Biogás estratégia pura para o tratamento de matéria orgânica

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO RIO GRANDE DO SUL-UERGS

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE BIOPROCESSOS E BIOTECNOLOGIA

DISCIPLINA DE FUNDAMENTOS DE BIOPROCESSOS E BIOTECNOLOGIA

MARIANE C. S. DE TAVARES

RAQUEL SEVERO CELIA

BIOGÁS: Estratégia limpa para o tratamento de matéria orgânica

PORTO ALEGRE

1º SEMESTRE/2014

MARIANE C. S. DE TAVARES

RAQUEL SEVERO CELIA

BIOGÁS: Estratégia limpa para o tratamento de matéria orgânica

PORTO ALEGRE

1º SEMESTRE/2014

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO 3

2. BIOGÁS 4

2.1. CONCEITO 4

2.2. COMPOSIÇÃO 5

2.3. MATÉRIA PRIMA 6

2.4. APLICAÇÃO DO BIOGÁS 7

3. BIODIGESTORES 8

3.1. TIPOS DE BIODIGESTORES 9

3.2. VANTAGENS E RISCOS 10

4. CONSIDERAÇÕES FINAIS 11

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 12

1. INTRODUÇÃO

A opção pelo curso de Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia permite aos estudantes e profissionais vivenciar a aplicação de novas tecnologias para promover o desenvolvimento sustentável das sociedades atuais. Segundo Demajorovic (1995) vivemos numa época de aumento da conscientização ambiental, o que pode contribuir substancialmente para a inserção de políticas sustentáveis no tratamento de lixo e resíduos sólidos. A produção de lixos orgânicos sem a correta destinação constitui um problema mundial, visto que os processos naturais de decomposição desta matéria podem gerar além de um aumento de insetos e animais peçonhentos nas áreas urbanas uma elevação da ocorrência de doenças associadas.

Outro ponto a ser levado em consideração é a necessidade de novas fontes energéticas renováveis, buscando reduzir o impacto ambiental gerado pela utilização de fontes não renováveis como o petróleo. No Brasil, por exemplo, o setor agropecuário possui como fonte de energia mais utilizada o óleo diesel (58%), seguido da utilização lenha (26%) e energia elétrica (AMORIM, 2005).

Com o intuito de melhor compreender a produção de fontes energéticas a partir de matéria orgânica, bem como aprofundar nossos conhecimentos acerca dos assuntos abordados em sala de aula o presente trabalho pretende realizar uma pesquisa bibliográfica acerca da utilização de matéria orgânica, com ênfase em dejetos animais para a produção de Biogás.

2. BIOGÁS

2.1. CONCEITO

Biogás, ou gás dos pântanos é o nome dado à mistura gasosa composta por principalmente metano, e dióxido de carbono. Tal mistura é resultante da decomposição de matéria orgânica e ocorre naturalmente no meio ambiente. O gás possui um cheiro característico quando possui em sua composição impurezas, que comumente está associado à presença de derivados de enxofre em sua composição.

A importância econômica do Biogás se deve à presença de metano, que possui alto poder calorífico, podendo ser utilizado para queima e produção de energia. Também possui como característica baixa densidade, o que contrasta com outros gases combustíveis como propano e butano. Contudo, embora seu alto poder calorífico, por ter baixa densidade requer grande espaço de armazenamento e transporte, o que dificulta sua utilização comercial.

2.2. COMPOSIÇÃO

Como já falado anteriormente o Biogás possui composição variada, entretanto, alguns gases frequentemente fazem parte desta mistura, destes, o metano é o que ocorre em maior proporção (Quadro 1).

Quadro1: Composição média do Biogás

Gás Proporção média

Metano (CH4) 50 a 75%

Dióxido de Carbono (CO2) 25 a 40%

Hidrogênio (H2) 1 a 3 %

Azoto (N2) 0.5 a 2.5 %

Oxigênio (O2) 0.1 a 1 %

Sulfureto de Hidrogênio (H2S) 0.1 a 0.5 %

Amoníaco (NH3) 0.1 a 0.5 %

Monóxido de Carbono (CO) 0 a 0.1 %

Água(g) (H2O) Variável

Fonte: PAULA, Alcimar, 2006 (Adaptado)

Dentre os gases componentes do Biogás, o Sulfureto de Hidrogênio possui maior poder corrosivo, deste modo, em concentrações superiores à 1% deste gás, o biogás pode apresentar certa letalidade. Outro componente cuja concentração elevada poderia desencadear danos celulares e morte seria o monóxido de carbono, que conforme visto, possui a concentração inferior à 0,1%.

O amoníaco, também presente em baixa concentração, possui poder de corrosão de metais, mais pronunciada com o Cobre. Os produtos de sua combustão (óxidos de azoto) são igualmente tóxicos.

2.3. MATÉRIA PRIMA

O biogás é um produto natural derivado da decomposição de matéria orgânica. Todo ser vivo, após a morte é decomposto por microrganismos (comumente bactérias), que retiram nutrientes da biomassa e no processo liberam gases e calor para o meio. Ao conjunto desses gases damos o nome de Biogás.

A produção do Biogás pode ocorrer a partir de dejetos animais, resíduos agrícolas e demais matérias orgânicas . Por tal versatilidade, destaca-se de fontes como o álcool, proveniente da cana de açúcar, por não competir com a produção de alimentos. Uma possibilidade que estimula a produção do biogás é a utilização