BIODIGESTORES - Rastro Biodigestores | Gestão Ambiental
A HISTÓRIA DO BIODIGESTOR
Embora a primeira instalação operacional destinada a produzir gás combustível só tenha surgido na segunda metade do século XIX, o biogás já era conhecido desde há muito tempo, pois a produção de gás combustível a partir de resíduos orgânicos não é um processo novo. Já em 1776, o pesquisador italiano Alessandro Volta descobriu que o gás metano já existia incorporado ao chamado "gás dos pântanos", como resultado da decomposição de restos vegetais em ambientes confinados.
Em 1806, na Inglaterra, Humphrey Davy identificou um gás rico em carbono e dióxido de carbono, resultante da decomposição de dejetos animais em lugares úmidos. […] Ao que parece apenas em 1857, em Bombaim, Índia, foi construída a primeira instalação operacional destinada a produzir gás combustível, para um hospital de hansenianos.
Nessa mesma época, pesquisadores como Fischer e Schrader, na Alemanha e Grayon, na França, entre outros, estabeleceram as bases teóricas e experimentais da biodigestão anaeróbia. Posteriormente, e, 1890, Donald Cameron projetou uma fossa séptica para a cidade de Exeter, Inglaterra, sendo o gás produzido utilizado para iluminação pública. "Uma importante contribuição para o tratamento anaeróbio de esgotos residenciais foi feita por Karl Imhoff, na Alemanha, que, por volta de 1920, desenvolveu um tanque biodigestor, o tanque Imhoff, bastante difundido na época. (NOGUEIRA, 1986, p. 1 e 2)" Sganzerla (1983, p. 8) também aponta para Bombaim como o "berço" do biodigestor. Pela literatura pesquisada, o primeiro biodigestor posto em funcionamento regular na Índia foi ao início deste século em Bombaim.
Em 1950, Patel instalou, ainda na Índia, o primeiro Biodigestor de sistema contínuo. Na década de 60, Fry, um fazendeiro, desenvolveu pesquisas com biodigestores da África do Sul. (SGANZERLA, 1983, p. 8). O primeiro digestor a batelada, o qual recebe carga total de biomassa somente é esvaziado após a total conversão da biomassa em biofertilizante e biogás, foi, 4 segundo Seixas et al (1980, p. 6 e 7), "posto em funcionamento regular em Bombaim, em 1900. Durante e depois da Segunda Grande Guerra, alemães e italianos, entre os povos mais atingidos pela devastação da guerra, desenvolveram técnicas para obter biogás de dejetos e restos de culturas" Inegavelmente, a pesquisa e desenvolvimento de biodigestores desenvolveramse muito na Índia, onde, em 1939, o Instituto Indiano de Pesquisa Agrícola, em Kanpur, desenvolveu a primeira usina de gás de esterco. Segundo Nogueira (1986), o sucesso obtido animou os indianos a continuarem as pesquisas, formando o Gobar Gás Institute (1950), comandado por Ram Bux Singh. Tais pesquisas resultaram em grande difusão da metodologia de biodigestores como forma de tratar os dejetos animais, obter biogás e ainda conservar o efeito fertilizante do produto (biofertilizante). Foi esse trabalho pioneiro, realizado na região de Ajitmal (Norte da Índia), que permitiu a construção de quase meio milhão de unidades de biodigestão no interior daquele país. A partir da crise energética deflagrada em 1973, a utilização de biodigestores passou a ser uma opção adotada tanto por países ricos como países de Terceiro Mundo em nenhum deles, contudo, o uso dessa tecnologia alternativa foi ou é tão acentuada como na China e Índia.
Podem ser utilizados nos Biodigestores:
Excrementos animais e restos de alimentos são misturados com água no alimentador do biodigestor;
Dentro do biodigestor, a ação das bactérias decompõe o lixo orgânico, transformando-o em gás metano e adubo (biofertilizante);
O gás metano pode ser encanado para alimentar um gerador ou aquecedor, podendo ser transformado em energia termina ou elétrica;
As sobras servem como fertilizante, porque os resíduos finais são ricos em potássio, fósforo e cálcio, (NPK);
Um metro cúbico (1 m³) de biogás equivale energeticamente a:
6,4 KWh de eletricidade;
O efluente (o líquido que sai do biodigestor após o período de tempo necessário à digestão da matéria orgânica pelas bactérias) possui propriedades fertilizantes. Além de água, o líquido efluente, conhecido como biofertilizante, apresenta elementos químicos como nitrogênio, fósforo e potássio em quantidades e formas químicas tais que podem ser usados diretamente na adubação de espécies vegetais através de fertirrigação.
O biofertilizante possui entre 90 a 95 % de água (isto é, 5 a 10% de fração seca do líquido). Nessa base seca, o teor de nitrogênio – dependendo do material que lhe deu origem – fica entre 1,5 a 4% de nitrogênio (N), 1 a 5% de fosfato (P2O5) e 0,5 a 3% de potássio (K20).
Os biodigestores podem ser encontrados em diversos modelos (canadense, indiano, paquistanês, chinês, tailandês, filipino e etc.) cada qual com suas vantagens e desvantagens e características próprias de operação. Entretanto, existem dois tipos básicos de biodigestores classificados de acordo com a freqüência de operação: os biodigestores "contínuos" e os biodigestores em "batelada".
Nos biodigestores em batelada a matéria orgânica é inserida toda de uma só vez e então ele é fechado hermeticamente até que ocorra o processo de digestão anaeróbia e a produção de biogás. O biodigestor será aberto novamente só quando a produção de biogás baixar, indicando que a matéria orgânica já foi decomposta e que pode ser feita a retirada da matéria restante, por causa desta interrupção no processo e a alimentação do biodigestor ser descontinua a produção de biogás não é constante.
Nos biodigestores em fluxo contínuo a matéria orgânica é inserida aos poucos sendo o processo de digestão anaeróbia ininterrupta produzindo biogás continuamente, a matéria decomposta é retirada de forma natural, ou seja, a mesma medida que entra de matéria orgânica saí de matéria decomposta pronta para descarte ou uso para fertirrigação. Sendo este biodigestor de fluxo contínuo mais eficaz.