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2021

BIODIGESTOR RESIDENCIAL: UMA PRÁTICA SUSTENTÁVEL

PEI CELSO PIVA

São Paulo

MENTOR(A)

ALEX SANDRO TOMAZINI

Step 1 SENTIR

Resíduos orgânicos, quando não submetidos ao correto tratamento, são fontes de infecção para os seres humanos, e muito difíceis de se eliminar. Na agricultura, e na pecuária, os resíduos podem ser tratados como forma de fertilizantes naturais e, em alguns casos, como combustíveis limpos. Os biodigestores são sistemas naturais que fazem uso de matéria orgânica e resíduos, principalmente o estrume, para produzir gás natural e também o biol, que é um tipo de fertilizante natural, o processo ocorre na ausência de oxigênio. Por essa análise, o biogás pode ser utilizado como gás de cozinha ou geração de energia elétrica. Em grandes propriedades, o metano é amplamente utilizado para alimentar geradores e produzir energia elétrica de forma limpa e barata. O Fertilizante produzido por muito tempo foi considerado como um subproduto, todavia, atualmente ele é considerado tão importante quanto o metano no processo de biodigestão, pois é capaz de fornecer a pequenos agricultores um melhor rendimento para a sua colheita e posterior venda de alimentos.

Step 2 IMAGINAR

O método utilizado será a construção de um biodigestor simples, para que ele possa fazer o papel do gás de cozinha da escola. Primeiramente deverá ser instalada a caixa de carga (acima do solo) que é onde será colocada a matéria orgânica com a finalidade de reaproveitá-la. Esse material deverá passar por um tubo de 100 mm que está vinculado à caixa de carga, com extensão de 2 m. Ao centro deverá ser construído o tanque, que é onde ocorre a criação do Biogás, que deverá ser realizado por bactérias anaeróbicas, que existem no próprio esterno, por exemplo. O processo de produção do biogás ocorre de maneira natural por essas bactérias, desde que se encontrem em um ambiente natural, na ausência de oxigênio. Ao lado do tanque será instalada a caixa de descarga, que deve estar enterrada em uma trincheira, abaixo do nível da carga (para que os subprodutos saiam de maneira correta). A caixa de descarga foi ligada ao tanque com um tubo de 150 mm. O reservatório desse projeto terá uma forma retangular, e será construído com tijolos, para diminuir o seu custo de produção. O esquema a seguir, mostra uma projeção dos três elementos: Figura 1: Biodigestor de baixo custo Fonte: Deganutti et al.(2002). A caixa de carga foi produzida em formato cilíndrico, com um raio interno de 80 cm de largura. Já a caixa de descarga, terá um comprimento de 1,4 m e uma largura de 0,5 m. Para a construção foram necessárias placas feitas de areia e cimento, para ficarem com as medidas corretas, devem ser executadas em um chão plano. São necessárias duas placas, as maiores que serão utilizadas no tanque, e as menores na caixa de entrada. O traço foi de 3 sacos de areia para cada um de cimento. Com a massa ainda fresca, em duas placas foram feitos furos para o material entrar e sair. O local para a instalação deve ser ao lado da cozinha, a uma distância média, para que a sua eficiência não seja reduzida, de forma geral, deve ser construído a 15 metros de distância. O local também não deve ser sombreado, já que o calor é um importante fator na eficiência da produção do biogás, por isso, não é recomendado locais próximos às árvores. O ideal é que o buraco principal tenha em torno de dois metros de profundidade e três metros de lados diametralmente opostos. Após isso, deve ser realizada a marcação ao centro do tanque, e chumbada uma guia de ferro de 40 mm e 3,5 m de comprimento. O fundo do buraco deve ser vetado com argamassa após ser bem nivelado. Após isso deve ser feita uma sapada e incorporado um cano de PVC por fora de 50 mm e por volta de 3 metros para prevenir a ferrugem. As partes são assentadas sobre um círculo já demarcado, antes de as fixar com cimento, as placas são alinhadas para formar uma circunferência e isso permite que seja conferido as suas medidas e dimensões, só então que ela deve ser fixada com argamassa. Em cada fiada do tanque principal devem ser utilizadas 12 placas, com assentamento alternado, até que seja toda preenchida. Ao todo serão colocadas 48 placas nas quatro fiadas. Após a fixação das placas, é necessário adicionar arame galvanizado número 12 para amassar as fiadas das placas, e reforçar a parede da pressão exercida pelo esterco. O tanque principal deve ser rebocado por dentro e por fora, permitindo que a caixa possa subir e descer livremente sem encostar na parede. A caixa de carga é realizada em formato circular em duas fiadas de 11 placas pequenas, o formato cilíndrico é mais adequado, pois permite misturar os dejetos com água, o que melhora a homogeinização do material, facilitando a carga do biodigestor. Na caixa de descarga, em sua parte mais funda são deixados furos para a drenagem. Posteriormente, deverá ser preparada a caixa que servirá como câmara para a biodigestão. Essa caixa será de 3 metros cúbicos, com um flange central de 90 mm e outro mais abaixo de 20mm. Após isso, será instalado um cano guia e uma tábua de madeira que servirá como base, de dois metros de comprimento. Ao lado da madeira deverá ser feito um furo de 60 mm até a metade, e na outra metade da parte central da base, um furo de 50 mm. A tábua de madeira deverá ser fixada da caixa utilizando parafusos franceses. As borrachas devem ficar pelo lado de dentro da caixa para evitar ressecamento. Após isso, a câmara deve ser acoplada na parte central do Biodigestor. Instala-se no centro um tubo de 75 mm de proteção e no outro lado um de 20 mm. O biodigestor precisa também de um laço sobre a caixa, para que o biogás mantenha uma pressão constante, evitando assim falhas em sua condução até o fogão. Para isso, instala-se uma cinta de zinco ou outro material com 30 cm de largura e a preenchendo com terra. Finalmente deverá ser instalada as tubulações, feita com um galão de água de 20 l, colocando água em uma parte desse galão, para que purifique eventuais impurezas e mal cheiro, de tempos em tempos essa água deverá ser trocada. A trava de segurança é feita com um barrote de madeira de 7x7 cm e barras laterais são presas no chão, onde se encaixa o cano guia, colocada transversalmente no topo. Finalmente, a tubulação do gás é construída com tubos com todas as conexões necessárias. Também é instalada uma mangueira flexível, permitindo que a caixa suba e desça livremente.

Step 3FAZER

Existem diversos tipos de biodigestores, para essa pesquisa, o seu método foi a criação de uma equipamento de baixo custo, ou seja, aqueles que não requerem um sistema de aquecimento ativo ou mecanismos de mistura móveis. Isto posto, um biodigestor de baixo custo é uma tecnologia adequada devido a sua menor necessidade de recursos para instalação, baixo investimento, gerenciamento e manutenção simples, ou seja, é uma forma de democratizar as tecnologias renováveis. O biodigestor também é capaz de reduzir o trabalho físico de famílias que dependem de uma economia, e também produzir energia limpa e sustentável de baixo custo, após a sua construção. No caso, esse produto é capaz de gerar valor ecológico aos produtos em cultivo sem a necessidade de aplicação de produtos químicos. Tabela 1: Custo do biodigestor MATERIAL QUANTIDADE VALOR UNITÁRIO VALOR TOTAL Bombona 100 l 2 R$ 70,00 R$ 140,00 Câmera de Ar 1 R$ 15,00 R$ 15,00 Mangueira Gás Transparente 1 R$ 30,00 R$ 30,00 Te Ø ¼ 1 R$ 10,00 R$ 10,00 Tubo PVC Ø ¾ 1 R$ 10,00 R$ 10,00 Cap PVC Ø ¾ 2 R$ 3,00 R$ 6,00 Funil de Plástico 1 R$ 10,00 R$ 10,00 Registro 1 R$ 25,00 R$ 25,00 Braçadeiras 10 R$ 1,50 R$ 15,00 Cola Durepox 1 R$ 10,00 R$ 10,00 Torneira 1 R$ 15,00 R$ 15,00 TOTAL R$ 286,00 Fonte: Os autores (2020).

O projeto demonstrou que um dos principais benefícios da utilização de um Biodigestor é a redução da criação de rejeitos - pois a matéria orgânica é utilizada e decomposta no processo –pois como já mencionado, esses compostos se não tratados de forma adequada podem corroborar em uma série de problemas de saúde para a população, e dados ao meio ambiente. Ademais, o Biodigestor é capaz de atenuar a poluição pois a sua utilização reduz a necessidade de produtos químicos, além de fomentar boas condições no gerenciamento de resíduos na criação de gado, algo preponderante no Brasil. Pois o acúmulo desses poluentes pode causar danos às águas subterrâneas. Em última análise, considerando o efeito estufa e as consideráveis mudanças climáticas pela emissão do Metano (que é um gás estufa), ao invés de ir direto para a atmosfera, o componente é capturado pelo Biodigestor. Esse processo é fundamental, pois o metano é um gás muito poluente para a atmosfera.

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O biodigestor é econômico e viável para implementação.

O biodigestor também é capaz de reduzir o trabalho físico de famílias que dependem de uma economia, e também produzir energia limpa e sustentável de baixo custo, após a sua construção. No caso, esse produto é capaz de gerar valor ecológico aos produtos em cultivo sem a necessidade de aplicação de produtos químicos.

MAIS DE 30 DIAS

Energia Limpa e Acessível

Step 4 COMPARTILHAR

Nas redes sociais. O projeto foi bem recebido pela comunidade.

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