Sistema Biodigestor

Sistema Biodigestor – Na história da engenhosidade humana, muitas invenções e tecnologias são inspiradas por fenômenos que ocorrem naturalmente.

Os trens mais rápidos e eficientes do mundo – os trens Shinkansen do Japão – movem-se a mais de 300 quilômetros por hora.

Para eliminar os estrondos sônicos, tais rendimentos de velocidade, os designers simplificaram os trens para se parecerem com o bico alongado do Kingfisher, já que o pássaro voa e nada com muito pouco respingo.

Da mesma forma, aqueles que projetam turbinas eólicas do século 21 usam barbatanas de baleia como modelos: os mamíferos desajeitados são, no entanto, os nadadores, saltadores e mergulhadores mais graciosos nos mares devido à natureza serrilhada das barbatanas.

A decomposição da matéria orgânica acontece na natureza o tempo todo. Sempre que flora morta, fauna, folhas caídas, aparas de grama abandonadas, esterco de gado, resíduos de alimentos e esgoto são vedados ao oxigênio – como em aterros ou montões de composto – essas substâncias estão sujeitas à digestão anaeróbica .

Dividida por formações bacterianas, essa matéria desintegrada libera gás metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2). Reconhecendo o valor econômico e ambiental do aproveitamento do metano para a produção de energia, os cientistas desenvolveram máquinas para replicar e acelerar a digestão anaeróbica. Às vezes, são chamados de biodigestores. O sistema biodigestor é explicado aqui.

O que acontece durante a digestão anaeróbica?

A digestão anaeróbia passa por quatro estágios para chegar ao metano:

HIDRÓLISE  – a matéria orgânica consiste em polímeros, cujas ligações químicas são quebradas pelas bactérias para formar açúcares simples, aminoácidos e ácidos graxos.

ACIDOGÊNESE  – os subprodutos da hidrólise são posteriormente desconstruídos pelas bactérias fermentativas. Os produtos finais da acidogênese são ácidos graxos voláteis, amônia, CO2 e sulfeto de hidrogênio.

ACETOGÊNESE  – os compostos são decompostos para liberar ácido acético, bem como CO2 e hidrogênio.

METANOGÊNESE – o restante das reações anteriores são convertidos em metano, dióxido de carbono e água. Juntos, eles compõem o que é conhecido como biogás.

O biogás é frequentemente processado após a produção para remover contaminantes e outros produtos químicos que podem impedir seu desempenho.

Como os bio-digestores criam a digestão anaeróbica?

Um biodigestor, ou eco digestor, é um tanque que não permite a entrada de oxigênio (O2). Ele faz o que a natureza faz com esterco, composto, etc., exceto que esses materiais – ou substrato – sofrem privação imediata de O2, incitando reações químicas do biodigestor.

Primeiro, o substrato é recebido e coletado, após o que pode ser submetido a um pré-tratamento para tornar o processo mais suave. Depois de fixada no próprio digestor, a matéria orgânica passa pelos quatro estágios mencionados acima.

Quando os microrganismos realizam o seu trabalho, o biogás é separado do digerido, ou seja, a matéria sólida que resta. Nesse ponto, o próprio biogás deve ser tratado para remover compostos químicos prejudiciais ao armazenamento, transporte e saúde humana.

Todos os bio-digestores são projetados da mesma forma?

Como o biogás é utilizado para gerar eletricidade, por um lado, e também para combustível e aquecimento veicular, existem diferentes esquemas para sua produção anaeróbia. O tamanho e o escopo de seu uso também afetam o projeto da planta do sistema biodigestor.

Lagoa Anaeróbia Coberta  – a matéria orgânica se deposita em uma grande piscina fechada que é coberta por uma cobertura flexível. Quando o biogás é coletado, ele flui diretamente para o dispositivo de combustão. Este projeto é ideal quando o substrato está na forma de lama ou liquefeita.

Digestor Plug Flow  – funciona melhor quando o substrato, por exemplo, esterco de vaca, é raspado das ripas do piso, como em uma fábrica de laticínios. O fluxo em tampão tolera matéria sólida melhor do que a lagoa anaeróbica. A cobertura aqui pode ser flexível ou rígida, e o biogás é armazenado abaixo dela.

Complete Mix Digester  – este é um tanque frequentemente acima do solo, fechado e aquecido com um sistema hidráulico para mistura de gás, colocado sobre uma fundação de concreto.

O substrato é alimentado para um poço de recepção conectado ao tanque. Este projeto é frequentemente usado com águas residuais e como digestor de esgoto, tolerando um componente sólido de 10 por cento ou mais. Os formatos e tamanhos dos tanques variam.

Reatores de manta induzida  – operam com base no princípio da digestão de lodo. Uma manta de sedimentos se forma que mantém as bactérias necessárias para a digestão anaeróbia. O material orgânico então passa por ele conforme ocorre a digestão do lodo.

Os itens acima são basicamente digestores de esterco de gado, mas os princípios de design são igualmente aplicáveis ​​a outras matérias-primas. O fator importante é a proporção de conteúdo entre líquido e sólido.

O que acontece com as sobras de matéria orgânica?

A digestão anaeróbica separa o biogás  do substrato, deixando algo chamado digerir. Isso pode ser mais do lado fibroso ou mais semelhante a lama – como muito digeste de fazenda. Na maioria das vezes, é aplicado como fertilizante, como um condicionador do solo, com bons resultados. Digestate também é um componente de certos compostos plásticos, bem como cama para gado.

Eles não precisam ser grandes

É verdade que um biodigestor de metano pode ser grande o suficiente para abastecer uma vizinhança ou abastecer uma frota de transporte público.

Ao mesmo tempo, um digestor de gás metano pode ser pequeno o suficiente para caber em uma casa, fornecendo gás para cozinhar e combustível para aquecimento doméstico. Um digestor de biogás para venda varia em valor, então o custo do biodigestor também é variável.

Reply