Biodigestores na avicultura
Fórum: Biodigestores - Entraves, Soluções e Aplicações.
Com a utilização de biodigestores, a cama de frango pode tornar-se fonte de geração de energia, visto que por meio da biodigestão anaeróbia da matéria orgânica, obtém-se o biogás com alto poder energético. Há possibilidade de utilização do biogás para geração de energia agregando valor ao dejeto diminuindo seus custos com o tratamento. O biofertilizante, material estabilizado no interior do biodigestor, pode ser utilizado na agricultura, pois é constituído por vários compostos minerais. Assim sendo, a utilização da biodigestão anaeróbia, propicia que três benefícios ocorram concomitantemente, ou seja, saneamento no meio rural, atendimento da demanda energética e a utilização do material biodegradado como biofertilizante.
Um dos maiores entraves enfrentados para utilização da cama de frango para produção de biogás em condições de campo é provavelmente, a dificuldade operacional, tanto antes como depois da cama ter sido submetida à fermentação para a produção de energia. A diluição da cama em água e o trabalho de fazer a mistura para formar uma pasta homogênea antes do abastecimento dos biodigestores, representam uma grande dificuldade para o agricultor. Após o término da fermentação, a dificuldade de manejar um esterco diluído em água aumenta em relação a um esterco com menor teor de umidade.
No entanto, estes inconvenientes da produção de biogás podem ser solucionados, pois já existem equipamentos adequados para trituração e mistura de resíduos sólidos em água aumentando a homogeneidade dos substratos, sendo estes equipamentos acionados por motores elétricos ou mesmo diretamente na tomada de potência de tratores. Exemplos destes equipamentos são os trituradores automatizados, as prensas parafuso ou os decantadores celulares, os quais trabalham de forma contínua desaguando sólidos numa caixa ou caçamba de carga, com um parafuso helicoidal transportando e compactando os sólidos enquanto o líquido extraído pelo efeito da prensa escoa para uma caixa de abastecimento e daí para lagoas ou biodigestores. Os sólidos prensados são descarregados pelo extremo superior da prensa enquanto que o líquido extraído é coletado numa bandeja. Podendo este sistema estar acoplado a peneiras estáticas com vazão de até 620 m3/h.
Segundo dados de Fukayama (2008), as médias de produção de cama de frango (oriunda de casca de amendoim) de 1º a 4º lotes é de 3.310 kg de cama para cada 2500 aves. Se considerarmos a produção de biogás do tratamento com diluição e separação de sólidos – PEN com 70 de CH4 (0,376 m3 de biogás por kg de cama), vamos obter o equivalente a 67 botijões de 13 kg de GLP, o que corresponde a 872 m3 de CH4, ou seja 0,436 m3 de CH4 por ave em biodigestor contínuo.
A aplicabilidade da utilização de biogás foi estuda por Kosaric e Velikonja (1995). Eles inferem que 1 m3 de biogás pode ser aplicado para iluminação por lâmpada de 60 W por cerca de sete horas, ou gerar 1,25 kWh de eletricidade, ou cocção de 12 refeições, ou funcionar um motor de 2 HP por uma hora ou funcionar um refrigerador de 300 L por três horas. Se considerarmos a produção de biogás do tratamento com diluição e separação de sólidos (1,245 m3 de biogás por ave (considerando a média de cama produzido durante 1º a 4 º lote, que é 3,31 kg/ave) que equivale a 1,556 kWh/ave), vamos obter energia para gerar iluminação por lâmpada de 60 W por cerca de 11 horas/ave ou cocção de 19 refeições/ave ou funcionar um motor de 2 HP por três horas ou funcionar um refrigerador de 300 L por cinco horas/ave.
Em um exemplo cotidiano, toma-se como padrão um banho de 10 minutos com chuveiro a gás GLP, este consome segundo o relatório anual de tabelas de consumo e eficiência energética do Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO, 2008) cerca de 70 litros de água. Se considerarmos uma família de quatro pessoas que tomam um banho por dia teremos o consumo de 8.400 litros de água/mês. Utilizando o biogás da cama de frango diluída e peneirada operados em biodigestores contínuo, para aquecer a água do seu chuveiro, necessitará por mês, segundo Fukayama (2009) de 237 kg de cama de frango de corte (1,49 kg de cama de frango por ave) que equivale a 89 m3 de biogás, totalizando a cama de frango de 159 aves.
Portanto, o uso do biogás traz ganhos econômicos devido à redução dos gastos com combustíveis, como também traz ganhos ambientais através da troca de um combustível não renovável por um renovável e redução da contribuição da atividade para o aquecimento global.
*Obs.: Informações coletadas na dissertação de mestrado do autor.
Para maiores esclarecimentos em relação a biodigestão anaeróbia da cama de frangos de corte:
Airon Magno Aires
Doutorando em Zootecnia
Área de concentração: Bioenergia,Gestão de Resíduos e Produção Sustentável
Depto. de Engenharia Rural - Laboratório de Biomassa e Biodigestão Anaeróbia
Cara Eliane,
Boa Tarde !!!
1) Minha dissertação de mestrado está online para ser baixada na página de domínio público e na página da Unesp. No entanto eu posso te enviar via email tbém, só que vai contra as regras do fórum a divulgação de emails neste site. Se digitar meu nome no google, pode ser que vc consiga meu email, ok.
2) Em relação aos testes para avaliar o potencial de produção de biogás, poderemos conversar via email.
3) A Universidade não faz parcerias com produtores ou empresas, a não ser em casos de convênios, em que estes investem em projetos desenvolvidos por pós-graduandos em benefício da pesquisa e dos interesses do produtor ou da empresa. No entanto eu tenho uma empresa de consultoria, pesquisa e desenvolvimento de projetos de sustentabilidade ambiental e energética, e posso te dar uma acessoria neste ponto.
4) Quanto ao projeto do biodigestor, estamos cadastrando produtores que se interessem em participar do projeto de implantação de um sistema de biodigestão anaeróbia com cama de frango. Mais detalhes passarei via email.
5) Ainda Não existem projetos de MDL com utilização de cama de frango, estamos trabalhando para conseguir a aprovação do primeiro projeto de MDL do Brasil.
Fico a disposição para mais detalhes...
Agradeço a comunicação...
Atenciosamente,
Airon Magno Aires
Doutorando em Zootecnia
UNESP – Universidade Estadual Paulista - Campus de Jaboticabal-SP / Brasil
Área de concentração: Bioenergia, Sustentabilidade Energética e Gestão Ambiental
Depto. de Engenharia Rural - Laboratório de Biomassa e Biodigestão Anaeróbia
Ola Airon Magno Aires.
tenho alguma experiencia com biodigestores e cogeração de energia aplicados a suinocultura construindo e supervisionando estes projeto (+ de 100 construídos no Brasil), onde consigo mais detalhes sobre este biodigestor de cama de aviário? ele é do mesmo tipo dos de suinocultura? (formato).
Caso haja algum interesse, tenho parceria com empresas suíça que atuam com biodigestores e cogeração de energia.
att
Gian Ferreira
Eng. Civil
Especialista em Eng. Ambiental
muito interessante o assunto de biodigestores
Resposta por email da engormix...
Caso queira desenvolver um novo projeto de biodigestores em sua região, estarei a disposição da maneira que necessitar, seja ela em parceria ou por consultoria.
Obrigado pelo contato...
Forte abraço
Atenciosamente,
Airon Magno Aires
Doutorando em Zootecnia
UNESP – Universidade Estadual Paulista - Campus de Jaboticabal-SP / Brasil
Área de concentração: Tratamento de Dejetos, Plantas de Biogás, Sustentabilidade Energética e Gestão Ambiental
Depto. de Engenharia Rural - Laboratório de Biomassa e Biodigestão Anaeróbia
Olá Airon,
Gostaria de saber se o sr. conhece ou sabe de alguma pesquisa do uso de RESIDUOS DE INCUBATÓRIO, como fonte de energia para biodigestores.
Obrigada!
Luciane Fornari
Srs.
O uso da cama de frango, conforme enunciado pelo nobre colega, nos leva a considerar dois pontos básicos.
O primeiro a utilização como adubo composto (material sólido[equal]maravalha ou casca de arroz por exemplo) e material biológico representado pelas fezes, urina, penas, restos de ração e até aves mortas, esta composição adequadamente tratada é utlizada na adubação para plantios de N lavouras.
O segundo que hoje é determinantemente proibido, que antes era utlizado na alimentação animal. Devido a BSE o Brasil através de uma Instrução Normativa do MAPA proibiu o uso deste produto.
Então nos resta preencher esta lacuna com o uso da cama na produção de bio-gás. Um tanto trabalhoso na seleção do que realmente interessa, uma vez que alguns materiais presentes (penas, maravalha, palha de arroz não são materiais de fácil decomposição para produzir um estado fermentativo, gerador de gas) Mesmo triturado acredito que o principal elemento é o conteúdo biológico (fezes, urina, restos de ração e até aves mortas) que irão após processos fermentativos produzir gas.
Resta entãio uma pergunta. Qual a composição final do material sólido, que deverá ser destinado a adubação? Em termos de N,P,K e S? E a composição do efluente líquido? Qual a sua composição e quais os resultados quando empregado na adubação de cobertura? Ainda neste segmento. O uso continuado deste composto (sólido e líquido) não poderia provocar uma salinização do solo? Ou uma impermeabilização? Poderia provocar alguma alteração na capilaridade do solo?
De fato no momento estamos buscando sistemas de MDL e o biogas resultando pode ser em parte um tipo de energia limpa, mas o que resulta desta fermentação (sólidos e liquidos) seria um produto até quando e quanto utilizável no campo?
Existe é lógico soluções técnicas para este composto.
Nossos parabéns pelo excelente trabalho.
Atenciosamente.
Médico Veterinário Romão Miranda Vidal.
Caro Prof. Airon, sou de Fortaleza-CE e possuo biodigestores que utilizam dejetos de suinos e funciona a contento. No entretanto gostaria de saber como poderia envasar esse gas para uso em locais mais distantes da propriedade?
Srs.
A cama de frango em geral tem como base, aparas de madeira (maravalha) que vem a ser um componente celulótico.
Quando não esta base poderá se apresentar de acordo com a conveniência e disponibilidade desta matéria prima variando de palha de arroz, café e até areia de média granulação.
O uso da cama de frango como matriz energético, ainda não despertou interesse pecuniário nos avicultores, provavelmente pelos seguintes fatores 1º Realizam lucros imediatos ao venderem as camas para empresas que operam no fabrico de adubos semi-orgânicos. Estas empresas analisam os teores de Nitrogênio existente e acrescentam NPK 2º Vendem as camas para os produtores de olericolas, não muito distantes dos seus galpões 3º Podem até e o fazem na maioria das vezes, usando as camas, nas suas lavouras estacionais. Não as usam na reforma de pastagens por circunstâncias sanitárias.
4º A retirada das camas é feita pelos compradores o que de certo modo facilita em muito os afazeres dos criadores.
Acredito que esta matriz energética - cama de frango - deverá se constituir uma das grandes opções. Mas entendo que os materiais sólidos - penas, celulose, restos de ração e até aves mortas que não foram retiradas por este ou aquele motivo- deverão apresentam alguns entraves.
Ouso propor ao nobre pesquisador o seguinte.
O uso da cama de frango na adubação de capim elefante, com a finalidade de produção de energia.
Explico. Um hectare de capim elefante, rende de 50 a 80 toneladas / ha/ corte, que devidamente desidratado e submetido a um processo de trituração e posteriormente a peletização, apresenta um produto final denominado briquetes.
Por favor: http://www.revistameioambiente.com.br/2008/12/16/carvao-verde-uma-iniciativa-para-nao-desmatar/
Seria uma forma indireta de aproveitamento rápido e efeciente da cama de frango.
Nossas saudações.
Médico Veterinário Romão Miranda Vidal.
Olá Airon.
Parabéns pela iniciativa de desenvolver um aproveitamento e otimização da cama de frango. O uso como adubo seco torna-se impraticável na região onde estou fazendo minha pesquisa, em função da quantidade produzida (4000 toneladas/ano).
Além deste volume, a utilização da cama de frango aqui na região chega a 18 ciclos (42 dias + 5 de vazio sanitário), totalizando em aguns casos, 30 meses de uso. A espessura da cama de frango, ao final deste ciclo, ultrapassa os 25 cm e a microbiota é muito elevada. A quantidade de esterco seco solidifica o material, tendo que ser removido com trator. (Nem devo mencionar os problemas sanitários dos animais e dos trabalhadores).
O mesmo ocorre na produção INTENSIVA de suínos, onde a produção semanal de dejetos é assustadora. (40.000.000 de litros/mes)
Conversei com a prefeitura de uma cidade da região e levantei a hipótese de desenvolver uma grande central de produção de biogas. Todos os produtores da região forneceriam os dejetos, transportados por caminhão. Nesta central, a cama de frango extremamente seca, seria misturada com os dejetos suínos, com excesso de água para compor o material básico para o biodigestor. Este insumo poderia ainda receber bactérias extras, para otimizar a biodigestão.
O gas resultante seria utilizado para mover os equipamentos da central e o excedente seria moeda de troca para os agricultores aquecerem seus galpões no inverno. Este gás seria filtrado, para a remoção do SO2 e H2S restantes, transformando em gás nobre para geração de energia. A materia sólida seria separada da água, ao final do processo, gerando adubo de alta densidade e água para retornar ao processo.
Encurtando a conversa. Vamos levantar todos os dados, matéria prima, transporte, produtividade por Kg de MP. Montar todo o projeto com estudo de viabilidade econômica e ambiental. Acreditamos que este modelo em grande escala possa a trazer os resultados ambientais e a qualidade desejada para o setor agrícola.
Gostariamos de convidá-lo, quando for a hora, para discutirmos a participação pessoal e da Universidade em nosso projeto.
Saudações,
Walterley Neves
Físico
Senhores.
Acredito que todos os esforços até então desenvolvidos em busca de uma nova matriz energética, nos dá um alívio considerável, ao sabermos que profissionais do quilate como o do autor, preocupa-se com o futuro do meio ambiente.
Surge uma dúvida em relação ao processo como um todo.
Qual seria a quantidade de Nitrogênio liberado na atmosfera ao se usar a cama de frango como vetor produtivo de energia?
Nossas considerações.
Médico Veterinário Romão Miranda Vidal
Olá amigos...
Tenho uma dúvida, na utilização de cama de frango para biodigestão o processo de desinfecção ou tratamento da cama não vão influenciar a produção do biogás?
abs
Estimado Romão,
Muito obrigado pelas ótimas contribuições ao fórum sobre biodigestores .
Em relação ao nitrogênio contido no biogás, fruto da biodigestão anaeróbia, encontramos em cada blend de compostos orgânicos, uma quantidade diferente. No entanto elas não chegam a 0,8 [percent] do biogás, quando analisado em cromatografia gasosa. Já o nitrigênio que é aplicado no solo, na forma de biofertilizante, varia entre 2,5 a 6,5 g/100g de matéria seca (MS), dependendo também do substrato.
Espero ter respondido a sua pergnta...
Forte Abraço
Airon
