Desenvolvimento de sistema de pré-processamento da cama de frangos de corte para produção de biogás

Registra-se que em 2012 foram produzidos no Brasil cerca de 6 bilhões de pintos de corte, que resultaram na produção de 12,64 milhões de toneladas de carne, consagrando o Brasil como um dos maiores exportadores mundiais de carne de frango. Considerando-se a produção média de cama de 2,19 kg por frango de corte na matéria natural (MN), estima-se portanto que em 2012 foram produzidos aproximadamente 13,14 bilhões de kg de CF (MN). Portanto, se considerar as estimativas de produção de biogás gerada em projetos pilotos da UNESP de Jaboticabal, essa quantidade de CF carrega um potencial de geração energética de 2,63 milhões de m3/biogás, ou 4,47 TW de energia elétrica/ano, suficiente para alimentar 1,86 milhões de residências com consumo médio mensal de 240 KWh, o equivalente ao Estado de Santa Catarina.

Uma das formas de recuperar a energia contida na cama de frangos de corte é a partir da biodigestão anaeróbia de resíduos orgânicos (com alta solubilidade), por meio de diluição em água de chuva (reaproveitada) e posterior separação de frações sólida e líquida em peneiras. A fração líquida é enviada para biodigestores contínuos para alimentar microorganismos metanogênicos, proporcionando várias vantagens como: conversão de resíduos orgânicos em gás metano, o qual pode ser usado diretamente como fonte energética; redução da emissão de amônia; controle de odores e o efluente da digestão anaeróbia, que pode ser utilizado como biofertilizante nas plantações, por ser fonte de vários minerais, além de contribuir para a rápida amortização dos custos da tecnologia instalada.

 

Para realizar a biodigestão anaeróbia de cama de frangos de corte diluídas em águas é preciso separar as frações de difícil degradação em peneiras rotativas, as quais possuem diferentes formatos de tampa de contrapressão de saída de frações sólidas, o que tem relação influente na migração de nutrientes para a fração líquida, interferindo no potencial de produção de biogás e metano. Por isso, estudos sobre equipamentos, já desenvolvidos para escala industrial, são importantes para a geração de dados relacionados à produção de biogás.

 

Objetivou-se desenvolver um sistema de pré-processamento de cama de frangos de corte para caracterização e quantificação dos resíduos gerados no processo em diferentes tampas de pressão de saída de fração sólida na peneira rotativa.

 

O equipamento foi desenvolvido na UNESP de Jaboticabal-SP, contendo tanque de diluição e desaglomeração de partículas (500 L), peneira estática e rotativa (sequenciais), tanque de homogeneização, sistema de aproveitamento de água da chuva, painel de comando, responsável pelo acionamento e proteção dos motores. A CF (casca de amendoim, 3º lote) foi misturada a água (durante 1 hora), diluída em 100 L de água para 15 kg de CF (6,7 L/kg de CF) e separada em peneira sequencial, com malha de 0,5 mm e tampa de pressão negativa, inserida na boca de saída da fração sólida, esta avaliada segundo teores de sólidos totais (% e kg), percentual de massa (%) e taxa de passagem na peneira (TPP%), sendo testados os seguintes tratamentos: a) utilização de tampa de pressão constituída de poliuretano com 80 shore (corte helicoidal); b) borracha 75 shore (corte helicoidal); c) aço inox com 2,0 kgf (tipo calabouço), com três repetições.

 

Na Tabela 1 são apresentados os valores de sólidos totais, de massa e a taxa de passagem de resíduos pela peneira, seja para fração líquida ou pela fração sólida.

Tabela 1 – Caracterização de sólidos totais (%), Massa (kg) e TPP (%) de cama de frangos de corte diluídas e separadas em peneiras estática e rotativa sequencial, de frações líquidas, sólidas e a sua mistura em tanque de agitação.

A tampa de borracha 75 shore apresentou valores (P<0,05) maiores de ST na fração líquida (0,30 kg) do que os tratamentos com poliuretano (0,21 kg) e aço inox (0,15 kg). O mesmo ocorreu com a TPP (%), tanto para fração líquida como fração sólida, indicando um maior equilíbrio na separação das frações. Em trabalho similar de Aires (2012), foram encontrados resultados consistentes em produção de biogás e geração de metano, quando foi utilizada tampa helicoidal de borracha para contrapressão de frações sólidas. O mesmo encontrou valores de até 0,504 m3 de biogás/kg de sólidos voláteis adicionados, o qual sugeriu que a tampa helicoidal de borracha pode influenciar na taxa de passagem da peneira e consequentemente na migração de nutrientes, o que influencia na produção de biogás.

Na Figura 1 são apresentados os valores de sólidos totais da FL (fração líquida), FS (fração sólida) e FL+FS (fração líquida + fração sólida) das diferentes tampas de pressão.

Figura 1. Sólidos totais (%)da FL (fração líquida), FS (fração sólida) e FL+FS (fração líquida + fração sólida) das diferentes tampas de pressão.

É possível observar que a FL+FS da tampa de borracha obteve maiores teores de ST (%), quando separadas em peneiras rotativas, o que influencia na distribuição de nutrientes de forma eficiente para processos de biodigestão anaeróbia de fração líquida de cama de frangos.

Na Figura 2 são apresentadas as tampas de pressão da peneira rotativa.

Figura 2. Tampas de contrapressão de inox, borracha e poliuretano.

 

Sugere-se que maiores quantidades de sólidos solúveis estarão presentes na utilização da peneira de borracha, o que influência em um desempenho vantajoso quando se refere à biodigestão anaeróbia.

 

Planta de biogás, peneira rotativa, biodigestão anaeróbia, compostagem, aproveitamento energético.