Esta calculadora estima o biogás diário que um digestor produzirá a partir do conteúdo de sólidos voláteis e do potencial de biogás de uma matéria-prima – os dois números que impulsionam a produção da digestão anaeróbica. Ele foi desenvolvido para agricultores que dimensionam um digestor de estrume, para operadores de resíduos de alimentos que avaliam a co-digestão e para estudantes que aprendem a fórmula subjacente, e não como um substituto para um estudo completo de engenharia de digestor.
Como funciona a calculadora de rendimento de biogás
O cálculo segue o modelo padrão de rendimento de digestão anaeróbica: multiplique a massa da matéria-prima pela sua percentagem de sólidos voláteis para obter a massa de matéria orgânica biodegradável alimentada em cada dia, depois multiplique isso pelo potencial de biogás da matéria-prima (metros cúbicos de biogás por quilograma de VS destruído) para obter o volume diário de biogás. O volume de metano segue pela aplicação da porcentagem do conteúdo de metano, e o equivalente de energia segue pela multiplicação do volume de metano pelo seu poder calorífico inferior (~9,94 kWh/m³). Os valores de VS% e potencial de biogás vêm dos intervalos de referência de digestão anaeróbica da EPA AgSTAR e da FAO para matérias-primas comuns.
Entradas e o que elas significam
A massa da matéria-prima é a entrada diária de peso úmido no digestor. Os sólidos voláteis (VS%) são a fração orgânica biodegradável dessa massa – normalmente 6-10% para estrume leiteiro, 15-25% para resíduos alimentares e 35-45% para resíduos secos de colheitas. O potencial do biogás (m³/kg VS) reflete a rapidez com que a matéria orgânica da matéria-prima se converte em biogás – os resíduos alimentares e as gorduras são convertidos de forma mais eficiente do que os resíduos fibrosos das culturas. O teor de metano, geralmente 55-65%, determina quanto do biogás é combustível utilizável em comparação com o CO2.
Limites e casos extremos
Esta é uma estimativa de rendimento, não um projeto de digestor. Não leva em conta o tempo de retenção hidráulica, a temperatura do digestor, a mistura ou os inibidores (amônia, excesso de sais) que podem suprimir o rendimento real abaixo do potencial teórico. A composição da matéria-prima varia significativamente de acordo com a fonte – sempre confirme o VS% e o potencial do biogás com testes de laboratório ou com um fornecedor de matéria-prima antes de dimensionar o hardware ou fazer projeções financeiras, e consulte um projetista do digestor para saber os requisitos de tempo de retenção e volume do tanque.