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  1. 1. Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR Campus Ponta Grossa - Paraná - Brasil ISSN: 1981-366X / v. 02 n. 21, 2008 VI Semana de Tecnologia em Alimentos BIODIGESTORES Diego Solak Castanho1; Heder Jobbins de Arruda2 1,2 Curso Técnico em Agroindústria – UTFPR – Campus Ponta Grossa. diegoscastanho@gmail.comResumoO desenvolvimento de tecnologias para o tratamento e utilização dos resíduos é o grande desafiopara as regiões com alta concentração de produção pecuária, em especial de gado bovino, suínos eaves. A necessidade de se atender cada vez mais às demandas por alimentos e por energia de boaqualidade, tem colocado alguns paradigmas a serem vencidos, os quais se relacionamprincipalmente à questão ambiental e à disponibilidade de energia. A importância da utilização debiodigestores, por ser uma tecnologia limpa e barata, vem de encontro a essa necessidade,trazendo benefícios em forma de gás metano, biogás e fertilizantes. Os tipos de biodigestores maisusados são o Canadense, o Indiano e o Chinês. O biogás é um combustível gasoso com umconteúdo energético elevado semelhante ao gás natural. Pode ser utilizado para geração deenergia elétrica, térmica ou mecânica em uma propriedade rural, contribuindo para a redução doscustos de produção. O biofertilizante pode ser usado na preparação de solo para a plantação deculturas como feijão, milho e cana-de-açúcar. No Brasil, os biodigestores rurais vêm sendoutilizados, principalmente, para saneamento rural, tendo como subprodutos o biogás e obiofertilizante.Palavras-chave: Biodigestor; poluição; energia renovável.AbstractThe development of technologies for the treatment and use of the residues is the great challenge forthe regions with high concentration of cattle production, in special of bovine cattle, swines andbirds. The necessity to the demands for foods and energy of good quality, have placed someparadigms, which if relate mainly to the ambient question and the availability of energy. Theimportance of the use of biodigestors, for being a clean and cheap technology, comes of meeting tothis necessity, bringing benefits in gas form methane, biogas and fertilizers. The types of more usedbiodigestors are Canadian, Indian and Chinese. Biogas is a gaseous fuel with a similar raised energycontent to the natural gas. Electric, mechanics or thermal energy generation in a country property,can be used for contributing for the reduction of the production costs. The biofertilizer can be usedin the ground preparation for the plantation of cultures as beans, maize and sugar cane-of-sugar. InBrazil, the agricultural biodigestors come being used, mainly, for agricultural sanitation, having assubproducts biogas and the biofertilizers.Keywords: biodigestor; pollution; renewable energy. VI Semana de Tecnologia em Alimentos 13 a 16 de maio de 2008
  2. 2. Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR Campus Ponta Grossa - Paraná - Brasil ISSN: 1981-366X / v. 02 n. 21, 2008 VI Semana de Tecnologia em Alimentos1. Introdução Biodegradável é todo o material que pode se decompor em componentes mais simples pormeio de uma ação biológica natural. O desenvolvimento de produtos e processos que sejam biodegradáveis depois de descartadossão importantes para determinar a conveniência da biodegradabilidade. O ritmo da decomposição depende de vários fatores, como a umidade, o oxigênio, atemperatura, a quantidade de microorganismos e a presença de agentes inibidores e de nutrientes. Um biodigestor é uma câmara hermeticamente fechada onde matéria orgânica diluída emágua sofre um processo de fermentação anaeróbia, o que resulta na produção de um efluente líquidode grande poder fertilizador e gás metano ou biogás. A reciclagem e a conscientização nunca serão suficientes para deter a poluição que alcançaníveis alarmantes. A fabricação em larga escala de materiais biodegradáveis e leis severas queproíbam o simples descarte de dejetos, são a única forma de diminuir a poluição do meio ambiente. Este artigo tem por objetivo demonstrar o que são e a importância dos materiaisbiodegradáveis.2. Biodigestores2.1.Histórico Com a crise do petróleo, na década de 1970, foi trazida para o Brasil a tecnologia dosbiodigestores, sendo os principais modelos implantados o Chinês e o Indiano. Os benefícios dobiogás e do biofertilizante de excelente qualidade obtidos pelos biodigestores rurais, até entãopraticamente desconhecidos no país, fizeram com que os programas de disseminação tivessem umvertiginoso crescimento na região. Posteriormente por motivos diversos, predominantementecorrelatos à queda do preço do petróleo, houve uma forte desaceleração nos programas dedisseminação. O corte nos incentivos governamentais, com a resultante falta de assistência,prejudicou muito a continuidade operacional dos biodigestores instalados, principalmente por seruma tecnologia nova e não dominada por seus proprietários e que exigia forte apoio técnico.2.2. Os processos da biodigestão e modelos de equipamentos Os biodigestores são constituídos de um misturador, onde a matéria prima e a água sãomisturadas; uma câmara, onde ocorre a fermentação anaeróbica; uma válvula, onde sai o biogás; euma saída para que o biofertilizante seja retirado. A matéria prima utilizada pode ser esterco, podade árvores, palha de cana-de-açúcar, sendo que até os dejetos humanos podem ser utilizados. A VI Semana de Tecnologia em Alimentos 13 a 16 de maio de 2008
  3. 3. Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR Campus Ponta Grossa - Paraná - Brasil ISSN: 1981-366X / v. 02 n. 21, 2008 VI Semana de Tecnologia em Alimentosmatéria prima é misturada à água para que o meio fique anaeróbico. É nesse momento que asbactérias iniciam o processo de fermentação da matéria orgânica. A preparação consiste em se fazeruma mistura homogênea de 50 % de esterco com 50 % de água. Ela deve ser feita no final da tarde edescansar durante 24 horas, para que haja uma precipitação do material sólido no fundo do tanque eum pré-aquecimento da matéria orgânica, que entrará no biodigestor numa temperatura próxima ade seu interior, facilitando a ação das bactérias. A caixa de carga é construída do tamanho exato da quantidade diária de biomassa,necessária para alimentar o biodigestor. O material previamente misturado e aquecido da caixa depré-fermentação passa pela caixa de carga e vai para o interior do digestor. A partir do momentoque chega ao digestor, inicia-se o processo de fermentação anaeróbica. Biodigestor anaeróbico é um equipamento usado para a produção de biogás - que é umamistura de gases produzida por bactérias que digerem matéria orgânica em condições anaeróbicas.Um biodigestor nada mais é que um reator químico em que as reações químicas têm origembiológica. Cada biodigestor tem uma característica. Existem os de produção descontínua e os deprodução contínua (Fig.1). Na produção descontínua, a biomassa é colocada dentro do biodigestorque é totalmente fechado, sendo reaberto somente após a produção de biogás, o que leva mais oumenos noventa dias. Após a fermentação da biomassa, o biodigestor é aberto, limpo e novamentecarregado para um novo ciclo de produção de biogás. No modelo de produção contínua, o processopode se desenvolver por um longo período, sem que haja a necessidade de abertura do equipamento.A biomassa é colocada no biodigestor ao mesmo tempo em que o biofertilizante é retirado. Figura. 1 – Biodigestor de produção contínua Os tipos de biodigestores mais usados são o Canadense, o Indiano e o Chinês. O biodigestor modelo Canadense (Fig.2) é um modelo tipo horizontal, apresentando umacaixa de carga em alvenaria e com a largura maior que a profundidade, possuindo, portanto, uma VI Semana de Tecnologia em Alimentos 13 a 16 de maio de 2008
  4. 4. Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR Campus Ponta Grossa - Paraná - Brasil ISSN: 1981-366X / v. 02 n. 21, 2008 VI Semana de Tecnologia em Alimentosárea maior de exposição ao sol, o que possibilita numa grande produção de biogás e evitando oentupimento. Durante a produção de gás, a cúpula do biodigestor infla porque é feita de materialplástico maleável (PVC), podendo ser retirada. O maior empecilho deste equipamento é o alto custoda cúpula. Figura 2 – Biodigestor modelo Canadense O biodigestor modelo Chinês (Fig.3) foi desenvolvido voltado para as pequenaspropriedades rurais. É um modelo de peça única, construído em alvenaria e enterrado no solo, paraocupar menos espaços. Este modelo tem o custo mais barato em relação aos outros, pois sua cúpulatambém é feita em alvenaria. Figura 3 – Biodigestor modelo Chinês VI Semana de Tecnologia em Alimentos 13 a 16 de maio de 2008
  5. 5. Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR Campus Ponta Grossa - Paraná - Brasil ISSN: 1981-366X / v. 02 n. 21, 2008 VI Semana de Tecnologia em Alimentos O biodigestor Indiano (Fig.4) tem sua cúpula geralmente feita de ferro ou fibra. Nesse tipode biodigestor o processo de fermentação acontece mais rápido, pois aproveita a temperatura dosolo que é pouco variável, favorecendo a ação das bactérias. Ocupa ainda pouco espaço e aconstrução por ser subterrânea, dispensa o uso de reforços, tais como cintas de concreto. Figura 4 – Biodigestor Indiano2.3. Subprodutos do Biodigestor O processo de digestão anaeróbia consiste de um complexo de cultura mista demicroorganismos, capazes de metabolizar materiais orgânicos complexos, tais como carboidratos,lipídios e proteínas para produzir metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2) e material celular. Adigestão anaeróbia, em biodigestores, é o processo mais viável para conversão dos resíduos deanimais como gado bovino, suínos e aves, em energia térmica ou elétrica. O biogás é um combustível gasoso com um conteúdo energético elevado semelhante ao gásnatural, composto principalmente por hidrocarbonetos de cadeia curta e linear. Pode ser utilizadopara geração de energia elétrica, térmica ou mecânica em uma propriedade rural, contribuindo paraa redução dos custos de produção. O biofertilizante pode ser usado na preparação de solo para aplantação de culturas como feijão, milho e cana-de-açúcar. No Brasil, os biodigestores rurais vêm sendo utilizados, principalmente, para saneamentorural, tendo como subprodutos o biogás e o biofertilizante. VI Semana de Tecnologia em Alimentos 13 a 16 de maio de 2008
  6. 6. Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR Campus Ponta Grossa - Paraná - Brasil ISSN: 1981-366X / v. 02 n. 21, 2008 VI Semana de Tecnologia em Alimentos3. Conclusão O desenvolvimento de tecnologias para o tratamento e utilização dos resíduos é o grandedesafio para as regiões com alta concentração de produção pecuária, em especial, em nossa região,de gado bovino, suínos e aves. De um lado a pressão pelo aumento do número de animais empequenas áreas de produção e por outro pela procura constante do aumento da produtividade. Anecessidade de se atender cada vez mais às demandas por alimentos e por energia de boa qualidade,tem colocado alguns paradigmas a serem vencidos, os quais se relacionam principalmente à questãoambiental e à disponibilidade de energia - a alta dos preços do petróleo tem determinadocontinuamente uma procura por alternativas energéticas no meio rural. O desenvolvimento tecnológico de máquinas e processos agroindustriais são fatoresfundamentais para o aumento da produção e para o desenvolvimento social, porém, apesar dagrande capacidade tecnológica alcançada, é grande a produção de resíduos, principalmente oscompostos de matéria orgânica os quais, na maioria das vezes, não tem um aproveitamentoambientalmente adequado. Com o acúmulo dessa matéria, passa a haver gradativamente, umaumento considerável da poluição do solo, dos recursos hídricos e da atmosfera. A importância da utilização de biodigestores, por ser uma tecnologia limpa e barata, vem deencontro a essa necessidade, trazendo benefícios em forma de gás metano, biogás e fertilizantes. Apesar de extremamente debatida, criticada e comentada, a consciência ambiental ainda estálonge de ser uma realidade na mentalidade da sociedade, sendo portanto necessário que oconhecimento sobre os danos possíveis ao meio ambiente - e consequentemente a todos nós, sejaapresentado na prática e disponibilizado, para que a população não apenas reconheça os malefíciosdo destrato com o meio ambiente, mas também possua conhecimentos e instrumentos paraminimizá-lo.ReferênciasCAMPOS, P.R. Biodigestor. Disponível em: <http://www.cerpch.unifei.edu.br/ fontes_renovaveis/biodigestor.htm>Acesso em 01/05/2008.FERNANDES, R. D. M. - Biodigestores e biogás – Disponível em: <http://pt.shvoong. com/exact-sciences/agronomy-agriculture/1722703-biodigestores-biog%C3%A1s/> Acesso em 01/05/2008.Biogás – Considerações gerais – Disponível em:< http://www.biodieselbr.com/ energia /biogas/biogas.htm> Acesso em01/05/2008P&G Brasil - O que significa ser biodegradável? <http://www.procter.com.br/ pg/contact/index.html> acesso em01/05/2008. VI Semana de Tecnologia em Alimentos 13 a 16 de maio de 2008
  7. 7. Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR Campus Ponta Grossa - Paraná - Brasil ISSN: 1981-366X / v. 02 n. 21, 2008 VI Semana de Tecnologia em AlimentosEcoFocus - Desenvolvimento de Meio Ambiente e Urbanismo -<http://www.ecofocus.com.br/pr/producpr/Biogestorpr> acesso em 01/05 - 7 -/2008.Inserir aqui dados completos do primeiro autor:Nome completo: Diego Solak CastanhoFiliação institucional: Universidade Tecnológica Federal do ParanáFunção ou cargo ocupado: EstudanteEndereço completo para correspondência: Rua Vereador Engenheiro Ernani Batista Rosas,Conjunto Residencial Monteiro Lobato, Bloco 17, Apartamento 21.Telefones para contato: 042.84140242e-mail:diegoscastanho@gmail.com VI Semana de Tecnologia em Alimentos 13 a 16 de maio de 2008

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