Dimensionamento de um sistema de obtenção e purificação de biogás a partir de dejetos suínos
DOI:
https://doi.org/10.21674/2448-0479.61.9-19Palavras-chave:
suinocultura, dejetos suínos, digestão anaeróbia, reator UASB, biogásResumo
A suinocultura é uma atividade que representa riscos ao meio ambiente, devido à quantidade de dejetos gerados. Um suíno com um porte de 25 a 100 kg produz aproximadamente 7 litros de dejetos líquidos/dia. A utilização de biodigestores para o tratamento de dejetos suínos reduz os poluentes e ainda produz biogás. Os resultados deste estudo referem-se ao projeto de uma unidade geradora de biometano para uma granja de 250 suínos, com uma vazão de 1,75 m³/dia de dejetos. Nesta unidade os dejetos são encaminhados para um reator UASB com altura de 6 m e diâmetro de 2,005 m. No reator é realizada a digestão anaeróbia operando com uma temperatura de 30 a 35°C. A COV adotada foi 3,35 kgDQO/m³.dia e a concentração de DQO solúvel 36,26 kgDQO/m³, com estes parâmetros foi obtido TDH de 259,75 horas e uma eficiência de remoção de DQO e DBO de 90,29% e 95,66% respectivamente. A produção volumétrica de biogás gerada no reator foi 22,54 m³/dia. Para remover o H₂S e o CO₂ foi projetado um tanque de dessulfurização de 145,54 mm de altura e 83,17 mm de diâmetro, aplicando como agente dessulfurante uma lama de cal com vazão de 458 mL/dia, na qual é borbulhado o biogás. Após, o biogás dessulfurado segue para uma coluna de adsorção de 1,286 m de altura e 64,3 mm de diâmetro, utilizando como adsorvente 1.721,95 g de carvão vegetal, para fazer a remoção da umidade.
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Referências
ANDRADE, M. A. N et al. Biorreatores rurais no contexto da atual crise de energia elétrica brasileira e na perspectiva da sustentabilidade ambiental. In: 4º ENCONTRO DE ENERGIA NO MEIO RURAL – AGRENER, 2002, Campinas, SP. Anais [...]. Campinas: UNICAMP, 2002.
BARKER, J. et al. Safety in swine productions systems. Pork industry handbook, North Carolina, mar. 1982.
BORBA, A.P. Estudo de materiais metálicos para a fabricação de biorreatores anaeróbios. 2014. 140 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia, Área de Concentração de Processos de Fabricação, modalidade Acadêmica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais – Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, 2014.
CARVALHO, G. A. Técnicas de caracterização de polímeros. Calorimetria exploratória diferencial. In: Apostila 2017/04. Caxias do Sul, RS: Universidade de Caxias do Sul, 2017. p. 19-23.
CHERNICHARO, C.A.L. Reatores anaeróbios. v. 5. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental – UFMG, 1997.
DALL AGNOL, V. Dimensionamento de um reator anaeróbio de manta de lodo (UASB) para produção de biogás. 2013. 60 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química, Área de Conhecimento de Ciências Exatas e Engenharias) – Universidade de Caxias do Sul, Caxias do Sul, RS, 2013.
DEPARTAMENTO DE PESQUISAS E ESTUDOS ECONÔMICOS (Brasil) - DEPEC. Carne suína. Bradesco, 2007. Disponível em: https://www.economiaemdia.com.br/EconomiaEmDia/pdf/infset_carne_suina.pdf. Acesso em: 20 abr. 2017.
DIESEL, R;. MIRANDA, C. R; PERDOMO, C.C. Boletim informativo BIPERS: coletânea de tecnologias sobre dejetos suínos. Semestral. Ano 10, n. 14. Concórdia, SC: EMATER, ago. 2002.
DILDA, C. et al. Projeto: controle da contaminação ambiental decorrente da suinocultura no Rio Grande do Sul. 2.ed. Passo Fundo, RS: UPF, 2006.
FILHO, J. A. C. Biogás, independência energética do Pantanal Mato – Grossense. n.9. Corumbá, MS: EMBRAPA, 1981.
FRIEHE, J.; WEILAND, P.; SCHATTAUER, A. Fundamentos da fermentação anaeróbia. In: FILHO, J.C.A. Guia prático do biogás, geração e utilização. 5. ed. Corumbá, MS: FNR, 2010. p. 20-30.
GARCIA, C. G. Montagem e operação de unidade de adsorção em leito fixo para remoção de H2O de corrente gasosa. 2014. 92 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Hidráulica e Saneamento, Departamento de Hidráulica e Saneamento) – Escola de Engenharia de São Carlos, da Universidade de São Paulo, São Carlos, SP, 2014.
GASPAR, R. M. B. L. Utilização de biodigestores em pequenas e médias propriedades rurais com ênfase na agregação de valor: um estudo de caso na região de Toledo-PR. 2003. 101 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção, Área de Concentração: Planejamento e Estratégia Organizacional.) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC, 2003.
KARLSSON, T. et al. Manual básico de biogás. Lajeado, RS: UNIVATES, 2014.
MACHADO, N. S et al. Remoção do sulfeto de hidrogênio do biogás da fermentação anaeróbia de dejetos de suínos utilizando óxido de ferro, hidróxido de cálcio e carvão vegetal. Revista Energia na Agricultura, Botucatu, SP, v. 30, n. 4, p. 334 – 356, out/dez. 2015.
MANFESSONI, E. L. Manual prático de suinocultura. 2. ed. Porto Alegre, 2006.
OLIVEIRA, P. A. V. Impacto ambiental causado pelos dejetos de suínos. In: SIMPÓSIO LATINO AMERICANO DE NUTRIÇÃO DE SUÍNOS, 1994, Campinas, SP. Anais [...]. Campinas:,CBNA, 1994. p. 27- 40.
PERGHER, G. D. Purificação de biogás. In: REUNIÃO TÉCNICA SOBRE BIODIGESTORES PARA TRATAMENTO DE DEJETOS DE SUÍNOS E USO DE BIOGÁS, 2006, Concórdia, SC. Anais [...]. Concórdia: EMBRAPA, 2006. p. 13-19.
PERRY, R. H.; CHILTON, C. H. Manual de engenharia química. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara, 1980.
PIMENTEL, A. C. Projeto de semi dry scrubber para controle de poluição atmosférica de gases amina provenientes do processo de fundição. 2012. 80 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química, Área de Conhecimento de Ciências Exatas e Engenharias) – Universidade de Caxias do Sul, Caxias do Sul, RS, 2012.
SCUSSEL, A. C.; MUNIZ, L. A. R. Dimensionamento de um sistema de obtenção e purificação de biogás a partir de dejetos suínos. 2017. 92 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química, Área de Conhecimento de Ciências Exatas e Engenharias) – Universidade de Caxias do Sul, Caxias do Sul, RS, 2017.
SKOOG, A. D.; WEST, D. M.; HOLLER, F. J.; CROUCH, S. R. Fundamentos de química analítica. 8 ed. São Paulo: Thomson, 2006.
TAIGANIDES, E. P. Pig waste management and recycling: the Singapore experience. Ottawa: International Development Research Centre, 1992.
TORRES, A.; PEDROSA, J. F.; MOURA, J. P. Fundamentos de implantação de biodigestores em propriedades rurais. Educação Ambiental em ação, ano 11, n. 40, jun./ago. 2012. Disponível em: http://www.revistaea.org/artigo.php?idartigo=1248 . Acesso em: 14 nov. 2017.
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