BIODIGESTORES – PRINCÍPIO, TIPOS E VIABILIDADE ECONÔMICA

Permissão e Concessão de serviços públicos.
O que são Biodigestores Anaeróbios? Como é o princípio de funcionamento de um biodigestor? Quais os tipos de biodigestores que existem? Quais as partes que formam um Biodigestor? Do que depende a viabilidade econômica de biodigestores?

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Um acontecimento aparentemente estranho aconteceu na cidade de Nova Xavantina no Estado do Mato Grosso – Brasil. No Rio Areões foram encontrados diversas espécies de animais aquáticos mortos como Arraias, cascudos, matrinxãs, pacus, entre outros. Apesar de se imaginar o motivo, seria preciso investigar para poder comprovar. A primeira análise mostrava que o índice de oxigênio na água estava 20 vezes inferior que o ideal. 

Após denúncia, fiscais do Ibama foram ao local e descobriram que a poluição havia sido causada pelo Frigorífico Independência. O frigorífico, que fica nas margens de um afluente do Areões lançava seus resíduos sem tratamento diretamente no rio. O resultado foi trágico. A empresa foi interditada e multada em R$ 2 milhões.

Não seria mais inteligente utilizar estes recursos para transformar este problema em novas fontes de receitas? Com certeza o dono do empreendimento tem a mesma opinião. A notícia saiu no G1 no dia 13/11/2008.

Seus problemas poderiam ser resolvidos com um biodigestor anaeróbio automatizado. Esses biodigestores são utilizados em países desenvolvidos para esses casos.

Mas então o que faltou? A resposta é tão simples que causa espanto. A ausência de consultores especializados em tecnologias de tratamento. Empresários preferem se concentrar em seus negócios. O mercado sempre terá excelentes oportunidades para profissionais realmente qualificados. Pra economizar R$ 2 milhões, quanto você acha que o empresário estaria disposto a pagar pelos seus serviços?

O que são Biodigestores Anaeróbios?

Biodigestores Anaeróbios são sistemas que utilizam microrganismos para transformar resíduos orgânicos em biogás e fertilizante orgânico. Esses sistemas funcionam em ambientes sem oxigênio, ou seja, anaeróbios.

Biodigestores são sistemas que utilizam microrganismos para transformar resíduos orgânicos em biogás e biofertilizante. Esse processo ocorre em ambientes sem oxigênio, chamados de anaeróbios, e é uma forma de tratamento de resíduos que contribui para a preservação ambiental e a geração de energia renovável.
Os biodigestores são tanques herméticos que contêm microrganismos anaeróbios e resíduos orgânicos, e são utilizados para a produção de biogás e biofertilizante. Esses sistemas são uma alternativa sustentável para o tratamento de resíduos e a geração de energia, e podem ser utilizados em propriedades rurais, indústrias e até mesmo em residências.

Os biodigestores são compostos por um tanque hermético onde o material orgânico é colocado juntamente com água e microrganismos anaeróbios. Esses microrganismos digerem a matéria orgânica e produzem biogás, que é composto principalmente por metano e dióxido de carbono, e um resíduo líquido rico em nutrientes, que pode ser utilizado como fertilizante.

Os biodigestores podem ser utilizados para tratar diferentes tipos de resíduos orgânicos, como restos de alimentos, esterco animal, resíduos agroindustriais, entre outros. Além de produzir biogás, que pode ser utilizado como fonte de energia renovável, os biodigestores também ajudam a reduzir a quantidade de resíduos orgânicos descartados no meio ambiente, contribuindo para a preservação ambiental.

Como é o princípio de funcionamento de um biodigestor?

O princípio de funcionamento de um biodigestor é baseado na decomposição anaeróbia da matéria orgânica por microrganismos, que resulta na produção de biogás e de um biofertilizante líquido.

O biodigestor é um tanque hermético onde os resíduos orgânicos são depositados juntamente com água e microrganismos anaeróbios, que podem ser adicionados na forma de inoculante ou obtidos naturalmente a partir do próprio material orgânico.

Um biodigestor é um tanque hermético que utiliza microrganismos para transformar resíduos orgânicos em biogás e biofertilizante. O processo ocorre em ambiente anaeróbio, ou seja, sem a presença de oxigênio, e envolve a digestão anaeróbia dos resíduos por microrganismos presentes no material orgânico.
O funcionamento de um biodigestor é baseado na digestão anaeróbia, um processo em que microrganismos degradam a matéria orgânica e produzem biogás e biofertilizante. A digestão anaeróbia ocorre em um tanque hermético, onde os resíduos orgânicos são depositados juntamente com água e microrganismos anaeróbios.

Dentro do biodigestor, os microrganismos anaeróbios degradam os resíduos orgânicos, produzindo um gás rico em metano e dióxido de carbono, que é o biogás. Esse biogás é capturado e pode ser utilizado como fonte de energia renovável para geração de eletricidade, aquecimento ou cozimento, por exemplo.

Ao mesmo tempo, a digestão anaeróbia produz um resíduo líquido rico em nutrientes, que é o biofertilizante. Esse biofertilizante pode ser utilizado como adubo orgânico em lavouras e jardins, contribuindo para a redução do uso de fertilizantes químicos e para a preservação ambiental.

O funcionamento de um biodigestor depende de vários fatores, como a temperatura, a acidez, a concentração de nutrientes e a umidade do material orgânico, que devem ser monitorados e controlados para garantir a eficiência do processo de digestão anaeróbia e a produção de biogás e biofertilizante de boa qualidade.

Quais os tipos de biodigestores que existem?

Existem diversos tipos de classificação de biodigestores. Em se tratando do tipo de biomassa, podemos considerar dois tipos principais de biodigestores:

Biodigestores rurais:

Aqueles indicados para o tratamento de resíduos sólidos orgânicos oriundos do setor agropecuário que tem como característica, a homogeneidade da biomassa.

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No Biodigestor Rural de Oyten é possível ver um exemplo prático deste modelo. Três fazendeiros alemães conseguem criar um negócio lucrativo com a solução conjunta de seus problemas.

Biodigestores Urbanos:

Aqueles indicados para o tratamento de lixo orgânicos municipais, que possuem a características de serem heterogêneos e por isso precisam de um tratamento mais específico.

Os biodigestores são utilizados para o tratamento de resíduos orgânicos, transformando-os em biogás e biofertilizante. Esses sistemas são uma alternativa sustentável e econômica para o tratamento de resíduos, contribuindo para a preservação ambiental e a geração de energia renovável.
Os biodigestores são uma opção para o tratamento de resíduos orgânicos de diferentes origens, como restos de alimentos, esterco animal e resíduos agroindustriais. Além de reduzir a quantidade de resíduos orgânicos descartados no meio ambiente, os biodigestores também geram biogás e biofertilizante, que podem ser utilizados como fontes de energia e adubo orgânico.

Existem diferentes tipos de biodigestores que variam em função do formato, tamanho, material de construção, modo de alimentação, processo de agitação e tempo de retenção, entre outros aspectos. Os principais tipos de biodigestores são:

  • Biodigestor Batelada: É um biodigestor em que a carga orgânica é adicionada de uma só vez e o processo de digestão ocorre em ciclos de carga e descarga. Esse tipo de biodigestor é mais indicado para pequenas propriedades e para o tratamento de resíduos com alta concentração de sólidos, como esterco animal.
  • Biodigestor Contínuo: É um biodigestor em que a carga orgânica é adicionada de forma contínua, e o processo de digestão ocorre em fluxo constante. Esse tipo de biodigestor é mais indicado para grandes propriedades e para o tratamento de resíduos com baixa concentração de sólidos, como resíduos de alimentos.
  • Biodigestor Tipo UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket): É um biodigestor em forma de U invertido, em que a carga orgânica é adicionada na base do tanque e o processo de digestão ocorre em fluxo ascendente. Esse tipo de biodigestor é mais indicado para o tratamento de resíduos líquidos, como efluentes de esgoto e de indústrias.
  • Biodigestor Tipo CSTR (Continuously Stirred Tank Reactor): É um biodigestor em forma de tanque agitado, em que a carga orgânica é adicionada e misturada continuamente. Esse tipo de biodigestor é mais indicado para o tratamento de resíduos líquidos com alta concentração de nutrientes, como efluentes de laticínios e de indústrias de alimentos.
  • Biodigestor Tipo Plug Flow: É um biodigestor em forma de tubo horizontal, em que a carga orgânica é adicionada em uma das extremidades e o processo de digestão ocorre em fluxo unidirecional. Esse tipo de biodigestor é mais indicado para o tratamento de resíduos com alta concentração de sólidos, como resíduos de abatedouros e de suinoculturas.

Cada tipo de biodigestor apresenta vantagens e desvantagens em função das características do material orgânico a ser tratado, da demanda energética e do uso do biofertilizante produzido. A escolha do tipo de biodigestor adequado deve considerar esses fatores e ser feita de forma criteriosa para garantir a eficiência do processo e a viabilidade econômica e ambiental do sistema.

Quais as partes que formam um Biodigestor?

Um biodigestor consiste em um tanque onde ocorre o processo de degradação ou fermentação anaeróbia. O substrato é direcionado ao fermentador por diferentes tecnologias. O tipo de substrato determina o tempo de retenção hidráulico necessário para se atingir o objetivo do projeto. (biogás, biofertilizante, tratamento de resíduos, …).

Princípio de funcionamento de uma usina de biogás concebida para a geração de energia térmica e elétrica e produção de biofertilizantes utilizando resíduos sólidos orgânicos como substrato

Princípio de funcionamento de uma usina de biogás concebida para a geração de energia térmica e elétrica e produção de biofertilizantes utilizando resíduos sólidos orgânicos como substrato

Os componentes primários de um biodigestor são o tanque de alimentação, o fermentador e o tanque de pós-fermentação. Durante a concepção do projeto se define o formato final que o Biodigestor terá. Um projeto com finalidade de produção de energia precisa também de Motor Gerador. 

A escolha do substrato deve ser feita em função da oferta local que pode variar extremamente. Nem sempre haverá disponibilidade de todos os resíduos descritos na figura. Deve-se então se fazer uma adaptação e dessa forma, modelos de negócios para biodigestores são muito específicos.

Do que depende a viabilidade econômica de biodigestores?

A viabilidade econômica de biodigestores depende de diversos fatores, como o custo dos equipamentos, o preço da energia elétrica, o custo de transporte e armazenamento do biofertilizante, a disponibilidade e o custo dos resíduos orgânicos, entre outros.

Alguns dos fatores que influenciam a viabilidade econômica dos biodigestores são:

  • Custos de instalação: Os custos de instalação do biodigestor incluem a aquisição do equipamento, a preparação do terreno, a instalação de tubulações e sistemas de captação e armazenamento de biogás e biofertilizante.
  • Custos operacionais: Os custos operacionais incluem o consumo de energia elétrica para a agitação do material orgânico, a manutenção do biodigestor e a limpeza do equipamento.
  • Preço da energia elétrica: O preço da energia elétrica pode afetar a viabilidade econômica do biodigestor, uma vez que o biogás produzido pode ser utilizado para a geração de energia elétrica, que pode ser vendida ou utilizada para reduzir os custos de energia elétrica da propriedade.
  • Preço do biofertilizante: O biofertilizante produzido pelo biodigestor pode ser utilizado como adubo orgânico em lavouras e jardins, e o preço desse biofertilizante pode afetar a viabilidade econômica do biodigestor.
  • Disponibilidade e custo dos resíduos orgânicos: A disponibilidade e o custo dos resíduos orgânicos podem afetar a viabilidade econômica do biodigestor, uma vez que o custo do transporte e armazenamento desses resíduos pode ser elevado.
  • Incentivos fiscais e financeiros: Os incentivos fiscais e financeiros oferecidos pelo governo podem tornar o investimento em biodigestores mais atrativo, reduzindo os custos de aquisição do equipamento e de instalação do sistema.

É importante que a viabilidade econômica do biodigestor seja avaliada de forma cuidadosa e realista, considerando todos os fatores envolvidos, para garantir que o investimento seja rentável e sustentável.

Fontes:

  • Frigorífico causa desastre ambiental em rio de Mato Grosso – G1
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Gleysson B. Machado

Sou especialista em transformar problemas ambientais em negócios sustentáveis. Formado em Dip. Ing. Verfahrenstechnik (Eng. Química) pela Universidade de Ciências Aplicadas de Frankfurt/M na Alemanha com especialização e experiência em Tecnologias para geração de Energia e Engenharia Ambiental. Larga experiência em Resíduos Sólidos com foco em Biodigestores Anaeróbios
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