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Biodigestores construídos com materiais alternativos - Márcio Andrade

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Palestra do Professor Márcio Andrade oferecida no dia 02/Junho no canal do YouTube da Fluxus (https://www.youtube.com/watch?v=whjL1x4VBZY).

Este é mais um encontro com o Prof. Marcio Andrade, para ouvirmos a sequência do ultimo encontro em que Marcio explorou a construção de reservatórios em materiais alternativos: "Reservatórios construídos com materiais alternativos" (https://youtu.be/PBsTrF57QA8).

Dessa vez vamos entender como Marcio tem usado essa mesma abordagem para a construção de biodigestores executados com diversos materiais e técnicas construtivas. Pequenos, médios e grandes biodigestores para várias aplicações e diferentes substratos, principalmente destinados ao processamento de biomassa residual. Será dada ênfase ao uso de materiais alternativos como: madeira, placas de ardósia, ferrocimento artesanal, placas de argamassa, entre outros.

Marcio Andrade é atualmente pesquisador no Laboratório de Análise Ambiental (LAAm) da UFSC. Atuou como Responsável Técnico pelo Projeto Ferrocimento (UFC), foi pesquisador do LabEEE (UFSC) e professor do Curso de Especialização em Educação do Campo e Desenvolvimento Territorial (UFSC).

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Biodigestores construídos com materiais alternativos - Márcio Andrade

  1. 1. Biodigestores Construídos com Materiais Alternativos Grupo: Esgoto Fonte de Recursos Marcio Andrade Eng. Civil, Mestre e Doutor na área de Hidráulica e Saneamento | LAAm | GCN | CFH | UFSC
  2. 2. Biodigestores rurais Modelos Indiano e Chinês executados para o Projeto PDCT – NE (Convénio CNPq/BID/UFC) Biodigestores Modelo Lagoa Coberta (BLC) executados para o “Projeto Alto Uruguai” Biodigestor residencial para processamento de resíduos alimentares Biodigestor Modelo CSTR para processamento de resíduos alimentares Torre Multifuncional Sustentável
  3. 3. Sistema de Biodessulfurização Fonte: Awite Bioenergie GmbH Sistema de aquecimento Reator de pirólise para produção de biochar
  4. 4. Modelos de Biodigestores Biodigestores rurais executados pelo Projeto PDCT – NE (Convénio CNPq/BID/UFC) Fonte: SASSE, L (1986) Modelo Indiano Modelo Chinês Modelo Tubular (Plug Flow) Quanto ao volume da Câmara de Digestão consideramos: Pequenos V  50 m3 Médios 50 < V  250 m3 Grandes V > 250 m3
  5. 5. Modelos de Biodigestores Lagoa Coberta CSTR Biodigestor instalado no DBFZ (Deutsches Biomasseforschungszentrum) em Leipzig - Alemanha UDR Batelado Outros Modelos
  6. 6. Fonte: ABiogás
  7. 7. Biodigestores: Uma tecnologia apropriada que pode contribuir para o desenvolvimento sustentável, convertendo passivos ambientais em benefícios. Abrange três tópicos indispensáveis ao desenvolvimento: - o aproveitamento energético (geração de energia renovável, convertendo um passivo ambiental em um ativo energético); - a conservação ambiental (seja das águas superficiais e subterrâneas, assim como a mitigação de emissão de gases efeito estufa); - e a produção de alimentos (utilização do digestato como fertilizante). Desenvolvimento Sustentável
  8. 8. Reservatório em ardósia, V = 80 m3 Reservatório em ardósia, V = 250 m3 Reservatório em madeira, V = 60 m3 Reservatório em ardósia, V = 50 m3 Revestimento interno de PVC Revestimento interno de PEAD Fonte: Projeto Água de Chuva (FAPESC/UFSC/FEPESE) Reservatório metálico diretamente sobre o solo, V = 200 m3.
  9. 9. MATERIAIS ALTERNATIVOS UTILIZADOS Vigas de Madeira: origem sustentável por ser de floresta plantada, baixo custo, rapidez e simplicidade na construção. Placas de Varvito (Folhelo Ardosiano): baixo custo, peso específico alto, satisfatórias propriedades físico-mecânicas. Material abundante nos estados de Santa Catarina, São Paulo e Minas Gerais. Maquete de um Sistema Biodigestor executado com materiais alternativos (vigas de madeira e placas de ardósia)
  10. 10. Reservatório de madeira autoclavada, V = 60 m3, em uma escola, Concórdia-SC
  11. 11. Resgate da Memória Tecnológica de Construções de Reservatórios com Madeira Tonel de vinho (em Urussanga-SC) Silos verticais em madeira (USA) Tonel no Museu da Cachaça (Ypióca) com capacidade para 374 mil litros. Está no Guinness Book (Maranguape-CE).
  12. 12. Projeto visando converter silos tipo torre em biodigestores
  13. 13. Fonte: https://www.6sqft.com/nyc-water-towers-history-use-and-infrastructure/
  14. 14. 14
  15. 15. Biodigestores e Reservatórios construídos com madeira (Nova Zelândia) http://www.timbertanks.co.nz/ http://www.timbertanks.co.nz/
  16. 16. Fulões Fonte: www.marcarinibrasil.ind.com Esticadores em ferro fundido modular utilizados em reservatórios de madeira e de placas de ardósia Modelagem e Impressão 3D do Esticador para Usinagem Reservatórios para indústria de curtume Fonte: https://www.michelon.ind.br
  17. 17. Biodigestor em Madeira Câmara de digestão apoiada diretamente sobre o solo e com revestimento interno com membrana geosintética.
  18. 18. Fonte: https://earth.google.com
  19. 19. Biodigestor e Reservatório de digestato cada um com capacidade para 425 m3 construídos com vigas de madeira (Cada um executado em 2 dias por 4 trabalhadorxs)
  20. 20. Reservatório de digestato com capacidade para 230 m3 Executado em 2 dias por 4 trabalhadorxs
  21. 21. Fonte: CERES Germigny Fonte: https://fr.mappy.com/poi/5f7ab13b752f5771faf9302e#/1/M2/TGeoentity/F5f7ab13b752f5771faf9302e/N151.12061,6.11309,3.75383,47.99752/Z15/
  22. 22. Rocha sedimentar formada pela intercalação de camadas compostas por sedimentos argilosos e sedimentos silte- arenosos, depositados em lagos sob a influência de ambiente glacial. As lâminas de coloração clara formadas por sedimentos mais grossos são depositadas no fundo de lagos em períodos de verão, quando ocorre o degelo de geleiras que ocasiona um aumento de energia permitindo o transporte de sedimentos com diâmetros maiores. No inverno, a superfície do lago congela e com isso cessa o aporte de sedimentos. Dessa forma, os sedimentos mais finos que estavam em suspensão acabam sedimentando no fundo dos lagos, originando camadas escuras. O conjunto dessas camadas alternadas é chamada de varve e dá origem ao nome da rocha, conhecida como varvito. Aqui em Santa Catarina é conhecida como “folhelho ardosiano”, embora não seja uma rocha metamórfica, e portanto, seja apenas parecida com a ardósia. Assim, comercialmente denominamos de ardósia, pois poucos sabem que se trata de um varvito. Ardósia (Varvito) Ocorrência em Santa Catarina
  23. 23. Reservatório construído com placas de ardósia, V = 80 m3, em uma escola pública, Seara - SC
  24. 24. Reservatório em ardósia, V = 50 m3 Reservatório em ardósia, V = 250 m3 Reservatório em ardósia, V = 80 m3 Reservatório domiciliar em ardósia, V = 2,5 m3 Reservatório em placas de ardósia rejuntadas com selante a base de poliuretano (PU) e com anéis de armadura em cabos de aço. Reservatório em ardósia, V = 30 m3 Reservatório em ardósia, V = 10 m3
  25. 25. Biodigestor em Placas de Ardósia (Varvito) •Propriedades Físico-Mecânicas, ensaios realizados: - Resistência Uniaxial; - Módulo de Ruptura; - Flexão em 4 Pontos; - Absorção de Água; - Densidade Aparente; - Porosidade Aparente; - Resistência ao Impacto de Corpo Duro.
  26. 26. Ensaio de flexão a 4 pontos Ensaio de flexão a 3 pontos - Esquema do ensaio do módulo de ruptura Ensaio de compressão uniaxial em uma amostra de rocha ardósia seca. Realização do ensaio de resistência ao impacto corpo duro ou energia de ruptura em corpo de prova de rocha ardósia Estes ensaios foram realizados em amostras secas e em amostras úmidas conforme recomendações da NBR 15845
  27. 27. Biodigesto construído com placas de ardósia (varvito). Volume de Câmara de Digestão de 225 m3 Executado em 2 dias (4 trabalhadorxs e 8 horas de caminhão Munck)
  28. 28. Reservatório metálico sobre o solo, V = 200 m3, em uma avicultura, Peritiba - SC
  29. 29. Reservatório metálico sobre o laje de concreto, V = 200 m3, em uma suinocultura, Piratuba-SC
  30. 30. Biodigestor em chapas de aço inoxidável aparafusadas
  31. 31. Biodigestor em Chapas de Aço Inoxidável Aparafusadas
  32. 32. Concreto Armado
  33. 33. Títulos Corrosão em Estructuras de Concreto Armado
  34. 34. Biodigestor Modelo CSTR em Concreto Armado Fonte: LACTEC Armadura do reservatório em concreto armado (trabalho artesanal). Forma, juntas de dilatação, concretagem, impermeabilização, controle tecnológico, ...
  35. 35. Aço vitrificado material que recebi na eletrosul chuva ver fotos alemanha REVESTIDOS DE ESMALTE PORCELANADO E VÍTREO
  36. 36. Reservatórios construídos com telas de aço e membranas geossintéticas Foto cedida pelo pesquisador Roberto Valencia Vásquez (Instituto Tecnológico Durango- México) Reservatório tipo tanque australiano (Fonte: https://produto.mercadolivre.com.br https://www.recolastambiental.com.br/blog/reservatorios/p or-que-investir-em-uma-cisterna/
  37. 37. https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/201476/1/Sisteminha-Embrapa-UFU-Fapemig-Baixa2019.pdf
  38. 38. Reservatórios em PRFV (plástico, reforçado em fibra de vidro) Fonte: https://cibiogas.org/en/file/ud-cibiog%C3%A1s-foto-marcos-labanca-8jpg Produção de biogás a partir de restos de grama, esgoto e resíduos orgânicos dos restaurantes do Complexo Itaipu https://www.erbr.com.br/solucoes/13/tanques-prfv-
  39. 39. Reservatórios em fibra de vidro Fonte: Cosch
  40. 40. Fonte: https://br.archea-biogas.de/ https://www.embrapa.br/busca-de-projetos/- /projeto/214374/processo-biotecnologico-em-sistemas- de-tratamento-de-efluentes-na-suinocultura--sistrates
  41. 41. Fonte: http://biokohler.com/ “Biodigestor em forma tronco-cônico” Sistemas confeccionado com geomembrana de PEAD
  42. 42. ANÁLISE ESTRUTURAL Ações consideradas: Permanentes: peso próprio da estrutura, das plataformas, das coberturas (quando existirem) e dos equipamentos acoplados; Variáveis ou acidentais: pressões dos dejetos dos suínos líquidos (armazenamento e descarregamento), térmicas, agitação do substrato e vento; Excepcionais: impactos de veículos e explosão de gás. As ações foram combinadas e a mais desfavorável é a que prevalecerá para o dimensionamento. Pré-dimensionamento das estruturas : Teoria de Cascas e com auxílio dos softwares MathCad e Matlab. Classificado como tubo longo, as análises realizadas: a) Estrutura engastada na base (com momento); b) Estrutura rotulada na base (sem momento).
  43. 43. ANÁLISE ESTRUTURAL Simulação de túnel de vento: tanque cilíndrico de 12m de diâmetro e 6m de altura, com vento característico de 50 m/s por meio do programa Flow Design da AutoDesk. Flow Design da AutoDesk. Análise do Vento: NBR 6123 (ABNT, 1988). Região: Itapiranga. Velocidade básica de 45 a 50 m/s. Modelagem por elementos finitos: para análise das estruturas o software SAP2000 v15 da CSI com elementos de cascas (shell).
  44. 44. Comparação entre as cinco tecnologias utilizadas para a construção de reservatórios Tecnologia Itens avaliado Vigas de Madeira de Reflorestamento (pinus elliottii) Vigas de Madeira Nobre (Camuru - Dipteryx odorata) Placas de Ardósia Concreto Armado Chapas de Aço Inoxidável Custo R$ 29.899,75 R$ 41.510,65 R$ 56.925,52 R$ 144.727,82 R$ 229.971,20 Durabilidade Certificado de garantia da madeira pinus elliottii tratada é de 15 anos. Espera-se que esta madeira, nas condições de exposição deste projeto, tenha vida útil de mais de 50 anos. Vida útil limitada pela durabilidade do aço SAE 1020 que neste projeto é encapado com uma mangueira de PVC. Vida útil de 20 anos, considerando as manutenções preventivas. Nas condições de exposição deste projeto estima-se que a durabilidade do aço inoxidável 304 seja de mais de 50 anos. Tempo de Execução Recebendo a madeira já beneficiada e tratada a montagem do reservatório é realizada em 2 dias. Recebendo a madeira já beneficiada a montagem do reservatório é realizada em 2 dias. Recebendo as placas de ardósia já cortadas e com as perfurações das cavilhas a montagem do reservatório é realizada em 2 dias. A execução deste reservatório de concreto armado dura em torno de 2 meses. Recebendo as clapas de aço inoxidável 304 calandradas com cortes e perfurações à laser conforme Projeto a execução somente das paredes do reservatório é realizada em 6 dias. Reciclagem pós uso A reciclagem da madeira tratada é problemática, tendo inúmeras restrições. Pode ser reciclada, aproveitada em artesanato, queimada, ... Pode ser reciclada e utilizada para diversas finalidades pós uso. Pode ser reciclado, existem diversas operações que permitem o aproveitamento do concreto armado. Pode ser reciclado sem problemas.
  45. 45. Comparação entre as cinco tecnologias utilizadas para a construção de reservatórios Tecnologia Itens avaliado Vigas de Madeira de Reflorestamento (pinus elliottii) Vigas de Madeira Nobre (Camuru - Dipteryx odorata) Placas de Ardósia Concreto Armado Chapas de Aço Inoxidável Emissão de gases efeito estufa As arvores contribuem para o sequestro do CO2. A produção do aço SAE 1020 traz impactos ambientais e emissões de gases efeito estufa. A membrana geossintética é derivada de petróleo e seu processo de fabricação emite gases efeito estufa. As arvores contribuem para o sequestro do CO2. A produção do aço SAE 1020 traz impactos ambientais e emissões de gases efeito estufa. A membrana geossintética é derivada de petróleo e seu processo de fabricação emite gases efeito estufa. A ardósia (varvita) é de fácil extração gerando menos impactos do que a extração do minério de ferro. A produção do aço SAE 1020 traz impactos ambientais e emissões de gases efeito estufa. A membrana geossintética é derivada de petróleo e seu processo de fabricação emite gases efeito estufa As cimenteiras são uma das principais atividades industriais responsáveis pela emissão de gases efeito estufa. A produção do aço de construção civil também traz grandes impactos ambientais e emissões de gases efeito estufa. A execução de obras de concreto armado utilizam também madeira para as formas que nem sempre podem ser reaproveitadas gerando entulho. A produção do aço causa grandes impactos ambientais e emissões de gases efeito estufa. A base do reservatório é de concreto armado, portanto observar os impactos deste material. Pegada d’água Pequena Pequena Pequena Grande Grande Mão de obra Local com treinamento Local com treinamento Local com treinamento Local com treinamento Local com treinamento Disponibilidade dos materiais Boa disponibilidade de matérias, mas, dependendo das dimensões do reservatório a madeira precisa ser encomendada, beneficiada e tratada. Boa disponibilidade, mas, a madeira nobre precisa ser legalizada. Há necessidade apenas de beneficiamento e dispensa o tratamento com compostos tóxicos. Pouca disponibilidade, depende da localização da jazida. No Estado de Santa Catarina a ocorrência destas pedreiras está restrita a região do Alto Vale do Itajaí. Há ocorrências ainda em Minas Gerais e São Paulo Boa disponibilidade dos matérias que são convencionais na construção civil. Não são comumente encontrados no mercado, mas, podem ser encomendados com relativa facilidade. Em grandes centros urbanos.
  46. 46. Comparação entre as cinco tecnologias utilizadas para a construção de reservatórios Tecnologia Itens avaliado Vigas de Madeira de Reflorestamento (Pinus elliotti) Vigas de Madeira Nobre (Camuru - Dipteryx odorata) Placas de Ardósia Concreto Armado Chapas de Aço Inoxidável Necessidade de equipamentos Pouco uso de equipamentos. Pouco uso de equipamentos. Necessidade de caminhão Munke para a montagem do reservatório. Necessidade de andaimes por um período maior de tempo que as demais tecnologias. Necessidade de estrutura com cavalete e tralha elétrica para montagem. Transporte Transporte em caminhão convencional. Na obra o transporte pode ser manual. Transporte em caminhão convencional. Na obra o transporte pode ser manual. Transporte em caminhão trucado. O peso específico da ardósia é de 2.560 kg/m3. Transporte do aço em caminhão trucado e do concreto usinado em caminhão betoneira. Há ainda a necessidade de caminhão de bombeamento com lançador de concreto. Transporte das placas e dos perfis de aço inoxidável e em caminhão trucado. E de equipamentos elevadores para transporte na obra. Possibilidade de propagação da tecnologia Alta possibilidade de propagação. De fácil transferência de tecnologia. A madeira tratada, embora não estando em contato direto com o substrato, apresenta risco potencial de contaminação. Alta possibilidade de propagação. De fácil transferência de tecnologia. Recomenda- se que madeira seja certificada, de procedência ecológica. A sua viabilidade de propagação depende da distância da jazida. Outro empecilho à sua disseminação é a necessidade de trabalhar com guindastes. Tecnologia convencional com grande tempo de execução com problemas de durabilidade para o ambiente agressivo com dejetos de suínos. Baixa possibilidade de replicação devido ao alto custo do aço inoxidável. Embora, seja de fácil execução e de boa durabilidade.
  47. 47. ITEM DESCRIÇÃO % do Valor Total do Reservatório Quantidade Unidade Valor Unitário (R$) Valor Total (R$) 1 Viga de madeira com dimensões de 450 x 14 x 5 cm, em pinos eliotis tratada em autoclave com CCA, com chanfro de 0,93°, lixadas e protegidas com selador e acabamento com esmalte sintético incolor (verniz), com duas demãos após sua montagem, beneficiada com todas as furações para colocação de cavilhas. Considerando a distância para o transporte de 100 km. 39,39% 194 un 60,71 11.777,60 2 Gabarito de madeira de 450 x 6 x 6 cm para sustentação das barras de aço, em pinos eliotis tratada em autoclave com CCA, abamento com esmalte sintético incolor (verniz), com duas demãos após sua montagem, beneficiada com todas as furações para passagem das barras de aço e colocação de parafusos. 0,52% 6 un 25,92 155,52 3 Cavilhas de encaixos em camuru com f = 16 mm e comprimento = 80 mm 1,69% 1.746 un 0,29 506,34 4 Parafusos sextavado rosca soberba em aço inox 304 – f 6 mm x 65 mm 0,25% 54 un 1,40 75,60 5 Arruela lisa de aço inoxidavel para parafuso de 6 mm 0,04% 54 un 0,20 10,80 6 Barras de aço para construção mecânica SAE 1020 com f = ¾” (19,05 mm), barra calandrada, cortada conforme medida do projeto, usinada com 12 cm de rosca UNC em cada extremidade e recoberta (encapada) com mangueira de PVC. 22,17% 85 barra de 6 m 78,00 6.630,00 7 Esticador fefo para barra de aço f = ¾” (19,05 mm) e com pintura a base de epoxi. 9,95% 85 un 35,00 2.975,00 8 Porca sextavada ZB de aço galvanizado para rosca de ¾” 0,77% 170 un 1,35 229,50 9 Arruela lisa ZB de aço galvanizado para barra de ¾” 0,73% 340 un 0,65 219,39 10 Membrana geossintética colocada (podendo ser de PEAD ou de PVC) com espessura de 1,20 mm. Esta metragem inclui a membrana do fundo cônico e mais uma faixa com 1 m de largura utilizada para encapar a parte inferior das vigas. 15,45% 210 m2 22,00 4.620,00 11 Mão de obra - encarregado 3,01% 3 dia 300,00 900,00 12 Mão de obra - ajudante 6,02% 9 dia 200,00 1.800,00 29.899,75 LISTA DE PREÇOS Materiais VALOR TOTAL (R$) Reservatório em vigas de madeira de reflorestamento, pinus elliottii tratado com capacidade para 230 m3
  48. 48. ITEM DESCRIÇÃO % do Valor Total do Reservatório Quantidade Unidade Valor Unitário (R$) Valor Total (R$) 1 Viga de madeira com dimensões de 450 x 14 x 5 cm, em madeira nobre (camuru), com chanfro de 0,93°, lixadas e protegidas com selador e acabamento com esmalte sintético incolor (verniz), com duas demãos após sua montagem, beneficiada com todas as furações para colocação de cavilhas. Considerando a distância para o transporte de 100 km. 56,34% 194 un 120,56 23.388,50 2 Gabarito de madeira de 450 x 6 x 6 cm para sustentação das barras de aço, em pinos eliotis tratada em autoclave com CCA, abamento com esmalte sintético incolor (verniz), com duas demãos após sua montagem, beneficiada com todas as furações para passagem das barras de aço e colocação de parafusos. 0,37% 6 un 25,92 155,52 3 Cavilhas de encaixos em camuru com f = 16 mm e comprimento = 80 mm 1,22% 1.746 un 0,29 506,34 4 Parafusos sextavado rosca soberba em aço inox 304 – f 6 mm x 65 mm 0,18% 54 un 1,40 75,60 5 Arruela lisa de aço inoxidavel para parafuso de 6 mm 0,03% 54 un 0,20 10,80 6 Barras de aço para construção mecânica SAE 1020 com f = ¾” (19,05 mm), barra calandrada, cortada conforme medida do projeto, usinada com 12 cm de rosca UNC em cada extremidade e recoberta (encapada) com mangueira de PVC. 15,97% 85 barra de 6 m 78,00 6.630,00 7 Esticador fefo para barra de aço f = ¾” (19,05 mm) e com pintura a base de epoxi. 7,17% 85 un 35,00 2.975,00 8 Porca sextavada ZB de aço galvanizado para rosca de ¾” 0,55% 170 un 1,35 229,50 9 Arruela lisa ZB de aço galvanizado para barra de ¾” 0,53% 340 un 0,65 219,39 10 Membrana geossintética colocada (podendo ser de PEAD ou de PVC) com espessura de 1,20 mm. Esta metragem inclui a membrana do fundo cônico e mais uma faixa com 1 m de largura utilizada para encapar a parte inferior das vigas. 11,13% 210 m2 22,00 4.620,00 11 Mão de obra - encarregado 2,17% 3 dia 300,00 900,00 12 Mão de obra - ajudante 4,34% 9 dia 200,00 1.800,00 41.510,65 LISTA DE PREÇOS Materiais VALOR TOTAL (R$) Reservatório em vigas de madeira nobre certificada, camuru, com capacidade para 230 m3
  49. 49. Reservatório em placas de ardósia com capacidade para 230 m3 ITEM DESCRIÇÃO % do Valor Total do Reservatório Quantidade Unidade Valor Unitário (R$) Valor Total (R$) 1 Placa de ardósia (varvito) com dimensões de 450 x 70 x 10 cm, com chanfro de 4,74°, beneficiada com todas as furações para colocação de cavilhas. Considerando a distância para o transporte de 300 km em caminhão trucado. 65,02% 38 un 974,00 37.012,00 2 Gabarito de madeira de 450 x 6 x 6 cm para sustentação das barras de aço, em pinos eliotis tratada em autoclave com CCA, abamento com esmalte sintético incolor (verniz), com duas demãos após sua montagem, beneficiada com todas as furações para passagem das barras de aço e colocação de parafusos. 0,27% 6 un 25,92 155,52 3 Cavilhas de encaixos em polipropileno (PP) com f = 16 mm e comprimento = 80 mm 0,63% 342 un 1,06 361,15 4 Parafusos sextavado rosca soberba em aço inox 304 – f 6 mm x 65 mm 0,13% 54 un 1,40 75,60 5 Arruela lisa de aço inoxidavel para parafuso de 6 mm 0,04% 54 un 0,40 21,60 6 Bucha de Nylon para parafuso de 6 mm 0,04% 54 un 0,44 23,76 7 Barras de aço para construção mecânica SAE 1020 com f = ¾” (19,05 mm), barra calandrada, cortada conforme medida do projeto, usinada com 12 cm de rosca UNC em cada extremidade e recoberta (encapada) com mangueira de PVC. 11,65% 85 barra de 6 m 78,00 6.630,00 8 Esticador fefo para barra de aço f = ¾” (19,05 mm) e com pintura a base de epoxi. 5,23% 85 un 35,00 2.975,00 9 Porca sextavada ZB de aço galvanizado para rosca de ¾” 0,40% 170 un 1,35 229,50 10 Arruela lisa ZB de aço galvanizado para barra de ¾” 0,39% 340 un 0,65 219,39 11 Membrana geossintética colocada (podendo ser de PEAD ou de PVC) com espessura de 1,20 mm. Esta metragem inclui a membrana do fundo cônico. 7,07% 183 m2 22,00 4.026,00 12 Caminhâo Munke com operador, custos horários de máquinas e equipamentos com motorista operador de Munk. 4,38% 16 h 156,00 2.496,00 13 Mão de obra - encarregado 1,58% 3 dia 300,00 900,00 14 Mão de obra - ajudante 3,16% 9 dia 200,00 1.800,00 56.925,52 LISTA DE PREÇOS Materiais VALOR TOTAL (R$)
  50. 50. Reservatório em chapas de aço inoxidável aparafusadas com capacidade para 230 m3 ITEM DESCRIÇÃO % do Valor Total do Reservatório Quantidade Unidade Valor Unitário (R$) Valor Total (R$) 1 Chapa de Aço Inoxidável 304, dimensões 3.000 x 1.000 x 3 mm, calandrada, com cortes e perfurações à laser conforme Projeto. Considerando a distância para o transporte de 200 km. 25,92% 15 un 3.974,00 59.610,00 2 Chapa de Aço Inoxidável 304, dimensões 3.000 x 1.000 x 2 mm, calandrada, com cortes e perfurações à laser conforme Projeto. Considerando a distância para o transporte de 200 km. 51,85% 45 un 2.650,00 119.250,00 3 Parafuso sextavado rosca inteira, métrico M10, em aço inoxidável 304 (A2 304 DIN M10 L30 mm) 2,96% 3.600 un 1,89 6.811,20 4 Porca sextavada auto travante com inserto de nylon (métrica) M10 aço inoxidável 304 2,35% 3.600 un 1,50 5.400,00 5 Arruela pesada M10 em aço inoxidável 304 (ASTM F- 436-TIPO 1) 1,41% 7.200 un 0,45 3.240,00 6 Cantoneira em aço inoxidável 304 dimensões, comprimento 2.000 mm, aba 50 mm, espessura da parede 3 mm, calandrada, cortada e perfurada a laser, para enrigecimento de borda superior do reservatório 10,96% 15 un 1.680,00 25.200,00 7 Membrana geossintética colocada (podendo ser de PEAD ou de PVC) com espessura de 1,20 mm. Esta metragem inclui a membrana do fundo cônico. 2,20% 230 m2 22,00 5.060,00 8 Mão de obra - encarregado 0,78% 6 dia 300,00 1.800,00 9 Mão de obra - ajudante 1,57% 18 dia 200,00 3.600,00 229.971,20 LISTA DE PREÇOS Materiais VALOR TOTAL (R$)
  51. 51. Reservatório em concreto armado com capacidade para 230 m3 ITEM DESCRIÇÃO % do Valor Total do Reservatório Quantidade Unidade Valor Unitário (R$) Valor Total(R$) 1 Concreto EstruturalUsinado: fck 30 MPa (aos 28 dias); Slump Test: 8±2;5; Consumo de cimento ≥ 400 kg.m3; Fator água/cimento ≥ 0,50 24,70% 59 un 605,91 35.748,69 2 Armadura CA-50 - 300 Kg/m3 de concreto 24,97% 59 un 612,41 36.132,19 3 Fôrmas de chapa de madeira compensada - 12 m2 /m3 de concreto 15,80% 59 un 387,50 22.862,50 4 Andaimes 0,51% 59 un 12,43 733,37 5 Lançamento e aplicação do concreto 3,53% 59 un 86,69 5.114,71 6 Revesimento à base de epóxi(SikaCor® 277 ), bicomponente, tixotrópico, de alto desempenho para aço e concreto. 2,51% 67 kg 54,00 3.636,36 7 Mão de obra - encarregado 9,33% 45 dia 300,00 13.500,00 8 Mão de obra - ajudante 18,66% 135 dia 200,00 27.000,00 144.727,82 LISTA DE PREÇOS Materiais VALORTOTAL(R$)
  52. 52. O Ferrocimento Artesanal é um material constituído por uma armadura subdividida e distribuída, composta por aços finos – de 2 a 5 mm – e telas, inseridas em argamassa rica de cimento, resultando em um compósito com notáveis qualidades, pequena espessura – lâmina 1 a 3 cm de espessura – e com peso reduzido. Principais Caracteristicas: Liberdade de forma, resistência e impermeabilidade!
  53. 53. Biodigestor Rural: Contribuição ao desenvolvimento sustentável, convertendo problemas em soluções Aproveitamento energético do biogás.
  54. 54. Biodigestor Modelo Indiano em Ferrocimento Artesanal
  55. 55. A: Biodigestor Modelo Indiano B: Biodigestor Modelo Chinês Fonte: Biogas Plants, Ludwig Sasse (1988)
  56. 56. Biodigestor Modelo Chinês Fonte: Biogas Plants, Ludwig Sasse (1988)
  57. 57. Artigo disponível em: http://www.proceedings.scielo.br/pdf/agrener/n4v1/030.pdf Regulador de pressão (em ferrocimento) Biodigestor Modelo Chinês, construído com alvenaria de tijolo.
  58. 58. “Biodigestor Sertanejo” construido com Placas de Argamassa Fonte: http://tecnologiasocial.fbb.org.br/tecnologiasocial/banco-de-tecnologias- sociais/pesquisar-tecnologias/detalhar-tecnologia-327.htm Fuente: Articulação do Semi-Arido (ASA)
  59. 59. Sapiência Ambiental Fonte: https://www.facebook.com/sapienciaambiental/ Biodigestor de IBC (IBC - Intermediate Bulk Container) Taboa Engenharia, Apresentação de Tito Cals no XI Encontro da RedBioLAC 2019 Fonte: https://www.facebook.com/taboaengenharia/
  60. 60. Fonte: Biogas Plants, Ludwig Sasse (1988)
  61. 61. Experiencia de implantação de 105 biodigestores em escolas rurais na Província de Santa Fe - Argentina Fonte: Virginia Marchisio (RedBioLAC 2019)
  62. 62. Instalações experimentais de biodigestores no Centro de Tecnologia da UFC Biodigestores de uma estação de tratamento de efluentes de um frigorífico em Fortaleza – CE Biodigestores Modelo Batelado
  63. 63. Condomínio de Agroenergia para a Agricultura Familiar Ajuricaba Localizado em Marechal Cândido Rondon (PR). Fonte: https://cibiogas.org/condominio_ajuricaba
  64. 64. Biodigestor de 10 m de comprimento e com 1,5 m de diâmetro 7. 2 m3 - US$ 35 O digestato pod ser utilizado como nutriente para as léminas Fonte: Thomas Preston (RedBioLAC - 2019) Câmara suplementar de biogás Biodigestores Tubulares
  65. 65. Fonte: http://redbiolac.org/wp-content/uploads/jaime-marti-herrero.pdf, apud T. Perriault et al./Bioresource Technology 124 (2012) 259-268
  66. 66. http://www.umerc.umd.edu/projects/biomass03 Fuente: http://redbiolac.org/wp-content/uploads/jaime-marti-herrero.pdf, apud T. Perriault et al./Bioresource Technology 124 (2012) 259-268 Biodigestores Tubulares Fuente: http://redbiolac.org/wp-content/uploads/jaime-marti-herrero.pdf Fonte:https: //www.sant afe.gob.ar/ ms/academ ia/wp- content/upl oads/sites/ 27/2019/08 /M%C3%B3 dulo-3- Biodigesti% C3%B3n- component es-del-
  67. 67. Biodigestor Modelo Lagoa Coberta https://repositorio.ufsc.br/bitstream/ handle/123456789/166781/TCC%20 %20Mariane%20Scheffer%20Nazaro.p df?sequence=1&isAllowed=y O primeiro registro de uso deste tipo de biodigestor tubular foi na República da África do Sul, em 1957 (GUNNERSON et al., 1989), mas foi nos Estados Unidos que o biodigestor tubular foi intensamente estudado por pesquisadores da Universidade Cornell, liderados pelo Prof. William Jewell. Este biodeigestor é simplificado (JEWELL et al., 1997) e geralmente apresenta baixo custo de implantação (JEWELL et al., 1981).
  68. 68. Biodigestor Modelo Lagoa Coberta
  69. 69. Principais dificuldades para execução de reservatórios enterrados: nível do lençol freático alto, necessidade de escavação em rochas duras e em outras situações necessidade de aterro.
  70. 70. Títulos CSTR (Continous Stirred Tank Reactor) Reator Continuo de Mistura Completa Reator Agitado de Alimentação Intermitente Culturas Energéticas Dedicadas Competição com a produção de alimentos Fonte: Curso de segurança de plantas de biogás (Probiogas/GIZ)
  71. 71. Biodigestores para processamento de Residuos Sólidos Orgânicos
  72. 72. Títulos Torre Sustentável: aproveitamento de água de chuva, aquecimento solar de água, reservatório de água potável, biodigestor para resíduos sólidos orgânicos, funcionamento com energia solar fotovoltaica.
  73. 73. Contato! Marcio Andrade marcioufsc@gmail.com marcio.andrade@ufsc.b WhatsApp: +55 48 991762496 Agradecimentos:  BIO-ENERGIA ASSOCIAÇÃO DE DEFESA DA CIDADANIA, ENERGIA E MEIO AMBIENTE - BIO - ENERGIA.

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