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Modelos de Biodigestores

No Brasil, os modelos de biodigestores de sistema contínuo mais divulgados são: o indiano, o chinês e o da marinha.

Os três tipos têm ligados ao corpo do biodigestor (digestor e gasômetro) uma caixa de carga, onde é colocada a quantidade diária de matéria-prima que entrará no aparelho e uma outra de descarga, por onde ela sai transformada em biofertilizante. Além dessas duas caixas, pode ser construído também um primeiro tanque, que é o de pré – fermentação, onde é preparada a matéria-prima.

Essa preparação consiste em se fazer uma mistura homogênea de 50 % de esterco com 50 % de água. Ela deve ser feita no final da tarde e descansar aí durante 24 horas, para que haja uma precipitação do material sólido no fundo do tanque e um pré – aquecimento da matéria orgânica, que entrará no biodigestor numa temperatura próxima a de 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 de pré-fermentação passa pela caixa de carga e vai para o interior do digestor. A partir do momento que chega no digestor, inicia-se o processo de fermentação anaeróbica. O biogás produzido fica armazenado na campânula e o biofertilizante (matéria orgânica processada) sai pela caixa descarga.

A diferença dos três modelos, indiano, chinês e o da marinha, está praticamente na maneira como cada um foi construído e no tipo de cúpula. A cúpula do indiano, feita geralmente de ferro ou de fibra, é móvel, se movimentando para cima e para baixo de acordo com a maior ou menor produção de biogás. Sobre essa cúpula são amarradas seis pedras, cada uma de 100 kg, para que o gás saia do biodigestor com pressão suficiente para alimentar os equipamentos da propriedade.

O da marinha é um modelo de tipo horizontal, ou seja, tem largura maior e uma profundidade menor do que o indiano, por isso sua área de exposição solar é maior, o que acarreta uma maior produção de biogás. Sua cúpula é de plástico maleável, tipo PVC, que infla com a produção de gás, como um balão. Para que o gás saia do biodigestor com pressão suficiente para ser utilizado costuma-se colocar sacos de areia ou pneus velhos sobre a campânula.

O chinês é um modelo de peça única, todo construído de alvenaria. Desenvolvido na China, que tem propriedades rurais muito pequenas, este tipo de biodigestor foi projetado de forma que economizasse todo o espaço possível.A forma encontrada foi construí-lo enterrado no solo e, desta maneira, é possível cultivar-se em sua volta. Enquanto os biodigestores indiano e o da marinha precisam de artifícios para dar pressão ao biogás, tais como uso de pedras e sacos de areia sobre a cúpula, Norton* explica que no chinês não precisa de nada disso, pois o próprio biofertilizante contido na caixa de descarga serve como peso para fazer pressão.

Um ponto importante, que não pode ser esquecido, é o selo de água. Normalmente, ele serve para impedir vazamento de biogás, mas, quando há uma superprodução de biogás e a pressão no interior do biodigestor ultrapassar a a pressão de sua coluna de água, é por alí que o gás deve escapar. No modelo da marinha, ele fica localizado dentro de uma canaleta de, aproximadamente, 20 cm de profundidade, em torno do digestor. “Se a pressão do gás for superior a 20 cm de coluna de água, ele borbulhará neste selo”, explica Norton. No chinês, o selo fica dentro de uma caixinha sobre o gasômetro e, no indiano, o selo é a própria biomassa, que fica entre o digestor e a cúpula.

 

A escolha do modelo e do tamanho ideal de biodigestor, o técnico da Emater-Rio* diz que é levada em consideração, entre outras variáveis, as condições locais do solo, capital e custo de manutenção mais baixo possíveis, alta eficiência compatibilizada com custos e operacionalidade, necessidade energética da propriedade (m3 / por dia) e disponibilidade de matéria-prima.

 

*Reportagens fornecidas pela GASMIG.

MODELO INDIANO

a)Vantagens:

• O digestor do modelo indiano é construído enterrado no solo e, como a temperatura do solo é pouco variável, o processo de fermentação que ocorre em seu interior tem a vantagem de sofrer pouca variação de temperatura. A temperatura elevada favorece a ação das bactérias (responsáveis pelo processo de fermentação anaeróbica) e a sua queda provoca uma menor produção de biogás.

• Ocupa pouco espaço do terreno (em relação ao da marinha), porque sua maior extensão é vertical.

• Em termos de custos, sendo as paredes de seu digestor construídas dentro do solo, o modelo dispensa o uso de reforços, tais com cintas de concreto, o que barateia as despesas.

 

b)Desvantagens :

• Quando a cúpula for de metal, ela está sujeita ao problema de corrosão. Para evitá-lo, recomenda-se fazer uma boa pintura com um antioxidante, com por exemplo, o zarcão.

• Temos aqui o custo da cúpula, que o modelo chinês não tem e o da marinha é mais baixo.

• O sistema de comunicação entre a caixa de carga e o digestor, sendo feito através de tubos, pode ocorrer entupimentos.

• Sua construção é limitada para áreas de lençol freático alto, ou seja, não é um modelo indicado para terrenos superficiais, pois nestes casos pode ocorrer infiltração.

 

MODELO CHINÊS

a)Vantagens :

• Este modelo tem um custo mais barato em relação aos outros, pois a cúpula é feita alvenaria.

• O biodigestor chinês é o que ocupa menos espaço na superfície do solo.

• Como é construído completamente enterrado no solo (tanto o digestor, como o gasômetro), sofre muito pouca variação de temperatura.

 

b)Desvantagens :

• O sistema de comunicação entre a caixa de carga e o digestor sendo feito através de tubos, está sujeito a entupimentos.

• Tem limitação ao tipo de solo. Sua construção em solos superficiais não é indicada.

• Não é um biodigestor próprio para acúmulo de gás, devido a sua construção de cúpula fixa (a área de reserva de gás é menor). É um modelo mais indicado na produção de biofertilizante.

 

MODELO DA MARINHA

a)Vantagens :

• A sua área sujeita à exposição solar é maior, porque sua cúpula em relação aos outros modelos é maior, facilitando com isto uma maior produção de gás nos dias quentes.

• Sua construção não exige restrições a tipo de solo, pois além de não exigir solos profundos porque é um modelo de tipo horizontal (sua maior extensão é horizontal), seu digestor tanto pode ser construído enterrado, como também sobre a superfície do solo.

• A comunicação da caixa de carga para o digestor, feita de alvenaria, é mais larga, evitando com isso entupimento e facilitando a manutenção.

• A limpeza do digestor é mais fácil porque a cúpula sendo de lona de PVC é mais fácil de ser retirada.

 

b)Desvantagens :

• Neste modelo, como no indiano, temos o custo da cúpula.

Fonte: http://www.demec.ufmg.br/disciplinas/ema003/gasosos/biogas/exemplos.htm