OPTIMIZAÇÃO DA PRODUÇÃO DE BIOGÁS EM EXPLORAÇÕES
PECUÁRIAS/AGRÍCOLAS
OPTIMIZAOPTIMIZAÇÇÃO DA PRODUÃO DA PRODUÇÇÃO ÃO DE BIOGDE BIOGÁÁS EM EXPLORAS EM EXPLORAÇÇÕES ÕES
PECUPECUÁÁRIAS/AGRRIAS/AGRÍÍCOLASCOLAS
O DESAFIO DA AUTOO DESAFIO DA AUTO--SUFICIÊNCIA SUFICIÊNCIA ENERGENERGÉÉTICATICA
SEMINSEMINÁÁRIORIOCULTURAS ENERGCULTURAS ENERGÉÉTICAS, BIOMASSA E BIOCOMBTICAS, BIOMASSA E BIOCOMBÚÚSTIVEISSTIVEIS
ÉÉVORA VORA -- 20072007
ÉÉvora, Dezembro 2007vora, Dezembro 2007
Optimização da Produção de Biogás em Explorações Pecuárias/Agrícolas
OptimizaOptimizaçção da Produão da Produçção de Biogão de Biogáás em Exploras em Exploraçções ões PecuPecuáárias/Agrrias/Agríícolascolas
LuLuíís Ferreira s Ferreira 11
[email protected]@isa.utl.pt
ElizabethElizabeth Duarte Duarte 11
[email protected]@isa.utl.pt
11 Departamento QuDepartamento Quíímica Agrmica Agríícola e Ambiental, Instituto Superior de cola e Ambiental, Instituto Superior de Agronomia, Universidade TAgronomia, Universidade Téécnica de Lisboa, Tapada da Ajuda, 1349cnica de Lisboa, Tapada da Ajuda, 1349--017, 017, Lisboa, PortugalLisboa, Portugal
ÉÉvora, Dezembro 2007vora, Dezembro 2007
Esquema da ApresentaçãoEsquema da ApresentaEsquema da Apresentaççãoão
IntroduIntroduççãoão11
O Conceito da Digestão AnaerO Conceito da Digestão Anaeróóbiabia22
Campos de AplicaCampos de Aplicaççãoão33
Casos de EstudoCasos de Estudo44
EstratEstratéégia e Metodologiagia e Metodologia55
Resultados Resultados 66
Desafios Para o Futuro da Digestão AnaerDesafios Para o Futuro da Digestão Anaeróóbiabia77
INTRODUÇÃOINTRODUINTRODUÇÇÃOÃO
ÉÉvora, Dezembro 2007vora, Dezembro 2007
IntroduçãoIntroduIntroduççãoão
Conceitos FundamentaisConceitos Fundamentais
A Digestão AnaerA Digestão Anaeróóbia (DA) bia (DA) éé um processo que decompõe a matum processo que decompõe a matééria ria orgânica na ausência de oxigorgânica na ausência de oxigéénio.nio.
Os produtos resultantes são o biogOs produtos resultantes são o biogáás (uma mistura aproximada de 65% de s (uma mistura aproximada de 65% de metano e 35% de dimetano e 35% de dióóxido de carbono) e, uma pequena quantidade de xido de carbono) e, uma pequena quantidade de biomassa bacteriana biomassa bacteriana -- lama digerida (cerca de 0,05 g de slama digerida (cerca de 0,05 g de sóólidos suspensos lidos suspensos volvolááteis por g de CQO removido) e um efluente digeridoteis por g de CQO removido) e um efluente digerido
Esquema da reacEsquema da reacçção:ão:
MatMatééria Orgânica ria Orgânica →→→→→→→→ CHCH44 + CO+ CO22 + Biomassa Bacteriana + Efluente Digerido+ Biomassa Bacteriana + Efluente Digerido(Lama Digerida)(Lama Digerida)
O CONCEITO DA DIGESTÃO ANAERÓBIA
O CONCEITO DA DIGESTÃO O CONCEITO DA DIGESTÃO ANAERANAERÓÓBIABIA
ÉÉvora, Dezembro 2007vora, Dezembro 2007
O que O que éé??
BiogásBiogBiogááss
É um processo que ocorre na ausência de oxigénio dissolvido.
Mas, dependendo do tipo de aceitador de electrões que temos no meio, podemos estar em presença de diferentes processos de degradação anaeróbia.
Ex. de aceitadores possíveis: nitrato, sulfato, Fe2+, CO2.
Em cada caso o potencial redox no meio é diferente.
Se o aceitador final de electrões for o CO2, obtêm-se , CH4 como produto final e o processo diz-se metanogénico.
Esta reacção só ocorre quando o potencial redox no meio é muito baixo (< - 300 mV).
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O que O que éé??
ÉÉ uma mistura de CHuma mistura de CH44 e COe CO22 (tipicamente 65 % CH(tipicamente 65 % CH44 e 35 % de COe 35 % de CO22) com ) com posspossííveis traveis traçços de Hos de H22S que tem um poder calorS que tem um poder caloríífico de cerca de 25 MJ/mfico de cerca de 25 MJ/m33..
A Digestão AnaerA Digestão Anaeróóbia ocorre quando:bia ocorre quando:
na natureza: sem controlo com danos para o ambiente devido ao ena natureza: sem controlo com danos para o ambiente devido ao elevado levado poder de efeito de estuda do metano (cerca de 21 x superior ao dpoder de efeito de estuda do metano (cerca de 21 x superior ao do COo CO22).).
Em sistemas controlados:Em sistemas controlados:Digestores anaerDigestores anaeróóbios,bios,Aterros sanitAterros sanitáários rios
BiogásBiogBiogááss
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BiogásBiogBiogááss
Qual o seu interesse?Qual o seu interesse?
A União Europeia estabeleceu uma meta global de reduA União Europeia estabeleceu uma meta global de reduçção em 8 %, na ão em 8 %, na emissão de gases com efeito de estufa atemissão de gases com efeito de estufa atéé 2008 2008 –– 2012.2012.
Em 2010, 12,5 % da energia na Europa deverEm 2010, 12,5 % da energia na Europa deveráá provir de fontes provir de fontes renovrenovááveis sendo que o biogveis sendo que o biogáás pode representar cerca de 10 % desse s pode representar cerca de 10 % desse potencial.potencial.Presentemente apenas 6 % da energia provPresentemente apenas 6 % da energia provéém de fontes renovm de fontes renovááveis.veis.
AtAtéé 2020 prevê2020 prevê--se a substituise a substituiçção de 20 % dos combustão de 20 % dos combustííveis gasolina e veis gasolina e gasgasóóleo por combustleo por combustííveis alternativos. O biogveis alternativos. O biogáás s éé apontado como uma apontado como uma alternativa ambiental, competitiva, face alternativa ambiental, competitiva, face àà electricidade, etanol, e outros.electricidade, etanol, e outros.
Existe na Europa um elevado potencial de produExiste na Europa um elevado potencial de produçção de biogão de biogáás s desperdidesperdiççado. Considerando apenas o sector agrado. Considerando apenas o sector agríícola, estimacola, estima--se que exista se que exista um potencial energum potencial energéético de tico de 265 TWh por ano, do qual apenas 5 % , do qual apenas 5 % ééaproveitado.aproveitado.
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BiogásBiogBiogááss
Qual a relaQual a relaçção de equivalência entre 1 mão de equivalência entre 1 m33 de Biogde Biogáás e s e outros combustoutros combustííveis?veis?
0,3 m0,3 m3 3 de propanode propano
1,5 m1,5 m33 de gde gáás da cidades da cidade
1 m1 m33 biogbiogááss0,8 litro de gasolina0,8 litro de gasolina
7 kWh7 kWh
0,7 litros de gas0,7 litros de gasóóleoleo
1,3 litros de 1,3 litros de áálcoollcool
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Etapas do Processo de Digestão AnaeróbiaEtapas do Processo de Digestão AnaerEtapas do Processo de Digestão Anaeróóbiabia
11ªª Etapa Etapa –– Fase de HidrFase de Hidróóliselise
Grandes molGrandes molééculas culas orgânicas:orgânicas:
GlGlúúcidoscidos
PrPróótidostidos
LLíípidospidos
MolMolééculas de menor peso culas de menor peso molecular:molecular:
AAççucaresucares
AminoAminoáácidos e glicerol cidos e glicerol
ÁÁcidos gordoscidos gordos
DissoluDissoluçção e ão e HidrHidróóliselise
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Etapas do Processo de Digestão AnaeróbiaEtapas do Processo de Digestão AnaerEtapas do Processo de Digestão Anaeróóbiabia
22ªª Etapa Etapa –– Fase Fase AcidogAcidogééneanea
Produtos provenientes Produtos provenientes da 1da 1ªª Etapa:Etapa:
formam a dieta formam a dieta alimentar de uma salimentar de uma séérie rie de estirpes bacterianas de estirpes bacterianas anaeranaeróóbiasbias
ProduProduçção de compostos de baixo ão de compostos de baixo peso molecular e gases com teores peso molecular e gases com teores de CO, Hde CO, H22, H, H22S reduzidos S reduzidos ––responsresponsááveis pelo poder corrosivo e veis pelo poder corrosivo e odor do godor do gááss
Metabolismo Metabolismo bacterianobacteriano
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Etapas do Processo de Digestão AnaeróbiaEtapas do Processo de Digestão AnaerEtapas do Processo de Digestão Anaeróóbiabia
33ªª Etapa Etapa –– Fase Fase MetanogMetanogééneanea
Produtos provenientes da Produtos provenientes da 22ªª Fase:Fase:
as bactas bactéérias rias metanogmetanogééneasneasentram em actividade, entram em actividade, degradando os degradando os áácidos cidos volvolááteis produzidos nas teis produzidos nas fases anterioresfases anteriores
BiogBiogáás:s:LibertaLibertaçção da ão da mistura gasosa com mistura gasosa com caractercaracteríísticas de gsticas de gáás s combustcombustíívelvel
DegradaDegradaçção ão metanogmetanogééneanea
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Processo de Digestão AnaeróbiaProcesso de Digestão AnaerProcesso de Digestão Anaeróóbiabia
Factores AmbientaisFactores Ambientais
TemperaturaTemperatura
pHpH
AlcalinidadeAlcalinidade
NutrientesNutrientes
Substâncias TSubstâncias Tóóxicasxicas
CinCinéética / Termodinâmicatica / TermodinâmicaMesofMesofíílica (20 lica (20 –– 45 45 ººC)C)TermofTermofíílica (> 45 lica (> 45 ººC)C)
6,5 e 7,56,5 e 7,5
BicarbonatoBicarbonato
CQO/N/P 600/7/1CQO/N/P 600/7/1
AGV, pH, NHAGV, pH, NH33, H, H22S, S, etcetc
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Processo de Digestão AnaeróbiaProcesso de Digestão AnaerProcesso de Digestão Anaeróóbiabia
BalanBalançço To Tíípico em Termos de CQO num Digestorpico em Termos de CQO num Digestor
DigestorDigestor
Entrada:Entrada:
CQO 100 %CQO 100 %
BiogBiogáás 90 %s 90 %
SaSaíída:da:
CQO 5 %CQO 5 %
BiomassaBiomassa
CQO 5 %CQO 5 %
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Diagrama de Conversão de SV no Processo (M.S.)Diagrama de Conversão de SV no Processo (M.S.)Diagrama de Conversão de SV no Processo (M.S.)
BIOGASBIOGASLAMA BRUTALAMA BRUTA
SSÓÓLIDOS LIDOS VOLVOLÁÁTEIS TEIS
750 kg750 kg
SSÓÓLIDOS LIDOS FIXOSFIXOS
250 kg250 kg
SSÓÓLIDOS LIDOS VOLVOLÁÁTEIS TEIS
450 kg450 kg
BIOGBIOGÁÁS S
SSÓÓLIDOS LIDOS FIXOSFIXOS
SSÓÓLIDOS LIDOS FIXOSFIXOS
250 kg250 kg 250 kg250 kg
SSÓÓLIDOS LIDOS VOLVOLÁÁTEIS TEIS
450 kg450 kg
CH4 e CO2 CH4 e CO2
300 kg300 kg
LAMA DIGERIDALAMA DIGERIDA
1 000 kg Mat1 000 kg Matééria Secaria Seca
75 % SV75 % SV
700 kg Mat700 kg Matééria Secaria Seca
64 % SV64 % SV
CAMPOS DE APLICAÇÃOCAMPOS DE APLICACAMPOS DE APLICAÇÇÃOÃO
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Processo de Digestão AnaeróbiaProcesso de Digestão AnaerProcesso de Digestão Anaeróóbiabia
Campos de aplicaCampos de aplicaççãoão
LLííquidosquidosSSóólidoslidos
SemiSemi--ssóólidoslidos
IndustrialIndustrial IndIndúústria Alimentarstria AlimentarIndIndúústria Papelstria Papel
IndIndúústria Alimentarstria AlimentarComComéércio Alimentarrcio Alimentar
UrbanoUrbano Efluentes DomEfluentes Doméésticossticos
Lamas de ETARLamas de ETARFracFracçção Orgânica ão Orgânica
ResResííduos Sduos Sóólidos Urbanoslidos Urbanos((FORSUFORSU’’ss))
AgriculturaAgriculturaEfluentes SuEfluentes SuíínosnosEfluentes BovinosEfluentes BovinosEfluentes Aves.Efluentes Aves.
Estrumes, Pastagens.Estrumes, Pastagens.Material da Cama dos Material da Cama dos
Animais.Animais.Culturas EnergCulturas Energééticasticas
Processo de Digestão Anaeróbia Convencional
Processo de Digestão AnaerProcesso de Digestão Anaeróóbia bia ConvencionalConvencional
Regime MesofRegime Mesofíílicolico
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Processo de Digestão AnaeróbiaProcesso de Digestão AnaerProcesso de Digestão Anaeróóbiabia
ComparaComparaçção Entre Influente/ Lama Bruta e Efluente/Lama Digeridaão Entre Influente/ Lama Bruta e Efluente/Lama Digerida
Influente / Lama BrutaInfluente / Lama Bruta Efluente / Lama DigeridaEfluente / Lama Digerida
MatMatééria Orgânica Instria Orgânica Instáávelvel
Elevada FracElevada Fracçção Biodegradão Biodegradáável na vel na MatMatééria Orgânicaria Orgânica
Alto Potencial para GeraAlto Potencial para Geraçção de Odoresão de Odores
Elevada ConcentraElevada Concentraçção de ão de Microrganismos PatogMicrorganismos Patogéénicosnicos
MatMatééria Orgânica Estabilizadaria Orgânica Estabilizada
Baixa ProporBaixa Proporçção de Fracão de Fracçção ão BiodegradBiodegradáávelvel
Baixo Potencial para GeraBaixo Potencial para Geraçção de ão de OdoresOdores
ConcentraConcentraçção de Patogão de Patogéénicos Inferior nicos Inferior ààda Lama Bruta / Influenteda Lama Bruta / Influente
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Processo de Digestão Anaeróbia – Regime MesofílicoProcesso de Digestão AnaerProcesso de Digestão Anaeróóbia bia –– Regime MesofRegime Mesofíílicolico
VantagensVantagens DesvantagensDesvantagens
ProduProduçção de Energia (Metano)ão de Energia (Metano)
ReduReduçções de 25 ões de 25 –– 40 % do Volume de 40 % do Volume de LamaLama
A Lama Quando Bem Digerida A Lama Quando Bem Digerida ééGeralmente Livre de odoresGeralmente Livre de odores
Taxa Elevada de DestruiTaxa Elevada de Destruiçção de ão de PatogPatogéénicos Particularmente nos nicos Particularmente nos
Processos TermofProcessos Termofíílicoslicos
Elevada MonitorizaElevada Monitorizaçção para Manter os ão para Manter os Parâmetros OperacionaisParâmetros Operacionais
Elevados Custos Operacionais Devido Elevados Custos Operacionais Devido ààGestão da TemperaturaGestão da Temperatura
Não Ocorre uma DestruiNão Ocorre uma Destruiçção Completa dos ão Completa dos SSóólidos Vollidos Volááteisteis
Possibilidade de Ocorrência de Problemas Possibilidade de Ocorrência de Problemas Causados pela Explosão de GCausados pela Explosão de Gáás da Lama s da Lama
Digerida AnaerobicamenteDigerida Anaerobicamente
Co-Digestão AnaeróbiaCoCo--Digestão AnaerDigestão Anaeróóbiabia
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Balanço da Co-DigestãoBalanBalançço da Coo da Co--DigestãoDigestão
ResResííduo Bduo B
Micro e MacronutrientesMicro e Macronutrientes
RelaRelaçção C:Não C:N
Compostos Inibidores/TCompostos Inibidores/Tóóxicosxicos
MatMatééria Orgânica Biodegradria Orgânica Biodegradáávelvel
MatMatééria Secaria Seca
Adaptado de Mata Adaptado de Mata AlvarezAlvarez(2003)(2003)
ResResííduo Aduo A
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Conceito Integrado – Unidade Centralizada de Co-DigestãoConceito Integrado Conceito Integrado –– Unidade Centralizada de CoUnidade Centralizada de Co--DigestãoDigestão
Explorações Pecuárias:
Chorume Bovinos
Chorume Suínos
Chorume Aves
Outras Fontes de Biomassa:
Resíduos Orgânicos Industriais
FORSU’s
Lamas de ETAR’s
Sistema de Transporte
Unidade Centralizada de Biogás:
Homogeneização
Digestão
Redução de odores
Higienização
Subprodutos com Valor Agronómico (N, P, K)
Biogás para geração de energia térmica e eléctrica
Fontes de Energia Renováveis
Balanço de CO2 neutro
Redução da Poluição do Ar
Uso Eficiente de Energia
Fertilizante - Agricultura:
Melhoria no Uso dos Nutrientes pelas Plantas
Redução do Consumo de Fertilizantes Minerais
Redução da Poluição da Água
Locais de Armazenamento no Campo
Separação da Biomassa Digerida
Sistema de Transporte
Processos IntegradosProcessos IntegradosProcessos Integrados
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Objectivos dos Pré - TratamentosObjectivos dos PrObjectivos dos Préé -- TratamentosTratamentos
OptimizaOptimizaçção do Processo de Digestão Anaerão do Processo de Digestão Anaeróóbia bia ConvencionalConvencional
HigienizaHigienizaçção das Lamasão das Lamas
Aumento da Desidratabilidade das LamasAumento da Desidratabilidade das Lamas
ReduReduçção do Volume de Biossão do Volume de Biossóólido Finallido Final
Hidrólise Térmica + Digestão Anaeróbia com Cogeração
HidrHidróólise Tlise Téérmica + Digestão rmica + Digestão AnaerAnaeróóbia com Cogerabia com Cogeraççãoão
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VantagensVantagensVantagens
Aumento da ProduAumento da Produçção de Biogão de Biogáás (30s (30--35 % de Produ35 % de Produçção Adicional)ão Adicional)
Aumento da DestruiAumento da Destruiçção de São de Sóólidos Vollidos Volááteis (40 % Adicional)teis (40 % Adicional)
Elevado Grau de EstabilizaElevado Grau de Estabilizaçção da Fracão da Fracçção Digeridaão Digerida
HigienizaHigienizaçção das Lamasão das Lamas
BalanBalançço Energo Energéético Muito Favortico Muito Favoráávelvel
Aumento da Desidratabilidade das Lamas (Teor Lamas de MS 33Aumento da Desidratabilidade das Lamas (Teor Lamas de MS 33--38 %)38 %)
CASOS DE ESTUDOCASOS DE ESTUDOCASOS DE ESTUDO
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Diagrama de Fluxos – Balanço de Massa e EnergiaDiagrama de Fluxos Diagrama de Fluxos –– BalanBalançço de Massa e Energiao de Massa e Energia
MO (ton./mês) MO (ton./mês)
1000010000
MS (%) MS (%)
10,0 10,0
MS (ton./mês) MS (ton./mês)
10001000
AlimentaAlimentaççãoão
MO (ton./mês) MO (ton./mês)
57145714
MS (%) MS (%)
17,5 17,5
MS (ton./mês) MS (ton./mês)
10001000
CaldeiraCaldeira CogeraCogeraççãoão
BiossBiossóólido lido
MO (ton./mês) 1469MO (ton./mês) 1469
MS (%) 40,0 MS (%) 40,0
MS (ton./mês) 588 MS (ton./mês) 588
DigestãoDigestãoAnaerAnaeróóbiabia
HidrataHidrataççãoãoHidrHidróóliseliseTTéérmicarmica
DesidrataDesidrataççãoãoMecânicaMecânica
Água m3/mês
4286
Filtrado Eliminado m3/mês
8119
Biogás m3/mês
354 750
Energia TérmicaExcedente de
Água Quente
Energia ElEnergia Elééctrica (ctrica (MWhMWh/.mês)/.mês)
784
O PROJECTO “CODIGANDES”O PROJECTO O PROJECTO ““CODIGANDESCODIGANDES””
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RESPONSABILIDADES NO PROJECTORESPONSABILIDADES NO PROJECTORESPONSABILIDADES NO PROJECTO
O ISA/DQAA O ISA/DQAA éé responsresponsáável pelos ensaios laboratoriais vel pelos ensaios laboratoriais
de code co--digestão anaerdigestão anaeróóbia, pela concepbia, pela concepçção e execuão e execuçção da ão da
unidade piloto de counidade piloto de co--digestão anaerdigestão anaeróóbia e pelo bia e pelo
desenvolvimento e operadesenvolvimento e operaçção do processo.ão do processo.
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O CONCEITOO CONCEITOO CONCEITO
ELECTRICIDADE E CALORRESÍDUOS ORGÂNICOS
RESÍDUOS AGRÍCOLAS
FERTILIZANTE
CHORUMES
LUZ
FOTOSSÍNTESE
DIGESTÃO ANAERÓBIANA EXPLORAÇÃO PECUÁRIA
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ENQUADRAMENTOENQUADRAMENTOENQUADRAMENTO
DefiniDefiniçção do Sistema Chorume + Coão do Sistema Chorume + Co--substratosubstrato
Facilidade de Facilidade de ManuseamentoManuseamentoe Loge Logíísticastica
CritCritéériosrios
ResResííduo de duo de Origem RegionalOrigem Regional
PerPerííodo Estudo odo Estudo LimitadoLimitado
Barreiras Barreiras SanitSanitááriasrias
RESRESÍÍDUOS DE DUOS DE FRUTAFRUTA
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ENQUADRAMENTOENQUADRAMENTOENQUADRAMENTO
Características da Economia
Agrícola da Região :
• Produção Suinícola
Intensiva
• Produção Intensiva de
Fruta com Unidades de
Armazenamento e
Distribuição.
Rio Maior
Lisboa
.
Spa
in
AtlanticAtlanticOceanOcean
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ENQUADRAMENTOENQUADRAMENTOENQUADRAMENTO
� Chorumes de Suinicultura muito diluídos
1,5 – 3 % ST
SV/ST = 0,67
$$ Grande barreira para estabelecer processos Grande barreira para estabelecer processos
de DA economicamente vide DA economicamente viááveis.veis.
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ENQUADRAMENTOENQUADRAMENTOENQUADRAMENTO
� Existindo na Região,
Digestores em operação
nas Unidades Agro-
Pecuárias …
…… com capacidade de com capacidade de
OptimizaOptimizaçção da ão da
ProduProduçção de ão de
BiogBiogááss……
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EnquadramentoEnquadramentoEnquadramento
� Existindo outros Resíduos Orgânicos ex. Fruta rejeitada em unidades de armazenamento de produtores de Maçã e Pêra …
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ObjectivosObjectivosObjectivos
11
Demonstrar a integraDemonstrar a integraçção de ão de uma soluuma soluçção de produão de produçção ão de biogde biogáás descentralizada, s descentralizada, em sistemas de tratamento em sistemas de tratamento de efluentes de efluentes suinsuiníícolascolas, , actualmente em operaactualmente em operaçção.ão.
22
Esta demonstraEsta demonstraçção serão seráá efectuada efectuada atravatravéés de uma unidade piloto de cos de uma unidade piloto de co--digestão anaerdigestão anaeróóbia. Os chorumes serão bia. Os chorumes serão coco--digeridos anaerobicamente com digeridos anaerobicamente com resresííduos de centrais fruteiras da região, duos de centrais fruteiras da região, no sentido de maximizar a produno sentido de maximizar a produçção de ão de biogbiogáás e simultaneamente dar um s e simultaneamente dar um destino ambientalmente adequado a destino ambientalmente adequado a esses resesses resííduos orgânicos.duos orgânicos.
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Estratégia e MetodologiaEstratEstratéégia e Metodologiagia e Metodologia
Disseminar Disseminar e Divulgare Divulgar
Conceber e Conceber e implementar implementar uma unidade piloto:uma unidade piloto:
Desenvolver actividades de demonstraDesenvolver actividades de demonstraççãoãoa partir da unidade piloto:a partir da unidade piloto:
Replicar o processo Replicar o processo a uma escala a uma escala operacional operacional interessante:interessante:
Desenvolver o Desenvolver o processo processo a na níível vel
laboratorial:laboratorial:
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Estratégia e MetodologiaEstratEstratéégia e Metodologiagia e Metodologia
Digestores em descontDigestores em descontíínuo :nuo :
VidroVidro
V reactor = 2 litrosV reactor = 2 litros
T = 37T = 37ºº CC
InstalaInstalaçções laboratoriais:ões laboratoriais:
Digestor em contDigestor em contíínuo nuo (mistura (mistura
completa)completa) ::
AAçço inoxo inox
V reactor =11 litrosV reactor =11 litros
T = 37T = 37ºº CC
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Estratégia e MetodologiaEstratEstratéégia e Metodologiagia e Metodologia
ConcepConcepçção de Uma Unidade Mão de Uma Unidade Móóvel de Covel de Co--Digestão AnaerDigestão Anaeróóbiabia
55
11 22 33 44
Unidade mUnidade móóvel semivel semi--automautomáática tica
-- Digestor aDigestor açço inox 2 mo inox 2 m33
-- Autonomia 15 dias Autonomia 15 dias
O PROJECTO “CODIGANDES”O PROJECTO O PROJECTO ““CODIGANDESCODIGANDES””
ResultadosResultados
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DemonstraçãoDemonstraDemonstraççãoão
Unidade móvel•Digestor 2 m3 (37ºC)
•Instalada na Exploração Vicente Nobre
•Demonstração da utilização de co-substratos na produção de biogás.
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DemonstraçãoDemonstraDemonstraççãoão
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Demonstração / Resultados / Instalação do PilotoDemonstraDemonstraçção / Resultados / ão / Resultados / InstalaInstalaçção do Pilotoão do Piloto
CaracterCaracteríísticas das Biomassas Utilizadassticas das Biomassas Utilizadas
Chorume Alimentação
Polpa Fruta Fermentada
pH 7.06 - 8.79 2,71 – 3,24
ST g/l 19.81 – 28.6 49,29 – 56,21
SV g/l 13.18 – 21-50 45,85 – 51,61
CQO g O2/l 25.27 – 36.35 161,20 – 181,04
CQO solúvel g O2/l 12.95 – 15.08 119,04 – 141,36
N-kjeldahl g/l 2.07 -2.34 0,47 - 0,54
N - NH4+ g/l 1.52 – 1.71 0,040 - 0,075
P-total mg/l 525.04 – 552.32 89,94 – 106,24
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Demonstração / Resultados / Instalação do PilotoDemonstraDemonstraçção / Resultados / ão / Resultados / InstalaInstalaçção do Pilotoão do Piloto
Produtividade BiogProdutividade Biogáás: Chorume e Mistura (30 % PFF : 70 % Chorume)s: Chorume e Mistura (30 % PFF : 70 % Chorume)
Produção cumulativa biogás
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
160000
0 200 400 600 800 1000 1200
Horas
l bio
gás
Mistura CHO+PFF (70:30)
CHO
m1
m2 = 130 l biogás/h
m2 = 3 m1
m1 = 40 l biogás/h
m2
ÉÉvora, Dezembro 2007vora, Dezembro 2007
Demonstração / Resultados / Instalação do PilotoDemonstraDemonstraçção / Resultados / ão / Resultados / InstalaInstalaçção do Pilotoão do Piloto
InformaInformaçção Operacional e de Desempenho com a Utilizaão Operacional e de Desempenho com a Utilizaçção ão PFF (Polpa de Fruta Fermentada)PFF (Polpa de Fruta Fermentada)
Mix.Mix.PFF:CHOPFF:CHO(% (% v/vv/v))
TRHTRHCOVCOV
kg CQO (SV)/ kg CQO (SV)/ mm33.d.d--11
BiogasBiogasl/hl/h
BiogasBiogas% % CHCH44
RemoRemoççãoãoCOD sol. COD sol.
%%
mm33 biogas/mbiogas/m33
biomassabiomassa
0:1000:100 1616
1,62 1,62 –– 2,272,27(SV) (SV)
0,82 0,82 –– 1,341,34 4040 7575 7070 9,69,6
30:7030:70 1616 4,80 4,80 –– 5,105,10 130130 6969 8080 31,231,2
ÉÉvora, Dezembro 2007vora, Dezembro 2007
Situação Actual do ProjectoSituaSituaçção Actual do Projectoão Actual do Projecto
� A unidade piloto está em funcionamento à cerca de 12 meses.
A Produção diária de biogás é cerca de 30 - 35 m3 biogás/ m3
biomassa alimentada
O PROJECTO ESTO PROJECTO ESTÁÁ CONCLUCONCLUÍÍDODO
Gracias!
Gracias!
Danke
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Merci!
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Thanks!
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Obrigado!Obrigado!