EcoD Básico: Biodigestores

O manejo integrado dos dejetos de animais poderá ser obtido, fazendo-se a reciclagem destes/Imagem: Reprodução CPT

Os biodigestores são tanques protegidos do contato com o ar atmosférico, onde a matéria orgânica contida nos efluentes é metabolizada por bactérias anaeróbias (que se desenvolvem em ambiente sem oxigênio). Neste processo, os subprodutos obtidos são o gás (Biogás), uma parte sólida que decanta no fundo do tanque (Biofertilizante), e uma parte líquida que corresponde ao efluente mineralizado (tratado).

O Biogás é um gás inflamável produzido por microorganismos, quando matérias orgânicas são fermentadas dentro de determinados limites de temperatura, teor de umidade e acidez, em um ambiente impermeável ao ar. Seu principal componente é o gás metano que, uma vez queimado nos aterros sanitários, é transformado em dióxido de carbono (CO₂) e água.

A tecnologia de biodigestores já tem pelo menos duas décadas no Brasil. Iniciou-se com modelos provenientes da China e Índia. No entanto, o Brasil teve algumas dificuldades na sua implementação, fazendo com que esta tecnologia caísse no descrédito no meio rural.

Nestas duas décadas houveram avanços tecnológicos significativos que possibilitaram a solução de várias dificuldades. Assim, o modelo de biodigestor adotado para o Biossistema Integrado agrega avanços, além de levar em conta a simplicidade de manejo e baixo custo de construção.

O princípio de funcionamento dos biodigestores se baseia no processo anaeróbio. Se trata de um ambiente criado de forma artificial e favorável ao desenvolvimento de bactérias anaeróbias. Existem vários modelos de biodigestores, sendo que cada um é adequado aos diferentes tipos de resíduos obtidos no meio rural, podendo ser operados com cargas contínuas ou batelada. Entre os vários tipos, os mais utilizados são os biodigestores indianos; chineses; fluxo tubular e o tipo batelada.

Utilização dos biodigestores

Os objetivos para se utilizar os biodigestores são variados:

• Podem ser empregados na obtenção de combustível de alta qualidade para as áreas rurais, sendo, ao mesmo tempo, preservado o valor do efluente como adubo;
• Podem atender ao duplo objetivo de produção de energia e de tratamento de dejetos, principalmente de animais em fazendas, o que possibilita o manuseio de um material sem odores.

O Brasil dispõe de condições climáticas favoráveis (clima tropical, os digestores dispensam sistemas adicionais para aquecimento) para explorar a energia derivada dos dejetos animais e restos de cultura, além de liberar o gás de bujão e o combustível líquido (querosene, gasolina, óleo diesel) para a população urbana, aliviando o país, com isso, de uma significativa parcela de importação de derivados do petróleo.

O mesmo biodigestor que trata os dejetos vindos do estábulo, da pocilga ou do confinamento de bovinos pode ser ligado ao esgoto doméstico das residências. Embora sejam usados primordialmente como fonte de energia e de fertilizantes orgânicos para produtores rurais, os biodigestores também podem ser empregados como um sistema de tratamento de esgotos humanos para pequenas comunidades urbanas.

Tipos de biodigestores

Biodigestor anaeróbico tubular - é composto de caixa de entrada: parte do biodigestor em que é feito o carregamento dos resíduos animais e vegetais. Os resíduos podem ser submetidos a uma trituração e diluídos com água até atingirem o teor adequado de umidade (90 a 95% de água).

- Biodigestor propriamente dito: dentro do biodigestor, na área de entrada de materiais, processa-se inicialmente uma fermentação aeróbica ácida na qual os açúcares simples presentes no material são fermentados e se transformam em acetato (ou ácido acético). No corpo do biodigestor passa a ocorrer uma fermentação anaeróbica concomitante. As bactérias que produzem acetato usam todo o oxigênio presente na carga inicial e o ambiente interno do biodigestor tende a ficar anaeróbico e as bactérias que sobrevivem são apenas as anaeróbicas. Elas utilizam o acetato em seu metabolismo e o transformam em metano. O ambiente torna-se totalmente anaeróbico e a formação de biogás ganha a maior eficiência. O dimensionamento do biodigestor deve permitir a retenção da biomassa. O nível de DBO (Demanda Biológica de Oxigênio) do líquido em fermentação declina e ele começa a se transformar em biofertilizante.

- Caixa de saída: cada volume de carga na entrada corresponde à saída do mesmo volume de líquido do biodigestor. Este líquido deve ser armazenado em condições aeróbicas para que, sob a ação de bactérias nitrificantes, sofra uma última e drástica redução do seu nível de DBO. Estas reações bioquímicas finais resultam na formação do biofertilizante. Como também deve estocar o produto, este tanque aberto deve ter capacidade de armazenar cerca de 30 dias de produção do biodigestor.

Biodigestor de batelada ou de fluxo não contínuo - O batelada é mais simples de ser construído, composto apenas pela câmara de biodigestão cilíndrica, que é feita de alvenaria, e pelo gasômetro móvel, com formato cilíndrico e cobertura abaulada, construído de material metálico. Muito útil em situações em que a remoção dos dejetos não é feita diariamente, como ocorre na avicultura de corte, onde os dejetos são retirados das granjas ao final de cada período de produção, o que dura, em média, 60 dias.

- Assista aos vídeos sobre biodigestores produzidos pelo Centro de Produções Técnicas (CPT) -

Fontes: CPT e Ambiente Brasil