Produção de biogás da cama de Frango peneirada com 3 e

Produção de biogás da cama de Frango peneirada com 3 e 6 % de sólidos diluídas no
biofertilizante de suíno
COSTA, L. V. C*1; JUNIOR, J. L2.;OKUSHIRO,N. P.;3 SAGULA, A. L.4; BEGA, J. J5
1- Zootecnista,doutoranda
energia
na
agricultura
FCA
Unesp
de
Botucatu;
[email protected]
2- Professor titular departamento de eng Rural, UNESP Jaboticabal, [email protected]
3- Estagiaria do departamento de eng. Rural, estudante de Tecnologia em Biocombustíveis da
Fatec Jaboticabal [email protected]
4- Biólogo,mestrando
em
energia
na
agricultura
FCA
Unesp
de
Botucatu,
[email protected]
5- Zootecnista, mestranda em Zootecnia, FCAV Unesp Jaboticabal, [email protected]
Resumo
Objetivou-se avaliar a inclusão do biofertilizante obtido com dejetos de suínos em substratos
preparados com a cama de frango de primeiro lote contendo casca de amendoim, em
biodigestores batelada por meio das produções e potenciais de biogás. Os ensaios foram
realizados no departamento de engenharia rural da UNESP Jaboticabal, em biodigestores
modelo bateladas com capacidade útil de 60L ,os substratos continham cama de frango e
biofertilizante com 3 e 6 % de sólidos todos com separação da fração solida em peneira de
malha 1 mm. Esse ensaio foi operado com um tempo de retenção hidráulica (TRH) de 40
dias e a temperatura ambiente variou entre 25 e 30º C, os abastecimentos dos biodigestores
foram feitos com base na matéria seca (MS) da cama de frango que foi em torno de 80 %,
nessas condições foram avaliados o pH e as produções de biogás.Verificou –se que o teor
de sólidos presente na cama de frango não interferiu na produção de biogás, tendo em
média de 0,015 e 0,013 m3 de produção de biogás nos dez primeiros dias para os
tratamentos com 3 e 6 % de sólidos respectivamente.
Palavra chaves: co digestão, geração de energia, resíduos.
Abstract Biogas production from poultry litter diluted with 3 and 6% solids sifted in
biofertilizer pig
The tests were performed in the department of agricultural engineering UNESP Jaboticabal
in batch digesters model with useful capacity of 60L, substrates containing poultry litter and
fertilizer with 3 and 6% solid with all separate the solid fraction of 1 mm mesh screen. This
test was operated with a hydraulic retention time (HRT) for 40 days at room temperature
ranged between 25 and 30 ° C, the supplies of the digesters were based on dry matter (DM)
of poultry litter was around 80 %, these conditions were evaluated pH and productions
biogas. Found wich tratament minor solids present in poultry litter did not affect the
production of biogas, with an average of 0.015 and 0.013 m3 of biogas production in the first
ten days for the treatments with 3:06% solids respectively.
Key worlds: co digestion, energy generation, waste.
Introdução
O biofertilizante por suas características que contém uma grande flora microbiana de
bactérias acidogênicas e metanogênicas fundamentais na digestão pode ser usado como
um importante inóculo em processos de biodigestão anaeróbia, este inóculo poderá ser um
esterco já biofertilizado de bovinos, aves, suínos, etc, principalmente para aqueles resíduos
que em decorrência dos altos teores de celulose e lignina são materiais difíceis de serem
digeridos e estão presentes na cama. Consequentemente não apresentam inicialmente bons
picos de produção de biogás.Quando se trata do estudo do potencial de produção de biogás
com a cama de frangos, há vários fatores que influenciam no processo, como por exemplo a
idade, sexo, etc e principalmente o tipo de cama utilizada, e estas informações são de
extrema importância, visto que tais fatores poderão determinar o maior potencial de
produção de biogás, bem como sua qualidade.
Em qualquer atividade agropecuária, a geração de resíduos é considerada
problemática, no entanto,a medida que a produção nacional de frangos aumenta, maiores
quantidades de cama são geradas e é notória a necessidade de se pensar nas
possibilidades de manejo e de destino deste resíduo, a fim de minimizar os impactos por ele
causados.Sabe–se que hoje a cama de frango representa uma fonte de renda adicional na
atividade e que sua qualidade poderá determinar melhores rendas, seja para o produtor,
seja para a produtividade animal, e os biodigestores em batelada são bastante indicados
para tratamento daqueles resíduos que são disponíveis em determinadas épocas, como por
exemplo, a cama de frango, que é disponível após a retirada do lote de aves do galpão, com
isso o objetivo desse trabalho foi avaliar a inclusão de biofertilizante no processo biodigestão
anaeróbia para produção de biogás da cama de frango com casca de amendoim peneirada
com diferentes teores de sólidos.
Material e método
O experimento foi conduzido no departamento de Engenharia Rural da UNESP campus de Jaboticabal foram utilizados 8 biodigestores modelo batelada, com capacidade
útil de 60 L, sendo dois tratamentos com quatro repetições: T1 cama + biofertilizante com 3
% sólidos; T2 cama + biofertilizante com 6 % de sólidos, ambos com a separação da fração
sólida.com uso de peneira de malha de arroz 1 mm, sendo estes tratamentos simulados
com agitação por cerca de 5 minutos antes dos abastecimentos.
O biofertilizante produzido foi obtido pela biodigestão anaeróbia de dejetos de
suínos coletados através de raspagem em granja de ciclo completo, após o processamento
foi armazenado durante um período de +/- 60 dias, o qual foi deixado exposto para entrar
água de chuva e radiação solar, simulando condições reais de uma lagoa de estabilização
em uma propriedade rural. A cama de frango foi obtida da Granja Três Anjos, Colina – SP,
que forneceu o substrato cama de frango com casca de amendoim oriundo de primeiro lote
de criação (sem reutilização).
Os biodigestores foram abastecidos uma única vez somente com a fração liquida,
sendo as leituras da produção de biogás realizada uma vezes por semana bem como das
temperaturas (do biogás e ambiente) com uso de termômetro digital. Coletou-se amostras
do material no abastecimento e no período de saída, para verificação do potencial
hidrogeniônico (pH) e os teores de sólidos totais (ST), segundo metodologias descritas no
Apha (1998). A coleta de biogás foi feita com seringas descartáveis de 60 mL, acopladas
com grampos para evitar a perda de gás, e a leitura é realizada com injeção do gás no
aparelho de cromatografia de fase gasosa GC- 2001, equipado com as colunas Porapack Q
e Peneira Molecular, e detector de condutividade térmica. Este aparelho possui um
Integrador injetado com um gás padrão composto por 55,4% de metano, 35,1% de dióxido
de carbono, 7,7% de gás hidrogênio e 2,1% de oxigênio.
Resultados e discussão
O potencial hidrogeniônico (pH) para os tratamentos com cama de frango +
biofertilizante com separação da fração solida com 3 e 6 % foi em média de 8,0 e 8,1
respectivamente no material da entrada (AFLUENTE). Segundo Silva (1983), o pH entre 7 e
8,5 satisfaz melhor à fermentação e à produção normal de gás. Em todos os substratos
utilizados o pH encontrava-se dentro da faixa ideal, sendo que nessa fase inicial poderá
ocorrer a produção de metano e o pH se eleva devido o consumo de ácidos formados
inicialmente, e para ambos os tratamentos os teores médios de sólidos totais foram de 6,5 e
3,1 e valores de sólidos voláteis 63 e 76 % respectivamente, tabela 1.0.
Os dados de produção volumétrica e produção acumulada de biogás são
apresentados nas figuras 1 e 2.
Observou-se que o tratamento cama de frango + biofertilizante 3%, foi o que
apresentou mais rapidamente o primeiro pico de biogás em média dos 15 dias, mantendo
um produção elevada até aproximadamente 35 dias de operação. O tratamento cama de
frango + biofertilizante 6 % apresentou o primeiro pico de produção e manteve uma
produção constante do130 aos 300 dia, apresentando em seguida um leve declínio na
produção. Observa se que em ambos os tratamentos houve queima de biogás no 100 dia.
De acordo com as Figuras, o tratamento cama de frango + biofertilizante 3% , foi o
que apresentou primeiro a produção e manteve melhor produção em comparação ao
tratamento com 6 %, este comportamento inicial de produção nos biodigestores modelo
batelada é normal e é caracterizado pela alta produção de dióxido de carbono (CO2), pelas
bactérias envolvidas no processo onde a metanogênese ocorre depois das bactérias
hidrolíticas, acetogênicas e homoacetogênicas atuarem no substrato.
Esses dados coincidem com os dados de Costa (2009), onde a autora diluiu a cama
de frango com biofertilizante em diferentes proporções, e observou que o tratamento que
recebeu cama de frango com de serra de pinus + biofertilizante apresentou produções de
biogás em media aos 150 dia e queima aos 200 dia.
Conclusões
Conclui-se que a associação da cama de frango ao biofertilizante de dejetos de suínos em
ambos os tratamentos acelerou a produção de biogás, quanto aos teores de sólidos inclusos
no estudo nota se que aquele que contem menor teor de sólidos não interferiu a produção
de biogás em biodigestores modelo batelada. Contudo, sugere-se que maiores estudos,
desenvolvimento e implementação de um programa de co-geração de energia a partir da
biomassa de resíduos animais;
Referências
APHA – American Public Health Association. Standard Methods for the Examination of
Water and Wastewater. 20 ed. Washington, 1998, pag. irreg.
COSTA, L. V. C. Biodigestão anaeróbia da cama de frango associada ou não ao
biofertilizante obtido com dejetos de suínos: produção de biogás e qualidade do
biofertilizante. 2009. 89 p. Dissertação (Mestrado em Produção Animal) – Faculdade de
Ciências Agrárias e Veterinárias,Jaboticabal - SP, 2009.
SILVA, N. A. Construção e operação de biodigestor modelo chinês, 3ª ed.
Brasília:EMBRATER, 1983. 89 p.
Produções de Biogás
0,018
Biogás m3
0,016
0,014
*
*
0,012
0,010
0,008
0,006
CF + Bio CSFS 6%
CF + Bio CSFS 3%
0,004
0,002
0,000
1
8
15
22
29
36
Dias
Figura 1. Produção de biogás (m3) em biodigestores operados com 40 dias.
* dia de queima
Produções Acumulada de Biogás
100
Biogás (%)
90
80
70
60
CF + Bio CSFS 6%
50
40
CF + Bio CSFS 3%
30
20
10
0
1
8
15
22
29
36
Dias
Figura 2. Produção acumulada de biogás (%) em biodigestores operados com 40 dias.
Tabela 1.0 Teores médios de pH, sólidos totais e voláteis nos tratamentos avaliados
Tratamentos
Cama de Frango + biofertilizante 3 % ST CSFS
(CF+Bio CSFS 3%)
Cama de Frango + biofertilizante 6% ST CSFS (CF+Bio
CSFS 6%)
St sólidos totais Sv sólidos voláteis
CSFS com separação da fração solida
pH
8.0
St %
6.5
Sv %
63.0
8.1
3.1
76.0
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