Fermentação de resíduos agrícolas

Tipos de Fermentações de Resíduos da Agricultura

O processo de **fermentação de resíduos da agricultura** envolve a decomposição de material orgânico por microrganismos em produtos úteis. Diferentes tipos de fermentação são aplicados aos resíduos da agricultura, e cada um possui características e benefícios distintos.

• Fermentações Muito Ácidas

  Nesse tipo de fermentação, o nível de pH cai rapidamente, criando um ambiente hostil à maioria das bactérias, mas propício ao crescimento de bactérias específicas desejáveis. Fermentações muito ácidas, como a usada para fazer kimchi, podem ser úteis para conservar alimentos. Elas também impedem que bactérias pútridas prosperem. Esse método também pode ser aplicado a resíduos orgânicos de fazendas. Fermentações ácidas produzem produtos ricos em ácidos orgânicos e podem ser usados com segurança mesmo quando a análise de pH indica o contrário.

• Fermentações Controladas com Temperatura

  A fermentação pode ser controlada mantendo a temperatura em um determinado nível. Temperaturas mais altas podem matar germes e reduzir o número de germes desejáveis. Por esse motivo, condições frias costumam ser preferíveis. Fermentações frias produzem queijo, tempera e outros produtos úteis. Elas podem ser desejáveis porque os produtos apelam mais para as classes altas da sociedade e podem atrair preços mais altos. Manter-se em fermentações mais baixas também pode ser mais seguro porque álcoois tóxicos, como o metanol, podem não ser produzidos em grandes quantidades.

• Fermentações de Cultura Pura

  A fermentação geralmente ocorre com muitos microrganismos diferentes. Alguns deles podem ser desejáveis, mas outros são prejudiciais e podem produzir substâncias tóxicas. Fermentações de cultura pura são realizadas usando uma única linhagem de microrganismo. Esse organismo geralmente é selecionado porque produz um produto que é mais útil do que os outros.

• Fermentações Selvagens

  Quando as letras são deixadas, fermentações selvagens podem ser mais desejáveis do que as controladas. Isso ocorre porque as fermentações antigas contêm muitas cepas diferentes de microrganismos que trabalham juntas para produzir um sabor e aroma mais complexos e ricos.

Especificação e Manutenção da Fermentação de Resíduos da Agricultura

Os resíduos produzidos antes e depois da fermentação da agricultura podem ser utilizados melhor por meio das seguintes especificações.

• Temperatura Variável: Um ambiente onde as temperaturas variam garantirá que toda a matéria seja decomposta. Temperaturas mais altas na faixa de 55 e 65 graus Celsius matarão os patógenos. Faixas de temperatura normais entre 35 e 55 graus podem ser mantidas pelas bactérias.
• Conteúdo de Umidade: O resíduo deve estar entre 60 e 75 por cento de umidade. A água deve estar entre 1 e 4 litros por tonelada de resíduo seco. A água de refrigeração pode ser recirculada e a água aquecida pode ser usada para outros processos.
• Níveis de pH: O fermentador deve ter o senso de pH correto para cultivar os microrganismos certos. Antes da fermentação, a matéria residual deve variar entre 5 e 8. Após o processo, deve estar entre 6 e 7.
• Tamanho das Partículas: A proporção ideal de resíduo sólido para líquido é de 10:1. A biomassa deve ser cortada para menos de 5 cm de comprimento. Reduza ainda mais para menos de 2,5 cm para melhor digestão. Também é importante manter as proporções de mistura adequadas antes e durante a fermentação.
• Tempo de Retenção: O resíduo orgânico deve permanecer no fermentador por 12 a 15 dias para a decomposição completa das bactérias. É necessário criar compartimentos separados se quantidades maiores forem processadas. A mistura diária produzirá melhores resultados.
• Aeração: Após alguns dias de degradação, os microrganismos e as bactérias produtoras de metano usarão o oxigênio. Nenhuma aeração adicional é necessária. No entanto, o fermentador deve ter uma saída para a fuga de gás em excesso.

Um fermentador deve ser limpo regularmente e suas partes devem ser verificadas em busca de desgaste. Os níveis de pH e temperatura devem ser monitorados constantemente. Em caso de falhas na saída de gás, pás de mistura de entrada, tubulações de circulação ou porções de entrada e saída de água, elas devem ser reparadas imediatamente. Qualquer vazamento nessas áreas pode ser prejudicial ao meio ambiente e à saúde das pessoas que vivem nas proximidades. A fermentação de resíduos da agricultura é agora usada em todo o mundo para produzir energia e fertilizantes.

Cenários de fermentação de resíduos da agricultura

A fermentação de resíduos da agricultura possui várias aplicações que beneficiam o meio ambiente, a agricultura e a produção de energia. Aqui estão alguns cenários de uso principais da tecnologia de fermentação para resíduos da agricultura.

Um dos cenários de indústria mais proeminentes para a fermentação de resíduos da agricultura é a produção de ração animal. A fermentação pode transformar resíduos da agricultura em ração animal nutritiva. Isso é especialmente aplicável quando as empresas agrícolas geram grandes quantidades de resíduos da agricultura, mas ainda precisam ter acesso a fontes convencionais de ração. As rações de resíduos fermentados não apenas reduzem os custos de alimentação, mas também beneficiam os animais ao fornecer-lhes probióticos e melhorar a digestão.

Produzir composto e fertilizantes orgânicos por meio da fermentação de resíduos da agricultura é outro cenário típico de aplicação da indústria. Os microrganismos que prosperam na fermentação devoram os resíduos da agricultura, decompondo-os em composto rico em nutrientes por meio de processos naturais de decomposição. Os agricultores podem usar esse fertilizante fermentado para melhorar seus solos, melhorar a qualidade e o rendimento das culturas e reduzir o uso de fertilizantes químicos agrícolas.

A geração de biogás é talvez o cenário de aplicação da indústria mais importante para a fermentação de resíduos da agricultura. Durante o processo de fermentação, os microrganismos digerem os resíduos da agricultura, o que libera biogás composto principalmente de metano. Digestão anaeróbia é outro nome para esse processo de fermentação. Os sistemas de biogás da agricultura podem empregar uma variedade de resíduos da agricultura, como resíduos de culturas, apodrecimento de frutas e vegetais e resíduos de animais. A digestão anaeróbia é uma das maneiras mais eficientes de converter resíduos da agricultura em energia. O metano extraído do biogás pode alimentar um gerador de casa de fazenda, usar como combustível ou injetar diretamente na rede de gás natural após ser tratado e purificado. O biogás tem o potencial de reduzir a dependência do setor agrícola de combustíveis fósseis, reduzindo drasticamente as emissões de gases de efeito estufa.

Além desses cenários de aplicação principais, a fermentação de resíduos da agricultura também tem muitas outras aplicações. Por exemplo, palhas de culturas fermentadas podem ser usadas para produzir materiais à base de bio, como placas de fibra e bioplásticos. A fermentação de sobras de frutas e vegetais pode ser usada para extrair agentes aromatizantes e fragrâncias naturais. A fermentação de resíduos de café e chá também pode ser usada para produzir isolados de proteínas vegetais e peptídeos.

Como escolher a fermentação de resíduos da agricultura

A escolha de um sistema de fermentação de resíduos da agricultura exige uma consideração cuidadosa de vários fatores. Esses incluem as necessidades, capacidade, material, aeração, controle de temperatura e monitoramento da fazenda. Concentre-se nessas características principais para encontrar um sistema de fermentação de resíduos da agricultura que reciclará eficazmente os resíduos em produtos úteis.

• Necessidades da agricultura:

  Identifique os objetivos específicos, como reduzir o desperdício na fazenda, reciclar os resíduos da agricultura para fins lucrativos ou produzir composto para uso interno. Depois disso, o tipo de fermentação, sistema e escala necessários serão facilmente conhecidos.

• Capacidade:

  Combine o sistema com a quantidade de resíduos gerados para garantir um processamento eficiente. Considere a expansão futura da fazenda e da produção de resíduos para evitar a necessidade de um novo sistema em alguns anos.

• Materiais fermentáveis:

  Escolha um sistema projetado para os tipos de resíduos da agricultura gerados na fazenda. Diferentes sistemas funcionam melhor com materiais específicos devido à sua composição química e requisitos de fermentação.

• Aeração:

  Considere como o ar se moverá pela câmara de fermentação para promover a atividade microbiana. Alguns sistemas possuem circulação forçada de ar, enquanto outros dependem de correntes de convecção natural. Selecione um método de aeração que atenda à escala e ao projeto do sistema de fermentação.

• Controle de temperatura:

  Dispositivos como ventiladores ou aquecedores ajudam a manter a temperatura ideal de fermentação. Isso é importante para a atividade dos microrganismos de fermentação. A faixa de temperatura deve ser adaptável a diferentes climas sazonais.

• Monitoramento:

  Alguns sistemas avançados permitem que os agricultores acompanhem remotamente os parâmetros-chave da fermentação. Isso inclui temperatura, umidade e concentrações de gás. O registro de dados e os alarmes ajudam a garantir que o processo de fermentação seja estável e que quaisquer problemas possam ser resolvidos rapidamente.

Perguntas frequentes sobre a fermentação de resíduos da agricultura

P1: Quais são os métodos de fermentação para resíduos da agricultura?

A1: O processo de fermentação de resíduos da agricultura pode ser realizado usando diferentes métodos. Em covas ou trincheiras de fermentação são provavelmente os métodos mais antigos e comuns. O material aquecido é colocado em um recipiente grande e retangular ou cova no solo. Nas fermentações de cima para baixo ou em camadas, uma camada de uma cultura é seguida por uma camada de outra, geralmente em um recipiente vertical. A estratificação pode ser feita em um depósito ou campo.

P2: Quais são os desafios da fermentação de resíduos?

A2: A fermentação de resíduos da agricultura apresenta diferentes desafios. Esses incluem a falta de tecnologia, altos custos de inicialização, processamento inadequado de resíduos, pessoal qualificado insuficiente e controle de qualidade inadequado.

P3: Quais são as vantagens da fermentação de resíduos agrícolas?

A3: A fermentação de resíduos agrícolas pode resultar em diferentes benefícios. Agricultores e criadores podem usar os resíduos fermentados como um fertilizante barato para reduzir os custos de fertilizantes. Se armazenado adequadamente, a fermentação de resíduos agrícolas pode produzir bioenergia que pode ser usada no local ou vendida para aumentar os ganhos. O processo também reduz a quantidade de resíduos agrícolas que são descartados em aterros sanitários.