Bruno gomes.biocombustíveis.estudocomparativodobiogásdedejetossuínos

CENTRO ESTADUAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA “PAULA SOUZA”
FACULDADE DE TECNOLOGIA DE PIRACICABA “DEP. ROQUE TREVISAN”
TECNOLOGIA EM BIOCOMBUSTÍVEIS
BRUNO CAMPOS GOMES
ESTUDO COMPARATIVO DO BIOGÁS DE DEJETO SUINO
UTILIZANDO ÁGUA E VINHAÇA COMO DILUENTES
PIRACICABA-SP
JUNHO/2016

BRUNO CAMPOS GOMES
ESTUDO COMPARATIVO DO BIOGÁS DE DEJETO SUINO
UTILIZANDO ÁGUA E VINHAÇA COMO DILUENTES
Trabalho de Conclusão de Curso de
Graduação apresentado à Faculdade de
Tecnologia de Piracicaba “Dep. Roque
Trevisan”, como parte das avaliações do 1º
semestre de 2016.
Orientador: Prof. MSc. Alexandre Witier
Mazzonetto.
PIRACICABA-SP
JUNHO/2016

AUTORIZO A DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR
QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E
PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE.
G633e Gomes, Bruno Campos
Estudo comparativo do biogás de dejeto suíno utilizando
água e vinhaça como diluentes. / Bruno Campos Gomes. –
Piracicaba: [s.n.], 2016.
58 p.
Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação – Tecnologia)
– Faculdade de Tecnologia de Piracicaba Dep. “Roque Trevisan”
– Centro Estadual de Educação Tecnológica “Paula Souza”,
Piracicaba, 2016.
Orientador: Prof. MSc. Alexandre Witier Mazzonetto.
1. Biogás. 2. Digestão anaeróbia. 3. Dejetos Suínos. 4.
Biodigestão. I. Mazzoneto, Alexandre Witier. II. Faculdade de
Tecnologia de Piracicaba “Dep. Roque Trevisan” – Centro de
Educação Tecnológica “Paula Souza.. III. Estudo comparativo
do biogás de dejeto suíno utilizando água e vinhaça como
diluentes.
CCD 662

AGRADECIMENTOS
Gostaria de agradecer a minha família, meus amigos e a todos que direta ou
indiretamente me ajudaram e contribuíram com meu trabalho, também ao meu
orientador, professor MSc. Alexandre Mazzonetto e ao Pedro Chamochumbi que me
ajudou bastante nas análises do biogás.

RESUMO
O grande aumento industrial e populacional só foi possível, primeiramente, devido o
aumento da capacidade de fornecimento de energia. Desde o século XIX o biogás é
estudado e seus benefícios podem ser cada vez mais vistos, principalmente em
propriedades rurais. Baseado nisso, este trabalho aborda a produção de biogás a
partir de dejetos suínos, diluídos com água e vinhaça, e compara os resultados
obtidos, tais como qualidade do biogás, qualidade do biofertilizante e teste de queima
do biogás. As análises do biofertilizante e dos dejetos foram realizados pela
ESALQ/USP de Piracicaba e o biogás foi analisado pelo método desenvolvido pela
Embrapa. O experimento aconteceu na região de Piracicaba onde foram montados
dois biodigestores, um utilizando água como diluente e outro utilizando vinhaça e
ambos trabalharam em batelada. Após um tempo de retenção de 98 dias, observou-
se que o biodigestor com vinhaça teve um início mais rápido na produção de biogás e
o mesmo apresentou um alto índice de metano, cerca de 75%, em contrapartida, o
biodigestor diluído com água teve uma maior produção de biogás e teve menor
porcentagem de metano, cerca de 62%. Concluiu que a diluição com vinhaça pode
ser uma solução para acelerar o processo de produção de biogás e aumentar seu
poder calorifico.
Palavras-chave: biogás, digestão anaeróbia, desejos suínos, biodigestão

LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Oferta Interna de Energia – OIE (tep e %).................................................11
Tabela 2: Oferta Interna de Energia Elétrica - OIEE..................................................13
Tabela 3: Características físico-químicas da vinhaça – Usina São Martinho ............15
Tabela 4: Produção média de dejetos por diferentes categorias de suínos ..............16
Tabela 5: Composição química média (%) de resíduos líquidos, não decompostos e
submetidos à fermentação anaeróbia (biofertilizante) produzida por diferentes
animais......................................................................................................................17
Tabela 6: Composição do biogás ..............................................................................18
Tabela 7: Dejetos animais e sua capacidade de produzir biogás..............................18
Tabela 8: Proporção da mistura de sólidos com água ..............................................30
Tabela 10: Parâmetros e métodos para caracterização do biogás bruto obtido........37
Tabela 11: Resultados da análise dos dejetos suínos ..............................................43
Tabela 12: Dados da vinhaça....................................................................................43
Tabela 13: Comparação do biogás ...........................................................................46
Tabela 14: Resultados da análise do biofertilizante ..................................................47
Tabela 15: Temperaturas e pressões dos biodigestores...........................................48
Tabela 16: Comparação dos resultados encontrados ...............................................52

LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Estrutura da OIE 2013................................................................................12
Figura 2: Oferta Interna de Energia Elétrica - OIEE ..................................................13
Figura 3: Relação entre o tempo e a produção de biogás.........................................21
Figura 4: Esquema das etapas do processo de digestão anaeróbia.........................24
Figura 5: Biodigestor modelo batelada......................................................................26
Figura 6: Biodigestor modelo indiano........................................................................27
Figura 7: Biodigestor modelo chinês .........................................................................28
Figura 8: Biodigestor modelo canadense..................................................................28
Figura 9: Reator anaeróbio do tipo UASB .................................................................29
Figura 10: Porcos em confinamento..........................................................................32
Figura 11: Montagem dos biodigestores ...................................................................33
Figura 12: Biodigestor pressurizado..........................................................................35
Figura 13: Padrão para análise colorimétrica - amônia e gás sulfídrico ....................37
Figura 14: Biogás coletado........................................................................................39
Figura 15: Adição de reagentes sulfeto 1 e 2............................................................40
Figura 16: Adição dos reagentes para análise de amônia.........................................41
Figura 17: Medição da proporção de metano e gás carbônico..................................42
Figura 18: Resultados do teste de amônia................................................................44
Figura 19: Resultados do teste de gás sulfídrico.......................................................44
Figura 20: Análise do biogás do biodigestor com água.............................................45
Figura 21: Análise do biogás do biodigestor com vinhaça.........................................45
Figura 22: Teste de chama – biodigestor com vinhaça.............................................46
Figura 23: Teste de chama – biodigestor com água .................................................47

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
C – Carbono
CETESB – Companhia Ambiental do Estado de São Paulo
CH4 – Metano
DBO – Demanda Bioquímica de Oxigênio
DQO – Demanda Química de Oxigênio
EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisas Agropecuárias
EPE – Empresa de Pesquisa Energética
ESALQ – Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz
H2S – Sulfeto de Hidrogênio
MME – Ministério de Minas e Energia
N – NItrogênio
NO3 – NItrato
OIE – Oferta Interna de Energia
OIEE – Oferta Interna de Energia Elétrica
P – Fósforo
PDE – Plano Decenal de Energia
PEAD – Polietileno de Alta Densidade
pH – Potencial Hidrogeniônico
PVC – Policloreto de Vinila
SO2 – Dióxido de Enxofre
TEP – Toneladas Equivalentes de Petróleo
TRH – Tempo de Retenção Hidráulica
UASB – Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente (RAFA)
USP – Universidade de São Paulo

SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO......................................................................................................8
2. OBJETIVO ..........................................................................................................10
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ...............................................................................11
3.1. Matrizes energéticas .......................................................................................11
3.2. Vinhaça ...........................................................................................................14
3.3. Dejetos Suínos ................................................................................................15
3.4. Biogás .............................................................................................................17
3.4.1. História.........................................................................................................19
3.5. Digestão anaeróbia .........................................................................................19
3.5.1. Processos microbiológicos...........................................................................22
3.5.2. Impacto do substrato sobre os microrganismos...........................................24
3.6. Biodigestores...................................................................................................25
3.6.1. Biodigestores a batelada..............................................................................25
3.6.2. Biodigestores de fluxo continuo....................................................................26
3.6.3. Reatores anaeróbios ....................................................................................28
3.7. Diluição............................................................................................................30
3.8. Biofertilizante...................................................................................................30
3.9. Purificação do biogás ......................................................................................31
4. METODOLOGIA .................................................................................................32
4.1. Montagem dos biodigestores...........................................................................32
4.2. Carregamento dos biodigestores.....................................................................33
4.3. Inóculo.............................................................................................................34
4.4. Tempo de retenção e produção de biogás ......................................................34
4.5. Análises...........................................................................................................35
4.5.1. Análise dos dejetos e biofertilizante .............................................................35
4.5.2. Análise do biogás.........................................................................................36
5. RESULTADOS ...................................................................................................43
5.1. Dejetos suínos.................................................................................................43
5.2. Vinhaça ...........................................................................................................43
5.3. Biogás .............................................................................................................44
5.4. Teste de queima do biogás .............................................................................46

5.6. Monitoramento biodigestores ..........................................................................48
6. DISCUSSÃO.......................................................................................................51
6.2. Biogás .............................................................................................................53
7. CONCLUSÃO .....................................................................................................55
8. REFERÊNCIAS ..................................................................................................56

8
1. INTRODUÇÃO
Ao longo dos últimos anos, observou-se o crescimento nas mais diversas áreas
existentes, tanto populacional, comercial como industrial. Este crescimento acentuado
só foi possível, primeiramente, pelo aumento da capacidade de fornecimento de
energia, independentemente de sua origem. Antes essa vontade de crescer acima de
qualquer custo falava mais alto, porém hoje se observa que existe uma real
preocupação quanto à sustentabilidade, ou o uso dos recursos naturais sem que estes
tragam impactos significativos ao meio ambiente.
Com essa preocupação existente, de se extrair recursos do meio ambiente
conscientemente, é que as fontes renováveis de energia se apoiam e vem cada vez
mais ganhando espaço, pois desde a crise do petróleo nos anos 70, os países
dependentes dessa energia buscam formas de substituí-lo.
Dentre as formas alternativas de energia renováveis, pode-se citar a conversão
de biomassa por meio de biodigestão anaeróbia em biogás. Essa forma de energia,
além de fornecer o gás, pode ser usada como solução para tratamento de efluentes,
redução de odores e a eliminação de patógenos, alta redução de demanda bioquímica
de oxigênio, produção de biofertilizante, sendo que todas essas vantagens são
trazidas com baixos custos operacionais e de investimento. Não só o biogás, mas
como os vários outros combustíveis vêm tendo um gradativo aumento no que se refere
a estudos, aplicações, e principalmente na tentativa de substituir as fontes de energia
não renováveis (petróleo, carvão, gás natural, etc), que a tanto eram vistas como
solução, hoje acabaram se tornando problemas quando se observa principalmente o
lado ambiental.
A ideia da produção de biogás principalmente nas propriedades rurais,
independentemente de suas proporções, é proporcionar ao agricultor um combustível
prático e barato que tanto poderá ser usado como fonte para produção de energia
elétrica, acionar pequenos motores estacionários de combustão interna, substituto
para o GLP (gás liquefeito de petróleo) , além de produzir biofertilizante, utilizado na
fertilização do solo, e principalmente por o biogás ser um combustível proveniente de
fontes alternativas e renováveis, e contribui para a preservação do meio ambiente
atuando como reciclador de dejetos e resíduos orgânicos tidos como poluentes.

9
Com a expansão dos setores agrícolas e sucroenergético, a produção de seus
resíduos aumentou em igual proporção. No setor sucroenergético, esse aumento se
deve à produção do nosso principal biocombustível, o etanol, que durante o seu
processo produz a vinhaça, que por sua vez é muito utilizada como fertilizante nos
canaviais e no lado do setor pecuário, o aumento de dejetos causados pelas grandes
criações de animais em confinamento, que geram um grande número de dejetos para
uma pequena área de criação.
É dentro desse contexto que o presente trabalho abordará os parâmetros
necessários para a produção de biogás a partir de dejetos suínos utilizando dois
diluentes diferentes e o biodigestor será do tipo batelada.

10
2. OBJETIVO
O objetivo deste trabalho é produzir biogás e biofertilizante utilizando-se dejeto
suíno com diferentes diluentes (água e vinhaça):
- Comparar a produção de biogás de dejeto suíno diluído com água e diluído
com vinhaça;
- Comparar a qualidade final do biofertilizante dos experimentos diluídos com
vinhaça e água;
- Identificar se a diferença de diluente interferiu no início de produção de biogás.

11
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1. Matrizes energéticas
O Ministério de Minas e Energia (MME) (2015), em sua Resenha Energética
referente ao ano de 2014, mostra que a oferta interna de energia (OIE) subiu de 296,3
milhões de toneladas equivalentes de petróleo (tep) em 2013 para 305,6 milhões de
tep em 2014, o que correspondeu a aumento de 3,1% e representa 2,2% da energia
mundial. Esse grande aumento se deu em grande parte ao baixo desempenho das
usinas hidrelétricas que, devido aos fatores climáticos desfavoráveis tiveram de ser
complementadas por usinas termoelétricas que podem gerar perdas térmicas na faixa
de 40%.
A Tabela 1 mostra a composição da OIE entre 2013 e 2014 e observa-se um
pequeno decréscimo na participação das fontes renováveis, principalmente da
retração da geração hidráulica e do baixo desempenho do consumo de lenha na
produção de ferro-gusa. O agregado “outras renováveis” (eólica, biodiesel, etc), com
desempenho de 19,5%, não foi suficiente para manter a participação das renováveis
na OIE. (MME, 2014).
Tabela 1: Oferta Interna de Energia – OIE (tep e %)
Fonte: MME, 2015.

12
Ainda conforme MME (2015) pode-se ver na Figura 1 a estrutura da OIE, na
qual se observa que o Brasil utiliza de 39,4% de fontes renováveis na matriz
energética, contra 9,8% nos países de OCDE (Organização para a Cooperação e o
Desenvolvimento Econômico) e 13,8% na média mundial.
Figura 1: Estrutura da OIE 2013
Fonte: MME, 2015.
Tolmasquin (2012) no artigo ”Perspectivas e planejamento do setor energético
no Brasil”, nos mostra que no estudo Plano Decenal de Energia (PDE 2020), realizado
pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE), aponta para uma participação de 46,3%
nas fontes renováveis. Mesmo com a previsão de aumento na produção de petróleo
e seus derivados nos próximos anos, estima-se uma diminuição da sua fatia na
composição da matriz perante o mercado interno, visto que a gasolina vem sendo
substituída gradativamente pelo etanol.
Vendo somente a Oferta Interna de Energia Elétrica (OIEE), o MME (2015) nos
mostra que algumas das fontes renováveis tiveram um aumento expressivo, como foi
o caso da energia eólica com 85,6%, de 43,4% por óleo, e de 30,9% por lixívia e outras
renováveis. A supremacia da geração hidráulica ficou menos acentuada em 2014,
ficando com 65,2% na estrutura da OIEE, incluindo a importação de Itaipu, contra
70,6% verificados em 2013 como mostra a Tabela 2.

13
Tabela 2: Oferta Interna de Energia Elétrica - OIEE
Fonte: MME, 2015.
A Figura 2, abaixo, nos mostra as vantagens comparativas de 74,6% de fontes
renováveis na matriz elétrica brasileira, contra apenas 23,6% na média mundial, e
23,1% no bloco OCDE.
Figura 2: Oferta Interna de Energia Elétrica - OIEE
Fonte: MME, 2015.

14
3.2. Vinhaça
A vinhaça, ou vinhoto como é conhecido em algumas regiões, é um dos
resíduos gerados no processo de destilação do etanol, normalmente numa proporção
de 10 a 13 litros por litro de etanol produzido (NOGUEIRA, 2008).
A vinhaça é caracterizada como efluente de destilarias com alto poder poluente
e alto valor fertilizante; o poder poluente, cerca de cem vezes maior que o do esgoto
doméstico, decorre da sua riqueza em matéria orgânica, baixo pH, altos teores de
potássio (cerca de 2 Kg por m³), elevada corrosividade e altos índices de demanda
bioquímica de oxigênio (DBO), além de elevada temperatura na saída dos
destiladores; é considerada altamente nociva à fauna, flora, microfauna e microflora
das águas doces, além de afugentar a fauna marinha que vem às costas brasileiras
para procriação (NOGUEIRA, 2008, FREIRE & CORTEZ, 2000).
A Portaria n° 322, publicada em novembro de 1978, pelo Ministério do Interior,
proíbe terminantemente o lançamento direto e indireto de vinhaça em qualquer
coleção hídrica pelas destilarias, obrigando as agroindústrias a apresentarem projetos
para implantação de sistemas que utilizassem modo racional a vinhaça e águas
residuais geradas pela fabricação do álcool. Inúmeras alternativas para utilização da
vinhaça foram propostas para que a mesma fosse aplicada racionalmente, como:
concentração do resíduo, fertirrigação, ração animal, fabricação de tijolos, vinhodutos
marítimos e geração de biogás através da biodigestão anaeróbica (GRANATO, 2003).
Nesse contexto, Salomon (2007) diz que a biodigestão anaeróbia da vinhaça
surge como alternativa economicamente viável, pois produz gás combustível, que
pode ser prontamente utilizado na indústria sucroenergética e é um efetivo meio de
remoção da carga orgânica, que está diretamente associada ao grande potencial
poluentes das águas superficiais.
A Tabela 3 traz algumas características da vinhaça antes e depois de
biodigestão.

15
Tabela 3: Características físico-químicas da vinhaça – Usina São Martinho
Parâmetro
Vinhaça sem
biodigestão
Vinhaça após biodigestão
pH 4,0 6,9
DQO (mg/L) 29.000 9.000
N amoniacal (mg/L) 40 220
Fósforo P2O5(mg/L) 17 32
Sulfato (mg/L) 450 32
Potássio K2O (mg/L) 1400 1400
Fonte: Cortez et al, 1998.
Segundo a legislação da CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São
Paulo, 2006), a vinhaça antes de poder ser aplicada no solo, deverá ser caracterizada
quanto aos seguintes parâmetros: pH, resíduo não filtrável total, dureza, condutividade
elétrica, nitrogênio nitrato, nitrogênio nitrito, nitrogênio amoniacal, nitrogênio Kjeldhal,
sódio, cálcio, potássio, magnésio, sulfato, fosfato total, DBO (Demanda Bioquímica de
Oxigênio) e DQO (Demanda Química de Oxigênio); sendo que essa caracterização
deverá ser resultado de, no mínimo, duas amostragens realizadas no local de geração
da vinhaça, durante a safra anterior à apresentação do plano de aplicação. Tais
critérios são utilizados para garantir que a vinhaça lançada não estará poluindo ao
invés de fertilizar o solo.
3.3. Dejetos Suínos
Segundo Dartora, Perdomo e Tumelero (1998), em regiões com grande
concentração de suínos, grande parte dos dejetos é lançada no solo sem critérios e
em cursos de água sem o prévio tratamento, transformando-se em importante fonte
de poluição ambiental e, por não receberem tratamento adequado, também contribui
para o aumento de produção de insetos nocivos.
Barreira (2011) conta que em Concórdia, Santa Catarina, umas das principais
regiões suinocultoras do país passou por muitos problemas ambientais devido ao mau
destino que era dado aos dejetos dos porcos. A partir dos anos 80, foi incentivada a
instalação de biodigestores em Concórdia, visando o aproveitamento desses dejetos.
Os produtores que instalaram os biodigestores obtiveram resultados concretos muito

16
rapidamente, além de aproveitarem o gás no uso doméstico, melhoraram a fertilidade
de suas terras a acabaram com a poluição causada pelos dejetos dos porcos.
O total de dejeto produzido por um suíno em determinada fase do seu
desenvolvimento, é um dado fundamental para o planejamento das instalações de
coleta e estocagem, e definição dos equipamentos a serem utilizados para o
transporte e distribuição do mesmo na lavoura. As quantidades de fezes e urina são
afetadas por fatores zootécnicos (tamanho, sexo, raça e atividade), ambientais
(temperatura e umidade) e dietéticos (digestibilidade, conteúdo de fibra e proteína)
(DARTORA, PERDOMO E TUMELERO, 1998).
Considerando-se a disposição desse material em solo, Silva (1973) citado por
Souza, Lucas Júnior e Ferreira (2005), afirma que o esterco de suíno funciona apenas
como condicionador do solo, pois este possui baixas concentrações de N, P e K,
comparadas às dos adubos químicos. Além disso, a operação de aplicação direta no
solo é extremamente complicada, sendo que se uso como fertilizante não for a
finalidade, áreas para o acúmulo desse esterco deverão ser consideradas, e por fim,
o aspecto visual é bastante desagradável.
A Tabela 4 mostra a produção média diária de dejetos por diferentes categorias
de suínos.
Tabela 4: Produção média de dejetos por diferentes categorias de suínos
Categoria
Esterco
[Kg/dia]
Esterco + urina
[Kg/dia]
Dejetos líquidos
[l/dia]
25 – 100Kg 2,3 4,9 7,0
Porcas em gestação 3,6 11,0 16,0
Porcas em lactação 6,4 18,0 27,0
Machos 3,0 6,0 9,0
Leitões desmamados 0,35 0,95 1,4
Média 2,35 5,8 8,6
Fonte: Adaptado de Oliveira,1993.
A composição físico-química dos dejetos dos animais está associada ao
sistema de manejo adotado, afirma Oliveira (1993). Os desejos podem apresentar
grandes variações na concentração de seus componentes, dependendo da diluição e
da modalidade como são manuseados e armazenados.

17
A composição química média dos valores de nitrogênio, fósforo e potássio dos
resíduos líquidos dos animais pode ser vista na Tabela 5.
Tabela 5: Composição química média (%) de resíduos líquidos, não
decompostos e submetidos à fermentação anaeróbia
(biofertilizante) produzida por diferentes animais.
RESÍDUOS
ORGANICOS
NITROGÊNIO FÓSFORO POTÁSSIO
Bovino 0,60 0,15 0,45
Equino 0,70 0,25 0,55
Ovino 0,93 0,35 1,00
Suíno 0,60 0,25 0,12
BIOFERTILIZANE N total P2O5 K2O
Bovino 1,5-1,8 1,1-2,2 0,8-1,2
Suíno 1,8-2,5 1,2-2,0 0,8-1,5
Aves 2,0-2,8 1,2-2,1 0,9-1,6
Fonte: Adaptado de Oliveira, 1993.
3.4. Biogás
O biogás, conforme é exposto por Deganutti et al (2002), basicamente é
composto de uma mistura de gases contendo principalmente metano e dióxido de
carbono, encontrando-se ainda em menores proporções gás sulfídrico e nitrogênio. O
biogás é resultante da fermentação, na ausência do ar, de dejetos animais, resíduos
vegetais e de lixo orgânico industrial ou residencial, em condições adequadas de
umidade. A reação desta natureza é denominada digestão anaeróbica. O principal
componente do biogás é o metano representando cerca de 60 a 80% na composição
do total de mistura. O metano é um gás incolor, inodoro, altamente combustível,
queimado com chama azul lilás, sem deixar fuligem e com um mínimo de poluição.
Em função da porcentagem com que o metano participa na composição do biogás, o
poder calorífico deste pode variar de 5.000 a 7.000 kcal por metro cúbico. Esse poder
calorífico pode chegar a 12.000 kcal por metro cúbico uma vez eliminado todo o gás
carbônico da mistura.
Barreira (2011) compara 1 m³ de biogás a outros combustíveis:
- 0,613 litros de gasolina;
- 0,579 litros de querosene;

18
- 0,553 litros de óleo diesel;
- 0,454 litros de gás de cozinha;
- 1,536 quilos de lenha;
- 0,790 litros de álcool hidratado;
- 1,428kW de eletricidade.
Na Tabela 6, pode-se observar os principais constituintes do biogás.
Tabela 6: Composição do biogás
Composição dos gases Percentagem (%)
Metano (CH4) 55 – 70
Dióxido de Carbono (CO2) 27 – 45
Nitrogênio (N2) 3 – 5
Hidrogênio (H2) 1 – 10
Oxigênio (O2) 0,1
Sulfeto de Hidrogênio (H2S) Traços
Monóxido de Carbono (CO) 0,1
Fonte: Oliveira, 2004.
Dessa maneira, conforme Barreira (2011), o biogás pode ser utilizado no
funcionamento de motores, geradores, moto-picadeiras, resfriadores de leite,
aquecedores de água, geladeira, fogão, lampião, lança-chamas, aquecedor para
pintos e leitões, entre outros. A criatividade permite a multiplicação do uso do biogás,
bastando para isso o dimensionamento correto da capacidade do biodigestor antes
de instalá-lo, o que faz com que ele se transforme em um fator de independência
energética dentro de uma propriedade. A Tabela 7 apresenta alguns exemplos de
dejetos animais e sua capacidade de produzir biogás.
Tabela 7: Dejetos animais e sua capacidade de produzir biogás
DEJETOS PRODUÇÃO DIARIA PRODUÇÃO DE BIOGÁS
Bovinos 15 Kg/animal 270 m³ por tonelada
Suínos 2,25 Kg/animal 560 m³ por tonelada
Equinos 10 Kg/animal 260 m³ por tonelada
Ovinos 2,80 Kg/animal 250 m³ por tonelada
Aves 0,18 Kg/animal 285 m³ por tonelada
Fonte: Barreira, 2011.

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3.4.1. História
O biogás é conhecido há muito tempo, foi descoberto como gás dos pântanos
por Shirley em 1667, mas foi só um século mais tarde que foi reconhecida a presença
de metano no gás dos pântanos. Já no século XIX, Ulysse Gayon, aluno de Louis
Pasteur, realizou a fermentação anaeróbia de uma mistura de estrume e água, a 35ºC,
conseguindo obter 100 litros de gás por m³ de matéria. Em 1884, Louis Pasteur, ao
apresentar à Academia das Ciências os trabalhos do seu aluno, considerou que esta
fermentação podia constituir uma fonte de aquecimento e iluminação. Na Índia, a ideia
de aproveitar o gás metano produzido por digestão anaeróbia já era conhecida em
1859, uma colônia de leprosos, em Bombaim, realizou a primeira experiência de
utilização direta de biogás. Cerca de 30 anos depois, em 1895, teve lugar a primeira
experiência europeia, com a utilização do biogás para iluminação de algumas ruas da
cidade de Exter, em Inglaterra, a que se seguiram outras experiências, motivadas
principalmente pelo entusiasmo inicial que este processo atingiu (VILLELA &
SILVEIRA, 2005).
Na década de 1980, difundiram-se os benefícios do processo de digestão
anaeróbia e os resíduos de aterros, que estavam em más condições, foram perdendo
espaço para a digestão anaeróbica. Isso se tornou muito popular na década de 1990,
e muitos projetos de biogás foram sendo construídos na China e na Índia, alimentados
por resíduos de indústrias de alimentos, frigoríficos, restaurantes, entre outros
(KARLSSON, 2014).
3.5. Digestão anaeróbia
O processo de digestão anaeróbia (biometanização), conforme explica Oliveira
(2004), consiste de um complexo de cultura mista de microrganismos, capaz de
metabolizar materiais orgânicos complexos, tais como carboidratos, lipídios e
proteínas para produzir metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2) e material celular.
No processo de conversão da matéria orgânica em condições de ausência de
oxigênio, são utilizados aceptores de elétrons inorgânicos como NO3 (redução de
nitrato), SO2 (redução de sulfato), ou CO2 (formação de metano). A formação de
metano não ocorre em ambientes onde o oxigênio, o nitrato ou o sulfato encontram-
se prontamente disponíveis como aceptores de elétrons. A produção de metano

20
ocorre em diferentes ambientes naturais tais como pântanos, solo, sedimentos de rios,
lagos e mares, assim como nos órgãos digestivos de animais ruminantes. Estima-se
que a digestão anaeróbia com formação de metano seja responsável pela completa
mineralização de 5 a 10% de toda a matéria orgânica disponível na terra. A digestão
anaeróbia representa um sistema ecológico delicadamente balanceado, onde cada
microrganismo tem uma função essencial.
Para que a digestão anaeróbia tenha um bom rendimento, Oliveira (1993),
Salomon (2007) e Karlsson (2014) ressaltam alguns fatores que devem ser levados
em conta, pois estes podem ser determinantes para o sucesso ou insucesso do
processo:
a) Temperatura - as velocidades das reações bioquímicas são diretamente
afetadas pela temperatura. Esse item merece uma atenção especial, visto que as
bactérias anaeróbias são muito sensíveis a bruscas variações de temperatura
(OLIVEIRA, 1993).
Karlsson (2014), diz que as temperaturas utilizadas para os processos de
geração de biogás são em torno de 37°C para as fases em que atuam bactérias
mesofílicas e de 55°C para as com bactérias termofílicas, desenvolvendo-se melhor
os microrganismos em condições termofílicas. A digestão de culturas energéticas
pode conseguir um processo estável entre 35°C a 50°C. Em alguns casos, boa parte
da energia convertida em metano pode ser destinada para aquecer o processo.
b) pH - é um dos fatores mais importantes a ser mantido, pois os
microrganismos envolvidos no processo tem seu pH ótimo perto da neutralidade, o
que compreende a faixa de 6,5 a 7,5, e deve ser corrigido toda vez que sair deste
intervalo para que não ocorra a diminuição da atividade biológica (SALOMON, 2007 e
OLIVEIRA, 1993);
c) Toxicidade – algumas substâncias provocam um efeito toxico no
processo de tratamento anaeróbio, que podem levar a inatividade dos microrganismos
anaeróbios, por exemplo: amônia, sulfatos, sulfetos, metais pesados, oxigênio, etc
(OLIVEIRA, 1993);
d) Tempo de Retenção Hidráulico (TRH) - é o período de digestão da
matéria orgânica, que pode variar de 15 a 60 dias dependendo do tipo de biodigestor
e dejeto utilizado. Conforme Barreira (2007), o período de digestão da matéria
orgânica, oscila entre 30 e 60 dias, sendo que esse tempo é diretamente proporcional

21
à temperatura. A quantidade de gás é máxima entre 35ºC e 45ºC. A Figura 3 nos
mostra a relação entre o tempo de retenção (TRH) e a produção de biogás.
Figura 3: Relação entre o tempo e a produção de biogás
e) DBO / DQO – Demanda Bioquímica de Oxigênio e Demanda Química
de Oxigênio, conforme é explicado por Oliveira (1993), representam indiretamente a
quantidade de matéria orgânica de um resíduo através da medida da quantidade de
oxigênio necessária para oxidar quimicamente (DQO) ou biologicamente (DBO) a
matéria orgânica. A medida da DQO ou da DBO é importante no processo de digestão
anaeróbia em duas situações:
1ª) para representar o conteúdo de matéria orgânica do resíduo a ser digerido,
especialmente para resíduos líquidos que contenham baixos teores relativos de
sólidos em suspensão;
2ª) para verificar a eficiência de remoção de matéria orgânica do processo, no
caso em que os seus efluentes devam ser lançados em corpos d'água. Nesta situação,
a legislação prevê valores máximos de DQO e DBO que podem ser lançados;
f) Impermeabilidade ao ar - nenhuma das atividades biológicas dos
microrganismos, inclusive seu desenvolvimento, reprodução e metabolismo, exige
oxigênio, portanto sua presença inibirá a produção de biogás (SALOMON, 2007).

22
3.5.1. Processos microbiológicos
O biogás, como citado anteriormente, é constituído basicamente por uma
mistura de gás metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2). Para que o biogás possa
ser produzido a partir de materiais orgânicos, são necessários diferentes grupos de
microrganismos, que atuam juntamente com uma série de fatores, como por exemplo:
pH, temperatura e tipo de substrato. Todos esses fatores afetam a composição do
biogás produzido. (KARLSSON, 2014).
Um reator de digestão anaeróbia pode ser considerado como um ecossistema
onde diversos grupos de microrganismos trabalham conjuntamente na conversão da
matéria orgânica complexa em metano, gás carbônico, água, gás sulfídrico e amônia,
além de novas células bacterianas. O consórcio de microrganismos ativos no
tratamento anaeróbio, para remoção de matéria orgânica, realiza um processo
complexo envolvendo muitas espécies de bactérias, atuando de forma simbiótica,
evidenciando algumas etapas intermediárias (SALOMON, 2007)
Conforme explica Karlsson (2014) e Salomon (2007), o processo da digestão
anaeróbia pode ser dividido em 4 partes, hidrólise, fermentação, oxidação anaeróbia
e formação de metano, como descritos:
1ª) Hidrólise: Esta etapa é muito importante para uma instalação de biogás,
pois o material orgânico submetido ao processo de digestão deve ser quebrado em
pequenas moléculas para que os microrganismos consigam se alimentar delas. As
bactérias disponíveis no biodigestor também segregam enzimas que rompem as
moléculas de proteína e as transformam em aminoácidos, hidratos de carbono em
açúcares simples e álcoois e graxas em ácidos graxos. A quebra das moléculas do
material orgânico faz com que os microrganismos absorvam as pequenas partes do
material orgânico e aproveitem da energia que nelas estão contidas. A rapidez do
processo depende do tipo de material e de como este é estruturado;
2ª) Fermentação: também chamada de acidogênese por outros autores,
consiste na formação de ácidos por meio das reações e dividem-se em ácidos
orgânicos, álcoois e amoníaco, além de hidrogênio e dióxido de carbono. Exemplos
de ácidos orgânicos são o acético, butírico e láctico. Os produtos formados dependem
dos microrganismos disponíveis e de fatores ambientais, sendo que estas bactérias
acidogênicas possuem rápido crescimento, com tempo de duplicação mínimo de 30

23
minutos. Os ácidos graxos formados durante a hidrólise não são quebrados durante a
fase de fermentação, e sim, na etapa de oxidação anaeróbica, a terceira etapa da
digestão;
3ª) Oxidação anaeróbia: Nesta etapa, as moléculas, rompidas durante as
fases de hidrólise e fermentação, rompem-se em moléculas ainda menores pela
oxidação anaeróbia, nesta etapa os produtos formados anteriormente são oxidados
para acetato, hidrogênio e gás carbônico, com o objetivo de fornecer substrato
apropriado aos microrganismos metanogênicos. Esta etapa também é conhecida
como acetogênese. Entretanto, as bactérias acetogênicas não são resistentes a
grandes quantidades de hidrogênio e, por este motivo, faz-se necessário que as
bactérias metanogênicas consumam o hidrogênio;
4ª) Formação de metano: nesta última etapa, conhecida também como
metanogênese, é onde ocorre a formação de metano, sendo o metano o produto da
reação que mais nos interessa. O metano formado pelos microrganismos
metanogênicos necessitam, para sua formação, de ácido acético e CO2 e de mais
alguns produtos de menor importância. Nessa etapa também são formados dióxido
de carbono e água, subprodutos das três etapas anteriores. Os microrganismos
metanogênicos são mais sensíveis a interferências do que os microrganismos que
atuaram em fases anteriores da digestão anaeróbia, pois não pertencem ao mesmo
grupo de microrganismos, chamado Archaea. As bactérias metanogênicas não são
resistentes às perturbações de alterações no pH e substâncias tóxicas, as quais
podem ser alteradas ao longo do processo.
Karlsson (2014) ressalta que é importante adaptar o processo para que as
bactérias metanogênicas possam sentir-se da melhor maneira possível, pois é o gás
metano que gera rentabilidade. Na Figura 4 abaixo, é mostrada a representação
esquemática das etapas do processo de digestão anaeróbia, ou seja, a conversão da
matéria orgânica em gases.

24
Figura 4: Esquema das etapas do processo de digestão anaeróbia
Fonte: Karlsson, 2014.
3.5.2. Impacto do substrato sobre os microrganismos
Segundo Oliveira (1993) e Karlsson (2014), a composição do substrato é muito
importante para os microrganismos do processo e, portanto, também para a
estabilidade e a produção de gás. O substrato deve atender às necessidades
nutricionais dos microrganismos, especialmente as quantidades relativas a carbono,
nitrogênio e fósforo que são essenciais para o processo anaeróbio.
O substrato deve conter vários componentes que são necessários para a
atividade dos microrganismos nos processos enzimáticos, tais como oligoelementos
e vitaminas. Na produção de biogás um fator de extrema importância a ser levado em
conta é a relação carbono: nitrogênio (C/N). É importante que essa relação não esteja
muito baixa e que a proporção de nitrogênio seja inferior a de carbono. O processo
pode ser facilmente afetado em razão da inibição das bactérias causada pela
liberação de amônia, causando deficiência de nitrogênio no processo. A proporção
ideal de carbono e nitrogênio dependerá de cada tipo de substrato, bem como das
condições do processo (KARLSSON, 2014).

25
Oliveira (1993), diz que resíduos que contenham altas concentrações em
carboidratos, álcoois e/ou hidrocarbonetos podem requerer adição de N e P para uma
boa eficiência do tratamento.
As proporções recomendadas para a digestão anaeróbia são as seguintes:
C/N = 30
N/P = 5
3.6. Biodigestores
Os biodigestores são câmaras fechadas que realizam a digestão anaeróbia da
matéria orgânica produzindo biogás e biofertilizante. Barreira (2011) diz que “O
biodigestor, como toda grande ideia, é genial por sua simplicidade”.
Alguns modelos de biodigestores têm se mostrado de interesse, principalmente
por apresentarem baixos custos devido a pouca tecnologia associada e facilidade
operacional. O modelo tipo Batelada que, apesar da simplicidade, pode ser útil em
situações em que o resíduo é obtido periodicamente, como é o caso da cama obtida
nos galpões de frangos de corte. Quando há disponibilidade dos resíduos líquidos,
principalmente de suínos, o interesse volta-se para os biodigestores contínuos como
os modelos Indiano e Canadense. Tecnologias como sistemas de agitação,
aquecimento e pré-fermentação da biomassa, podem ser associadas a estes
biodigestores (OLIVEIRA, 2004).
3.6.1. Biodigestores a batelada
Trata-se de um sistema bastante simples e de pequena exigência operacional.
Segundo Deganutti et al (2002), a instalação poderá ser apenas um tanque anaeróbio,
ou vários tanques em série. Esse tipo de biodigestor é abastecido de uma única vez,
portanto não é um biodigestor contínuo, mantendo-se em fermentação por um período
conveniente, sendo o material descarregado posteriormente após o término do
período efetivo de produção de biogás.
Enquanto os modelos de fluxo continuo visam atender propriedades em que a
disponibilidade de biomassa ocorre em períodos curtos, como exemplo aquelas que
recolhem o gado duas vezes ao dia para ordenha, permitindo coleta diária de
biomassa que segue para o biodigestor, o modelo em batelada adapta-se melhor

26
quando essa disponibilidade ocorre em períodos mais longos, como ocorre em granjas
avícolas de corte, cuja a biomassa fica a disposição após a venda dos animais e
limpeza do galpão (DEGANUTTI et al, 2002). A Figura 5, a seguir, mostra um
biodigestor do tipo batelada.
Figura 5: Biodigestor modelo batelada
Fonte: Deganutti et al, 2002.
3.6.2. Biodigestores de fluxo continuo
Os biodigestores contínuos como os modelos indiano, canadense, chinês,
filipino, etc., são muito aplicados em comunidades rurais de pequeno e médio porte.
É um biodigestor versátil podendo fazer uso de diferentes resíduos orgânicos animais
e vegetais.Quanto à sua operação, requer uma carga diária e o manuseio do resíduo
(diluição e homogeneização) (OLIVEIRA, 2004).
O processo é considerado contínuo porque a cada carga diária (influente),
corresponde a uma descarga de material digerido (afluente). Conforme explica
Oliveira (2004), a biomassa do biodigestor se movimenta por diferença da pressão
hidráulica, dentro do biodigestor, no momento da carga. Cada carga requer um tempo
de retenção entre 30 a 50 dias, dependendo das variações climáticas (temperatura) e
da temperatura da biomassa. Estes modelos de biodigestores são subterrâneos, isto
para evitar as mudanças bruscas de temperatura da biomassa. Para aumentar a

27
eficiência (velocidade) da digestão anaeróbia "high rate digesters", o processo
convencional pode ser dotado de um sistema de agitação (hélice ou circulação com
bomba hidráulica) e de um sistema de controle de temperatura na biomassa (trocador
calor), o que permite reduzir o tempo de retenção, para 10 a 20 dias e aumentar
significativamente a produção de biogás.
O mesmo autor diz que as câmeras de digestão dos biodigestores podem ser
construídas de pedra, tijolos e lonas de PVC ou PEAD e as campânulas ou balões
para o armazenamento do biogás gerado podem ser de ferro, fibra de vidro, sendo
que a alternativa mais barata é a que utiliza coberturas de PVC. Atualmente, o modelo
canadense com cobertura de lona de PVC, em substituição às campânulas (metálica
ou de fibra de vidro), vem ganhando maior espaço em virtude dos menores custos e
facilidade de implantação.
Nas figuras 6, 7 e 8 pode-se ver as formas construtivas dos biodigestores
modelo indiano, chinês e canadense respectivamente.
Figura 6: Biodigestor modelo indiano

28
Figura 7: Biodigestor modelo chinês
Figura 8: Biodigestor modelo canadense
Fonte: Otsubo, 2001.
3.6.3. Reatores anaeróbios
Conforme Salomon (2007), a biodigestão anaeróbia na Europa se tornou
atraente desde o início dos anos 80, pois possibilitou o tratamento de diferentes tipos
de águas residuárias de origem industrial. Em decorrência da ampliação de

29
conhecimento na área, os sistemas anaeróbios de tratamento, notadamente os
reatores de manta de lodo (UASB) e os filtros anaeróbios, foram melhorados,
passando a ocupar uma posição de destaque. Diversos biodigestores anaeróbios de
alto desempenho para o tratamento de águas residuárias tem sido proposto.
Geralmente os reatores biológicos podem ser divididos em dois grupos distintos: os
reatores de biomassa em suspensão e os reatores de biomassa fixa a um suporte
inerte. O Quadro 1, a seguir, mostra a evolução dos reatores anaeróbios divididos em
3 gerações e a Figura 11 mostra um exemplo esquemático de um reator do tipo UASB.
Quadro 1: Gerações de reatores anaeróbios
REATORES DE 1ª
GERAÇÃO
REATORES DE 2ª
GERAÇÃO
REATORES DE 3ª
GERAÇÃO
- Fossa Moura;
- Tanque séptico;
- Tanque Imhoff;
- Lagoas anaeróbias;
- Reator convencional;
- Reator anaeróbio de
contato;
- Filtro anaeróbio;
fluxo ascendente e
camada de lodo (UASB);
leito fluidizado;
leito expandido;
Fonte: Rizzo, 2004.
Figura 9: Reator anaeróbio do tipo UASB
Fonte: Shelby Jr. et al, 2012.

30
3.7. Diluição
O material a ser depositado no biodigestor deverá sempre estar em estado
líquido para que não haja bloqueio na produção do biogás, segundo Barreira (2011),
a regra geral é a mistura em igual proporção de matéria sólida com água, porém já
existem algumas proporções de misturas amplamente analisadas e tem um melhor
desempenho, estas proporções estão na Tabela 8 abaixo:
Tabela 8: Proporção da mistura de sólidos com água
DEJETOS OU BIOMASSA PROPORÇÃO DA MISTURA
Suínos 1 :2 (esterco: água)
Bovinos 1 : 1,125 ou 1 : 4 (recomendado)
Aves 1 : 3
Equinos (para 100Kg) 193 litros de água
Ovinos (para 100Kg) 317 litros de água
Caprino (para 100KG) 321 litros de água
Restos culturais (100Kg) 868 litros de água
Plantas (100Kg) 130 litros de água
Aguapé (planta 100Kg) 21 litros de água
Fonte: Adaptado de Lucas Junior, 2003.
3.8. Biofertilizante
Segundo explica Karlsson (2014), a degradação da matéria orgânica em um
processo de biogás também gera resíduos, mas de boa qualidade que pode ser
utilizado como biofertilizante. Os nutrientes minerais disponíveis no material orgânico
(substrato) são concentrados no produto final já digerido. Se a digestão é realizada
com substratos relativamente “limpos”, como dejetos, resíduos de alimentos e de
material vegetal, o produto final pode ser usado como biofertilizante. O valor nutritivo
do biofertilizante, ou seja, a concentração de diferentes produtos finais depende do
substrato utilizado no processo de biogás e como este será executado. Uma vantagem
disso é que nesse biofertilizante há uma grande quantidade de amônio, o qual é
absorvido diretamente pelas plantas.

31
3.9. Purificação do biogás
A presença de substâncias não combustíveis no biogás, como a água e o
dióxido de carbono prejudicam o processo de queima, o tornado menos eficiente. Tais
substâncias absorvem parte de energia gerada. Além destes, também há a presença
de gás sulfídrico (H2S) que pode acarretar corrosão, diminuindo tanto o rendimento,
quanto à vida útil do motor térmico utilizado. A maioria dos digestores anaeróbios
produz um biogás que contém entre 0,3 a 2% de H2S, observando-se também a
presença de traços de nitrogênio e hidrogênio (COELHO, 2004).
Dependendo da aplicação é recomendável a purificação do biogás removendo
o sulfeto de hidrogênio e dióxido de carbono, que pode ser feita a partir da dissolução
dos gases H2S e CO2 por meio de lavagem com água pressurizada e a umidade
removida por meio de glicóis, sílica gel, etc. (SALOMON, 2007; KARLSSON, 2014).

32
4. METODOLOGIA
As matérias primas para o experimento, vinhaça e dejetos suínos, foram
obtidas de usina e sitio da região de Piracicaba e São Pedro respectivamente e os
biodigestores foram montados em minha residência, localizada em São Pedro. Na
Figura 10 a seguir, pode-se observar o confinamento dos porcos, os quais foram
alimentados com lavagem.
Figura 10: Porcos em confinamento
Fonte: Autor.
4.1. Montagem dos biodigestores
Como biodigestores foram utilizados 2 tambores plásticos, também conhecido
como “bombona”, com capacidade de 50 litros cada, sendo que em cada uma foi
instalado termômetro, manômetro e torneira para retirado do biogás, conforme mostra
a Figura 11. Os biodigestores foram construídos para trabalhar em batelada.

33
Figura 11: Montagem dos biodigestores
Fonte: Autor.
4.2. Carregamento dos biodigestores
O carregamento dos biodigestores se deu conforme exposto abaixo:
Cada “bombona” possui 50 litros, sendo necessário deixar um espaço dentro
dela para o biogás, o qual foi deixado 50%, ou seja, utilizei aproximadamente 25 litros
com a mistura dejeto + diluente em cada biodigestor e ficaram 25 litros para o biogás.
A diluição utilizada foi conforme exposta na Tabela 8 por Lucas Junior (2003),
onde para cada parte de dejetos são utilizadas duas partes de diluente (1:2).
litroslitros
litros
0,83,8
3
25

Portanto:
misturadelitrosoTotalizand
litrosinóculode
litrosdiluentedepartes
litrosdejetosdeparte
27
34,2%10)168(%10
16822
81




34
4.3. Inóculo
Conforme exposto por Lucas Junior (2003), o inóculo é uma porção de material
de outro biodigestor o qual já está em operação (produzindo biogás e biofertilizante)
com bactérias em plena produção e com todos os ciclos de desenvolvimento.
No experimento foi utilizado como inóculo o material proveniente de um
experimento anterior, o qual não foi adiante devido a problemas de vazamento por
volta do 40º dia do processo. O biodigestor mencionado teve o pouco do biogás restou
queimado e o material remanescente, substrato, proveniente da fermentação de
dejetos suínos com água, foi utilizado como inoculo para os biodigestores do atual
experimento.
4.4. Tempo de retenção e produção de biogás
O tempo de retenção do material dentro dos biodigestores, antes da queima do
biogás, foi de 98 dias e após a queima o biodigestor ficou mais 12 dias em operação
para que pudesse ser observado se ainda existiria alguma produção de biogás.
O tempo de retenção, primeiramente iria ser baseado na figura 5 (Barreira,
2011) da revisão, aproximadamente 50 dias, porém durante o período apenas um dos
biodigestores aparentava ter produzido biogás, sendo assim, deixe-os mais algum
tempo até que fosse possível observar a produção nos dois, que se deu por volta de
90 dias.
A produção de biogás pode ser observada através do aumento da pressão
indicada pelos manômetros, como pode ser visto na Figura 12:

35
Figura 12: Biodigestor pressurizado
Fonte: Autor.
4.5. Análises
Os dejetos suínos coletados foram analisados quanto ao pH, densidade,
matéria orgânica, nitrogênio, fósforo, potássio, carbono, entre outros e também foram
analisados os biofertilizantes, ou seja, os dejetos após a biodigestão.
O biogás foi analisado quanto a quantidade de amônia e gás sulfídrico e a
porcentagem de metano presente no biogás.
Todas as análises foram realizadas conforme abaixo.
4.5.1. Análise dos dejetos e biofertilizante
Todas as análises do dejeto e biofertilizante foram realizadas no laboratório de
solos da ESALQ de Piracicaba.
Os métodos utilizados para cada análise estão descritos abaixo, e para verificar
os procedimentos utilizados para cada método, consultar “Manual de Métodos
Analíticos Oficiais para Fertilizantes e Corretivos. MAPA,2013” da ESALQ/USP.

36
Análise dos dejetos sólidos (antes de fazer a diluição)
 pH – pH em CaCl2 0,01 M;
 Matéria Orgânica Total e Resíduo mineral por combustão em mufla;
 Potássio (K2O), cálcio (Ca), magnésio (Mg) por espectrofotômetro de
absorção atômica, extraído com HC 1+1l;
 Nitrogênio total, digestão sulfúrica (Kjeldahl);
 Carbono por oxidação por dicromato seguido de titulação;
 Fósforo (P2O5): Extração com HCl 1+1, determinação por
espectrofotômetro (leitura no comprimento de onda de 430 nm) pelo método
com a solução de vanadomolíbdica;
 Enxofre (S) método gravimétrico do sulfato de bário.
Análise do biofertilizante (material remanescente após a biodigestão)
 pH: leitura direta da amostra.
 Matéria orgânica: perda por ignição.
 Nitrogênio Total: digestão sulfúrica/Kjeldahl.
 Resíduo Mineral: perda por ignição.
 P2O5: por colorimetria vanado molibilídico.
 Potássio (K2O), Cálcio (Ca), Magnésio (Mg): por espectrofotometria de
absorção atômica extraído com solução Nítrico-Perclórica
4.5.2. Análise do biogás
Todo a análise foi feita através do kit de análises para biogás desenvolvido pela
EMBRAPA SUÍNOS E AVES e patenteado pela ALFAKIT, portanto, todo o
procedimento foi realizado conforme instruções do Kit.
O Kit permite analisar de forma simples e rápida a composição dos gases do
biogás. Para a análise de amônia e gás sulfídrico, a técnica consiste em borbulhar o
biogás em uma solução analisando colorimétricamente em seguida.
Para análise de metano e gás carbônico, o biogás também é borbulhado em
uma solução, porém a concentração é dada pela diferença entre o volume de gás
inicial e final (ALFAKIT, 2014). O Kit permite a caracterização por meio dos parâmetros

37
mostrados na Tabela 9 e os padrões de cores para comparação colorimétrica
conforme mostra a Figura 13.
Tabela 9: Parâmetros e métodos para caracterização do biogás bruto obtido
PARÂMETROS MÉTODO INFORMAÇÃO
Amônia
Azul de
Indofenol
Cartela de 15 a 1310 ppmV em 2 faixas:
- Faixa 1 entre 0,0-15-45-85-175-350-525 ppmV NH3
- Faixa 2 entre 0,0-45-110-220-435-875-1310 ppmV NH3
Gás sulfídrico
Azul de
Metileno
Cartela de 20 a 1020 ppmV em 2 faixas:
-Faixa 1 entre 20–40–75–152–230–305–460-610 ppmV
H2S
-Faixa 2 entre 30–65–130–255–380–510–765-1020 ppmV
H2S
Gás carbônico Orsat 0 – 100% resolução 2,5%
Gás Metano Orsat 0 – 100% resolução 2,5%
Fonte: ALFAKIT, 2014.
Figura 13: Padrão para análise colorimétrica - amônia e gás sulfídrico
Fonte: ALFAKIT, 2014.

38
Este método é recomendado para analisar a eficiência dos biodigestores
quanto à produção de gás metano (calor, energia e créditos de carbono), de gás
sulfídrico (responsável pela corrosão dos equipamentos) e de amônia (poluição do ar).
O diagnóstico é obtido em aproximadamente 30 minutos. (ALFAKIT, 2014)
Determinação do teor de gás sulfídrico (H2S)
O procedimento se deu da seguinte maneira:
a) Transferiu-se a água deionizada para cubeta plástica até a marca existente,
adicionou-se 2 gotas da Solução Pré-Tratamento 1 e submetida a agitação para
homogeneizar;
b) Foram transferidos 5 ml da solução para a seringa coletora de gás sulfídrico;
c) A seringa de gás sulfídrico foi conectada no saco coletor, após abertura da válvula
foram coletados 50 ml do biogás produzido para reagir com a agua deionizada. Na
Figura 14 a seguir pode-se ver o gás coletado na bag;
d) Posteriormente a seringa contendo o gás com a solução foi agitada por 2 minutos,
para que toda Amônia seja absorvida pela solução;
e) Após agitação a solução contendo gás foi transferida para cubeta de vidro para
realização da análise colorimétrica;
f) Para realizar a análise colorimétrica do teor de gás sulfídrico foram adicionadas 5
gotas do reagente sulfeto 1 na cubeta com a amostra e submetido a agitação em
seguida;
g) Posteriormente foram adicionadas 2 gotas do reagente sulfeto 2 e novamente
submetido à agitação, como pode ser observado na Figura 15;

39
Figura 14: Biogás coletado
Fonte: Autor.
h) Para obter o resultado foi necessário aguardar o tempo de reação de 10 minutos;
i) Comparar a intensidade de cor desenvolvida com as cores da cartela e fazer a leitura
da concentração de ácido sulfídrico em ppmV (ml m-3) dos números em preto;
j) Com a alteração da cor na solução foi possível comparar a intensidade de cor
desenvolvida com as cores da cartela fornecida pelo kit de análise do biogás Alfakit.

40
Figura 15: Adição de reagentes sulfeto 1 e 2
Fonte: Autor.
Determinação do teor de amônia (NH3)
a) Transferiu-se a água deionizada para cubeta plástica até a marca existente,
adicionou-se 2 gotas da Solução Pré-Tratamento 1 e submetida a agitação para
homogeneizar;
b) Foram transferidos 5 ml da solução para a seringa coletora de Amônia;
c) A seringa de amônia foi conectada no saco coletor, após abertura da válvula foram
coletados 50 ml do biogás produzido para reagir com a agua deionizada;
d) Posteriormente a seringa contendo o gás com a solução foi agitada por 2 minutos,
para que toda Amônia seja absorvida pela solução;
e) Após agitação a solução contendo gás foi transferida para cubeta de vidro para
realização análise colorimétrica;

41
f) Para realizar a análise colorimétrica do teor de amônia foram Adicionados 3 gotas
do reagente Amônia Indotest 1 na cubeta de vidro com a amostra e em seguida agitou-
se;
g) Foram adicionadas mais 3 gotas do reagente Amônia Indotest 2 e o conteúdo
novamente foi agitado;
h) Por fim foram adicionadas 3 gotas do reagente Amônia Indotest 3 e agitar a cubeta
novamente, as quais podem ser observadas abaixo na Figura 16;
i) Para obter o resultado foi necessário aguardar o tempo de reação de 10 minutos;
j) Com a alteração da cor na solução foi possível comparar a intensidade de cor
desenvolvida com as cores da cartela fornecida pelo kit de análise do biogás Alfakit.
Figura 16: Adição dos reagentes para análise de amônia
Fonte: Autor.
Determinação do teor de gás carbônico (CO2) e gás metano (CH4)
a) Inicialmente o saco amostrador (Tedlar bag) contendo biogás foi conectado ao
suporte analisador de gás metano e gás carbônico (mini-orsat);
b) Em seguida foram transferidos 20 ml de biogás para seringa de vidro;

42
c) Com as válvulas entre as seringas abertas o gás da seringa de vidro foi transferido
para a seringa de plástico deixando a válvula aberta na conexão entre as mesmas;
d) Ao terminar a transferência, imediatamente a conexão entre as seringas foi fechada
e evitando que a solução seja transferida para a seringa de vidro e a solução contendo
biogás foi agitada com cuidado por 2 minutos;
e) Com o suporte na posição vertical com a seringa de plástico para baixo a conexão
entre as seringas foi aberta girando–se a válvula;
f) Por fim transferiu-se todo o biogás da seringa de plástico para a seringa de vidro,
empurrando lentamente o êmbolo da seringa de plástico para obter a leitura dos teores
de gás metano (CH4) e gás carbônico (CO2), como é mostrado na a Figura 17 seguir.
Figura 17: Medição da proporção de metano e gás carbônico
Fonte: Autor.

43
5. RESULTADOS
5.1. Dejetos suínos
Conforme citado anteriormente, os dejetos suínos foram analisados pelo
laboratório de análise de solos da ESALQ/USP de Piracicaba e os valores
encontrados estão expostos na Tabela 10, os quais podem ser verificados no anexo
1:
Tabela 10: Resultados da análise dos dejetos suínos
DETERMINAÇÕES RESULTADOS (BASE ÚMIDA)
pH (CaCl2 0,01 M) 7,2
Densidade 0,89 g/cm³
Matéria orgânica total 19,06%
Carbono orgânico 9,00%
Nitrogênio total 0,98%
Fosforo (P2O5) total 0,89%
Potássio (K2O) total 2,60%
Relação C/N 9
Fonte: Relatório ESALQ Nº: 0002821.1-N - O.S.: 1827, 2015.
5.2. Vinhaça
A vinhaça utilizada para a diluição foi fornecida por Usina da região de
Piracicaba, a qual, segundo o laboratório da mesma, informou as seguintes
características:
Tabela 11: Dados da vinhaça
DETERMINAÇÕES RESULTADOS
pH 4,1 ~ 4,5
Matéria orgânica 20.000 ~ 40.000 mg/L
Nitrogênio 0,54 g/L
Fósforo (P2O5) 0,11 g/L
Potássio (K2O) 1,2 g/L
Fonte: Usina da região de Piracicaba.

44
5.3. Biogás
Conforme os procedimentos citados anteriormente no item 4.5.2., foram
encontrados as características mostradas abaixo, como mostra a Figura 18, Figura
19, Figura 20 e Figura 21 e detalhados na Tabela 12:
Figura 18: Resultados do teste de amônia
Fonte: Autor.
Figura 19: Resultados do teste de gás sulfídrico

45
Fonte: Autor.
Figura 20: Análise do biogás do biodigestor com água
Fonte: Autor.
Figura 21: Análise do biogás do biodigestor com vinhaça
Fonte: Autor

46
Tabela 12: Comparação do biogás
PARÂMETROS
BIODIGESTOR C/
ÁGUA
BIODIGESTOR C/
VINHAÇA
Gás Sulfídrico (H2S) ~ 152 ppmv ~ 850 ppmv
Amônia (NH3) ~ 175ppmv 0,0 ppmv
Metano (CH4) 47,5% 75%
Gás Carbônico (CO2) 52,5% 25%
Fonte: Kit de análises ALPHA KIT.
5.4. Teste de queima do biogás
Após as análises do biogás, os mesmos foram testados quanto a capacidade
de combustão, ou seja, ele foi queimado para que fosse possível avaliar sua chama.
O biogás foi testado quando a capacidade de chama em dois momentos, um deles no
mesmo dia em que foi feita a análise de sua qualidade e 12 dias depois para verificar
se sua produção ainda existia.
O biogás proveniente do biodigestor com vinhaça, apresentou uma cor azulada,
já o biogás do biodigestor com água apresentou uma chama mesclada de amarelo
com azul, conforme a Figura 22 e Figura 23 a seguir:
Figura 22: Teste de chama – biodigestor com vinhaça
Fonte: Autor.

47
Figura 23: Teste de chama – biodigestor com água
Fonte: Autor.
Conforme citado anteriormente no item 4.5.1., os biofertilizantes foram
analisados pelo laboratório de análise de solos da ESALQ/USP de Piracicaba e os
valores encontrados estão expostos na Tabela 13, os quais podem ser verificados no
anexo 2:
Tabela 13: Resultados da análise do biofertilizante
DETERMINAÇÕES
BIODIGESTOR C/
ÁGUA
BIODIGESTOR C/
VINHAÇA
pH 7,1 6,7
Matéria orgânica 35,20 g/L 38,96 g/L
Nitrogênio total 4,00 g/L 4,59 g/L
Fosforo (P2O5) 1,39 g/L 1,74 g/L
Potássio (K2O) 2,40 g/L 3,80 g/L
Fonte: Relatório ESALQ Nº: 0004526.1-N - O.S.: 2735, 2015.

48
5.6. Monitoramento biodigestores
Durante o tempo de retenção nos biodigestores foi feito um monitoramento das
temperaturas e pressões, as quais estão dispostas na Tabela 14 abaixo:
Tabela 14: Temperaturas e pressões dos biodigestores
BIODIG. C/ ÁGUA (B1-DS-A) BIODIG. C/ VINHAÇA (B2-DS-V)
DIAS MONITORADOS
TEMPERATURA
[°C]
PRESSÃO
[Kgf/cm²]
TEMPERATURA
[°C]
PRESSÃO
[Kgf/cm²]
1 04/12/2015 26,9 0 26,3 0
2 06/12/2015 26,4 0 26,7 0,5
3 07/12/2015 25,5 0 25,8 0,2
4 06/01/2016 27,5 0 28,5 0
5 27/01/2016 27,1 0 27,3 0,5
6 28/01/2016 26,2 0 26 0,5
7 01/02/2016 27,1 0 27,7 0,5
8 02/02/2016 27,8 0 29,1 0
9 04/02/2016 27,9 0 28,4 0
10 10/02/2016 27,7 0 27,1 0,2
11 13/02/2016 27,1 0 27,1 0,2
12 11/03/2016 32,1 0,6 31,9 0
13 14/03/2016 25 0,7 25,3 0
14 15/03/2016 26,2 0,8 25,8 0
15 23/03/2016 26,5 0,8 26,2 0
Fonte: Autor (Dados coletados diretamente nos biodigestores).
Com os dados da tabela acima, foram feitos 2 gráficos para que fosse mais fácil
visualizar as variações de temperatura e pressão, como se pode ver abaixo:

49
Gráfico1: Variação da temperatura nos biodigestores
Fonte: Dados coletados diretamente no experimento pelo autor
0
2,5
5
7,5
10
12,5
15
17,5
20
22,5
25
27,5
30
32,5
35
TEMPERATURA[ºC]
DIAS
04/12
/2015
06/12
/2015
07/12
/2015
06/01
/2016
27/01
/2016
28/01
/2016
01/02
/2016
02/02
/2016
04/02
/2016
10/02
/2016
13/02
/2016
11/03
/2016
14/03
/2016
15/03
/2016
23/03
/2016
C/ ÁGUA 26,9 26,4 25,5 27,5 27,1 26,2 27,1 27,8 27,9 27,7 27,1 32,1 25 26,2 26,5
C/ VINHAÇA 26,3 26,7 25,8 28,5 27,3 26 27,7 29,1 28,4 27,1 27,1 31,9 25,3 25,8 26,2

50
Gráfico 2: Variação da pressão nos biodigestores
Fonte: Dados coletados diretamente no experimento pelo autor
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
PRESSÃO[KG/CM²]
DIAS
04/12
/2015
06/12
/2015
07/12
/2015
06/01
/2016
27/01
/2016
28/01
/2016
01/02
/2016
02/02
/2016
04/02
/2016
10/02
/2016
13/02
/2016
11/03
/2016
14/03
/2016
15/03
/2016
23/03
/2016
C/ ÁGUA 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,6 0,7 0,8 0,8
C/ VINHAÇA 0 0,5 0,2 0 0,5 0,5 0,5 0 0 0,2 0,2 0 0 0 0

51
6. DISCUSSÃO
Os resultados da análise dos dejetos suínos tiveram seus resultados expressos
em porcentagem, o que dificulta a comparação com os demais resultados, sendo
assim, foram convertidos na mesma unidade dos demais, g/L, conforme abaixo:
Densidade dos dejetos = 0,89 g/cm³
0,89 g/cm³ = 890 Kg/m³
Como 1m³ é igual a 1000 L, tem-se 890 Kg / 1000 L = 0,89 Kg/L = 890 g/L
Portanto, como foi utilizado diluição 1 : 2, a quantidades de nutrientes medidos
no dejeto suíno in natura foi reduzida conforme a equação abaixo:
FFii VCVC ..  (FELTRE, 2004)
Onde:
Ci = concentração inicial [g/L]
Vi = volume inicial [L]
CF = concentração final [g/L]
VF = volume final [g/L]
Substituindo teremos:
Matéria org.: 890 g/L x 19,06% = 169,63 g/L  (169,63 x 8) / 24 = 56,5 g/L
Nitrogênio: 890 g/L x 0,98% = 8,72 g/L  (8,72 x 8) / 24 = 2,9 g/L
Fósforo: 890 g/L x 0,89% = 7,92 g/L  (7,92 x 8) / 24 = 2,6 g/L
Potássio: 890 g/L x 2,6% = 23,14 g/L  (23,14 x 8) / 24 = 7,7 g/L
Lembrando que foram utilizados 8 litros de dejetos e diluídos em 16 litros de
diluente, o que gerou um volume final de 24 litros.
Unindo os resultados encontrados, foi montada a tabela a seguir:

52
Tabela 15: Comparação dos resultados encontrados
DETERMINAÇÕES
DEJETOS
SUINOS
VINHAÇA
BIOF. C/
ÁGUA
BIOF. C/
VINHAÇA
≠
pH 7,2 4,3 7,1 6,7 5,6%
Matéria orgânica 56,5 g/L 35 g/L 35,2 g/L 38,96 g/L 9,6%
Nitrogênio 2,9 g/L 0,54 g/L 4 g/L 4,59 g/L 12,8%
Fósforo (P2O5) 2,6 g/L 0,11g/L 1,39 g/L 1,74 g/L 20,1%
Potássio (K2O) 7,7 g/L 1,2 g/L 2,4 g/L 3,8 g/L 36,8%
Fonte: Dados citados no item 6 deste trabalho.
Referente a qualidade dos biofertilizantes, podemos destacar os seguintes:
 Considerando o elevado grau de acidez da vinhaça, é possível afirmar que a
biodigestão fez com que seu pH se elevasse e chegasse quase a neutralidade;
 O pH das duas situações se manteve próximo da neutralidade e o biodigestor
com vinhaça ficou mais ácido devido à grande acidez da vinhaça;
 A quantidade de matéria orgânica nos dejetos suínos foi reduzida igualmente
nos dois biofertilizantes;
 Os valores encontrados para os nutrientes dos dejetos foram diferente dos
expostos por Oliveira (1993), principalmente os valores dos dejetos biodigeridos, onde
se imaginava que os valores dos elementos nitrogênio, fósforo e potássio
aumentariam ao invés de diminuírem, como foi o ocorrido, apenas a quantidade de
nitrogênio no biofertilizante foi superior, porém muito pouco. Isso pode ter ocorrido
devido os dejetos não atenderem a relação C/N e P/K citado por Oliveira (1993), onde
tais relações deveriam possuir valores próximos a 30 e 5 respectivamente para que o
processo não seja afetado em razão da inibição das bactérias causada pela liberação
de amônia. Nos dejetos utilizados a relação C/N foi 9 (9,0 / 0,98) e a relação P/K foi
0,34 (0,89 / 2,6), as quais estão muito inferiores aos ideais mencionada. Quando tais
relações são inferiores aos ideais, pode ser necessário a adição de N e P para uma
boa eficiência do tratamento;
 A quantidade de elementos nitrogênio, fósforo e potássio no biofertilizante
proveniente de biodigestão com vinhaça foi superior ao da biodigestão com água, o
qual era esperado devido à vinhaça já possuir uma quantidade considerável desses
elementos.

53
6.2. Biogás
 Conforme a tabela 13, pode-se ver que o biogás proveniente do biodigestor
com vinhaça contém um número quase 8 vezes maior de gás sulfídrico, ou seja, este
biogás possui um poder corrosivo muito maior que o proveniente de diluição com
água, tal característica pode ser atribuída a adição de sultifo na produção de açúcar
da usina, porém a porcentagem de metano presente nele também foi bem superior
ao com água. O biogás proveniente do biodigestor com água apresentou uma grande
quantidade de amônia, o qual não foi encontrado no outro biogás;
 Como se pode observar no Gráfico1, as temperaturas nos biodigestores não
tiveram grandes variações, elas variavam conforme as mudanças na temperatura
ambiente;
 A variação da pressão foi bem distinta entre os dois biodigestores:
- O biodigestor com vinhaça já no segundo dia, o manômetro estava marcando 0,5
Kg/cm² e o biodigestor ficou bastante estufado, porém o gás produzido não era
combustível, pois não produziu combustão quando fiz a queima. O biodigestor foi
esvaziado e no dia seguinte ele estava novamente com pressão, agora de 0,2 Kg/cm²
e o gás produzido também não teve combustão.
- No biodigestor com vinhaça foi possível observar que em alguns dias o
manômetro marcava a existência de pressão, porém ele sempre se manteve estufado,
o que nos mostrava a existência de gás, e pode-se observar também que em dias
mais quentes maior era a pressão dentro dele;
- Com aproximadamente 85 dias de retenção, o biodigestor com vinhaça
aparentemente estava começando a perder pressão pois o mesmo estava ficando
menos estufado e o biodigestor com água até o momento não havia indicado nenhum
valor de pressão;
- Um fato importante que ocorreu, foi que no dia em que os biodigestores foram
levados para fazer a análise do biogás, eles ficaram no porta-malas do carro no
período da manhã em um dia que estava muito quente, e quando se entrou no carro
foi possível perceber que os biodigestores estavam com um som de vazamento de
gás. Ao verificar, se observou que os dois estavam com as temperaturas elevadas,
em torno de 32ºC e a pressão do biodigestor com água também estava elevada (0,6
Kg/cm²), sendo que este até aquele momento, ele não havia indicado nenhuma
pressão.

54
 Após as análises do biogás terem sido realizadas, o teste de chama foi
realizado, queimando todo o gás existente em cada biodigestor.
 O biodigestor com vinhaça apresentou uma chama inteiramente azul, o que
significa uma queima completa (resultado da grande porcentagem de metano
presente no gás), porém a quantidade de biogás dentro do biodigestor já era pequena
e durou pouco tempo, cerca de 10 segundos queimando, já o biodigestor com água
que tinha começado a produzir biogás a pouco tempo, teve um tempo de queima de
aproximadamente 1 minuto, com uma chama meio amarelada, o que significa uma
queima não completa, devido a uma maior presença de CO2.
 Os biodigestores após a queima do biogás, no 98º dia, continuaram fechados
e foram acompanhados para verificar se o biogás continuaria e ser produzido.
 O biodigestor com vinhaça produziu muito pouco biogás, apenas ficou um
pouco estufado, nem o manômetro conseguia medir, porém o biodigestor com água,
3 dias após a queima, já estava novamente cheio de biogás, e seu manômetro
marcava aproximadamente 7 Kg/cm² de pressão. No dia seguinte o biodigestor estava
com mais pressão ainda, marcando 0,8 Kg/cm² de pressão, e mais uma vez seu
biogás foi queimado, o qual queimou por aproximadamente 1 min e fechado
novamente, e ainda assim, no dia seguinte já estava começando a ficar estufado.

55
7. CONCLUSÃO
Os resultados obtidos pelo experimento permitiram-se responder os objetivos
propostos pelo trabalho.
A biodigestão em biodigestor onde a diluição é feita com vinhaça, acontece
mais rapidamente - ou seja a vinhaça interferiu no início da produção de biogás; e de
forma espontânea comparado ao biodigestor que tem sua diluição feita com água.
O biogás proveniente da biodigestão com vinhaça possui uma quantidade
superior de metano, consequentemente um maior poder calorifico, comparando a
biodigestão com água.
A diluição com vinhaça pode ser uma solução para acelerar o processo de
produção de biogás e aumentar seu poder calorifico (aumentando a produção de
gases combustíveis), pode servir para melhorar a eficiência energética do biogás, do
biodigestor e fornecer um biofertilizante com uma maior quantidade de nutrientes.
Foi possível concluir também, que a partir de elementos vistos como resíduos,
dejetos suínos e vinhaça, é possível produzir energia, fertilizante e promover a
sustentabilidade.

56
8. REFERÊNCIAS
ALFAKIT, Manual de análise: Airton Kunz - Pesquisador EMBRAPA Léo de Oliveira
– Químico e Diretor Técnico ALFAKIT Luciana Sonza Piccinin – Química, Patente de
tecnologia P.I. 0706174-9 INPI depositada em 2007.
BARREIRA, P. Biodigestores: energia, fertilidade e saneamento para a zona
rural. 3. ed. São Paulo: Ícone Editora, 2011. 106 p.
CETESB. Vinhaça – critérios e procedimentos para aplicação no solo agrícola.
São Paulo, dez. 2006. P4.231.
COELHO, S.T.et al. Instalação e testes de uma unidade de demonstração de
geração de energia elétrica a partir de biogás de tratamento de esgoto.
UNICAMP. Anais em CD-ROM do Agrener GD. Campinas, 2004.
CORTEZ, L. A. B.; FREIRE, W. J.; ROSILLO-CALLE, F. Biodigestion of vinasse in
Brazil. Int. Sugar Jnl, v.100, n° 1196, pp. 403-413. 1998.
DARTORA, V.; PERDOMO, C. C.; TUMELERO, I. L. Manejo de Dejetos Suínos.
EMBRAPA – EMATERS/RS, BIPERS n.11, 1998. 31p.
DEGANUTTI, R. et al. Biodigestores rurais: modelos indiano, chinês e batelada.
UNESP - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho. AGRENER, 2002.
Disponível em: <http://www.feagri.unicamp.br/energia/agre2002/pdf/0004.pdf>.
Acessado em março 2015.
FELTRE, Ricardo. Química. São Paulo: Moderna, 2004
FREIRE, W. J.; CORTEZ, L. A. B. Vinhaça de cana-de-açúcar. Guaíba:
Agropecuária, 2000. 203p.

57
GRANATO, E. F. Geração de energia através de biodigestão anaeróbia da
vinhaça. Tese de Mestrado, Universidade Estadual Paulista – UNESP, Bauru – SP,
2003. 139p.
KARLSSON, T. et al. Manual básico de biogás. Lajeado, RS: Univates Editora, 2014.
70p.
LUCAS JUNIOR, J.; SOUZA, C. F.; LOPES, J. D. S. Manual de construção e
operação de biodigestores. 1. ed. Viçosa: CPT - Centro de Produções Técnicas,
2003. v.1. 40p
MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA. Resenha Energética Brasileira – Exercício
de 2014. Brasília, jun 2015. 32p.
NOGUEIRA, L. A. H. (Coord.). Bioetanol de cana-de-açúcar: energia para o
desenvolvimento sustentável / organização BNDES e CGEE. Rio de Janeiro:
BNDES, 2008. 316p.
OLIVEIRA, P.A.V. (Coord.) Manual de manejo e utilização dos dejetos de suínos.
Concórdia, SC: EMBRAPA-CNPSA, 1993. 188p. (EMBRAPA-CNPSA. Documentos,
27).
OLIVEIRA, P. A. V. Tecnologias para o manejo de resíduos na produção de
suínos - Manual de Boas Práticas. Concórdia, SC: PNMA II, 2004. 109p.
OTSUBO, C. Manual de Biodigestor Sansuy. 2001. Disponível em
<http://www.cnpsa.embrapa.br/invtec/09.html>. Acessado em março de 2015.
RIZZO, A. C. L. Produção de sulfeto em reator do tipo UASB e sua potencial
aplicação na remoção de metais pesados de efluentes. Rio de Janeiro:
CETEM/MCT, 2004. 48p.
SALOMON, K. R. Avaliação técnico-econômica e ambiental da utilização do
biogás proveniente da biodigestão da vinhaça em tecnologias para geração de

58
eletricidade. Tese de Doutorado, Universidade Federal de Itajubá. Itajubá – MG,
2007. 219p.
SHELBY JUNIOR, S. E. et al. Artigo Técnico: Tratamento de efluentes – Técnicos
criticam unidades anaeróbicas de fluxo ascendente em esgoto e sugerem
alternativas. 2012. Disponível em
<http://www.quimica.com.br/pquimica/14595/artigo-tecnico-tratamento-de-efluentes-
tecnicos-criticam-unidades-anaerobicas-de-fluxo-ascendente-em-esgoto-e-sugerem-
alternativas/>. Acessado em março de 2015.
SILVA, P.R. Estudo das características dos resíduos das instalações de
confinamento de suínos. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA
SANITÁRIA, 7, 1973, Salvador: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária, 1973.
p.1-18.
SOUZA, C. F.; JUNIOR, J. L.; FERREIRA, W. P. M. Biodigestão anaeróbia de
dejetos suínos sob efeito de três temperaturas e dois níveis de agitação do
substrato – considerações sobre a partida. Eng. Agrícola, Jaboticabal, v.25, n.2,
p.530-539, maio/ago. 2005.
TOLMASQUIN, M. T. Perspectivas e planejamento do setor energético no Brasil.
São Paulo, vol.26, no.74, 2012. Disponível em:
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-40142012000100017.
Acessado em março 2015.
VILLELA, I. A. C.; SILVEIRA, J. L. Technical aspects dairy biogás production. Rev.
ciênc. exatas, Taubaté, v. 11, n. 1, p. 47-51, 2005.

ANEXO 1 – ANÁLISE DOS DEJETOS SUINOS

Bruno Campos Gomes ( não informado )
Bruno Campos Gomes
Rua Ernesto Antonelli,, 140
Jardim Mariluz II
13.520-000 - São Pedro - SP
Proprietário: Propriedade:
Número: 0002821.1-N - O.S.: 1827
Mat. Org. sólido
Material:
IDENTIFICAÇÃO DA AMOSTRA
Nº Amostra: LFC-000560/2015
Identificação: Dejetos Suínos - Data: 03/09/2015
Métodos: pH em CaCl2 0,01 M; Matéria Orgânica Total e Resíduo mineral por combustão em mufla;Potássio (K2O), cálcio (Ca), magnésio (Mg) por espectrofotômetro de absorção atômica, extraído com HC
1+1l;Nitrogênio total, digestão sulfúrica (Kjeldahl);Carbono por oxidação por dicromato seguido de titulação; Fósforo (P2O5): Extração com HCl 1+1,determinação por espectrofotômetro (leitura no comprimento de
onda de 430 nm) pelo método com a solução de vanadomolíbdica; Enxofre (S) método gravimétrico do sulfato de bário.(Ref.: Manual de Métodos Analíticos Oficiais para Fertilizantes e Corretivos. MAPA,2013).
BASE SECA (65 °C) BASE ÚMIDA
Página 1 de 1
RESULTADOS
DETERMINAÇÕES
pH (CaCl2 0,01 M) - 7,2
Densidade (Residuo Organico) - 0,89 g/cm3
Umidade (Residuo Orgânico) 60 - 65°C - 54,29 %
Umidade (Residuo Orgânico) 110°C - 1,69 %
Umidade Total - 55,98 %
Materia Orgânica Total (Combustão) 41,70 % 19,06 %
Carbono Orgânico 19,69 % 9,00 %
Resíduo Mineral Insolúvel (R.M.I.) 45,61 % 20,85 %
Resíduo Mineral (R.M.) 8,99 % 4,11 %
Resíduo Mineral Total (R.M.T.) 54,61 % 24,96 %
Nitrogênio Total 2,14 % 0,98 %
Fosforo (P2O5) total 1,95 % 0,89 %
Potassio (K2O) total 5,69 % 2,60 %
Calcio (Ca) total 2,01 % 0,92 %
Magnésio (Mg) total 0,31 % 0,14 %
Enxofre (S) total 0,20 % 0,09 %
Relação C/N - 9
SIGNATÁRIO AUTORIZADO
Av. Pádua Dias, 11 - Piracicaba-SP - CEP 13418-900 - Tel.: (19) 3417-2117 / 3417-2159 - lso.lab@usp.br - www.esalqsolos.com.br

ANEXO 2 – ANÁLISE DOS BIOFERTILIZANTES

Bruno Campos Gomes ( não informado )
Bruno Campos Gomes
Rua Ernesto Antonelli,, 140
Jardim Mariluz II
13.520-000 - São Pedro - SP 06/04/2016
Mat. Org. vinhaça
Data de Finalização:
Proprietário: Propriedade: Material:
Número: 0004526.1-N - O.S.: 2735
N° LAB IDENTIFICAÇÃO DA AMOSTRA
436 Biof. c/ àgua
437 Biof. c/ vinhaça
Métodos: pH leitura direta da amostra. Matéria orgânica perda por ignição. Nitrogênio Total digestão sulfúrica/Kjeldahl. Resíduo Mineral perda por ignição.P2O5 por colorimetria vanado molibilídico. Potássio
(K2O), Cálcio (Ca), Magnésio (Mg) por espectrofotometria de absorção atômica extraído com solução Nítrico-Perclórica
436 437
Página 1 de 1
AMOSTRAS
UNIDADESDETERMINAÇÕES
pH 7,1 6,7
Densidade g/mL 1,00 0,99
Resíduo 110 g/L 47,77 53,72
Matéria orgânica (M.O.) g/L 35,20 38,96
Resíduo Mineral Total (R. M. T) g/L 16,39 18,00
Carbono Total g/L 19,56 21,64
Resíduo Mineral Insolúvel (R.M.I) g/L 3,82 3,24
Resíduo mineral solúvel (R.M.S) g/L 12,57 14,76
Nitrogênio total g/L 4,00 4,59
Fósforo (P2O5) g/L 1,39 1,74
Potássio (K2O) g/L 2,40 3,80
Cálcio (Ca) g/L 2,23 2,62
Magnésio (Mg) g/L 0,14 0,39
Enxofre (S) g/L 0,32 0,49
SIGNATÁRIO AUTORIZADO
Av. Pádua Dias, 11 - Piracicaba-SP - CEP 13418-900 - Tel.: (19) 3417-2117 / 3417-2159 - lso.lab@usp.br - www.esalqsolos.com.br

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