Biogás na suinocultura: comparação de tecnologia de geração de gás em três diferentes países

Abstract

A produção de suínos é uma importante atividade econômica no Brasil, sendo este o quarto maior mercado de carne suína no mundo. Em função da grande quantidade de dejetos produzidos por esses animais, vários problemas ambientais podem ser causados quando não tratados corretamente, dentre eles a emissão de gases do efeito estufa, a contaminação da água e do solo. A utilização de biodigestores para o tratamento desses dejetos aparece como uma solução para parte desses problemas. Este trabalho teve como objetivo coletar informações sobre o tema biogás, o gás produzido pelos biodigestores, mais especificamente sobre modelos de biodigestores utilizados, utilização do gás, técnicas de purificação e geração de gás em diferentes formas de criação de suínos, utilizando fontes no Brasil, na Alemanha e nos Estados Unidos e realizar análise comparativa dessas tecnologias. Com o interesse de ampliar a utilização do biogás na linha produtiva, diversas técnicas de purificação de gás são utilizadas, permitindo que o mesmo seja utilizado como fonte de calor através da queima direta, geração de energia através de motores a combustão e utilização do biogás com as mesmas aplicações do gás natural, necessitando de uma purificação mais avançada para este último caso. Além disso, é fundamental conhecer os valores de produção de biogás através dos dejetos utilizados, sendo esse representado neste trabalho pelos dejetos da suinocultura. A média teórica de geração diária de biogás por suíno calculada foi de 0,176 m³, enquanto os valores práticos médios obtidos nas propriedades brasileiras e americanas foram de 0,183 m³ e 0,163 m³ respectivamente. No caso da Alemanha, a análise foi baseada no valor fornecido pela empresa ECO Erneuerbare Energien GmbH, de 0,2 m³, uma vez que não foram encontrados estudos sobre geração de biogás utilizando somente dejetos suínos. Os valores das médias obtidas demonstram que, apesar de as produções de gás brasileiras serem superiores às americanas, ainda são 8% menores que as alemãs, o que indica possibilidade de otimização equipamentos e processes. Conclui-se também que a maioria das médias obtidas na literatura brasileira foram medidas sem considerar períodos críticos, como no inverno, podendo, assim, haver erro associado, aumentando ainda mais a diferença de produção comparativamente às propriedades alemãs.

The swine production is an important economical activity in Brazil, it represents the fourth biggest production in the world. In function of the amount of manure of this animal, different environmental issues can be caused, including the emissions of greenhouse gas and contamination of the water and soil. The application of biodigester to the treatment of this effluent is one of the solutions, since this technology can reduce the organic load. The main goal for this paper was to collect information about the biogas, more specific about the biodigester models, the application of the gas, upgrade techniques and the amount of gas production of different systems of rearing pigs, comparing the average production from Brazil, Germany and United States. With the interest of expanding the use of biogas in the production line, several gas purification techniques are used, allowing it to be used as a source of heat through direct combustion, power generation through combustion engines and use of biogas with the same applications of natural gas, requiring a more advanced purification for the last case. In addition, it is essential to know the biogas production values through the different wastes used, which is represented in this work by swine manure. The theoretical average daily biogas production per pig obtained from the literature was 0,176 m³, while the measured values from Brazilian and Americans farms were 0,183m³ and 0,163m³ respectively. In the case of Germany, the value of 0,2m, was obtained from the ECO Erneuerbare Energien GmbH company, since it was not possible to identify properties, which use only swine manure for the biogas digestion. The average value obtained, demonstrate that, despite the Brazilian gas production being superior to the American ones, it is still 8% lower than the German ones, showing that is still possible to improve this technology. It was also concluded that most of the averages obtained in the Brazilian literature did not perform measurements in critical periods, such as in winter, and could thus have an associated error, increasing the production gap with German properties even further.