Aproveitamento do potencial energético da cama de aviário por processo de gaseificação.

Abstract

Resumo : O ramo avícola é caracterizado por uma elevada geração de resíduos, com considerável potencial energético, e por possuir alto consumo de energia. A expansão da atividade avícola impulsionada pelo aumento do consumo da carne de frango levou a ampliação do número de instalações para atender a elevada demanda pelo produto. Nesse sentido, houve uma maior geração de resíduos vinculados com o setor e, nesse sentido, destaca-se a cama de aviário por se apresentar em grande volume. Devido as principais aplicações para esse resíduo estarem associadas com problemas de restrições sanitárias, propagação de doenças, redução da produtividade agrícola, entre outros, surgiu a preocupação pela busca por práticas de manejos e destinações alternativas. Desse modo, tem-se a gaseificação como uma possibilidade de destinação, a qual se torna interessante por, através de elevadas temperaturas, converter a biomassa em um gás combustível (syngas). O syngas gerado pelo processo é constituído, majoritariamente, por H2, CO e CO2 e pode ser utilizado para geração de eletricidade, para a obtenção de produtos químicos, para a produção de biocombustíveis e em células a combustível. Diante desses fatores, o presente estudo teve como objetivo principal conhecer e avaliar as características físico-químicas de camas de aviário do processo de produção de ovos (CAO) e do processo de recria (CAR) em matrizeiros localizados na cidade de Palotina e, além disso, avaliar o potencial energético da CAO para aplicação em processo de gaseificação em substituição ao GLP, gás atualmente utilizado para a atendimento da demanda térmica dos matrizeiros de recria, devido a mesma se encontrar em maior disponibilidade nas unidades. O conhecimento das características físico-químicas do resíduo se deu pelo desenvolvimento de pesquisas bibliográficas, de análises imediata e de poder calorífico, seguindo as normas ASTM E871-82, ASTM E872-82, ASTM D1102-84, ASTM E870-82 e ASTM D5865 nos Laboratórios de Química Orgânica e Nutrição. Para verificação do potencial de geração de syngas da CAO adotou-se uma modelagem matemática de equilíbrio químico implementada no software Engineering Equation Solver, a qual reproduziu o processo de gaseificação. Os resultados para os teores de voláteis, cinzas e carbono fixo foram 62,69 %, 28,09 % e 9,36 % para a CAO e de 60,72 %, 27,09 % e 12,19 % para a CAR, enquanto, que o poder calorífico superior foi de 10,9 MJ.kg-1 e 13,22 MJ.kg-1 , respectivamente. Por meio da simulação foi estimada a composição do syngas de 20,22 %, 15,17 %, 13,95 % e 49,95 % para H2, CO, CO2 e N2, a qual se apresentou dentro do indicado em literatura para gaseificação de biomassas lignocelulósicas e mostrou-se semelhante a dados experimentais para o mesmo tipo de resíduo. Os valores de poder calorífico superior e inferior e eficiência a frio do syngas obtidos foram de 4,7 MJ.Nm-3 , 4,3 MJ.Nm-3 , 79% sendo tais valores próximos ou superiores a dados para gás de síntese gerado por meio de biomassas frequentemente utilizadas para geração de energia. Além disso, o syngas obtido supriria integralmente a demanda térmica da unidade e sua energia excedente poderia ser destinada a outra demanda dos matrizeiros.