Como construir um mini biodigestor

Você já teve a ideia de construir um biodigestor, com dejetos de bovino, suíno, galinha, restos de alimento, vinhaça e outras matérias orgânicas, mas ficou em dúvida se iria funcionar?

Uma alternativa rápida e barata é construir um mini biodigestor, em casa mesmo, com materiais fáceis de se encontrar em qualquer lugar. Assim você pode realizar todos os testes possíveis antes de avançar com projetos maiores.

Você já havia pensado nisto?

A seguir é apresentado passo-a-passo de como você pode construir e operar seu próprio mini biodigestor, conforme o esquema abaixo (Pakinstan Science Club, 2012).

MATERIAIS PARA CONSTRUÇÃO DO MINI BIODIGESTOR

• Um galão de água de 20 litros vazio, para o biodigestor;
• Uma câmara de pneu vazia, para o armazenamento de biogás
• Dois metros de tubulação de plástico maleável de diâmetro ¼’’ (6 mm)
• Um tee de diâmetro ¼’’ (6 mm)
• Uma válvula com registro de diâmetro ¼’’ (6 mm)
• Um metro de tubo PVC de diâmetro ¾’’ (20 mm)
• Dois cap de PVC de diâmetro ¾’’ (20 mm)
• Um tubo de cola tipo Super bonder
• Areia fina
• Uma sacola plástica
• Um rolo de fita adesiva
• Um pincel grande
• Uma lata pequena de tinta cor preta
• Um balde de plástico de 20 litros
• Um funil de plástico
• Equipamento de solda (opcional)

ETAPAS DA CONSTRUÇÃO

Corte o tubo de PVC de ¾’’ (20 mm) para que este fique na mesma altura do gargalo do galão.

Para a entrada de matéria orgânica, faça uma abertura na parte de cima do galão com diâmetro igual ao do tubo de PVC de ¾’’ (20 mm), sendo recomendado o uso de máquina de solda para fazer esta abertura. Encaixe o tubo de PVC de ¾’’ (20 mm) na abertura, deixando um espaço de 5 cm acima do fundo do galão. Conecte um dos cap de PVC de ¾’’ (20 mm) na extremidade do tubo que está para fora do galão.

Entrada do Mini Biodigestor

Agora para a saída da matéria orgânica digerida, faça outra abertura na lateral do galão com diâmetro de 2 cm, no lado oposto ao tubo de entrada, a aproximadamente 10 cm abaixo da parte de cima do galão. Encaixe o restante do tubo de PVC de ¾’’ (20 mm) e conecte o outro cap de PVC de ¾’’ (20 mm) na extremidade do tubo que está para fora do galão.

Para fixar os tubos e evitar a entrada de ar no biodigestor, coloque um pouco de areia fina ao redor da conexão entre o tubo e galão e passe cola tipo super bonder generosamente (sem economia).

Para a saída de biogás, faça uma abertura lateral no gargalo do galão com diâmetro de 0,6 cm. Encaixe a tubulação maleável de ¼’’ (6 mm) e fixe da mesma maneira como foi realizado anteriormente, com areia e cola.

Corte a tubulação maleável de ¼’’ (6 mm) e conecte uma ponta na parte central do tee de ¼’’ (6 mm). Em uma das pontas do tee conecte um pedaço da tubulação de ¼’’ (6 mm) e em seguida conecte a câmara de pneu. Na outra extremidade do tee conecte o restante da tubulação de ¼’’ (6 mm) e na extremidade final da tubulação conecte a válvula com registro de ¼’’ (6 mm).

Feche completamente o bico do galão com um pedaço da sacola plástica e passe fita adesiva ao redor para vedar a entrada de ar.

Confira a seguir como deve ficar a montagem final do mini biodigestor.

Mini biodigestor

Para aumentar a temperatura dentro do biodigestor e evitar que a incidência de luz solar estimule a criação de algas, prejudicando a produção de biogás, é recomendável pintar toda a parte externa do galão com tinta de cor preta.

OPERAÇÃO DO BIODIGESTOR

Para iniciar a operação do biodigestor é necessário primeiramente preparar o substrato. Dentro de um balde plástico, coloque cerca de 8 a 9 litros de esterco de animais ou o material desejado, adicione água na mesma proporção e misture bem até ficar homogêneo.

Independente do matéria orgânica que será utilizada no biodigestor, na primeira carga, sempre utilize dejetos de gado ou suínos para iniciar o processo.

Retire o cap da tubulação de entrada do biodigestor e com o auxílio do funil despeje aos poucos todo o substrato contido no balde. Feche novamente a tubulação de entrada com o cap.

Certifique-se de que a tubulação de saída esteja fechada com o cap. Nas próximas incorporações de substrato no biodigestor o tubo de saída deve estar aberto, sem o cap, para permitir a saída da matéria orgânica já digerida. Este material deve ser coletado e pode ser utilizado como biofertilizante para adubar plantas, não sendo recomendado o seu uso em vegetais para consumo humano.

Após a primeira carga alimente o biodigestor diariamente com 1,2 litros de matéria orgânica misturado com água. Lembre, 0,6 kg de matéria orgânica, mais 0,6 litros de água, mistura no balde e depois coloca dentro do biodigestor.

Deixe o biodigestor em um local seguro e exposto ao sol durante uma a duas semanas, pois a primeira produção de biogás é mais lenta.

A produção esperada será entre 3 e 7 litros de biogás por dia.

EQUIPAMENTOS

Para avaliar a sua produção de biogás você pode instalar um medidor de vazão tubulação maleável de ¼’’ (6 mm) entre o biodigestor e a câmara de pneu.

Se quiser purificar o biogás você pode instalar um filtro na mesma tubulação, mas antes do medidor de vazão.

Outros equipamentos que você poderá utilizar no mini biodigestor para a queima do biogás são: fogão, campânula e lampião exclusivos para biogás. Estes equipamentos são instalados na extremidade final da tubulação maleável em lugar da válvula com registro de ¼’’ (6 mm).

QUEIMA DO BIOGÁS

Abra a o registro da válvula e acenda a chama com um isqueiro ou fósforo. Para apagar a chama, feche a válvula.

No início é comum o biogás produzido não queimar devido à baixa concentração de metano. Se isto ocorrer, esvazie todo o biogás armazenado na câmara de pneu e da tubulação maleável que transporta o biogás.

Aguarde alguns dias até a próxima produção de biogás, que pode ser verificada pelo volume na câmara de pneu, e então tente acender a chama novamente.

CONDIÇÕES DE FUNCIONAMENTO

Para garantir o bom funcionamento do biodigestor e a produção de biogás é necessário observar algumas condições.

Conforme alertado anteriormente, após o início da geração de biogás, alimente diariamente o biodigestor com matéria orgânica fresca e água na proporção de 1:1, para manter a produção de biogás constante.

A temperatura é outro fator muito importante para o funcionamento do sistema. As bactérias que atuam na primeira fase da biodigestão anaeróbia se desenvolvem em temperaturas de 20°C a 25°C, enquanto as bactérias que produzem o gás metano se multiplicam em temperaturas mais elevadas, de 35°C. Uma maneira simplificada e não onerosa de manter a temperatura elevada dentro do biodigestor é a adição de água aquecida dentro do mesmo. Para isto, coloque água em um tambor, cubra-o com uma lona preta ou outro material isolante termicamente e deixe-o no sol. No final do dia utilize esta água aquecida para realizar a mistura entre esterco e água para a alimentação do biodigestor.

Além disso, o biodigestor deve ser agitado pelo menos 2 vezes por semana, balançando manualmente o galão. A agitação é importante para manter um contato total e permanente das bactérias com os dejetos, uniformizar a temperatura e as camadas que existem dentro do biodigestor. A agitação também destrói microbolhas de gases formadas no interior da mistura e que aprisionam as bactérias, impedindo sua atuação na degradação dos dejetos e formação do biogás.

PRECAUÇÕES

O biogás é composto em sua maior parte por metano, um gás altamente inflamável e explosivo. Portanto, o biodigestor deve ser mantido longe de chamas e descargas elétricas.

Além disso, o biodigestor também deve ser instalado em um local ventilado, pois outros gases presentes no biogás podem provocar asfixia ou danos ao sistema respiratório.

A chama produzida pela queima do biogás possui a coloração azul-claro, podendo ser de difícil visualização, portanto é preciso tomar cuidado para não se queimar.

Biodigestores maiores irão funcionar exatamente iguais, em função da mistura adequada entre matéria orgânica e água, aquecimento e agitação. A BGS Equipamentos possui kit prontos de fácil instalação (1 dia) com biodigestor, purificador, medidor, balão, bomba de biogás e fogão para pequenas propriedades.

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Fontes:

1 – Pakinstan Science Club. Making of DIY Biogas Plant, Anaerobic Digester Experiment Featured. Disponível em: <https://www.paksc.org/pk/diy-projects/764-biogas-plant-experiment>

2 – Pakinstan Science Club. Mini Biogas Digester. Disponível em: <https://www.facebook.com/media/set/?set=a.10150512542083518.391003.56585453517&type=3>