Biorreatores e biogás: o avanço das energias renováveis

Lançados em 1914, próximo a primeira Guerra Mundial, os biorreatores foram criados para atender a elevada produção de acetona. Porém, pela falta de informações sobre o instrumento, nos anos seguintes foram necessárias modificações para aprimorar o desempenho da máquina, já que na época os métodos para esterilização e assepsia ainda não eram bem desenvolvidos. Já nos anos 40, um biorreator com aproximadamente 20 litros foi construído, elevando a capacidade do instrumento para a produção de leveduras.

Como um biorreator funciona?

O biorreator é um equipamento que realiza a digestão anaeróbia de amostras, ele é semelhante a um biodigestor. Nele conseguimos reproduzir a alimentação conforme ela é realizada no campo ou indústria. É possível simular a Carga Orgânica Volumétrica, Tempo de Retenção Hidráulica, diferentes temperaturas, agitação, entre outros parâmetros.

Hoje existem centenas de biorreatores no mercado e dos mais variados processos. Independentemente do tipo de tecnologia, os biorreatores são indispensáveis para o resultado de variados processos, seja de medicamentos, bebidas, biofertilizantes e produção industrial de enzimas.

Biorreator CSTR. (Créditos CIBiogás)

O CIBiogás recentemente recebeu dois novos biodigestores para aprimorar os serviços da área laboratorial: um reator de fluxo pistonado que pode ser comparado com o modelo de modelo Lagoa Coberta – tecnologia geralmente mais usada na área rural, e segundo no modelo CSTR (Continuous stirred-tank reactor) que é nada mais que a tecnologia de mistura completa, muito utilizada na Europa e no Brasil. Ambos irão promover resultados laboratoriais mais próximos à realidade do campo, possibilitando novas análises de processos de biodigestão anaeróbia e ampliarão a prestação de serviços do Laboratório como ponto de partida para resolução de problemas técnicos e estudos de viabilidade.

Escala Real à favor a produção de biogás

Sobre o resultado das máquinas, a engenheira ambiental do CIBiogás, Franciele Natividade explica que o reator pode dar respostas mais assertivas quanto ao tipo de tecnologia a ser utilizada. “Como a alimentação interfere na produção de biogás. Também é possível comparar o biodigestor em escala real e o reator no laboratório para conseguimos saber se há algum processo que pode melhorar a produção de biogás, como o mesmo está performando”, afirma.

As duas máquinas foram desenvolvidas em conjunto com a empresa ECO Educacional, especialista na fabricação de equipamentos laboratoriais didáticos e de pesquisa. A ideia foi executada através do “Projeto Reatores”, cuja ideia é a implantação de reatores de regime semi contínuos no laboratório a partir da parceria entre CIBiogás, Itaipu Binacional e Parque Tecnológico Itaipu (PTI). Grande parte do desenho exclusivo do instrumento foi feito em conjunto com a equipe de engenharia do CIBiogás.

Biorreator Lagoa Coberta. (Créditos CIBiogás)

Universidades parceiras

Sobre a integração das universidades no desenvolvimento dos biorreatores até a chegada das máquinas, Franciele relata que foi fundamental, principalmente na comparação de estudos e resultados, promovendo até o final do projeto uma rica análise com as instituições de ensinos sobre as principais dificuldades, desafios e aprendizados.

“O Cibiogás projetou os reatores com aporte de tecnologias que muitas vezes as universidades não dispõem. A interação entre o Cibiogás e as universidades vêm acontecendo no Projeto Reatores. Em paralelo, a nossa validação a UTFPR de Medianeira e a UNIOESTE de Cascavel vem operando reatores com tecnologias semelhantes.

Até a chegada das máquinas algumas universidades da região foram privilegiadas durante o projeto como a Universidade Latino Americana (UNILA) que contribuiu na análise de Ácidos Graxos Voláteis e Microbiologia; a Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE) e Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), que contribuíram com a execução do reator. Além das instituições os reatores podem atender projetos de P&D, projetos da engenharia e demandas de clientes do Cibiogás, eventualmente estarão disponíveis para estudos em parceria com universidades.

Fase de testes

Atualmente o laboratório está em fase de testes e comissionamento. A análise está sendo feita para avaliar todos os componentes e executar os primeiros experimentos nos dois modelos de reatores. A previsão é que esta fase dure até 60 dias. Todos os componentes estão em funcionamento e em regime de alimentação semicontínuo. O biogás está sendo produzido e analisado.

O Lagoa Coberta está operando com resíduo da suinocultura e o CSTR opera com a alimentação semelhante ao reator da UD Itaipu com resíduo de restaurante, milho e cacau em pó. Após este processo, eles continuarão disponíveis para executar testes. Projetos que necessitem desse tipo de resposta também serão incluídos. BioBlog e CIBiogás.

Biodigestor: saiba mais sobre o equipamento

Você já ouviu falar em biodigestor? Se trata de um equipamento que vem se mostrando uma grande solução sustentável para os dias atuais. Ele ajuda a transformar os resíduos gerados da produção rural em produtos de alta qualidade, evitando assim o desperdício e também que esses resíduos poluam o meio ambiente. O uso desses biodigestores pode ser muito favorável para o meio ambiente e através deles é possível gerar vários produtos de alta qualidade.

Existem já algumas marcas que produzem e vendem tais biodigestores, mas caso você queira testar antes, também é possível criar um de teste em casa. Esse tipo de biodigestor é indicado principalmente para a área rural e para quem lida com muitos resíduos. A seguir, entenda melhor o que é e como ele funciona.

O que é um biodigestor

Biodigestor é um equipamento onde ocorre a decomposição de matéria orgânica através de micro-organismos anaeróbicos. Através dessa decomposição, são gerados produtos como biogás e biofertilizante que podem ser usados para diversos fins, o que gera alguns benefícios ambientais. O equipamento se mantém fechado e a matéria orgânica é introduzida, para que possa ser decomposta e transformada em outro produto.

A matéria orgânica mais usada no biodigestor é o resíduo de produção rural como resíduos agrícolas, de lavagem e ração e dejetos de animais. Tudo isso geralmente é um problema para o produtor rural, visto que precisam dar um fim adequado para tudo isso, de modo que não prejudique o meio ambiente. Isso pode ser feito através do biodigestor que ajudam a dar um fim para tudo isso e ainda geram novos produtos que podem ser usados também pelo produtor rural.

É muito fácil construir e operar um biodigestor, por isso que você mesmo pode criar uma versão pequena em sua casa, usando alguns materiais fáceis de encontrar. A principal função desse equipamento é transformar a matéria orgânica em biofertilizante de alta qualidade e, durante esse processo, também acaba gerando o biogás que pode ser usado principalmente como combustível. Ter um biodigestor pode ajudar muito o meio ambiente.

Como o biodigestor funciona

O biodigestor transforma a matéria orgânica por meio de decomposição anaeróbia que acaba produzindo um biofertilizante e um subproduto, que é o biogás. Esse biogás pode ser usado como gás de cozinha ou, por meio de um sistema de conversão, pode se transformar em energia elétrica.

É preciso entender como o biodigestor funciona, principalmente se você quiser construir o seu próprio. Ele geralmente possui duas divisórias integradas, sendo elas: um biodigestor tubular e uma lagoa de biofertilizante. O resíduo, ou seja, a matéria orgânica, é colocada no biodigestor tubular, onde as bactérias anaeróbicas irão fermentar o material e liberar o biogás. Em seguida, o material líquido que foi fermentado irá passar para a lagoa de biofertilizante e o produto então pode ser coletado para ser usado na lavoura ou bombeado para o local de descarte.

A fermentação dos dejetos é extremamente importante e deve ser realizada antes dos resíduos serem enviados para qualquer outro lugar, pois isso mata todos os micro-organismos patógenos e deixam as moléculas mais simples para que possam ser melhor absorvidas pelas plantas e, dessa forma, não coloca em risco o meio ambiente.

Os resíduos de animais são mais recomendados para serem colocados no biodigestor, pois aumentam a capacidade de gerar o biogás. Também é possível colocar dejetos de animais em geral e dejetos de humanos, assim como resíduos agrícolas. Além dos biodigestores grandes, há as versões mais compactas que são chamadas de biodigestores residenciais. É um biodigestor geralmente de baixo custo e que pode ser facilmente montado pelo próprio indivíduo. Esse tipo de biodigestor produz biogás que equivale a um botijão por mês, por isso pode ser uma boa maneira de economizar.

Produtos que o biodigestor gera

Como mencionamos, o biodigestor gera dois produtos: o biofertilizante e o biogás. O biofertilizante nada mais é do que uma espécie de adubo natural de qualidade excelente e considerado sustentável. Ele pode atuar como um substituto dos fertilizantes químicos e que geralmente são usados no ramo da agrícola. Pode ser usado como fertilizante reticular, foliar e também como bioinseticida.

Já o biogás nada mais é do que um gás que é composto de gás carbônico e metano. O mais comum é o biodigestor vir acompanhado de uma tubulação específica para o biogás. Para poder usar esse biogás como energia, você deve ter o equipamento específico para isso.

Como construir seu próprio biodigestor

Você sabia que é possível construir seu próprio biodigestor em casa? Você pode construir um de teste para entender melhor como ele funciona e depois acabar comprando um biodigestor residencial mais compacto e acessível para usar quando quiser.

Para construir o seu biodigestor em casa, você precisará de alguns materiais. Veja quais são eles a seguir: uma sacola plástica, areia fina, equipamento de solda, um funil de plástico, um galão de 20 litros vazio, um metro de tubo PVC de diâmetro ¾”, um rolo de fita adesiva, uma lata pequena de tinta preta, um pincel grande, uma câmara de pneu vazia para funcionar como armazenamento de biogás, um tee de diâmetro ¼”, um balde de plástico de 20 litros, um tubo de cola Super Bonder, uma válvula com registro de diâmetro ¼” e dois cap de PVC de diâmetro ¾”.

Com esses materiais será possível criar um mini biodigestor para você usar em casa e entender melhor o seu funcionamento. Terá a entrada da matéria orgânica, a saída, a etapa de colagem do tubo e a criação da saída do biogás. Você também terá o espaço para armazenar o biogás. Tudo isso pode ser feito em alguns minutos e se você gostar dos resultados, pode investir em um biodigestor residencial para sua casa.

Após construir o seu biodigestor, você também deverá realizar a manutenção do mesmo. Essa manutenção é muito importante e deve ser feita com cuidado, seguindo todas as recomendações e tendo em mãos os equipamentos que são necessários. Ter seu próprio biodigestor pode contribuir significativamente para ajudar o meio ambiente.

PRODUTORES RURAIS USAM A SUSTENTABILIDADE PARA LUCRAREM

Na cidade de Pará de Minas, em Minas Gerais, uma série de produtores rurais têm se preocupado com a sustentabilidade, para lucrarem ainda mais. Tudo isso, por causa de um biodigestor, equipamento que promove o reaproveitamento de detritos, a fim de gerar gás e ou adubo.

No caso da cidade mineira, os dejetos utilizados são os produzidos por suínos e, como resultado, temos biogás, reutilizado como fonte de energia para granjas. Assim, resolve-se um problema – qual destino dar aos dejetos animais – e ao mesmo tempo se obtém uma economia de 50% na conta de luz.

Empresários rurais locais já aplicam o biodigestor há, ao menos, cinco anos em suas propriedades. O sucesso tem sido grande, bem como a economia. Inclusive, afirmam que, com o biodigestor, o mau odor foi trocado pelo uso consciente da energia e dos recursos naturais.

Em certos casos, os agro produtores que ainda não utilizam essa opção sustentável, fazem visitas às fazendas vizinhas que já contém com o mecanismo, para estudarem e passarem a aplicá-lo em seus próprios negócio, com o auxílio de engenheiros agrônomos.

A grande maioria se sente bastante satisfeita por utilizar tal princípio de sustentabilidade em sua rotina de trabalho com a terra e os animais.

O princípio do biodigestor é simples, em quatro passos básicos:

1º os excrementos animais – suínos, no caso acima – são misturados à água, no alimentador do biodigestor;

2º há uma atividade bacteriana, que facilita a decomposição dos resíduos e, assim, são transformados em adubos e em gás metano - biogás;

3º O biogás é utilizado para alimentar energeticamente um local;

4º Os resíduos da operação serão utilizados como fertilizantes.

A Empresa Brasileira de Pesquisas em Agropecuária, Embrapa, em santa Catarina, desenvolverá este ano, juntamente com o Centro Internacional de Energias Renováveis com ênfase em Biogás – e a Rede BiogásFert, duas Rodadas Interlaboratoriais em Digestão Anaeróbia. O governo brasileiro pretende ampliar o uso do biogás como fonte de energia através de uma cooperação, anunciada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação, com a Alemanha, país na vanguarda da utilização de energias renováveis.

Fonte: freeimages

Sistema de Tratamento de Esgoto Individual - Biorreator

Com base na normativa legal 11.445 de 2007 em seu Artigo 45, discorre que, ressalvadas as disposições em contrário das normas do titular, da entidade de regulação e de meio ambiente, toda edificação permanente urbana será conectada às redes públicas de abastecimento de água e de esgotamento sanitário disponíveis e sujeita ao pagamento das tarifas e de outros preços públicos decorrentes da conexão e do uso desses serviços.

Já o parágrafo conseguinte complemente dizendo que na ausência de redes públicas de saneamento básico, serão admitidas soluções individuais de abastecimento de água e de afastamento e destinação final dos esgotos sanitários, observadas as normas editadas pela entidade reguladora e pelos órgãos responsáveis pelas políticas ambiental, sanitária e de recursos hídricos.

Assim sendo é de responsabilidade do proprietário da edificação no momento em que não se encontra pleiteado com o sistema de tratamento sanitário público a utilização de soluções adversas para estes fins. Buscando o melhor meio para a destinação final do esgoto sanitário, mais seguindo as normais e legislações ambientais vigentes no tangente a não contaminação do meio, ou seja, dos lençóis freáticos e efluentes. 

A o advento da Lei nº 11.445/07 a legislação reintroduziu a obrigatoriedade da conexão de toda edificação permanente urbana às redes públicas de abastecimento de água e esgotamento sanitário. Mas, ao contrário da rigidez do antigo Código de Saúde, adotou uma obrigatoriedade relativa, pois ressalvou que a conexão em causa deve ser dispensada sempre que normas de natureza sanitária e ambiental disponham de modo contrário.  

  

Com efeito, o art. 45 da Lei Federal nº 11.445/07 impôs, por motivos de ordem sanitária e de proteção ao meio ambiente, a obrigatoriedade da conexão de toda edificação permanente urbana às redes púbicas de abastecimento de água e de esgotamento sanitário disponíveis. Mas ressalvou, em atenção às mesmas razões de natureza sanitária e ambiental, que a obrigatoriedade da conexão será relevada mediante autorização emanada de disposições em contrário das normas do próprio titular do serviço, da entidade regulatória do setor ou das entidades ambientais.     

Nos locais não servidos por rede coletora pública de esgotos, os esgotos das residências e demais edificações aí existentes, deverão ser lançados em um sistema de fossa séptica e unidades de disposição final de efluentes líquidos no solo, dimensionados e operados conforme normas NBR 7229 e NBR 13969. 

Fossa séptica é um dispositivo de tratamento de esgotos destinado a receber a contribuição de um ou mais domicílios e com capacidade de dar aos esgotos um grau de tratamento compatível com a sua simplicidade e custo. Estas são recipientes construídos ou instalados no local para manter durante tempo determinado os dejetos domésticos, industriais, ou comerciais, com o objetivo de sedimentar os sólidos e reter o material contido nos esgotos, para transformá-los bioquimicamente, em substâncias e compostos mais simples e menos poluentes. São utilizadas em locais desprovidos de rede pública de esgoto.

Os princípios da fossa séptica domiciliar e industrial são os mesmos o que vai mudar é o dimensionamento em relação a contribuição de cada estabelecimento. Quanto a viabilidade em se ter uma fossa ou sistema de tratamento sanitário é condito pela resolução 430 do CONAMA de 13 de maio de 2011, no qual versa em seu artigo 3° que os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados diretamente nos corpos receptores após o devido tratamento e desde que obedeçam às condições, padrões e exigências dispostos nesta Resolução e em outras normas aplicáveis.    

  

Como os demais sistemas de tratamento, deverá dar condições aos seus efluentes de: 

• Impedir perigo de poluição de mananciais destinados ao abastecimento domiciliário; 
• Impedir alteração das condições de vida aquática nas águas receptaras;    
• Não prejudicar as condições de balneabilidade de praias e outros locais de recreio e esporte; e    
• Impedir perigo de poluição de águas subterrâneas, de águas localizadas (lagos ou lagoas), de cursos d'água que atravessem núcleos de população, ou de águas utilizadas na dessedentação de rebanhos e na horticultura, além dos limites permissíveis, a critério do órgão local responsável pela Saúde Pública.     

   

A fossa séptica é projetada de modo a receber todos os despejos domésticos (de cozinhas, lavanderias domiciliares, lavatórios, vasos sanitários, bidês, banheiros, chuveiros, mictórios, ralos de piso de compartimentos interiores, etc.), ou qualquer outro despejo, cujas características se assemelham às do esgoto doméstico. Em alguns locais é obrigatória a intercalação de um dispositivo de retenção de gordura (caixa de gordura) na canalização que conduz os despejos das cozinhas para a fossa séptica. 

São também vetados os lançamentos diretos de qualquer despejo que possam, por qualquer motivo, causar condições adversas ao bom funcionamento das fossas sépticas ou que apresentem um elevado índice de contaminação por microrganismos patogênicos. 

O Biodigestor é um equipamento em polietileno de alta densidade, destinado a realizar o tratamento primário de esgotos para residências onde a matéria sólida e contaminantes contidos no efluente sanitário são separados da água e armazenado em reservatório específico, evitando que o efluente seja lançado diretamente no solo ou corpo d' água, garantindo a melhoria de higiene e condições da saúde geral, combatendo doenças em regiões que não são servidas por rede de coleta pública de esgotos, ou adequação prévia a coleta de rede pública. 

Atende as normas NBR 7229 e NBR 13969 e é formado por Fossa-Séptica e Filtro Anaeróbio em um único compartimento e possui um alto nível de desempenho a remoção de matéria orgânica e redução de DBO-Demanda Bio-química de Oxigênio do Efluente sanitário.

Assista o vídeo:

Para mais informações:

Contato: Eng. Raoni Pinheiro

Email's: EcoSolarEnergiasRenovaveis@gmail.com

EcoAmbiental.EngAmb@gmail.com

raoni.pinheiro@gsenergias.com.br

Fone: +55 (83) 98895-1106 (Whatsapp) / 99821-0382 (Tim)

▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬REDES SOCIAIS▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬ YOUTUBE: www.youtube.com/EcoSolarBR FACEBOOK: www.facebook.com/EcoSolarER INSTAGRAM: www.instagram.com/EcoSolarER BLOG: www.blogecosolarer.blogspot.com ▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬ஜ۩۞۩ஜ▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬