El fundador de la empresa ROPA, Hermann Paintner, también es agricultor y explota una planta de biogás NawaRo en la sede de la empresa en Sittelsdorf con los sustratos de remolacha azucarera y purines de cerdo. La planificación de las instalaciones empezó en el año 2009. Con la planta de biogás no sólo se pretende cubrir parte de las necesidades de calor y energía de la producción de ROPA, sino también obtener importantes conocimientos sobre las propiedades de la remolacha azucarera como sustrato de fermentación.

Como proyecto piloto, la planta se puso en marcha a finales del 2010 con una unidad de cogeneración de 190 kW y en 2012 se amplió la pontenca eléctrica a 550 kW. La planta de biogás se alimenta exclusivamente con sustratos bombeables. Debido a la automatización, no se introdujeron sólidos en absoluto. A lo largo de los últimos años, la experiencia adquirida ha llevado a invertir repetidamente en una gran variedad de optimizaciones. Entre otras cosas, los fermentadores originales fueron sustituidos en 2017 por un fermentador de tanque agitado con un agitador central de construcción propia con descarga de tierra.

 

Trituradora de remolachas

Bei Klick wird dieses Video von den YouTube Servern geladen. Details siehe Datenschutzerklärung.

Trituradora de construcción con una capacidad de producción de 300 a 500 toneladas por hora

Hermann Paintner ha desarrollado su propia trituradora para moler la remolacha.
La cantidad de remolacha se dosifica a través de una tolva de recepción con suelo transportador. La tolva se alimenta mediante una cargadora de ruedas o directamente volcando los remolques en el depósito de recepción Para separar la tierra suelta y la arena, se han instalado 8 rodillos de limpieza del ROPA Maus con tolva. La trituradora en sí está diseñada como un molino de martillos con una cesta cerrada. El enorme rotor con batidores de Hardox tiene una anchura de 2,5 m. La cesta de Hardox tiene un diámetro de un metro, por lo que también está generosamente dimensionada.

Accionamiento del triturador con potencia

Motor del tanque Leopard

Para el accionamiento de la trituradora, al principio, se instaló un motor V10 MTU con 610 kW / 830 CV y 37,4 litros de cilindradas procedente de un tanque Lepoard I - construido en 1979. A 1.500 rpm, este motor tenía un par de giro de 2.860 Nm.

El motor de gasoil del Tiger 6 y 6S sustituye a su predecesor.

Debido a la limitada disponibilidad de piezas de repuesto para el motor militar, éste fue finalmente sustituido por un moderno motor VOLVO PENTA TAD1643VE-B de 6 cilindros en línea con 796 CV / 585 kW y 16,12 litros de cilindrada. Este mismo motor se monta en el Tiger 6 y en el Tiger 6S. El motor de gasoil del Tiger tiene un máximo par de giro de 3.260 Nm ya desde las 1.100 rpm. En una comparación directa el motor Volvo proporciona un mayor aumento de la potencia y, al mismo tiempo, reduce significativamente el consumo de combustible. Un factuor limitante es ahora la cinta transportadora después de la trituradora como entrada al almacén de ensilado para las remolachas.

Flujo del proceso de la planta de biogás

Sobre la base de la experiencia adquirida, en la planta de biogás en la sede de ROPA se ha establecido el siguiente procedimiento de ensilado, almacenamiento y retirada de la pulpa de la remolacha.

Cosecha y carga como para las azucareras.
Las remolachas son cosechadas con cabeza, pero sin hojas - el Micro-Topping es adecuado. Los pecíolos se eliminan con una descoronación mínima, para reducir tierra innecesarioa, así como pérdidas por respiración durante el almacenamiento en los montones. Lo ideal es colocar las remolachas durante al menos una semana en el montón para que la tierra se seque y la remolacha se pueda limpiar al máximo con el cargador. El transporte a la planta de biogás se realiza con equipos de tractores o camiones.

 

Trituración para la producción de puré de remolacha fino y homogéneo
En la planta de biogás las remolachas se trituran hasta obtener una pulpa fina y homogénea con una trituradora de construcción propia y se introduce a través de una cinta transportadora en el silo de almacenamiento. Por razones de coste y economía de mano de obra, se evita deliberadamente el lavado elaborado. Como papilla viscosa, la pulpa se distribuye en el Silo y se licua en el transcurso del ensilado posterior. La regla para la trituración es - cuanto más fina y rápida sea la conversión, mejor.

Llenado múltiple debido a la limitada capacidad de almacenamiento
Debido a la capacidad limitada de almacenamiento del recipciento redondo, de 6.000 t, las primeras remloachas se ensilan en septiembre. Por falta de espacio, el último lote se almacenará en el montón hasta febrero/marzo. Mediante el llenado múltiple , según el rendimiento, se convierten en electricidad hasta 12.000 t de remolachas al año.

 

Recipiente de almacenamiento - construcción resistente a los ácidos
La remolacha ensilada se vuelve extremadamente ácida y es muy corrosiva. Una vez completado el proceso de ensilado, se alcanza un valor de pH entre 3,2 y 3,5. El hormigón no protegido se puede dañar por la pulpa de remolacha ácida. Por esta razón, es necesario un silo de almacenamiento resistente a los ácidos. El recipiente de almacenamiento con un diámetro de 30 m y una altura de 8 m e de hormigón moldeado. Para la protección contra los ácidos las paredes interiores son forradas con una película de poliuretano. El suelo del recipiente se construyó con una pendiente de 15 grados hacia el centro. Esto no es suficiente para un vaciado completo, se necesitaría más pendiente.

Ensilado, conversión y segregación
Durante la primera fase del ensilado, se observa una clara segregación. El oxígeno atrapado es respirado. Se produce dióxido de carbono, parte del cual se escapa en forma de "burbujas" en la superficie.
Inmediatamente después del ensilado, se observa una cierta expansión de volumen. Por lo tanto, el recipiente de almacenamiento nunca debe llenarse hasta arriba de una sola vez. Unos días después de la expansión de volumen, el sustrato se vuelve a asentar y se puede rellenar. En la etapa de conversión, a menudo sólo se puede bombear líquido desde el fondo del recipiente de almacenamiento, porque los trozos de remolacha flotan hacia arriba, como migas de pan en el agua mineral. En el transcurso del ensilado, la pulpa de remolacha se asienta cada vez más, se vuelve más fina y cada vez más homogénea.

En la planta piloto, el efecto de la segregación es particularmente evidente, ya que la pulpa de remolacha también se retira para el funcionamiento de la planta durante el ensilado. Además, el contenedor se llena de remolacha muy fría varias veces durante el invierno, lo que hace que la conversión dure much tiempo durante el proceso de ensilado.  
Digresión: en el caso de otras plantas, sería ventajoso que la pulpa de remolacha se tamizara durante unas semanas después del ensilado. En los meses de invierno hasta febrero, la remolacha fresca se puede agregar sin problemas a través de una entrada de de materia sólida. Sin embargo, con el aumento de las temperaturas en primavera, las ´perdidas de respiración en el montón aumentan hasta tal punto que ya no es interesante introducir remolacha fresca. Para el suministro durante todo el año, de febrero a septiembre, el ensilado de pulpa es una de las mejores formas de almacenamiento y con menos pérdidas.

 

Sacar la pulpa de remolacha de la capa superior
Como consecuencia de la segregación y del llenado y la extracción continuos de un silo de almacenamiento, la extracción en ROPA se modificó de tal manera que es posible bombear desde diferentes alturas, en particular también cerca de la superficie. La bomba de extracción cuelga de una grúa y apira a un metro de profundidad. De este modo, se extrae principalmente el material más rico en estructuras y flotante. Como la capa de la superficie es a veces bastante dura y gruesa, se bombea una parte de los residuos/líquidos de fermentación del fermentador a través de otra línea de bombeo directamente después de la bomba de extraccion para mejorar la capacidad de bombeo.

 

Fermentador de biogás con gran agitador central

Bei Klick wird dieses Video von den YouTube Servern geladen. Details siehe Datenschutzerklärung.

Depósito fermentador con agitador central y descarga de arena de construcción propia

En el año 2017 se construyó y se puso en funcionamiento un nuevo depósito fermentador con agitador con un diámetro de 16 m y una altura de 10 m. Al mismo tiempo, los tres fermentadores con 210 m³ se retiraron, ya que los pequeños fermentadores siempre eran un reto para el funcionamiento de la planta. Debido a su pequeño volumen, las tres torres tenían poca capacidad de amortiguación y reaccionaban de forma sensible al sutrato fresco o los cambios de temperatura.

Con el fermentador de 2.000 m³, la planta de biogás de 550 kW puede funcionar ahora de forma flexible y con un calor optimizado, ya que este fermentador "aguanta mucho" y también puede manejar grandes cantidades de remolacha recién ensilada o raciones diarios muy aumentadas a corto plazo.

Lo más destacado el el agitador central con descarga de arena diseñado por Hermann Paintner. Gracias a su robusto diseño, permite una mezcla completa tras unas pocas revoluciones. A través de una unidad hidráulica y 4 motores de aceite, se acciona una potente corona de rodadura con bolas con un diámetro de 2.300 mm. La potencia se transmite desde la corona giratoria a los brazos agitadores de 15,6 m de anchura del agitador central.

 

Para mejorar aún más la mezcla, entre los dos brazos agitadores hay un eje rígido con alas mezcladoras. Un tercer brazo está montado cerca del suele para la descarga de tierra. Las placas de recogida unidas en ángulo transportan la tierra y los sedimientos hacia el exterior. El arrastrador exterior lleva el sedimiento hasta una hueco en el tanque. La tierra, los cuerpos extraños y los sedimientos depositados son extraídos del fermentador a través de un sinfín hidráulico. El brazo más bajo para la descarga de tierra tiene una rueda libre. La descarga de tierra gira en el sentido de las agujas del reloj. Sólo los dos brazos agitadores giran en sentido contrario a las agujas del reloj. La duración y el número de intervalos de agitación y limpieza se pueden ajustar a través de la regulación del sistema. El agitador central con descarga de arena evita sistemáticamente la limpieza laboriosa de los depósito o la reducción del volumen útil debido a los depósitos.