Baixe Determinação Óptima de Água para Digestão Anaeróbia de Cama de Frango: Biogás e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Química, somente na Docsity!
EFEITO DA ADIÇÃO DE ÁGUA NA DIGESTÃO ANAERÓBIA
DA CAMA DE FRANGOS DE CORTE
EFFECT OF THE WATER ADICTION ON THE ANAEROBIC
DIGESTION OF POULTRY LITTER
VANESSA GENTIL RICORDI^1 ; OSVALDO LUIS VIEIRA FARIA^2 ; LAERTE REIS TERRES^3. RESUMO Os resíduos gerados na atividade de criação de frangos apresentam dificuldade de disposição adequada. A proibição do uso das camas como ração para a alimentação animal no Brasil levou os produtores à procura de formas alternativas de disposição. A digestão anaeróbia pode auxiliar na diminuição de patógenos e ser uma fonte de bioenergia. O teste de atividade metanogênica específica (AME) é uma ferramenta utilizada para a quantificação de biogás. Este trabalho teve como objetivo determinar a quantidade ótima de água para a digestão anaeróbia da cama de frangos visando a produção de biogás. Realizou-se o teste de AME durante 14 dias entre os meses de abril e junho de 2008 com a adição de água nas proporções de: 65 %, 70 %, 80 %, 85 % e 90 % sobre a massa de cama. Obteve-se os maiores volumes de biogás final, volume específico e velocidade de produção com o percentual de água adicionada de 65 %. Os resultados (^1) Acadêmica do Curso de Bacharelado em Química Ambiental – UCPel – vgricordi@hotmail.com* (^2) Professor da Universidade Católica de Pelotas – Doutor em ciência e tecnologia agroindustrial osvfaria@sanitec.com.br (^3) Engenheiro Agrônomo – UFPel – laerte_terres@yahoo.com.br
do teste de AME indicam que para uma adição de 65 % de água sobre a massa de cama (88 % de Sólidos Totais Voláteis) é possível produzir 3,35 L de biogás por kg de cama. PALAVRAS-CHAVE: Biogás. Metano. Metanização. Resíduo. Avicultura. ABSTRACT The residue generated in poultry breeding present difficulty of appropriate disposition. The prohibition of the use of the poultry as ration for the animal feeding in Brazil make the producers search for an alternative form of disposition. The anaerobic digestion can be usefull to decrease pathogens and being a bioenergy source. The specific methanogenic activity (SMA) test is a tool used for the biogas quantification. The objective of this study is to determine the greatest quantity of water for the anaerobic digestion of poultry letter for the biogas production. The SMA test was realized during 14 days between the months of April and June of 2008 added water in the proportion of: 65 %, 70 %, 80 %, 85 % and 90 % on the letter mass. It was obtained the largest volumes of final biogas, specific volume and production speed with 65 % of water. The results of the SMA test indicate that an addition of 65 % of water on the letter mass (88 % of Volatil Solid Total) it is possible to produce 3,35 L.kg-1. KEY-WORDS: Biogas. Methane. Methanization. Residue. Aviculture. INTRODUÇÃO Os resíduos gerados na atividade de criação de frangos, pela sua característica predominantemente orgânica, apresentam dificuldade de disposição adequada o que pode provocar alterações na qualidade do solo, ar e água. Os rejeitos de cama atualmente são jogados direto no solo e não são integralmente aproveitados, chamando à atenção de diversos
A adição de água na digestão anaeróbia de resíduos sólidos é fundamental para reduzir o teor de sólidos e facilitar o ataque das bactérias ao material orgânico. Sendo que o conteúdo de sólidos totais nos materiais para a biodigestão varia de 6 % a 10 %. Uma ferramenta muito utilizada em laboratórios de pesquisa, para a quantificação de biogás, é o teste de atividade metanogênica específica (AME), este teste não foi objeto de uma padronização sendo que cada grupo de pesquisa utiliza a metodologia mais apropriada para a realização do seu trabalho. A atividade metanogênica específica pode ser definida como a capacidade máxima de produção de metano por um consórcio de microrganismos anaeróbios, realizada em condições controladas de laboratório, para viabilizar a atividade bioquímica máxima de conversão de substratos orgânicos a biogás (AQUINO et al., 2006). A atividade metanogênica é calculada a partir da medição direta da taxa de produção de metano ou consumo de um substrato, por unidade de biomassa (SSV) e unidade de tempo (POETSCH & KOETZ, 1998). Este trabalho teve como objetivo determinar a quantidade ótima de água para a digestão anaeróbia da cama de frangos de corte visando à produção de biogás. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi realizado entre os meses de abril e junho de 2008 no laboratório de Fertilidade de Solo da Embrapa Clima Temperado (CPACT) – Pelotas, RS. As amostras de camas de frango foram provenientes dos aviários do Centro Agrotécnico Visconde da Graça (CAVG) localizado no município de Pelotas, RS. A amostra de cama foi analisada in natura quanto a umidade (TEDESCO et al., 1995) e sólidos voláteis totais (AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION, 1998).
Foi realizado o teste AME, com a adição de água para as proporções finais de: 65 %, 70 %, 80 % e 90 % de água sobre a massa de cama em base seca (BS), respectivamente. Os volumes de água adicionados à cama foram calculados de acordo com a equação (1) .Foi pesada uma massa de 100 g de cama e adicionada à água correspondente. Os reatores utilizados foram frascos de vidro com volume útil de 250 mL e 500 mL e foram mantidos à temperatura de 35ºC durante 14 dias, período após o qual acontece uma estabilização do volume produzido. O biogás foi medido por deslocamento de líquido. O teste de AME (Figura 1) foi adaptado da metodologia proposta por SOARES & HIRATA (1997). A água de deslocamento (gasômetro) teve o seu pH controlado em 3,0. FIGURA 1 Esquema de montagem do teste atividade metanogênica específica
FIGURA 1 Volume de biogás produzido em função do percentual de água na cama de aviário e aos dias de incubação. Os resultados apresentados na figura 2 indicam também que excessos de água maiores do que 65 % apresentam uma tendência da diminuição da velocidade inicial da produção de biogás bem como do volume final produzido. Tal fato deve-se à demanda de entalpia produzida pelo excesso de água, diminuindo a atividade bacteriana metanogênica bem como à diminuição da concentração de substrato pelo aumento da água adicionada. A figura 3 apresenta as produções específicas de biogás relativas à massa de cama e aos SVT em função dos percentuais de água da cama. O tratamento com o percentual de água de 65 % foi o que obteve os maiores volumes específicos produzidos, 3,4 mL de biogás.g-1^ de cama e 8,1 mL de biogás.g-1^ SVT, seguido do tratamento com percentual de água de 85 % com produção de biogás de 3,2 mL de biogás.g-1^ de cama e 7,8 mL de biogás.g-1^ SVT.
FIGURA 1 Produções específicas de biogás relativas à massa de cama e sólidos voláteis totais em função do percentual de água na cama de aviário. Os resultados apresentados na figura 3 indicam também que percentuais de água maiores do que 65 % apresentam uma tendência da diminuição da produção específica de biogás. Os resultados indicam que para um percentual de 65 % de água sobre a massa de cama aviária ( % de SVT) é possível produzir 8,1 L de biogás por kg de SVT ou 3,4 L de biogás por kg de cama aviária. Segundo Galbiatti (2004), é necessária uma diluição do material submetido à biodigestão anaeróbia, sendo que este deve conter entre 8 % e 10 % de sólidos totais, para boas produções de biogás. Entretanto, as melhores produções de biogás obtidas neste trabalho foram para o percentual de 35 % de sólidos totais.
POETSCH, P. B.; KOETZ, P. R. Sistema de determinação da atividade metanogênica específica de lodos anaeróbios. Dissertação. Departamento de Ciência e Tecnologia Agroindustrial. Universidade Federal de Pelotas. Pelotas. 1998. SANTOS, T. M. B.; JÚNIOR, J. L. Produção de biogás a partir de três tipos de cama obtidos em dois ciclos de criação de frangos de corte. 1997. Dissertação de mestrado (Departamento de Engenharia Rural) - Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias - UNESP, Jaboticabal, 1997. SARCINELLI, M. F.; VENTURINI, K. S.; SILVA, L. C da. Produção de frangos de corte. Boletim Técnico. Universidade Federal do Espírito Santo – UFES. Pró-Reitoria de Extensão – Programa Institucional de Extensão. 2007. SOARES, H.M.; HIRATA, Y.S. Práticas de laboratório. Curso de tratamento biológico de resíduos, 3, Florianópolis, 30 junho-11 julho 1997. Anais... Florianópolis: 1997. 13 p. TEDESCO, M.J.; GIANELLO, C.; BISSANI, C.A.; et. al. Análise de solo, plantas e outros materiais. 2.ed. Porto Alegre: Departamento do Solos - UFRGS, 1995. 174 p.
