O substrato para biodigestor é um dos segredos para o sucesso do projeto. Muito se fala em substratos, quando mencionamos biodigestores. Mas o que é substrato, de fato, neste contexto?
Ao falarmos de substrato para biodigestor, estamos nos referindo à matéria orgânica que servirá de “alimento” para os processos de geração de biogás, energia e biofertilizantes. Em outras palavras, um biodigestor funciona a partir da decomposição anaeróbia da matéria orgânica, transformando-a em biogás, por exemplo. Nesse sentido, os substratos podem ser, restos alimentares, silagens, esterco, biomassa, dentre outros materiais orgânicos.
Portanto, a venda dos produtos gerados pelos biodigestores, bem como o tratamento de resíduos orgânicos que eles promovem, podem gerar lucros substanciais. Tendo em vista que estes produtos: biogás, energia térmica e elétrica e biofertilizantes têm excelente inserção em diferentes mercados. Como é o caso dos biofertilizantes, que podem ser utilizados no agronegócio.
Como identificar o melhor substrato para biodigestor automatizado?
A escolha do substrato ideal para um biodigestor automatizado depende de vários fatores, incluindo a finalidade do biodigestor, a quantidade de resíduos orgânicos disponíveis, a capacidade do biodigestor, as características do local de instalação, entre outros.
No geral, o substrato ideal para um biodigestor automatizado deve ter uma proporção adequada de nutrientes para garantir uma produção eficiente de biogás. Alguns dos principais fatores a serem considerados na escolha do substrato incluem:
- Teor de umidade: O substrato para biodigestor deve conter uma quantidade ideal de umidade para garantir a atividade microbiana no biodigestor. Um substrato muito seco ou muito úmido pode afetar negativamente a produção de biogás.
- Razão Carbono/Nitrogênio: A proporção ideal de carbono e nitrogênio no substrato deve estar entre 20:1 a 30:1. Um substrato para biodigestor com baixa proporção de carbono pode resultar em uma produção insuficiente de biogás, enquanto um substrato com baixa proporção de nitrogênio pode reduzir a atividade microbiana.
- Teor de gordura: É importante evitar o uso de substratos com alto teor de gordura, pois isso pode levar à formação de camadas flutuantes na superfície do biodigestor, o que pode prejudicar a eficiência do processo.
- Disponibilidade e qualidade do substrato: A disponibilidade de resíduos orgânicos locais deve ser considerada ao escolher o substrato para biodigestor ideal. Além disso, a qualidade dos resíduos, como a presença de contaminantes ou metais pesados, deve ser avaliada para evitar impactos negativos na produção de biogás.
- Capacidade do biodigestor: A escolha do substrato para biodigestor também deve levar em consideração a capacidade do biodigestor. Substratos com alta taxa de produção de biogás podem exigir um biodigestor de maior capacidade.
A decisão sobre os substrato para biodigestor a serem usados em seu biodigestor, ou mesmo qual biodigestor utilizará em seu projeto, dependem de uma série de questões técnicas que devem ser analisadas com cautela. Acontece que, se você visar apenas o lucro, provavelmente, fará escolhas erradas, selecionando um modelo de biodigestor ou substratos inadequados.
Por conta disso é que biodigestores precisam ser avaliados econômica, técnica e ambientalmente. Uma vez que alguns fatores são decisivos para que o projeto se torne viável e funcione corretamente. A identificação do substrato é um desses fatores!
Este assunto é para todos que se interessam pela área de biogás. Não apenas ao empreendedor e aos donos de projetos, mas também a consultores, pessoas especializadas, investidores… Enfim, pessoas que queiram evitar erros e prejuízos.
Quais resíduos podem alimentar um biodigestor automatizado?
Existem diversos tipos de resíduos orgânicos que podem ser utilizados como substrato em um biodigestor automatizado, incluindo:
- Resíduos agroindustriais: como restos de culturas agrícolas, cascas e bagaços de frutas, verduras e legumes, palha de arroz, bagaço de cana-de-açúcar, entre outros.
- Resíduos alimentares: como restos de alimentos de restaurantes, supermercados, feiras, e residências, cascas e sementes de frutas e legumes, entre outros.
- Resíduos animais: como esterco de gado, suínos, aves, e outros animais.
- Resíduos de processamento de alimentos: como efluentes de laticínios, açúcares, cervejarias e destilarias.
- Resíduos urbanos: como lodo de esgoto, resíduos de poda de árvores e jardins, entre outros.
- Resíduos industriais: como resíduos de madeira e papel, resíduos de curtumes e têxteis.
A escolha do substrato para biodigestor automatizado dependerá da disponibilidade de resíduos orgânicos na região, bem como das características do biodigestor. É importante ressaltar que a qualidade dos resíduos deve ser avaliada para garantir que não contenham contaminantes que possam prejudicar o processo de biodigestão. Além disso, é recomendável que o substrato para biodigestor tenha uma proporção equilibrada de carbono e nitrogênio para garantir uma produção eficiente de biogás.
De um modo geral, todo resíduo orgânico pode ser depositado no biodigestor. Desde, dejetos de suínos, bovinos, caprinos, a resíduos de CEASA, restos de comidas, resíduos provenientes de atividades domésticas (cozinha), cana de açúcar, milho, dentre outros. A ressalva a ser feita refere-se às condições em que esses resíduos chegarão ao biodigestor.
A depender do tipo de material, é indicado que, antes de ser encaminhado para os tanques do biodigestor, ele passe por um processo de redução da granulometria, a fim de facilitar o trabalho dos grupos de bactérias e o funcionamento pleno do biodigestor.
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Quando se trata de biodigestores alimentados com dejetos, citando uma das possibilidades, é importante que estes substratos não tenham presença de areia ou outros resíduos agregados, porque apenas a matéria orgânica será decomposta. Portanto, o acúmulo de areia, por exemplo, pode obstruir as tubulações do biodigestor, o que acabaria por interromper os fluxos de abastecimento e de descarga. Por esse motivo, o cuidado com a forma dos resíduos ou dejetos influenciará diretamente na eficácia do biodigestor.
Quanto de biogás um substrato para biodigestor pode gerar?
A quantidade de biogás gerada por um substrato para biodigestor automatizado depende de diversos fatores, como a composição do substrato, a temperatura do biodigestor, a capacidade do biodigestor, a relação entre a quantidade de substrato e a quantidade de água adicionada, entre outros fatores.
Em geral, é difícil estimar a quantidade exata de biogás gerado por um substrato sem realizar testes específicos. No entanto, alguns estudos e referências técnicas podem fornecer uma ideia aproximada da quantidade de biogás que pode ser gerada por diferentes tipos de substrato para biodigestor.
Por exemplo, um estudo publicado no Renewable Energy Journal em 2021 relatou que, em um biodigestor automatizado com capacidade de 500 L, a produção diária de biogás a partir de resíduos alimentares variou de 0,84 m³ a 1,5 m³, dependendo da relação entre a quantidade de substrato e a quantidade de água adicionada. Outro estudo publicado no Journal of Cleaner Production em 2020 mostrou que a produção diária de biogás a partir de esterco de gado variou de 0,45 m³ a 0,9 m³ em um biodigestor automatizado de 1000 L.
É importante lembrar que a quantidade de biogás gerada pode variar significativamente dependendo das condições do biodigestor e do substrato utilizado, e que é recomendável realizar testes específicos para determinar a produção de biogás em uma situação específica.
O volume de biogás gerado está intimamente relacionado com a quantidade e a qualidade do substrato para biodigestor empregado. Por isso, tudo que envolve biodigestores precisa ser calculado de acordo com o que se pretende obter, considerando que existem substratos energeticamente mais ricos do que outros. É possível que até substratos semelhantes, decompostos pelo mesmo modelo de biodigestor, produzam quantidades distintas de biogás. Isso acontece porque o seu estado físico (presença de água, granulometria, adição de outros materiais) reflete diretamente na decomposição e, consequentemente, na produção do biogás.
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Além disso, existe ainda a possibilidade de mistura de substratos, visto que, energeticamente, algumas misturas são mais ricas do que outras. Dessa maneira, a combinação de materiais pode fazer com que a produção de biogás seja intensificada, acelerada e mais simples.
A produção de biogás é diretamente proporcional à qualidade e ao estado físico em que se encontra o substrato.
Já vimos que a qualidade do substrato para biodigestor, impacta diretamente na quantidade de biogás gerado. É essencial, também, identificar se a matéria orgânica já passou por algum outro processo de biodigestão, uma vez que, se este material já tiver passado por este processo, apresentará menor potencial de geração de biogás.
Por este motivo, a análise laboratorial dos materiais é tão importante, pois que só com ela você saberá exatamente quanto de biogás o substrato para biodigestor pode gerar.
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