No final do processo de DA tem-se produto gasoso, designado por biogás, e produto digerido. O produto digerido pode ser submetido a uma separação sólido-líquido, originando um resíduo sólido, maioritariamente composto por fibra, e um líquido clarificado (ETSU, 1997; ADENE, 2003; Durão, 2009). Durante o processo de DA há também a libertação de grandes quantidades de calor (Escobar e Heikkilä, 1999). A Figura 1 ilustra o balanço de massa típico de um sistema de DA.
Figura 1. Balanço de massa típico de um sistema de DA (percentagens mássicas) (adaptado de: ETSU, 1997)
5.2.1 Biogás
O biogás é uma mistura gasosa composta maioritariamente por CH4 e CO2, e por quantidades mais ou menos residuais de outros componentes como H2, N2, H2S, monóxido de carbono (CO) e amoníaco (NH3) (Cordebella et al., 2006). A composição e quantidade do biogás variam com o tipo e quantidade de substrato utilizado e com as condições de operação do processo, dependendo de factores climáticos, dimensões do digestor anaeróbio, entre outros (Cervi et al., 2010). No caso de funcionamento adequado do processo, o biogás obtido apresenta aproximadamente 50 – 80% de CH4 e 20 – 40% de CO2 (Cordebella et al., 2006). A composição típica do biogás em CH4 resultante da DA é de 65% (GTI, 1988). O biogás pode ser prejudicial para o ambiente, uma vez que o teor em CH4 do biogás faz com que esta mistura gasosa tenha um contributo importante em termos do efeito de estufa. Este gás tem uma capacidade cerca de 21 vezes superior ao CO2 para reter a radiação infravermelha emitida pela terra para a atmosfera, tendo assim uma forte contribuição para o feito de estufa. Para minimizar esta situação, o CH4 no biogás deve ser queimado e convertido em CO2 (ADENE, 2003). O H2S e NH3 conferem
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características corrosivas ao biogás, pelo que geralmente é necessário proceder à sua purificação (Durão, 2009).
Por outro lado, o biogás gerado numa instalação de DA representa um recurso energético potencialmente valorizável e renovável. Em função da participação percentual do CH4 na composição do biogás, o valor energético deste pode variar de 20,9 MJ/m3 a 29,3 MJ/m3 (Cervi et al., 2010). Arati (2009) apresenta um valor energético do biogás produzido a partir de resíduos de bovinos de 23-25 MJ/m3.
Existem diversas opções possíveis para a conversão directa ou indirecta do biogás em energia útil. As mais vulgares são a utilização directa em sistemas de combustão, quer para produção singular de calor (na forma de água quente ou vapor) ou electricidade, quer para produção combinada de calor e electricidade (cogeração). O calor gerado pode ser utilizado no aquecimento do próprio processo de digestão, o qual geralmente utiliza cerca de 1/3 da energia do biogás, ou noutros locais próximos, como é o caso de instalações da unidade de DA e indústrias e/ou habitações próximas. A produção singular de electricidade é realizada com recurso a um motor ligado a um gerador de energia eléctrica e esta pode ser usada na própria instalação ou injectada na rede. Nos sistemas de cogeração utilizam-se grupos motor/gerador (Durão, 2009; ADENE, 2003). O biogás pode ser também utilizado como combustível veicular, em células de combustível e em redes de gás natural, embora estas utilizações sejam pouco comuns (ADENE, 2003).
O biogás produzido contém contaminantes e impurezas, como é o caso principalmente de humidade, partículas e H2S, sendo necessário proceder à sua purificação previamente à sua utilização (ADENE, 2003).
5.2.2 Produto digerido
O produto digerido é geralmente transferido para um tanque de armazenamento e, posteriormente, poderá ser utilizado como fertilizante/condicionante através do espalhamento directo em solo agrícola. No entanto, este produto digerido apenas pode ser considerado como parcialmente tratado, sendo assim necessário proceder ao seu tratamento antes da sua utilização. Para tal, é submetido a uma separação sólido-líquido, originando um produto sólido, vulgarmente designado por fibra, e a um líquido clarificado. A sua aplicação deverá respeitar critérios específicos em relação ao tipo de solo, cultura, época de espalhamento, quantidades a aplicar, modo de aplicação, entre outros, de acordo com a legislação específica e com o CBPA (MADRP, 1997).
5.2.2.1 Fibra
A fracção sólida separada do produto digerido, designada por fibra visto que é composta predominantemente por material fibroso de digestão lenta, tem normalmente um teor reduzido de nutrientes, pelo que a sua utilização tende a limitar-se ao condicionamento de solos. A sua aplicação em solo é mais fácil e barata do que o produto original, para além de que o odor libertado é bastante menos ofensivo (ADENE, 2003).
Uma alternativa possível para melhorar o valor da fibra é proceder à sua compostagem, no sentido de obter um produto final mais estabilizado, designado de composto orgânico. Este pode ser comercializado. No entanto, esta via requer ainda um desenvolvimento significativo do mercado para que a comercialização possa ser viável em grande escala. Actualmente, qualquer venda de composto só pode ser feita a nível local pois não seria económica ou ambientalmente viável proceder ao respectivo transporte a longas distâncias. Outro aspecto a considerar na comercialização deste produto é a sazonalidade da procura, o que obriga à existência de infra-estruturas que permitam o armazenamento do produto por um período mínimo de seis meses e em condições adequadas (protegido da chuva e dos insectos e com controlo das escorrências) (ADENE, 2003). Sendo assim, antes de se optar pela comercialização de um composto orgânico é necessário realizar um estudo de mercado e garantir a existência das infra-estruturas necessárias ao seu armazenamento.
5.2.2.2 Líquido Clarificado
O líquido digerido proveniente do processo anaeróbio apresenta uma diversidade de nutrientes, embora em níveis geralmente reduzidos, e um elevado teor de água. Pode ser utilizado para irrigação de campos agrícolas, com o efeito acumulado de os fertilizar (fertirrigação) (Durão, 2009). Deverão ser tidas em atenção as características do líquido, nomeadamente a quantidade e tamanho das partículas, de modo a não ocorrerem entupimentos nas tubagens e sistemas de aspersão. Os métodos de espalhamento e os períodos de aplicação para o efeito dependem do tipo de cultura em que é aplicado, do estado de crescimento da planta e do tipo de solo. O espalhamento deverá respeitar regras que evitem a lixiviação dos nutrientes para águas subterrâneas ou superficiais e que preservem o ambiente (ADENE, 2003).
O líquido é geralmente armazenado e utilizado em terrenos anexos à exploração onde é produzido. Alternativamente, poderão ser implementados locais específicos mais afastados de armazenamento em lagoas ou tanques, de preferência em pontos estratégicos na região circundante, que permitam o espalhamento eficiente numa área mais vasta de terreno (ADENE, 2003). Não é corrente ponderar-se a sua comercialização.
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