as investigações na produção de energia a partir de

novas fontes alternativas e economicamente atrativas, tentando sempre que possível, criar novas

formas de produção energética que possibilitem a poupança dos recursos naturais esgotáveis.

Relativamente ao grande volume de resíduos provenientes das explorações agrícolas e

pecuárias, assim como aqueles produzidos por matadouros, destilarias, fábricas de lacticínios,

esgotos domésticos e estações de tratamento de lixos urbanos (a partir dos quais é possível obter

biogás), estes apresentam uma carga poluente de tal forma elevada que impõe a criação de

soluções que permitam diminuir os danos provocados por essa poluição, gastando o mínimo de

energia possível em todo o processo.

Assim, o tratamento desses efluentes pode processar-se por intermédio da fermentação

anaeróbia (metânica) que, além da capacidade de despoluir, permite valorizar um produto

energético (biogás) e ainda obter um fertilizante, cuja disponibilidade contribui para uma rápida

amortização dos custos da tecnologia instalada.

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2. O QUE É BIOGÁS

Atribui-se o nome de biogás à mistura gasosa (combustível), resultante da fermentação

anaeróbica da matéria orgânica. A proporção de cada gás na mistura depende de vários

parâmetros, como o tipo de digestor e o substrato a digerir. De qualquer forma, esta mistura é

essencialmente constituída por metano (CH4) e por dióxido de carbono (CO2), estando o seu

poder calorífico diretamente relacionado com a quantidade de metano existente na mistura gasosa.

Os processos de fermentação anaeróbia que produzem metano, foram desde sempre,

utilizados pelo Homem para o tratamento dos esgotos, nos sistemas conhecidos por "fossas

sépticas". Estas serviam quer para tratar os esgotos domésticos de pequenas comunidades, quer os

resíduos da indústria agro-alimentar ou agro-pecuária. Com o passar dos tempos, estes sistemas

simplificados de tratamento evoluíram nos países desenvolvidos, no final do século passado,

quando começaram a ser utilizados os chamados "digestores", para efetuar a estabilização das

lamas resultantes da sedimentação primária e do tratamento biológico aeróbio dos esgotos.

Neste momento existem duas situações possíveis para o aproveitamento do biogás. O

primeiro caso, consiste na queima direta (aquecedores, esquentadores, fogões, caldeiras). O

segundo caso diz respeito à conversão de biogás em eletricidade. Isto significa que o biogás

permite a produção de energia elétrica e térmica. Assim, os sistemas que produzem o biogás,

podem tornar a exploração pecuária auto-suficiente em termos energéticos, assim como contribuir

para a resolução de problemas de poluição de efluentes.

Os efluentes obtidos, são normalmente tratados em sistemas de lagunagem, sendo depois

utilizados em rega de terrenos agrícolas ou lançados em linhas de água. Nas restantes instalações,

onde este tratamento não existe, o efluente é, em regra, utilizado diretamente na agricultura, ou

lançado em linhas de água.

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3. COMO SE FORMA O BIOGÁS

A digestão anaeróbia é um processo segundo o qual, algumas espécies de bactérias, que

atuam na ausência de oxigênio, atacam a estrutura de materiais orgânicos complexos, para

produzir compostos simples: metano, dióxido de carbono, água, etc, extraindo em simultâneo, a

energia e os compostos necessários para o seu próprio crescimento.

A transformação da matéria orgânica em diversas substâncias químicas, no decurso da

fermentação anaeróbica, processa-se através de uma cadeia de degradações sucessivas devidas a

diferentes tipos de bactérias. Essencialmente distinguem-se duas fases nos processos de

fermentação metanogênica. A primeira fase é uma transformação das moléculas orgânicas em

ácidos gordos, sais ou gás. A segunda, é a transformação destes numa mistura gasosa

essencialmente constituída por metano e dióxido de carbono.

A atividade enzimática das bactérias depende intimamente da temperatura. Ela é fraca a

10ºC e nula acima dos 65ºC. A faixa dos 20ºC a 45ºC, corresponde à fase mesófila, enquanto que

entre os 50ºC e os 65ºC, temos a fase termófila. A opção por uma temperatura de trabalho terá

de resultar do compromisso entre o volume de gás a produzir, o grau de fermentação e o tempo

de retenção. Na fase mesófila, as variações de temperatura são aceitáveis desde que não sejam

bruscas. O mesmo não acontece com a fase termófila, onde as variações não são aconselháveis.

Todavia, ela permite cargas mais elevadas e um tempo de retenção menor, com maiores taxas de

produção de gás.

Outro parâmetro que influencia a digestão anaeróbica é o pH do meio. Em meio ácido, a

atividade enzimática das bactérias é anulada. Num meio alcalino, a fermentação produz anidrido

sulfuroso e hidrogênio. A digestão pode efetuar-se entre os pH de 6,6 e 7,6 , encontrando-se o

ótimo a pH=7. Para valores abaixo de 6,5 , a acidez aumenta rapidamente e a fermentação pára.

Em relação à matéria a fermentar, há que levar em consideração a relação carbono/azoto

(C/N), que deve ter um valor compreendido entre 30 e 35. Acima deste valor, o processo é pouco

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eficaz, já que as bactérias não tem possibilidade de utilizar todo o carbono disponível. Para um

valor baixo corre-se o perigo de aumentar a quantidade de amoníaco, que pode atingir os limites

da toxicidade. É de considerar também a presença de fósforo, já que a sua ausência, conduz à

paragem da fermentação.

A presença de matérias tóxicas, detergentes e outros produtos químicos, deve ser evitada

ao máximo, pois basta uma concentração muito baixa destes produtos, para provocar a

intoxicação e morte das bactérias.

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4. SISTEMAS DE DIGESTÃO

Vários foram os sistemas de digestão concebidos, sendo impressionante o número de

digestores diferentes que existem. No entanto, distinguem-se dois grandes tipos de digestores: os

contínuos e os descontínuos.

A escolha de um sistema, depende essencialmente das características do substrato, das

necessidades de depuração, da disponibilidade de mão-de-obra e de condições de ordem

econômica.

4.1 Sistema de Digestão Contínuo

Num sistema contínuo, a matéria orgânica é introduzida na cuba de fermentação, com

uma determinada taxa de diluição (a qual depende do tipo de matéria orgânica a fermentar), onde

fica retida durante vários dias. O tempo de retenção resulta de um certo compromisso entre o

volume de gás a produzir, o grau de digestão que se pretende e a temperatura de funcionamento.

Depois de carregada a cuba e iniciada a fermentação, impõe-se a estabilização do sistema.

É imperativo a verificação de todos os parâmetros como o pH, temperatura, qualidade do

efluente, produção e qualidade do gás. É de notar que a estabilização poderá ser demorada e

exigir correções. Neste tipo de fermentação, é absolutamente necessária a agitação da matéria

orgânica incubada, a fim de evitar a formação de crostas na superfície, a deposição de matéria no

fundo, permitir uma homogeneização na concentração das bactérias e manter uma temperatura

uniforme no interior da cuba. A produção de biogás é uniforme no tempo e a quantidade

produzida é função do tipo de matéria orgânica utilizada. A figura 1 representa um sistema de

digestão contínuo.

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Fig. 1: Sistema de digestão contínuo

4.2 Sistema de Digestão Descontínuo

Ao contrário do sistema contínuo, o funcionamento deste sistema não é regular. Assim, a

cuba de fermentação é totalmente carregada periodicamente. Neste processo, o fator diluição não

é considerado um problema, já que a matéria orgânica é fermentada praticamente sem adição de

água. O processo inicia-se com uma fase de fermentação aeróbia, fortemente exotérmica, que

permite a degradação das moléculas pouco polimerizadas e que podem ser um fator de

acidificação do meio. A duração desta fermentação é de 2 a 8 dias, seguindo-se a fermentação

anaeróbia durante um período de 30 a 40 dias. Neste tipo de fermentação a temperatura é um

fator menos crítico. Em relação aos outros fatores, pouco se poderá fazer durante a fermentação.

Se houver problemas durante o processo, a melhor opção é começar novamente. No

entanto a experiência diz que se trata de um processo simples que normalmente funciona bem. A

produção de gás é irregular e o volume produzido é da ordem dos 60 m³ por tonelada de matéria

bruta. A figura 2 mostra um sistema de digestão descontínuo.

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Fig. 2: Sistema de digestão descontínuo

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5. HISTÓRIA DO BIOGÁS

Tudo leva a crer que o gás dos pântanos foi descoberto por Shirley em 1667. No

entanto, foi só um século mais tarde que foi reconhecida a presença de metano no gás dos

pântanos. Já no século XIX, Ulysse Gayon, aluno de Louis Pasteur, realizou a fermentação

anaeróbia de uma mistura de estrume e água, a 35ºC, conseguindo obter 100 litros de gás por m³

de matéria. Em 1884, Louis Pasteur, ao apresentar à Academia das Ciências os trabalhos do seu

aluno, considerou que esta fermentação podia constituir uma fonte de aquecimento e iluminação.

Entretanto, na Índia, a idéia de aproveitar o gás metano produzido por digestão

anaeróbia, já não era estranha. Remonta ao século passado, mais propriamente ao ano de 1859,

quando numa colônia de leprosos, em Bombaim, se realizou a primeira experiência de utilização

direta de biogás. Cerca de 30 anos depois, em 1895, teve lugar a primeira experiência européia,

com a utilização do biogás para iluminação de algumas ruas da cidade de Exter, em Inglaterra, a

que se seguiram outras experiências, motivadas principalmente pelo entusiasmo inicial que este

processo atingiu. Apesar disso, este combustível não conseguiu singrar como substituto dos

tradicionais. Como tal, a exploração do biogás tem sido bastante reduzida, limitando-se a ser

utilizado em alguns casos esporádicos. Foi apenas nos anos 40, devido a carências energéticas

significativas, provocadas pela II Guerra Mundial, que o biogás voltou a ser utilizado, quer na

cozinha e no aquecimento das casas, quer para alimentação de motores de combustão interna.

Nas décadas de 50 e 60, a relativa abundância das fontes de energia tradicionais,

desencorajou a recuperação do biogás na maioria dos países desenvolvidos, e apenas em países

com poucos recursos de capital e energia, como a Índia e a China, o biogás desempenhou um

papel de certa importância, sobretudo em pequenos aglomerados rurais.

A partir da crise energética dos anos 70, o gás metano dos digestores anaeróbios voltou a

despertar o interesse geral conduzindo a um aumento da sua produção nos países europeus.

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6. CARACTERÍSTICAS DO BIOGÁS

É um gás incolor, geralmente inodoro (se não contiver demasiadas impurezas) e insolúvel

em água.

A composição média da mistura gasosa é a seguinte:

• Metano (CH4) 50 A 75 %

• Dióxido de Carbono (CO2) 25 A 40 %

• Hidrogênio (H2) 1 A 3 %

• Azoto (N2) 0.5 A 2.5 %

• Oxigênio (O2) 0.1 A 1 %

• Sulfureto de Hidrogênio (H2S) 0.1 A 0.5 %

• Amoníaco (NH3) 0.1 A 0.5 %

• Monóxido de Carbono (CO) 0 A 0.1 %

• Água (H2O) Variável

O Biogás é, devido à presença do metano, um gás combustível, sendo o seu poder

calorífico inferior (P.C.I.) cerca de 5500 kcal/m³, quando a proporção em metano é

aproximadamente de 60% . A título de comparação, a tabela que segue apresenta os P.C.I.s para

outros gases correntes.

P.C.I. de diferentes gases:

GÁS P.C.I. em kcal/m³

METANO 8500

PROPANO 22000

BUTANO 28000

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GÁS DE CIDADE 4000

GÁS NATURAL 7600

BIOMETANO 5500

O biogás é um gás leve e de fraca densidade. Mais leve do que o ar, contrariamente ao

butano e ao propano, ele suscita menores riscos de explosão na medida em que a sua acumulação

se torna mais difícil. A sua fraca densidade implica, em contrapartida, que ele ocupe um volume

significativo e que a sua liquefação seja mais difícil, o que lhe confere algumas desvantagens em

termos de transporte e utilização.

O biogás, em condições normais de produção, devido ao seu baixo teor de monóxido de

carbono ( inferior a 0,1% ) não é tóxico, contrariamente, por exemplo ao gás de cidade, cujo teor

neste gás, próximo dos 20%, é mortal.

Por outro lado, devido às impurezas que contém, o biometano é muito corrosivo. O gás

mais corrosivo desta mistura é o sulfureto de hidrogênio que ataca, além de outros materiais, o

cobre, o latão, e o aço, desde que a sua concentração seja considerável. Quando o teor deste gás é

fraco, é sobretudo o cobre que se torna mais sensível. Para teores elevados, da ordem de 1%

(excepcionais nas condições normais de produção do biogás) torna-se tóxico e mortal. A presença

do sulfureto de hidrogênio, pode constituir um problema a partir do momento em que haja uma

combustão do gás e que sejam inalados os produtos desta combustão, dado que a formação do

dióxido de enxofre (SO2) é extremamente nocivo, causando, nomeadamente, perturbações a nível

pulmonar.

O amoníaco, sempre em concentrações muito fracas, pode ser corrosivo para o cobre,

sendo os óxidos de azoto libertados durante a sua combustão, igualmente tóxicos. Os outros

gases contidos no biogás, não suscitam problemas em termos de toxicidade ou nocividade. O gás

carbônico, em proporção significativa (35%), ocupa um volume perfeitamente dispensável e

obriga, quando não suprimido, a um aumento das capacidades de armazenamento. O vapor de

água pode ser corrosivo para as canalizações, depois de condensado.

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Equivalências energéticas:

• 1 m³ de biogás = 5500 kcal, é equivalente a:

• 1,7 m³ de metano

• 1,5 m³ de gás de cidade

• 0,8 l de gasolina

• 1,3 l de álcool

• 2 kg de carboneto de cálcio

• 0,7 l de gasóleo

• 7 kw/h de eletricidade

• 2,7 kg de madeira

• 1,4 kg de carvão de madeira

• 0,2 m³ de butano

• 0,25 m³ de propano

Biodigestor

Biodigestor

Cristina 2o. Colegial A, 1997IsadoraLilianAline

Indice:

IntroduçãoHistórico do Biogás

Produção de BiogásO Biofertilizante

O BiogásCondições Indispensáveis à Fermentação

Uso do BiogásMicrobiologia

Disponibilidade de nutrientesNovos Conceitos

VantagensO uso do Biogás

Aquecimento e Balanço caloríficoTempo de RetençãoSubstâncias Tóxicas

Biologia da digestão anaeróbicaRelação carbono/nitrogênio (C/N)

ExperimentoBibliografia

1 - Introdução;

Apenas 5% das 4.995 mil propriedades rurais do Brasil (IBGE), 1975) possuem eletrificação rural, ou seja cerca de 50 milhões de pessoas não dispõem de energia elétrica.

O Brasil dispõem de condições climáticas favoráveis para explorar a imensa energia derivada dos dejetos animais e restos de cultura e liberar o gás de bujão e o combustível líquido (querosene, gasolina, óleo diesel) para o homem urbano aliviando comisso o país de uma significativa parcela de importação de derivados do petróleo.

O alcance de um programa de substituição de fontes de energia por biogás, pode ser avaliado tomando-se a produção dos 7,2 milhões de biodigestores instalados na China até dezembro 1979, que tem um valor energético equivalente a cinco "Itaipus" ou 48 milhões de toneladas de carvão mineral.

Histórico do Biogás

http://www.cdcc.sc.usp.br/escolas/juliano/biodiges.html (1 de 10)16/8/2005 16:01:24

Biodigestor

Apesar do processo de biodigestão anaeróbica ser conhecido a longos tempos, só mais recentemente é que tem sido desenvolvido mundialmente.

A China tem sido o país que mais desenvolveu o biogás no âmbito rural, visando atender principalmente a energia par cozimento e iluminação doméstica. A Índia também tem desenvolvido uma larga propagação com biodigestores, possuindo um total de 150 mil unidades instaladas.

No Brasil os estudos com biogás foram iniciados de maneira mais intensa em 1976, entretanto, os resultados alcançados já nos asseguram um bom domínio tecnológico e podemos nos qualificar como aptos a desenvolver um vasto programa no âmbito nacional com biogás, seja no setor agrícola ou no setor industrial.

Produção de Biogás

A decomposição bacteriana de matéria orgânica sob condições anaeróbicas é feita em três fases: 1) fase de hidrólise; 2) fase ácida; 3) fase metagênica.

1) Fase de hidrólise - Nesta fase as bactérias liberam no meio as chamadas enzimas extracelulares, as quais irão promover a hidrólise das partículas e transformar as moléculas maiores em moléculas menores e solúvel ao meio.2) Fase Ácida - Nesta fase, as bactérias produtoras de ácidos transformam moléculas de proteínas, gorduras e carboidratos em ácidos orgânicos (ácido láctico, ácido butílico), etanol, amônia, hidrogênio edióxido de carbono e outros.3) Fase Metanogênica - As bactérias metanogênicas atuam sobre o hidrogênio e o dióxido de carbono, transformando-os em metanol (CH4). Esta fase limita a velocidade da cadeia de reações devido principalmente à formação de microbolhas de metano e dióxido de carbono em torno da bactéria metanogênica, isolando-a do contato direto com a mistura em digestão. Razão pela qual a agitação no digestor é prática sempre recomendável, através de movimentos giratórios do gasômetro.

O Biofertilizante

Depois de passarem no digestor, os resíduos sobrantes apresentam alta qualidade para uso como fertilizante agrícola, devido principalmente aos seguintes aspectos: diminuição no teor de carbono do material, pois a matéria orgânica ao ser digerida perde exclusivamente carbono na forma de CH4 e CO2;

● aumento no teor de nitrogênio e demais nutrientes, em conseqüência da perda do carbono; ● diminuição na relação C/N da matéria orgânica, o que melhora as condições do material para fins agrícola; ● maiores facilidades de imobilização do biofertilizante pelos microrganismos do solo, devido ao material já se

encontrar em grau avançado de decomposição o que vem aumentar a eficiência do biofertilizante; ● solubilização parcial de alguns nutrientes.

O Biogás

"O Biogás é um gás inflamável produzido por microorganismos, quando matérias orgânicas são fermentadas dentro de determinados limites de temperatura, teor de umidade e acidez, em um ambiente impermeável ao ar"

O metano, principal componente do biogás, não tem cheiro, cor ou sabor, mas os outros gases presentes


Biodigestor

conferem-lhe um ligeiro odor de alho ou de avo podre. O peso do metano é pouco mais da metade do peso do ar ou seja:

1 m^3 de metano/1 m^3 de ar = 0,716 kg/1,293 kg = 0,554 kg

Condições Indispensáveis à Fermentação

As condições ótimas de vida para os microorganismos anaeróbios são:

a) Impermeabilidade ao Ar.

Nenhuma das atividades biológicas dos microorganismos, inclusive, seu desenvolvimento, reprodução e metabolismo, exigem oxigênio, que em cuja presença são eles, de fato, muito sensíveis.

A decomposição de matéria orgânica na presença de oxigênio produz dióxido de carbono (CO2); na ausência de ar (oxigênio) produz metano. Se o biodigestor não estiver perfeitamente vedado a produção de biogás é inibida.

b) Temperatura adequada

A temperatura no interior do digestor afeta sensivelmente a produção de biogás.

"Todos os microorganismos produtores de metano são muito sensíveis a alterações de temperatura; qualquer mudança brusca que exceder a 30°C afeta a produção. É preciso, pois, assegurar uma relativa estabilidade de temperatura.

c) Nutrientes.

Os principais nutrientes dos microorganismos são carbono, nitrogênio e sais orgânicos. Uma relação específica de carbono para nitrogênio de ser mantida entre 20:1 e 30:1.

A principal fonte de nitrogênio são as dejeções humanas e de animais, enquanto que os polímeros presentes nos restos de culturas representam o principal fornecedor de carbono.

A produção de biogás não é bem sucedida se apenas uma fonte de material for utilizada.

d) Teor de Água

O teor de água deve normalmente situar-se em torno de 90% do peso do conteúdo total. Tanto o excesso, quanto a falta de água são prejudiciais. O teor da água varia de acordo com as diferenças apresentadas pelas matérias-primas destinadas à fermentação.

e) Substâncias prejudiciais

Materiais poluentes, como NaCl, Cu, Cr, NH3, K, Ca, Mg e Ni, são conciliáveis se mantidas abaixo de certas concentrações diluídas em água, por exemplo.


Biodigestor

O manual Chinês cita o ABS (composto detergente), cuja concentração máxima admissível é de 20 a 40 partes milhão.

Uso do Biogás

No emprego do biogás como combustível, deve-se estabelecer entre este e o ar, uma relação que permita a combustão integral. Quando esta se dá, a chama é forte, de coloração azul claro, e o gás emite um assobio. Se a chama tremer, há insuficiência de ar e combustão incompleta. Se for curta, amarela e bruxuliante, indica biogás insuficiente e ar excessivo. Segurança:

a) Manômetro - é usado para medir a pressão interna, calcular a quantidade aproximada de gás armazenado e zelar pela segurança da estrutura do digestor.b) Em hipótese alguma, colocar no digestor fertilizantes fosfatados. Sob condições de total ausência de ar, este material pode produzir fosfina, extremamente tóxica, cujo contato será fatal.c) O ar deve circular para que haja ventilação dentro da casa. Se alguém sentir cheiro forte de ovo podre, abrir as portas e janelas para expelir o gás, e evitar acender cigarro ou fósforo. Na utilização do biogás, acende-se primeiro o fósforo e depois abre-se a válvula de gás.

Microbiologia


Biodigestor

A fermentação metanogênica é um processo biológico altamente sensível, uma vez que envolve três grupos distintos microrganismos e a produção de gás depende da manutenção harmônica destes grupos. Alterações substanciais no meio de cultura ou nos fatores comportamentais podem desequilibrar ou desativar a ação dos três grupos de bactérias levando a produção gasosa a níveis antiecológicos.

Disponibilidade de nutrientes

A fermentação anaeróbica é um processo biológico que ocorre devido a ação de bactérias. Evidentemente que quando maior a população bacteriana mais eficiente e rápido será a digestão. Para se manter uma boa flora bacteriana há necessidade de se facultar um ótimo meio de cultura. A disponibilidade de nutrientes é fundamental para o meio de cultura e conseqüentemente para obter uma cultura bacteriana em rítimo acelerado de síntese e desenvolvimento.

Os nutrientes são de origem orgânica e inorgânica, destacando-se principalmente os elementos carbono, nitrogênio-nitrato, fósforo-fosfatos e enxofre-sulfatos. Os nutrientes que mais freqüentemente se mostram escasso são o nitrogênio e fósforo, razão pela qual merecem atenção especial.

Novos Conceitos

Uma nova concepção energética se impõe a todos os brasileiros nesta crise irreversível do petróleo.

O domínio da tecnologia da digestão anaeróbica e da operação de digestores em geral, na prática não é complexa nem difícil. Estes conhecimentos, entretanto, só se conseguem com a lida diária dos biodigestores de pequeno porte, de baixo custo e que possam ser construídos com material local.

Uma vez adquiridos estes conhecimentos e o domínio dos problemas, biodigestores de maior capacidade e mais sofisticados podem ser construídos e operados sem dificuldades, pela mão-de-obra disponível no meio rural. então, nesta fase do processo, a energia do metano continua no biogás e o biofertilizante, originário da reciclagem da matéria orgânica, estarão na sua plenitude, ajudando o homem rural.

Produzindo energia com recursos próprios e renováveis, o produtor rural, finalmente, pode libertar-se da energia do petróleo, de custo cada vez mais elevado e escasso.

A tecnologia chinesa impõe a reavaliação dos seguintes conceitos básicos em biodigestores, amplamente difundidos nos países em desenvolvimento:

1- "Nos últimos anos têm-se afirmado amplamente que um dos principais entraves à disseminação de tecnologia do biogás no meio rural do terceiro mundo é o custo do digestor. À medida que detalhes dos modelos criados na China vão sendo conhecidos, torna-se evidente que os digestores construídos com material disponível no local podem realmente ter custo muito baixo.

De fato, à vista do custo dos digestores atualmente disponíveis em outros países, muitas pessoas levadas a concluir que os esforços nessa área deveriam concentrar-se mais em projetos comunitários ou grandes unidades do que nos individuais. A experiência chinesa impõe uma reavaliação desse conceito".

2- "É arbitrário pensar que quanto maior o digestor mais gás produzirá". Já foi dito que "o sucesso de um digestor


Biodigestor

depende da sua operação".

No caso de um grande digestor, se não se fizer abastecimento regular de matéria-prima e não houver adequada manutenção, a produção de gás poderá ser inferior à de um digestor pequeno.

"A noção de que é melhor possuir um grande digestor do que um pequeno deve, pois, ser combatida. Naturalmente, o volume do digestor não deverá ser tão pequeno que a produção de gás seja insuficiente e as necessidades não sejam atendidas".

Vantagens

A produção de biogás representa um avanço importante no sentido da solução do problema da disponibilidade de combustível no meio rural, devido, por conseguinte, interessar a toda a população nele residente.

A redução das necessidades de lenha poupa as matas. A produção de biogás representa um importante meio de estímulo a agricultura, promovendo a devolução de produtos vegetais ao solo e aumentando o volume e a qualidade de adubo orgânico. Os excrementos fermentados aumentam o rendimento agrícola.

O biogás, substituindo o gás de petróleo no meio rural, elimina também os custos do transporte de bujão de gás dos estoques do litoral ao interior.

O uso do biogás na cozinha é higiênico, não desprende fumaça e não deixa resíduos nas panelas. As donas de casa ficam livres de pesadas tarefas domésticas, de mobilizar carvão e lenha para a cozinha.

O desenvolvimento de um programa de biogás também representa um recurso eficiente para tratar os excrementos e melhorar a higiene e o padrão sanitário do meio rural.

"O lançamento de dejetos humanos e animais num digestor de biogás soluciona o problemas de dar fins aos ovos dos esquistossomos e ancilóstomos, bem como de bactérias, bacilos desintéricos e paratíficos e de outros parasitas. O número de ovos de parasitas encontrados no efluente em 99%, após a fermentação".

O uso do Biogás

O biogás por ser extremamente inflamável, oferece condições para:

● uso em fogão doméstico; ● em lampião; ● como combustível para motores de combustão interna; ● em geladeiras; ● em chocadeiras; ● em secadores de grãos ou secadores diversos; ● geração de energia elétrica.

Aquecimento e Balanço calorífico


Biodigestor

Em clima tropical onde a temperatura é praticamente constante com média acima de 20°C, Os digestores dispensam sistemas adicionais para aquecimento. Entretanto, em regiões onde a temperatura cai, durante um certo período do ano, esses sistemas são necessários.

O aquecimento do digestor pode ser feito via interna, externa e/ou chama direta. O próprio gás pode e deve ser utilizado para o aquecimento.

Ao se utilizar um sistema de aquecimento deve-se fazer uma análise entre a quantidade de calorias gasta para elevar-se a temperatura a um certo nível e a quantidade de gás produzida pelo efeito dessa elevação de temperatura. Caso o incremento na produção de biogás seja inferior, igual ou levemente inferior às calorias gastas no processo, o sistema de aquecimento torna-se inviável.

Tempo de Retenção

Caracteriza-se como tempo de retenção o tempo que o material passa no digestor, isto é, o tempo de entrada e saída dos diferentes materiais na digestor. Como a água, sólidos e células.

Substâncias Tóxicas

Qualquer nutriente de elemento em solução no digestor, em excesso, pode provocar sintomas de toxidez ao meio bacteriano. Entretanto uma definição exata da concentração em que estes elementos passam a ser nocivos é difícil, devido à complexidade do processo.

A presença de hidrocarbonetos-clorofórmio, tetra cloreto de carbono e outro usados como inseticidas ou solventes -industrias- constituem fortes agentes tóxicos à digestão anaeróbica.

A presença do íon amônio, em digestores com altas taxas de produção, é um significante problema.

Biologia da digestão anaeróbica

Toda digestão anaeróbica (ausência de oxigênio) é um processo biológico. O organismo anaeróbico não pode sobreviver enquanto estiver oxigênio. Por isso, no digestor não deve entrar o ar atmosférico.

Só as bactérias anaeróbicas metanogênicas produzem gás metano. Pertencem a quatro grupos morfológicos e são muito sensíveis a variações de temperatura, atuando numa faixa entre 10 a 45°C. São as chamadas bactérias mesófilas.

Biologicamente, o sucesso de um digestor depende de um balanceamento entre as bactérias que produzem gás metano dos ácidos orgânicos. E este balanceamento é adquirido pela carga diária com água suficiente, pelo pH, temperatura, e a qualidade do material orgânico.

Relação carbono/nitrogênio (C/N)


Biodigestor

O carbono (sob a forma de carboidratos) e o nitrogênio (como proteínas, nitratos, amônia) são os principais alimentos utilizados pelas bactérias anaeróbicas: o carbono, para fornecer energia; o nitrogênio, para construir a estrutura das células. As bactérias utilizam mais carbono do que nitrogênio.

A digestão anaeróbica realiza-se melhor quando o material que alimenta as bactérias contém uma certa quantidade de carbono e nitrogênio juntos.

Nitrogênio --> Alguns compostos e resíduos são indigestíveis para as bactérias, como a lignina, palhas e fibras vegetais.

A quantidade de nitrogênio contida na planta ou no organismo animal faria com a idade e seu desenvolvimento. A quantidade de nitrogênio, é alta, em excremento de aves devido as fezes serem expelidas com a urina.

Carbono --> Diferentemente do nitrogênio, o carbono existe em muitas formas (matéria orgânica), as quais não são diretamente utilizadas pelas bacterias.

2 - Experimento.

2.1 - Material Utilizado.

● 4 garrafas plásticas de 2 litros (de refrigerante), como biodigestor; ● 4 rolhas perfuradas, com tubos de vidro no meio; ● 4 garrafas plásticas (de refrigerante), para serem utilizadas como cilindros para recolher e medir o gás

produzido; ● 1 caixa plástica, que funciona como banho de água de temperatura controlada; ● 1 caixa plástica, como banho de água a temperatura ambiente onde serão colocados os cilindros que recolhem o

gás; ● 4 pesos aproximadamente 250g (que não enferrujem); ● 1 aquecedor com termostato; ● 1 termômetro; ● 1 bomba submersa para aquário; ● 1 bastão de vidro.

Obs.: Alguns materiais citados acima, poderão ser substituídos por outros.

2.2 - Procedimento Experimental.

a) Regulas a temperatura do banho da água para a temperatura escolhida (se o experimento for realizado a temperatura ambiente não será necessário utilizar o banho);b) Medir o volume de inoculo que será colocado em cada garrafa, de forma que fique todas com o mesmo volume;c) Todos os dias será feito:

● Medir o volume de gás produzido e após esta medição esvaziar os cilindros de forma que não fique gás ou ar. ● Alimentar o biodigestor.


Biodigestor


Biodigestor

2.3 - Conclusão.

Neste experimento observamos que através da decomposição dos alimentos, feito pelas bactérias, ocorre uma pequena produção, apenas, de gás carbônico (CO2) e não ocorre a produção de gás metano (CH4), como se esperava. Isso aconteceu porque para haver produção de gás metano seria necessário manter o biodigestor em funcionamento por aproximadamente um ano. Um ano seria necessário para que toda a cadeia de bactérias se desenvolvesse, chegando ao último estágio que seriam as bactérias que decompõem outros gases para chegar ao gás metano.

2.4 - Comentários.

É importante relatar que quando alguém for colocar em funcionamento um biodigestor, se faz necessário que o alimento deve ser triturado e logo colocado no biodigestor, por que se o alimento ficar muito velho em outro recipiente poderá haver perda de gás. Também a temperatura do recipiente com água deve estar sempre por aproximadamente, de 3 a 4 graus acima da temperatura ambiente (principalmente quando a temperatura ambiente estiver entre 24°C e 27°C, para que se tenha uma boa produção.

Bibliografia.SEIXAS, Jorge. "Construção e Funcionamento de Biodigestores", por Jorge Seixas, Sérgio Folle e Delomar Machetti. Brasília, EMBRAPA - DID, 1980. 60p. (EMBRAPA - CPAC. Circular técnica, 4).

Índice


http://www.cdcc.sc.usp.br/escolas/juliano/cl-fisic.html

UNIDADE DEMONSTRATIVA DE BIODIGESTOR RURAL

F01 - Vista em corte da montagem final do biodigestor com seus componentes

APRESENTAÇÃO

A proposta para este projeto é uma unidade demonstrativa de biodigestor para apresentação, em feiras de ciências, da simplicidade de obtenção de biogás, a partir de esterco bovino. A idealização do modelo é empírica. A construção é feita a partir de tambores metálicos, facilmente encontrados a preços bastante reduzidos, o que simplifica a montagem e garante o baixo custo final. Apesar disto implicar em uma relação entre as medidas de diâmetro interno e altura, fora da faixa indicada como ideal. A durabilidade, não sendo prioridade num modelo demonstrativo, é reduzida, em torno de pouco mais de um ano para cargas seguidas. A expectativa para o pico de produção de biogás é de ~120 litros de gás por dia, sob uma pressão de 12 cm coluna d´água. Sendo suficiente para a queima em um bico de Busen por um período de 25 a 35 minutos diários.

VISÃO GERAL

O modelo é constituído por duas partes distintas: câmara de fermentação e gasômetro.

CÂMARA DE FERMENTAÇÃO: esta parte comporta a mistura do material orgânico com água, formando um meio anaeróbico, onde as bactérias metanogênicas atuarão, resultando na produção do biogás. Devido à proposta do modelo não foi previsto sistema de alimentação contínuo, tratando-se de um modelo de alimentação descontínua ou batelada, onde a alimentação é realizada integralmente pela abertura superior, e após a fermentação de todo o material, o que leva em média 35 dias, é que o mesmo deve ser esvaziado e recarregado integralmente. A câmara de fermentação dispõe de algumas peças descritas a seguir:

• Agitador: tem a função de evitar que o CO², produzido na biodigestão, forme bolhas estacionárias no afluente (material orgânico diluído). A ocorrência de tais bolhas dificultam a ação das bactérias metagogênicas, diminuindo a velocidade do processo.

• Coroa: A coroa é o estreitamento da câmara na altura média, sua função é evitar a perda do biogás pela folga entre as paredes externas do gasômetro e as paredes internas da câmara. Pois como a trajetória ascendente descrita pelo gás no meio liquido é praticamente uma linha vertical, tal estreitamento desvia o fluxo das bordas para a parte mais central. Garantindo a captação pelo gasômetro de quase todo o gás.

• Tela de retenção de sólidos :(Uso opcional) O uso de material fibroso como capim adicionado material orgânico diluído é recomendado, mas, tende a formar aglutinações na superfície, que impedem o livre fluxo do gás e atrapalha a ação das bactérias. A tela de retenção tem a função de manter estes sólidos abaixo da altura da coroa, ao alcance do agitador, evitando a formação de tampões flutuantes sob o gasômetro.

• Dreno para descarga: A função do dreno é permitir a descarga do material orgânico, tornando a operação mais limpa e controlada.

GASÔMETRO: A função do gasômetro é a captação e armazenamento do gás, permitindo ainda uma pressão de saída constante. Não possui muitos detalhes, a única peça agregada é a torneira para controlar a saída do gás.

MATERIAIS E SERVIÇOS NECESSÁRIOS

Material

02 Tambores metálicos de 200 litros

01 Tambor de 150 litros com diâmetro menor que os primeiros

01 Torneira de 3/4" com rosca para mangueira

01 Pedaço de cano galvanizado 3/4" x 20 cm

2,0 metros de mangueira cristal de 1"

2,5 metros de vergalhão de aço 3/8 galvanizado" para confecção do agitador

04 Presilhas com grampo e arruelas (opcional)

Um pedaço de tela galvanizada de aproximadamente 80 x 80 cm(opcional)

Serviços mecânicos

Corte circular no fundo do tambor 02 para formação da coroa

Furações e soldagens diversas

Confecção e fixação do agitador

Confecção das presilhas de fixação da tela de retenção de sólidos (opcional)

Confecção da tela de retenção de sólidos (opcional)

Soldagem dos dois tambores de 200 litros para formação da câmara de fermentação.

MONTAGEM

Os tambores devem ser trabalhados separadamente. Para melhor visualização seguiremos a identificação disposta na vista explodida abaixo (F02), e descreveremos na seqüência os trabalhos necessários para cada tambor e peças agregadas. O tambor 01 juntamente com o tambor 02, ambos de 200 litros, formarão a câmara de fermentação. Enquanto o tambor 03, de 150 litros, funcionará como gasômetro

F02 - Vista explodida em corte do biodigestor e seus componentes

Tambor 01:

Este tambor tem como única peça agregada o dreno para descarga do efluente.

• Fixação com soldagem do cano de 3/4" na lateral a uns 5 cm do fundo.

Tambor 02:

Este é onde se concentra maior parte dos trabalhos mecânicos.

• Fazer o corte circular no fundo, para formação da coroa. Pelas razões já mencionadas o diâmetro deve ser 6 cm a menos que o diâmetro do gasômetro (tambor 03)

• Fazer a furação na coroa para fixação inferior do agitador • Soldar, na borda superior, em alinhamento vertical com o furo anterior, o anel para

fixação superior do agitador. • A partir do vergalhão confeccionar o agitador, sendo que inicialmente deve ser

moldada a parte inferior, e após este procedimento, a haste superior deve ser passada pelo o furo na coroa e pelo anel de fixação. Providenciando-se, em seguida, a dobra para formação da manivela de acionamento, que também servirá para fixar o agitador junto ao anel.

Apenas no caso de optar pela adição de capim

• Confeccionar a tela de retenção de sólidos, que deve ter um diâmetro que exceda em 4 cm a medida interna da coroa.

• Fazer, na coroa 4 furações para alojamento das presilhas de sustentação da tela de retenção de sólidos, usar como gabarito a própria tela. A folga lateral entre as bordas da tela e as presilhas não deve exceder 0.5 cm.

• Confecção das presilhas conforme detalhe e posterior fixação na coroa (f.03).

F03 - Presilha de fixação da tela de retenção de sólidos em detalhe

Montagem final da câmara de fermentação

Após a fixação das presilhas os dois tambores devem ser hermeticamente soldados. A mangueira cristal deve ser aprisionada ao cano de drenagem, estando a parte da câmara de fermentação pronta para a primeira carga.

Tambor 03: O trabalho restringe-se a fixação da torneira.

• Fixar a torneira no fundo do tambor, examinando cuidadosamente a vedação.

FUNCIONAMENTO

O biogás é uma mistura, sendo seus principais componentes o dióxido de carbono e o metano, com a composição média de 25 e 75% respectivamente, sua produção é um processo natural, sendo a função do biodigestor promover uma meio anaeróbio favorável a ação das bactérias matanogênicas. Tais bactérias estão presentes no intestino dos animais, e o esterco quando excretado já traz uma carga suficiente destas. Como tais bactérias só sobrevivem em meio anaeróbico, é importante que o esterco utilizado seja fresco. O esterco deve ser diluído em água, que além de participar na primeira fase do processo e garantir o meio anaeróbio, permite o fluxo regular do gás produzido, favorecendo sua captação sistemática.

O processo de biodigestão se dá em três fases conhecidas:

1)Hidrólise enzimática

2)Acidificação

3)Metanização

Sendo que apenas na última se inicia a produção do metano e dióxido de carbono. O tempo necessário para o início desta terceira fase, está fortemente relacionado com a temperatura ambiente, sendo em média 15 dias. A produção se prolonga por um período de 25 a 40 dias.

ESCOLHA DO LOCAL

O local escolhido deve ser bastante arejado, tanto por motivo segurança, como para evitar odores. Deve ser evitado a incidência direta da luz do sol. Em lugares muito frios deve ser providenciado um cobertura para a câmara de fermentação, podendo ser de isopor ou outro material isolante térmico, para evitar perda de calor, pois a temperatura ótima para a biodigestão está entre 35 e 45º. Choques térmicos podem prejudicar o processo.

OPERAÇÃO

Antes de carregar o biodigestor deve-se providenciar a lavagem do mesmo e confirmar a ausência de vazamentos. A mangueira do dreno deve ter sua extremidade livre, mantida numa altura superior a da câmara de fermentação. O esterco fresco deve ser previamente diluído em água na proporção de 1:1 em volume. Inicialmente deve ser carregado na câmara uma pequena quantidade de capim picado, aproximadamente um volume de 4 litros, sua função é melhorar a movimentação do material e aumentar a produção do biogás, mas não é indispensável. (não se usando o capim torna-se desnecessário a grade de retenção de sólidos)

Após a colocação do capim, deve-se colocar a grade e fixá-la girando as presilhas.

Com a grade fixada deve-se completar a carga com a mistura de esterco e água, bem diluídos, sendo que o nível não deve estar limitado a 25 cm abaixo da borda superior da câmara, para se evitar transbordamentos. Pois com a produção de gás, a diferença da pressão exercida sobre a superfície do afluente no interior do gasômetro e a exercida sobre a de área externa, provoca uma elevação da última.

Deve-se então abrir a torneira do gasômetro e introduzi-lo na câmara de fermentação, com a abertura voltada para baixo, quando o mesmo encostar na coroa deve-se fechar a torneira, neste ponto o tambor deve estar nivelado com a superfície da mistura, de modo que não haja mais ar dentro do gasômetro.

A partir daí, o agitador deve ser acionado pelo menos duas vezes por dia, após uns 15 dias, quando a produção do biogás se iniciar, o gasômetro se elevará devido a retenção do volume de gás produzido.

é importante lembrar que as duas primeiras cargas devem ser descartadas, devido a possibilidade de traços de oxigênio no gasômetro e grande concentração de dióxido de carbono.

O gás obtido pode ser utilizado um bico de Busen ou um pequeno fogão a gás de uma boca, sendo necessário a retirada do giclê.

Para obtenção de uma pressão adequada deve ser colocado sobre o gasômetro peso adicional na ordem de 15 Kg.

CUIDADOS !

O biogás é um combustível e quando misturado com o ar, como todos os combustíveis gasosos, torna-se explosivo. Portanto deve-se ter todas as precauções para evitar-se acidentes, sendo importante o acompanhamento de um professor.

O manuseio com o esterco deve ser cercado com os cuidados sanitários necessários, sendo imprescindível o uso de luvas entre outros.

Mais uma vez lembramos da necessidade de descarte das duas primeiras cargas do gasômetro.

Biodigestor - manual de installação Adaptada da manual completa (ingles) na

http://www.fao.org/WAICENT/FAOINFO/AGRICULT/AGA/AGAP/FRG/Recycle/biodig/manual.htm

Lylian Rodriguez and T R Preston

University of Tropical Agriculture Foundation Finca Ecologica, University of Agriculture and Forestry,

Thu Duc, Ho Chi Minh City, Vietnam

Manual de instalação do biodigestor de plástico tubular O biodigestor é um sistema onde matéria orgânica está fermentada. O carbono da matéria orgânica está transformado em gás de metano e dióxido de carbono. Este gás pode ser utilizado para cozinhar. O efluente é um excelente fertilizante. Decidir o lugar do biodigestor e cavar a terra para o fosso O primeiro passo na instalação do biodigestor é identificar a localização mais apropriada. Em geral isto deveria estar perto da fonte de adubo. É relativamente fácil de transportar o gás através de mangueira mas difícil transportar líquidos. O adubo produzido por 10 porcos requererão um biodigestor de 4 m³ capacidade líquida. Para um número pequeno de animais, é aconselhável usar um diâmetro de 80 cm, e vai então ser precisa 10 m de comprimento. Quando cavando a trincheira é importante observar o seguinte: � Os lados e o fundo deveriam ser lisos sem ter pedras ou raízes que poderiam

danificar o filme de plástico. � O chão deveria ter uma inclinação de cerca 2.5% da entrada para a saída (isto seria

25 cm para um biodigestor de 10m). � A terra que está escavada deveria ser movida fora das extremidades da trincheira

de forma que movimento ao redor do biodigestor depois de instalação, ou chuvas pesadas, não causa terra a cair sobre o plástico.

Photo 1. Escavação da terra

Preparando o tubo de plástico

Se a trincheira do biodigestor está 10m um adicional 75 cm deveriam ser somados no cada lado do tubo de plástico para permitir embrulhar em cima dos tubos da entrada e saída. Assim o comprimento para ser cortado será 11.5m. São requeridas duas pedaços como um será posto dentro doutro para dar mais força. Quando está inserido o segundo tubo dentro do primeiro, deveria ser tomado cuidado para assegurar que os dois filmes se ajustaram bem juntos e que há nenhuma dobras ou pregas.

Photo 2. Juntando um tubo de

plástico em preparação de colocar dentro doutro.

Photo 3. Colocando um tubo de plástico dentro doutro para dar mais força

Materiais precisados para o biodigestor: � Filme tubular de polietileno transparente de 80 cm de diâmetro. A espessura

deveria ser 200 a 250 mícron. O material mais apropriado é o tipo normalmente usado para estufas como isto contém um filtro de raios ultravioletas que ajuda prolongar a vida do plástico quando completamente exposto ao sol.

� 2 tubos cerâmicos ou de PVC de 75 a 100 cm de comprimento e 15 cm diâmetro interno.

� Tubo de PVC de 12.5 mm diâmetro interno (o comprimento depende da distância para a cozinha).

� 2 adaptadores de PVC (macho e fêmea) de 12.5 mm diâmetro interno. � 2 anéis de borracha (dum tubo), com diâmetro de 7 cm e espessura de 1 mm e com

um buraco central dum diâmetro de 12.5 mm. � 2 anéis de plástico rígidos de 10 cm diâmetro e um buraco central de 12.5 mm.

Estas anéis podem ser cortadas de velhos baldes de plástico ou outros materiais feitos de plástico forte.

� 2 m de tubo de PVC de 12.5 mm diâmetro interno. � 4 tubos internos usados (de bicicleta, mota ou carro) cortado em faixas com 5 cm

de largura. � 1 garrafa de plástico transparente. � 1 adaptador PVC de 90º de 12.5 mm diâmetro interno. � 3 PVC de T de 12.5 mm diâmetro interno. � Cola de PVC.

Colocar a saída de gás

Os componentes da saída de gás e a sequencia em qual será colocados no biodigestor está indicado em baixo:

Figure 1. Materiais para a saída de gás e a sequencia O primeiro passo é marcar o lugar onde a saída de gás será colocada. Isto deveria ser 1.5m do fim do tubo de plástico e no centro do que vai ser o topo do biodigestor. O tamanho do buraco é determinado pelo diâmetro externo do adaptador masculino de PVC. As anéis de borracha estão cortados dum pedaço de tubo usado. Os componentes são ajuntados para assegurar os adaptadores masculinos e fêmeas se ajustam bem juntos. O adaptador masculino, complete com anel de plástico e sobre este o anel de borracha, está inserido por dentro do tubo de plástico. O adaptador fêmea, com os anéis de borracha e de plástico está juntado firmemente no adaptador masculino protraindo. A instalação da saída de gás está agora completa.

Colocar o tubo de entrada

Borracha de 5 cm largura está cortado de tubos. Um saco é colocado no solo debaixo da área de trabalho para evitar danos para o tubo de plástico. A metade do tubo cerâmico (ou PVC) está inserido no interior do plástico e o plástico está dobrado ao redor do tubo. Faixas de borracha estão colocadas ao redor do tubo, começando 25 cm da extremidade do plástico e trabalhando para a parte exposta do tubo cerâmico. Cada faixa sobrepõe o prévio, e termina no tubo cerâmico de forma que as extremidades do plástico são completamente cobertos.

Photo 4. Terminando um lado Photo 5. Colocando as borrachas em volta do tubo de

plástico e o tubo cerâmico Encher o tubo de plástico com ar O tubo da entrada está fechado com um sacola de plástico e borracha. A saída do adaptador fêmea está fechada com plástico e borracha. O tubo de plástico está enchido com ar antes de ser colocado na trincheira. Do lado aberto, ar está forçado dentro do tubo em ondas formadas agitando o fim do tubo com movimentos dos braços. O tubo está então amarrado com uma faixa de borracha aproximadamente 3m do fim de forma que o ar não escapa.

Photo 6. Bombeando ar Photo 7. Amarrando o tubo mas deixando plástico para colocar o tubo de saída.

Fases finais na preparação do tubo de plástico O segundo tubo está colocado na saída do plástico usando o mesmo procedimento que o tubo da entrada.

É muito importante que as extremidades do plástico são completamente cobertas pelas faixas de borracha que são aplicados cada um sobrepondo o prévio, e terminando no tubo cerâmico. Quando o tubo de saída está fixado um sacola de plástico está usado para fechar o tubo. A faixa de borracha, que foi previamente colocado para prevenir ar sair, está removido agora. O passo final para encher o plástico completamente com ar consiste em juntar 4 m de tubo de plástico (vai ser usado mais tarde para deposito de gás) para o tubo de saída, e encher isto com ar pelo procedimento agitando, e depois remover o plástico para permitir este ar entrar no biodigestor. O processo pode ser repetido até o biodigestor está completamente cheio com ar. O plástico e a borracha estão colocados novamente em lugar para fechar o tubo de saída. O tubo enchido está levado à trincheira cuidando que não entra em contacto com qualquer objecto que poderia perfurar o biodigestor. Está colocado na trincheira de tal um modo que a saída de gás está em cima do tubo. Um apoio está preparado para segurar o tubo de gás O tubo de gás (PVC de 13 mm diâmetro interno) esta juntado usando cola de PVC. O biodigestor está enchido com água até os tubos da entrada e da saída estão cobertos. O ar dentro do biodigestor agora fica presa na parte superior. As sacolas de plástico na saída e na entrada podem ser removidos.

Photo 8. Tirando a corda que amarre o tubo

Photo 9. Forçando o ar do pequeno tubo para o biodigestor

Photo 10. Colocando o biodigestor no fosso

Photo 11. Connectando o tubo PVC para a saída de gás

A armadilha de água (válvula para saída de gás) Um "T" está preparado de três pedaços de tubo de PVC, dois pedaços pequenos e um mais longo que ajustará dentro duma garrafa de plástico. Um buraco de 3x3 cm está cortado na parte superior da garrafa, pelo qual será possível juntar água para formar o selo de gás. São feitos dois buracos pequenos em cima da garrafa que serão usados para prender a garrafa com arame.

A peça "T" é inserido na garrafa e água esta juntada a uma profundidade de 4-5 cm sobre o mais baixo ponto do "T" São perfurados buracos pequenos nos lados da garrafa a um ponto 2 cm sobre o mais baixo fim do "T". Isto assegura que se a pressão de gás dentro do sistema excede 2 cm coluna de água, o gás pode escapar para aliviar a pressão. A "armadilha" de água é suspendida num lugar conveniente de forma que o nível de água pode ser observado facilmente e pode ser enchido quando necessário. Um tubo de plástico flexível está juntado à saída de gás e está unido a um braço do "T". O outro lado de "T" está juntado com outro tubo de plástico para a cozinha.

Photo 12. O tubo de PVC está colocado dentro da garrafa e um

pequeno buraco está feito para definir o nível de água

Photo 13. Os outros lados do “T” estão juntados – um ao biodigestor, o outo ao

reservatório.

O reservatório de gás Este é uma sacola de plástico grande (4m de comprimento) do mesmo tipo que foi usado para o biodigestor. Um lado está fechado com borracha. Um adaptador "T" de PVC está juntado com o outro lado. O reservatório está então suspendido num lugar conveniente perto da cozinha. Um dos braços do "T" está conectado ao tubo de gás para o biodigestor. O outro para o tubo da fogão da cozinha.

Photo 14. Tying with rubber band Photo 15. The reservoir bag full of biogas

Levando o gás para a cozinha

Depois de montar o reservatório de gás, a saída esta ligada com a fogão com uma mangeira. Uma cintura ou corda está colocada em volta do deposito de gás. Se precisa mais pressão de gás coloque alguma coisa pesada na corda. É normalmente necessário depois de cozinhar um tempo. O tempo que leva antes de gás está produzido depende da composição e quantidade do adubo que é posto no biodigestor. Com adubo fresco leva entre 21 e 28 dias.

Photo 16. Cozinhando com biogas Photo 17. Uma corda em volta do tubo está usada para aumentar a pressão de gás

Protecção do biodigestor

Photo 18. Uma cerca ao redor do biodigestor para proteger o plástico

Photo 19. Uma cobertura prolonga a vida do plástico

Photo 20. Com poucos animais tem suficiente gás para cozinhar para todo a família.

Documents

Biogás e Biodigestor (Unijui-RS)