Planificação do Projecto de aproveitamento de energia biomassa

Ano Lectivo 09/2010

Escola Secundária Camilo Castelo Branco | Área de Projecto12ºano

Orientação: Professor Fernando Silvestre

Planificaçãodo Projecto

Aproveitamento de energia da biomassa

Trabalho realizado por:Cecília Ferreira

João CostaManuel Henrique

Mónica SofiaTurma D

Ano Lectivo 09/2010 Aproveitamento de Energia da Biomassa

Área de Projecto 12º D | Escola Secundária Camilo Castelo Branco 2

Planificação do Projecto: Aproveitamento de energia daBiomassa

ÍndiceIntrodução .....................................................................................................................................3

Enquadramento ...........................................................................................................................4

O que é a biomassa? .........................................................................................................4

A biomassa como fonte de energia renovável .................................................................4

Formas de extrair a energia da biomassa .........................................................................5

Projecto .........................................................................................................................................8

Em que consiste? .......................................................................................................................8

Como funciona?.........................................................................................................................9

Características do bloco compostor ........................................................................................11

Representação esquemática do Projecto ................................................................................12

Tipos de matéria orgânica .......................................................................................................13

Condições de decomposição ...................................................................................................15

Problemas frequentes de compostagem.................................................................................17

Aceleradores biológicos de compostagem..............................................................................19

Materiais para o projecto ........................................................................................................21

Localização ..............................................................................................................................21

Tempo de compostagem .........................................................................................................21

Associaçoes/Apoios .................................................................................................................22

Utilizações do projecto ..............................................................................................................23

Bibliografia .................................................................................................................................24



Somos alunos do 12º ano da turma D e, no âmbito da disciplina de Área de Projectoencontramo-nos a desenvolver um projecto relacionado com a Biomassa, que visa investir nadivulgação de ideias e formas de proteger o ambiente de forma a reduzir a nossa dependêncianos combustíveis fosseis. A pesar de as energias renováveis como a eólica, solar e, é claro, abiomassa, já terem sido descobertas e aproveitadas pelos nossos antepassados, mas está clarode uma forma mais rústica e não industrializada como é o exemplo de moinhos que ainda hojepodemos encontrar em funcionamento, apenas passados todos estes anos de contínuo uso eabuso das energias não renováveis descobrimos os seus malefícios e valorizamos os benefíciosdas energias renováveis. Seguimos então as pegadas dos nossos antecessores e por issoqueremos abusar das energias “limpas”. Todas elas têm algum aproveitamento rentável e útilpara cada um de nós. A eólica, que se encontra em larga expansão no nosso país, é uma dasmais rentáveis em termos energéticos assim como a energia hídrica, apesar de seremquestionáveis as suas vantagens face às suas desvantagens. A solar também tem sidofortemente divulgada através de campanhas da EDP em parceria com o estado de ajudar aspessoas a adquirirem painéis solares assim como o decreto-lei que já se encontra em vigor deque é obrigatório a colocação de painéis solares nas casas construídas a partir de2008. Muitosmais tem sido os avanços que verificamos no nosso país assim como em todo o mundo, e porisso, como alunos e futuros trabalhadores e governantes achamos que é nossa obrigação decontribuir para um progresso e mudança mais rápidos para isso propomos este projecto derentabilização da biomassa através do aproveitamento da sua energia.

Divulgar, informar e mostrar resultados sólidos e práticos são os nossos objectivospara que a população fique mais atenta e sensibilizada para esta mudança, que não dispõe demuito mais tempo, até porque já sentimos os efeitos de erros cometidos no passado.

Cecília FerreiraJoão Costa

Manuel HenriqueMónica Sofia



Enquadramento

O que é a biomassa?

Biomassa é o termo genérico da matéria viva como plantas, animais, fungos, bactérias.No seu conjunto, a biomassa da Terra representa um enorme armazém de energia. Calcula-seque um oitavo da biomassa produzida anualmente podia satisfazer toda a procura corrente deenergia para a Humanidade. E, uma vez que a biomassa pode voltar a crescer, é um recursopotencialmente renovável.

Um dos aspectos mais apelativos da energia da biomassa é que não contribui para oaumento do efeito de estufa, desde que a biomassa seja colhida de forma sustentável. Carvão,gás, petróleo e outros combustíveis fósseis – os principais culpados do efeito de estufa – nãose qualificam como biomassa, apesar de derivarem de material vivo visto que o temporequerido para a formação destes combustíveis é de milhões de anos o que significa que nãose podem considerar como renováveis.

A biomassa como fonte de energia renovável

A fonte original da energiapresente na biomassa é o Sol. Pequenas“fábricas” nas células das folhas dasplantas chamados cloroplastos, usam aenergia solar (na forma de energialuminosa, ou fotões juntamente com odióxido de carbono do ar e água do solopara fabricarem uma série decomponentes. Esses componentesincluem açúcares e celulose –colectivamente chamados hidratos decarbono. A energia original do Sol estáagora armazenada nas ligações químicasdestes compostos.

Muita desta energia armazenadaé passada para os animais quando elescomem as plantas (ou comem outrosanimais). Portanto, plantas, animais eexcreções animais, ou seja, a biomassa,podem ser vistos como armazéns deenergia solar.

Figura 1-Localização do pigmento fotossintético que éresponsável por captar a energia luminosa.



Formas de extrair a energia da biomassa

1. Queima de combustível sólidoTalvez a maneira mais simples e mais habitual de extrair

energia da biomassa seja a combustão directa da matéria sólida.Por exemplo, milhões de lares em todo o mundo usam lenha parasatisfazer algumas das suas necessidades de aquecimento. Paísesem desenvolvimento como o Nepal, Etiópia e o Quénia sãoapontados como obtendo a maioria das suas necessidadesenergéticas através da queima de madeira, excrementos animais eoutros tipos de biomassa.

Mas a queima pode ser ineficiente. Uma lareira aberta deixaescapar grandes quantidades de calor, enquanto uma quantidadesignificativa de combustível nem chega a ser queimado. Até trêsquartos da energia dos combustíveis da biomassa podem ficarcontidos na matéria volátil – compostos que se libertam à medidaque o combustível aquece. Se a lareira não for eficiente, muitodesta matéria volátil pode simplesmente ir-se em fumo, semqueimar.

2. GaseificaçãoGaseificação é um processo que expõe um combustível sólido a altas temperaturas e a

oxigénio limitado, para produzir um combustível gasoso. Este é uma mistura de gases comomonóxido de carbono, dióxido de carbono, azoto, hidrogénio e metano.

A gaseificação tem várias vantagens sobre a queima de combustível sólido. Uma é aconveniência: um dos gases resultantes, o metano, pode ser tratado como o gás natural eusado para os mesmos objectivos.

Outra vantagem da gaseificação é que produz um combustível com muitas impurezasremovidas e que, portanto, cria menos problemas de poluição quando queimado. E, emcircunstâncias apropriadas, pode produzir um gás de síntese, uma mistura de monóxido decarbono e hidrogénio. Este pode ser usado para produzir qualquer hidrocarboneto (porexemplo, metano e metanol) que pode ser substituto para combustíveis fósseis. Mas o própriohidrogénio é um potencial combustível do futuro. Alguns cientistas e políticos prevêem que ohidrogénio terá um dia o papel que o petróleo desempenha hoje e sem provocar poluição.

Figura 2-Queima de madeira a partirde uma fogueira.

Figura 3-Esquematização doprocesso de gaseificação.



























3. PirólisePirólise é uma antiga tecnologia que ganhou nova vida. Na sua forma mais simples implica

aquecer a biomassa para libertar a matéria volátil, deixando um resíduo sólido queconhecemos como carvão. Este tem o dobro da densidade do material original. Isto significaque o carvão, que tem metade do peso da biomassa original, contém a mesma quantidade deenergia tornando o combustível mais transportável. O carvão também queima a umatemperatura mais alta que a biomassa original, tornando-o mais útil nos processos de fabrico.

Técnicas de pirólise mais sofisticadas foram desenvolvidas recentemente para guardar osprodutos voláteis que de outra forma se perderiam para o sistema. Os voláteis coligidosproduzem um gás rico em hidrogénio (um combustível potencial e monóxido de carbono).Estes componentes, caso se deseje, podem ser transformados em metano, metanol e outroshidrocarbonetos. A pirólise “flash” pode ser usada para produzir biocombustível ou bio-crude.

Figura 4- Esquematização do processo de pirólise.



4. DigestãoA digestão da biomassa funciona através

de bactérias anaeróbicas (não necessitam deoxigénio para realizar o seu metabolismo).Estes micro-organismos vivem normalmenteno fundo de pântanos e em outros lugaresonde não há ar, consumindo matéria orgânicamorta para produzir, entre outras coisas,metano e hidrogénio.

Podemos pôr essas bactérias a trabalharpara nós. Alimentando com matéria orgânicatal como dejectos animais ou tanques dedesperdício humano chamados digestores eacrescentando bactérias, podemos armazenaro gás emitido para usar como fonte deenergia. Isto pode ser um processo muitoeficiente de extrair energia útil da biomassasendo recuperado até dois terços da energiacombustível dos dejectos animais.

Uma outra técnica relacionada é a derecolher gás de lixeiras e aterros. Uma grandeproporção de restos de biomassa doméstica, como restos de comida, relva de jardins e podas,acaba na lixeira local. Durante várias décadas, bactérias anaeróbicas ficam a trabalhar nofundo de tais lixeiras, persistentemente decompondo a matéria orgânica e emitindo metano.

O gás pode ser extraído e usado, através da criação de uma “capa” da lixeira com umacamada impermeável de barro onde são inseridos canos perfurados que recebem o gás e otrazem para a superfície.

5. FermentaçãoComo os processos acima referidos, a fermentação não é uma

ideia nova. Durante séculos, as pessoas têm usado leveduras eoutros microrganismos para fermentar o açúcar de vários açúcaresem etanol. Produzir combustível da biomassa por fermentação éapenas uma extensão desse antigo processo, embora possa agoraser usado um maior leque de material verde, da cana-de-açúcaraté à fibra da madeira.

Os avanços tecnológicos vão inevitavelmente melhorar ométodo. Por exemplo, cientistas na Austrália e nos Estados Unidos

substituíram o fermento por uma bactéria geneticamentealterada no processo de fermentação, aumentandoenormemente a eficiência do sistema pelo qual restos depapel e outros tipos de fibra de madeira podem serfermentados em etanol.

Figura 5-Vários tipos de bactérias anaeróbias.

Figura 6-Leveduras.



Projecto

Em que consiste?

Neste projecto de aproveitamento de energia da biomassa pretendemos a partir destaaquecer água potável. Como já foi referido a energia que a matéria orgânica possui não é maisdo que energia luminosa que se transformara em energia química. É essa energia que seliberta quando se dá a decomposição, ou seja, quando os microrganismos e outrosdecompositores como minhocas transformam a matéria orgânica em matéria mineral esteprocesso liberta toda a energia que a matéria possuía. Os microorganismos necessários para acompostagem ocorrem naturalmente na maior parte dos materiais orgânicos, incluindo folhas,relva, entre outros.

Temos consciência dessa libertação de energia pelo aumento de temperatura quandograndes quantidades e variedade de matéria se encontram em decomposição em condiçõesespecíficas.

O aquecimento da água será feito a partir de um efeito de termo sifão que seráexplicado de seguida.

O produto resultante da decomposição dessa matéria pode depois ser utilizado comofertilizante biológico que substitui os conhecidos adubos que são produtos químicos nãonaturais ao contrário do composto mineral que será obtido.

Figura 7-Representação gráfica do blococompostor e da serpentina.



Como funciona?

A partir dessa elevação de temperatura pretendemos obter um aumento detemperatura da água e, para que isso ocorra, colocaremos em decomposição matéria orgânicanum bloco compostor1 onde faremos circular a água fria num tubo de cobre em forma deserpentina que saiu de um reservatório pela parte inferior e fazê-la sair pelo final do tubo eentrar na parte superior do depósito. Este método baseia-se no efeito termo sifão. Efeito esseusado nos painéis solares que tem como princípio que a água fria encontra-se sempre na parteinferior do depósito e que a água quente na parte superior devido às suas diferenças dedensidade.

O tubo em forma deserpentina atravessará o blocolateralmente para que o calorlibertado se mantenha sempre emcontacto com a água no entanto ocomposto em decomposição não seencontrará em contacto directo coma água visto que esta circula numtubo que apenas permite apassagem de calor, desde que estaentra até que saí.

À medida que água aqueceesta continua a passar pelo tubo equando saí apresenta uma variaçãode temperatura que se estima ser decerca de 10ºC que voltará a entrar no depósito pelaentrada superior visto ser água mais quente do queaquela que lá se encontra. A água que entra nobloco pelo tubo, saí pelo reservatório pela saídainferior, visto ser aí onde iremos encontrar a água mais fria que necessita de ser aquecida.Assim após vários ciclos de entrada e saída da água provocaremos uma variação detemperatura estimada em 20ºC a 30ºC o que poderá elevar a água a uma temperatura de 40ºCa 50ºC dependendo do nº de ciclos realizados, do comprimento da serpentina, da energialibertada pela decomposição e pelas perdas de calor que se verificam aquando da passagemda água pelas mangueiras que ligaram o tubo às entradas e saídas do reservatório que seencontraram ao ar livre.

Sugerimos então que para uma optimização do projecto as seguintes soluções:

1 Vulgarmente é chamado apenas de compostor mas para que não houvesse qualquer confusão com oProjecto de compostagem escolar que nos encontramos também a desenvolver optamos por lheatribuir o nome de bloco compostor.

Figura 8-Projecto simples de um painel solar comefeito termo sifão.



Isolamento das mangueiras que se encontram ao ar livre para evitar perdas de calor;

O tipo de material adequado para a serpentina será cobre visto que este é um metalbom condutor de calor;

Algo importante a ter em conta para o bom funcionamento do projecto é que oreservatório deve encontrar-se a uma diferença de altura do bloco compostor no mínimo 30cm e no máximo 3 m.



Características do bloco compostor

Para que o bloco funcione como um compostor e ao mesmo tempo permita que haja oaproveitamento da energia libertada é necessário que este possua dimensões que comportemquantidades razoáveis de matéria orgânica. A matéria irá ocupar cerca de 2/3 da suacapacidade e para que tenhamos um bom rendimento. Para isso definimos que o bloco deveráapresentar como dimensões 1,5m de comprimento, 1m de largura e 1m de altura. Ocomprimento tem de ser superior à largura e à altura visto que quanto mais comprido for maistempo a água que entra no tubo se mantém em contacto o calor libertado e maior será atemperatura com que sairá no lado final do tubo.

O bloco deverá ser construído em madeira e nãodeverá ser completamente fechado para que possa haverentrada de ar e que este se mantenha em contacto com osol. No entanto, deve estar suficientemente selado paraque não haja grandes perdas de calor para que se possamaximizar o aquecimento de água.

Deve possuir uma abertura superior para que sepossa colocar a biomassa e para que também se possaverificar o composto. Uma abertura de pequenasdimensões numa das faces laterais para que se possaremover o produto final da decomposição e se possacolocar novas matérias orgânicas e iniciar um novo ciclo

de compostagem e de aquecimento de água.

Deve ter duas pequenas aberturas de umlado para que se possa ligar cada uma das pontas dotubo e fazer entrar e sair a água.

Deve se feito o isolamento das mangueiras que se encontram ao ar livre que fazem aligação do tubo para o reservatório e vice-versa para evitar perdas de calor nesse percurso.

O tipo de material adequado para a serpentina será de cobre visto que este é ummetal bom condutor de calor;

Algo importante a ter em conta para o bom funcionamento do projecto é que oreservatório deve encontrar-se a uma diferença de altura do bloco compostor no mínimo 30cm e no máximo 3 m. O depósito não deve ter um volume muito grande, visto que quantomais água for colocada mais tempo irá demorar a haver uma variação de temperaturasignificativa.

O esquema seguinte demonstra uma possível construção do sistema de aquecimento.

Figura 9-Exemplo de um compostorfeito a partir de paletes de madeira.



Representação esquemática do Projecto



Tipos de matéria orgânica

Existem vários tipos de matériaorgânica no entanto nem todos tem omesmo tempo de decomposição. Algumasmatérias demoram mais tempo enquantoque outras decompõem-se mais depressa,geralmente, a decomposição porcompleto mais rápida será em 2 ou 3meses.

Os materiais orgânicos que podemser compostados classificam-se de umaforma simplificada em castanhos e verdes.Os castanhos são aqueles que contêmmaior proporção de carbono (C), sendogeralmente secos e os verdes são os quetêm maior proporção de azoto (N), sendogeralmente húmidos. Para que acompostagem decorra da melhor forma,convém ter a maior diversidade deresíduos possível, numa proporçãoaproximadamente igual de castanhos everdes (usualmente denominada relaçãoC/N). No entanto, queremos que 25 a 50%da matéria orgânica que colocaremos nocompostor seja apares de relva.

Figura 10-Tempo de decomposição de algumasmatérias.



Os tipos de matéria orgânica ideias para que ocorra a compostagem a um ritmorazoável e aqueles que devemos evitar colocar para que não atrasem a decomposição são osseguintes:

Materiais a Compostar Materiais a Não Compostar

Verdes Castanhos

- Restos de vegetais crus (cascasde batatas, legumes, hortaliças,etc). Feno- Palha- Aparas de madeira e serradura- Aparas de relva e erva seca- Folhas secas- Ramos pequenos- Pequenas quantidades decinzas de madeira- Restos e cascas de frutos- Cascas de frutos secos- Borras de café, incluindo filtros- Arroz e massa cozinhados- Folhas verdes- Folhas e Sacos de Chá- Cereais- Ervas daninhas (sem semente)- Restos de relva cortada e flores- Cascas de ovos esmagadas- Pão- Restos de comida cozinhada(sem gorduras)

- Feno- Palha- Aparas de madeira e serradura- Aparas de relva e erva seca- Folhas secas- Ramos pequenos- Pequenas quantidades decinzas de madeira

- Carne, peixe, marisco,lacticínios e gorduras (queijo,manteiga e molhos)- Excrementos de animais(podem conter microrganismospatogénicos que sobrevivam aoprocesso de compostagem)- Resíduos de jardim tratadoscom pesticidas- Plantas doentes ou infestadascom insectos- Cinzas de carvão- Ervas daninhas com semente(se o composto for para aplicarnuma área agrícola)- Têxteis, tintas, pilhas, vidro,metal, plástico, medicamentos,produtos químicos



Condições de decomposição

Sendo os microorganismos essenciais para a compostagem, as condições ambientaisque maximizam a sua actividade, maximizam igualmente a taxa de compostagem. A actividadedos microorganismos é influenciada pelos seguintes factores: níveis de oxigénio, dimensão daspartículas de material, níveis de nutrientes e balanço (dada pela relação entre carbono eazoto), humidade, temperatura, e acidez/alcalinidade (pH). Quaisquer alterações nestesfactores são interdependentes, por isso, uma alteração em um dos parâmetros, pode resultarem alterações nos outros.

O quadro seguinte sintetiza os principais factores a controlar na compostagem erespectivos valores esperados ao longo do processo.

Parâmetros de controlo Escalas adequadas e valoresesperados

Forma de controlo

TemperaturaReflecte a eficiência do processo ea sua higienização

Escala óptima: 45-59ºC (difere deautor para autor)Fase termófila2: temperaturaalcança 70ºC ou até mais. Atemperatura deve atingir os 55ºC,pelo menos, durante 1 mês.Fase mesófila3: temperaturadiminui até aos 40ºC,identificando o fim da bioestabilização e o início dahumificação.Última fase: temperatura próximada temperatura ambiente(composto está humificado)

-Revolvimentos-Ajustamento das dimensões daspilhas (várias passagens notriturador)

HumidadeGarante a actividade dosmicroorganismos na degradaçãoda matéria orgânica

Escala óptima: cerca de 50 %, maspode variar entre 40-65%.Altos teores de humidade (>65%): a água ocupa os espaçosvazios da matéria orgânica,impedindo a circulação do O2

-Adição de água-Revolvimentos

2 Fase termófila/fase activa de compostagem - Caracteriza-se pela presença de temperaturas elevadasresultantes da rápida degradação da matéria orgânica. Nesta fase ocorre a decomposição da matériaorgânica mais facilmente degradável, resultando na libertação de energia sob a forma de calor,conduzindo a um aumento gradual da temperatura da massa a compostar. Esgotadas as fontes decarbono mais facilmente degradáveis, verifica-se uma diminuição da actividade microbiana, a qualconduz a uma diminuição lenta da temperatura, conduzindo ao aparecimento de uma fase mesófila(temperatura de 30-38ºC).

3Fase mesófila/fase de maturação - Caracterizada pela lenta e progressiva diminuição da temperatura.Durante esta fase, a população microbiana atinge um equilíbrio dinâmico e ocorre a síntese desubstâncias húmidas. Esta última fase tem início quando, devido à diminuição da actividade microbianapor défice de matéria orgânica, a temperatura da mistura em compostagem diminui lenta eprogressivamente, até atingir um valor próximo da temperatura ambiente (o que identifica o final doprocesso)



(zonas de anaerobiose)Baixos teores de Humidade(<40%): actividade biológicainibida⇒menor temperatura⇒interpretação errada de queo processo está afinalizar⇒produção decomposto não maturado

OxigénioGarante condições aeróbias:permite aumentar a degradaçãoda MO, controle de odores, datemperatura e da humidade

Escala óptima : >10-17%No inicio: 15-20 % (semelhante àcomposição do ar)Ao longo do tempo, asnecessidades de oxigéniodiminuem, mas este não deve serinferior a 10%.

-Revolvimentos

Relação C/NGarante condições metabólicas enutricionais não limitantes

Escala óptima: 25 – 40/1C/N no final do processo: 10/1

-Mistura de resíduos comdiferentes razões C/N de forma aobter uma mistura final comrazão C/N adequada

pH Fase mesófila²: pH 4.5 a 6.0Fase termófila³: pH 7.5 a 8.5Final: pH 7.5 a 8.0no geral do processo: pH 6 a 9

-Aplicação de correctivoalcalinizante (pH baixo) – calcário-Aplicação de correctivoacidificante (pH alto) – enxofre,ácido acético, etc.

Textura O material deve ter algumaresistência no sentido de evitar acompactação dos resíduos,garantindo a oxigenação damistura

-Mistura de resíduos iniciais

Porosidade e dimensão daspartículas

Partículas pequenas para permitiro ataque dos microorganismos(2.5 a 7.5 cm), mas nãodemasiado pequenas que tenhamtendência a compactarem e aimpedirem a circulação dooxigénio

-Trituração de resíduos-Mistura de resíduos com maioresdimensões



Problemas frequentes de compostagem

Sintoma Causa Solução

O processo de compostagemencontra-se muito

Os materiais adicionados àpilha de compostagem são dedimensões demasiadograndes

Cortar os materiaisem pedaços mais pequenos,nunca superiores a 20-25 cm;

Adicionar um poucode solo e/ou estrume demodo a activar a sua pilha.

A pilha apresenta cheiro a“podre”

A pilha encontra-seexcessivamente húmida

Adicionar materiaissecos, como solo, folhassecas ou relva seca;

Remexer a pilha eadicionar solo;

Misturar materiaisque não compactem, comopequenos troncos, paraaumentar a circulação de ar.

A pilha apresenta cheiro aamónia

Há excesso de azoto na pilha,ou seja, de materiais verdes

Adicionar materiaiscom carbono, como folhassecas ou relva seca;

Remexer a pilha eadicionar solo;

Misturar materiaisque não compactem, comopequenos troncos, paraaumentar a circulação de ar.

Temperatura medidaapresenta-se muito baixa

Falta de materiais verdes Adicionar materiais comazoto (verdes), como relvaver e restos de vegetais.

Arejamento insuficiente Revirar a pilha.Humidade insuficiente Adicionar água.Pilha demasiado pequena Se a pilha for inferior a 1 m3

adicionar mais materiais deforma a aumentar o tamanhodesta.

Clima de frio Aumentar o tamanho dapilha ou isolá-la, porexemplo, com palha.

Temperatura medidaencontra-se demasiado

elevada

Pilha demasiado grande Diminuir o tamanho da pilha.Arejamento insuficiente Revirar a pilha.

A pilha atrai animais

Se animais, como cães, gatos,ratos, entre outros sãoatraídos pela pilha decompostagem, significa quemateriais impróprios, comorestos de carne, peixe,lacticínios ou gordura, foramadicionados à pilha de

Retirar estes restos e cobrircom terra, folhas ouserradura.



compostagem.

A pilha encontra-sedemasiado húmida

Uma pilha demasiadohúmida significa uma pobredrenagem, excessiva adiçãode água, ou falta de ar.

Adicionar folhas secas,remexer a pilha paraaumentar a circulação de ar,retirar a tampa do compostorpara aumentar a evaporação.



Aceleradores biológicos da compostagem

Os aceleradores de compostagem trata-se de selecções de microrganismos específicase conhecidas para decompor o material orgânico (moléculas complexas orgânicas), a partir deuma avaliação do material que se queira decompor, a partir daí seleccionamos na maioria davezes ou na totalidade microrganismos produtores de enzimas hidrolíticas.

Estes microrganismos dependem de alguns factores para um melhor funcionamento(pH, temperatura e tipo de substrato), portanto o tempo de decomposição é variável dematerial para material podendo em muitos casos melhorar o tempo em até 20%. Observa-setambém uma melhoria significativa quando utilizado como "activador” melhorandoconsideravelmente os quantitativos de micro nutrientes em função de seu metabolismo(produçao de sais minerais), portanto conhecer as selecções de microrganismos para estafinalidade é fundamental. Ao fazermos isso estamos a seleccionar, isolar e multiplicar todosmicrorganismos facultativos que serão adicionados ao composto, estes aceleram o processode decomposição, mineralizando o material e aumentando a biomassa com microrganismosbenéficos.

Ainda possui outra vantagem que é o seu poder de antagonismo, inibindo do meioalguns microrganismos patogénicos do solo ou do próprio composto disponibilizando saisminerais, água e CO₂, como subproduto deste metabolismo.

Na matéria orgânica (fonte de carbono e energia) seleccionados, faltam as proteínasque os microrganismos necessitam para o processo de alimentação.

Para dar início ao processo é necessário incluirno nosso composto, materiais activadores (fontes denitrogénio ou proteínas) os quais irão fazer o papel deenzimas digestivas no processo.

Como activadores de compostagem 4podem serutilizados os seguintes materiais:

Excrementos de gado, cavalo ou galinhapoedeira;

Resíduos do processamento da extracção doóleo de girassol, de algodão, entre outros;

Húmus de minhoca.

Tanto na matéria orgânica como nos activadoreshá microrganismos que, dispostos de forma e proporção correctas, com ar e água suficientes,irão multiplicar-se e transformar tudo em matéria mineral. No entanto para favorecer aexistência de microorganismos podemos adicionar elevadas quantidades destes animaischamados de aceleradores.

4 Estes materiais podem ser encontrados em casas de produtos agrícolas.

Figura 11-Bacilos.



Podemos comprar em casas de produtos agrícolas, produtos que contém populações jácriadas de microrganismos. Porém pode-se criar populações a partir da seguinte receita:

Materiais:

500g de farinha de mandioca ou de amido de milho;

500g de açúcar mascavo (não contém aditivos químicos);

3 Litros de água;

2 Frascos de leite fermentado com lactobacilos vivos (iogurtes).

Modo de Preparação:

1. Numa panela grande, aqueça a água até ferver;2. Coloque a farinha aos poucos mexendo sempre para não encaroçar;3. Desligue o fogo, coloque o açúcar e mexa até dissolver completamente;4. Dilua em mais 12 litros de água fria;5. Misture bem e deixe esfriar por completo;6. Quando estiver frio, adicione os frascos de iogurte e mexa bem;7. Use imediatamente.

Esta calda fornece amido e açúcar aos microrganismos já existentes na pilha, acelerandoseu desenvolvimento. Aplique-o com regador, entre as camadas de restos e activadores.



Materiais para projectoAo longo do desenvolvimento necessitaremos de alguns materiais quer para a

construção quer para a manutenção do projecto que são os seguintes: Construção

o Placas de madeira ou semelhante para o blococompostor;

o Tubo de cobre em forma de serpentinasemelhante aos usados nos frigoríficos;

o Dobradiças para as aberturas lateral e para asuperior;

Manutençãoo Matéria orgânica;o Uma forqueta (ou similar) para remexer o material e remover a já

decomposta;o Depósito de água;o Mangueira;o Água.o Termómetro

Localização

O bloco compostor deve ser colocado num local de fácil acesso durante o ano, com ummisto de sombra e sol, de preferência em cima do solo, numa superfície permeável (parafacilitar a drenagem da água e a entrada de microorganismos benéficos do solo para a pilha) edebaixo de uma árvore de folha caduca, que permite ter sombra no Verão e sol no Inverno.

O bloco funcionará quer esteja colocado à sombra quer ao sol, mas poderá requereralguma atenção extra, em particular ao nível da humidade: se o compostor ficar exposto ao soldurante todo o dia, a pilha pode secar demasiado, se for colocado à sombra, não irá tirarproveito do calor solar e poderá ficar com excesso de humidade.

Em locais de clima seco, a localização ideal de uma pilha de composto é debaixo deuma árvore, que proporciona sombra durante parte do dia e evita a secagem e arrefecimentodo composto. Em locais de clima húmido, com muita precipitação, convém cobrir a pilha oucompostor porque o excesso de água atrasará a decomposição.

Tempo de compostagemO tempo para compostar matéria orgânica varia muito, uma vez que depende de

diversos factores. Se as necessidades nutricionais da pilha forem atendidas, os materiaisutilizados em pequenas dimensões, mantido o nível óptimo de humidade, e a pilha remexidatodas as semanas, o composto poderá estar pronto em 2 ou 3 meses.

Em média, considerando que o material é adicionado continuamente, a pilha remexidaocasionalmente, e a humidade controlada, o composto estará pronto ao fim de 3/6 meses.

Figura 12-Tubo de cobre em forma deserpentina.



Associações/apoios

Na realização deste projecto necessitaremos de apoios. Para obtermos a matériaorgânica recorremos à câmara municipal de Vila Nova de Famalicão para que nos pudessemfornecer parte das aparas de relva e folhas secas que são recolhidas no nosso município. Assimcomo restos de comida das cantinas e bares escolares da nossa escola e de uma das nossasescolas vizinhas: Escola Secundária D. Sancho I e Escola Básica 2º e 3º ciclos Júlio Brandão.

Contamos também com o apoio da nossa escola para que possamos desenvolver oprojecto visto ser uma actividade de Área de Projecto.



Utilizações do projecto

Da realização deste projecto resultam dois produtos que podemos aproveitardirectamente. Um deles, a água quente, que pode ser aproveitada para uso doméstico porexemplo para banhos quentes. No caso do produto da compostagem que é nada mais do quematéria mineral rica por isso em minerais resultantes da decomposição da matéria orgânicaque pode ser utilizado como fertilizante biológico, visto que irá enriquecer o solo em mineraisem vez de serem utilizados químicos que podem até alterar e contaminar as plantas que nósmesmos chegamos a comer.

Outras formas de aproveitamento pode ser nomeadamente dos gases libertadosaquando da compostagem, como é o caso do metano e do hidrogénio que são consideradospor alguns cientistas o futuro combustível dos automóveis, no entanto não iremos fazer esseaproveitamento devido ao custo e da sua complexidade.



Bibliografia

Imagens: Procuras em Google images: http://images.google.pt/imghp?hl=pt-PT&tab=wi

Informação: “Manual de Compostagem Doméstica” Município de Alcobaça

Trabalho Final Estágio – CompostagemDomestica “Ferramenta para a Prevenção deResíduos” - Linda Pereira Rodrigues de Matos, Dezembro de 2005;

“Compostagem doméstica - guia prático”http://www.geota.pt/xFiles/scContentDeployer_pt/docs/articleFile140.pdf

“Projecto guia de compostagem do Seixal”- Câmara municipal do Seixal, Junho 2003; Site do projecto horta da formiga da Lipor:

http://www.hortadaformiga.com/compostagem.cfm

http://images.google.pt/imghp

http://www.geota.pt/xFiles/scContentDeployer_pt/docs/articleFile140.pdf

http://www.hortadaformiga.com/compostagem.cfm

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Planificação do Projecto de aproveitamento de energia biomassa