Biodigestores: Uma Solução Sustentável para a Produção de Biogás e Biometano

Os biodigestores representam uma tecnologia fundamental na transição para uma economia mais sustentável e de baixo carbono. Esses sistemas anaeróbios oferecem uma solução eficaz para o tratamento de resíduos orgânicos, transformando-os em recursos valiosos, como biogás e biometano.

o que é o biogás?

Biogás é a mistura de todos os gases produzidos durante a decomposição de resíduos orgânicos.
A decomposição dos resíduos orgânicos quando ocorre em ambientes fechados, ou seja, em locais sem a troca de ar ou em ambientes alagados, onde o resíduo submerso está sem o contato com atmosfera, caracterizando-se como ambientes anaeróbios (locais sem a presença de oxigênio atmosférico livre). Somente nessas condições desenvolve-se micro-organismos anaeróbios que consomem os resíduos orgânicos e produzem o biogás.
O biogás é uma mistura de vários gases: gás metano (CH4), gás carbônico (CO2), vapor d’ água (H2O), sulfeto de hidrogênio (H2S), amônia (NH3) e outros gases que aparecem em proporções menores do que 1%.

Processo de criação do Biogás

O processo de digestão anaeróbia ocorre em várias etapas sequenciais, cada uma com sua própria complexidade e importância no ciclo de produção de biogás:

Este é o estágio inicial e crucial no qual as macromoléculas orgânicas presentes nos resíduos, incluindo proteínas, carboidratos e lipídios, são decompostas em moléculas menores por enzimas hidrolíticas. Durante esse processo, as proteínas são quebradas em aminoácidos, os carboidratos em açúcares simples e os lipídios em ácidos graxos e glicerol.

Os produtos resultantes da hidrólise são então submetidos à fermentação por uma variedade de microrganismos fermentativos. Nesta etapa, ocorre a conversão dos produtos hidrolisados em ácidos orgânicos de cadeia curta, álcoois e gases simples. Esses compostos representam os precursores essenciais para a produção subsequente de biogás.

Os ácidos orgânicos gerados durante a fermentação são metabolizados ainda mais por bactérias acidogênicas. Esta fase é caracterizada pela conversão dos ácidos orgânicos de cadeia curta, como ácido acético, ácido propiônico e ácido butírico, em compostos ainda mais simples, bem como na produção de subprodutos como hidrogênio, dióxido de carbono e acetato.

Os subprodutos da acidogênese são então utilizados por bactérias acetogênicas, que os convertem em compostos ainda mais simples, como ácido acético e dióxido de carbono.

Na etapa final, os produtos finais da acetogênese, principalmente ácido acético, hidrogênio e dióxido de carbono, são convertidos em metano e dióxido de carbono por arqueias metanogênicas. Esta é a fase que resulta na produção de biogás, composto principalmente por metano e dióxido de carbono, além de quantidades menores de outros gases como vapor d’água, sulfeto de hidrogênio e amônia.

A composição do biogás pode variar muito e depende diretamente do tipo de resíduo orgânico (matéria prima para produção de biogás ou simplesmente substrato) e das características do processo de biodigestão anaeróbia.

Uso do biogás

Biogás é um combustível gasoso que pode ser usado para queima direta, em diversas finalidades. Como uso final, podemos citar o aquecimento de ambientes, secagem de grãos, cocções, iluminação, queima em caldeiras ou em motores de acionamento direto que operam com biogás bruto.
Há alguns usos do biogás que exigem um processo de limpeza, principalmente a remoção de umidade (vapor d’ água – H20), remoção do enxofre (sulfeto de hidrogênio – H2S) e da amônia (NH3). Essa limpeza do gás é imprescindível quando o uso final for a queima em turbinas, motores usados em cogeração ou o uso como combustível veicular.
Além da limpeza do biogás, há o processo de purificação com objetivo de remover o gás carbônico (CO2) e outros elementos indesejados, possibilitando assim elevar a concentração do metano no biogás para valores acima de 90%. O objetivo da purificação é aumentar a concentração de metano no biogás, elevando o poder calorífico e tornando-o equivalente ao gás natural (fóssil).
Para diferenciar o metano obtido do biogás (energia renovável) passamos a adotar a denominação de biometano. Diferentemente do gás natural que basicamente é constituído de metano de origem fóssil, não renovável.
Tanto o biometano quanto o gás natural tem o mesmo tipo de molécula: metano (CH4).
O processo de purificação torna o biometano equivalente ao gás natural (de origem fóssil) o que possibilita ao biometano os mesmos usos finais do gás natural, como o uso industrial, seja na forma de biometano comprimido (BioGNC), biometano liquefeito (BioGNL) ou o uso como combustível veicular (biometano veicular – BioGNV).
Portanto, o biometano é um biocombustível renovável gasoso intercambiável com o gás natural, podendo até ser injetado na rede de distribuição e ter os mesmos usos finais que tem o gás natural.

processo ilustrado

o biogás pode gerar

Gerar Energia Elétrica

Gerar Energia Térmica

Ser usado em Veículos

solução do biodigestor

os biodigestores representam não apenas uma solução eficaz para o tratamento de resíduos orgânicos, mas também uma fonte valiosa de energia renovável e um importante mecanismo para mitigar as mudanças climáticas e promover o desenvolvimento sustentável em todo o mundo.

solução do biodigestor

Os biodigestores TEKNANO Ambiental empregam o processo de cisalhamento molecular, utilizando o equipamento de CAVITAÇÃO HIDRODINÂMICA. Durante esse processo, o resíduo orgânico presente no efluente bruto é submetido ao equipamento, onde ocorre o cisalhamento das partículas, resultando na quebra destas em partículas menores. Isso resulta em um aumento significativo da superfície de contato e redução do tamanho granulométrico, como ilustrado na imagem abaixo:

Para saber mais, entre no link clicando aqui onde explicamos melhor sobre essa moderna tecnologia.

PROCESSO INOVADOR TEKNANO

Também incorporamos cepas de bactérias meticulosamente selecionadas, utilizando o sistema Biotecnologia da TekNano. Este sistema fornece uma abundante quantidade de bactérias de ocorrência natural diretamente em várias áreas, como linhas de drenagem, caixas de gordura, estações elevatórias e estações de tratamento de águas residuais. As bactérias FreeFlow, que são bactérias ativas, naturais e seguras, permanecem vivas após o tratamento e iniciam imediatamente o processo de alimentação e multiplicação assim que entram na corrente de esgoto ou no sistema de drenagem. Essas bactérias amplificam a decomposição natural de resíduos orgânicos, incluindo DBO solúvel e amônia.

Em um de nossos projetos, a lona que cobre o sistema anaeróbico não estava completamente inflada devido a problemas no biodigestor, como mostrado na foto abaixo.

Com a tecnologia de cisalhamento molecular, conseguimos intervir no biodigestor, aprimorando seu processo. Isso resulta em uma produção eficaz de biogás em sua totalidade de forma eficiente. Abaixo foto do mesmo local, pós todo nosso processo já finalizado

Reproduzir vídeo

O OBJETIVO DA LONA

A lona para biodigestor tem a função de garantir que o sistema seja impermeável ao ar, garantindo um ambiente anaeróbico, essencial nas decomposições. Antes o processo não estava correndo de maneira efetiva gerando baixa quantidade.de biogás.

Com o uso da cavitação hidrodinâmica TEKNANO, que quebra as partículas orgânicas em menores, facilitando as reações com bactérias, foi possível notar a melhora significativa e a formação do biogás de maneira eficiente e prática.
João indica no vídeo o tamanho que a lona subiu, indicando a formação do biogás em sua totalidade, trabalhando na capacidade projetada de perfeita execução pós cisalhamento.

Especificação Técnica

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