Основатель компании ROPA Герман Пайнтнер также является фермером и имеет собственную биогазовой установку NawaRo с субстратами из сахарной свеклы и свиного навоза в Зиттельсдорфе, где находится головной офис компании ROPA. Планирование установки началось в 2009 году. Биогазовая установка призвана не только покрыть часть потребностей производства компании ROPA в тепле и энергии, но и получить важные сведения о свойствах сахарной свеклы как субстрата для ферментации.

В качестве пилотного проекта установка была введена в эксплуатацию в конце 2010 года с блочной ТЭЦ мощностью 190 кВт и расширена в 2012 году до электрической мощности 550 кВт. Биогазовая установка снабжается исключительно перекачиваемыми субстратами. Вследствие автоматизации, твердые частицы не вносятся вообще. В течение последних нескольких лет накопленный опыт привел к повторным инвестициям в разнообразные оптимизации. Помимо прочего, в 2017 году первоначальные ферментаторы с неподвижным дном были заменены на ферментатор с перемешиваемым резервуаром с самодельной центральной мешалкой и выгрузкой почвы.

На основе полученного опыта функционирования биогазовой установки в Зиттельсдорфе был определен следующий технологический процесс для жидкого силосования, хранения и удаления свекловичной каши.

Сбор и погрузка урожая как для сахарного завода
Сбор целых головок свеклы, но без листьев - наиболее подходит применение Micro-Topping. Черешки удаляются с минимальным срезом головки, чтобы уменьшить нежелательные примеси почвы, а также потери на дыхание при хранении в бурте. В идеале свекла хранится в бурте как минимум на неделю, чтобы почва подсохла, и погрузчик смог удалить ее наилучшим образом. Транспортировка к биогазовой установке осуществляется на тракторах с прицепами или грузовых машинах.

Измельчение для производства мелкой и однородной свекольной пульпы.
На биогазовой установке сахарная свекла измельчается до мелкой и однородной кашицы с помощью самодельного измельчителя и по конвейеру подается в резервуар для хранения. В целях экономии средств и труда было принято решение отказаться от тщательной мойки. Пульпа в виде вязкой кашицы распределяется в силосе и разжижается в процессе дальнейшего силосования. Для измельчения - чем мельче, тем быстрее разложение, а следовательно, лучше.

Многократное заполнение из-за ограниченного объема хранилища
Поскольку емкость круглого резервуара составляет 6 000 т, первая свекла закладывается в сентябре. Последняя партия сахарной свеклы хранится в бурте до февраля-марта. Благодаря многократному наполнению, в год преобразуется в электроэнергию до 12 000 т свеклы (в зависимости от урожая).

Резервуар для хранения - кислотостойкая конструкция
Силосованная сахарная свекла имеет кислую среду и обладает высокой коррозионной активностью. После завершения процесса силосования значение pH находится между 3,2 и 3,5. Незащищенный бетон подвергается воздействию кислотной свекольной каши. По этой причине необходим кислотостойкий резервуар для хранения Резервуар диаметром 30 м и высотой 8 м отлит из монолитного бетона. Для защиты от воздействия кислот внутренние стенки были выложены полиуретановой пленкой. Дно резервуара было создано с уклоном 15 градусов к центру. Тем не менее, это недостаточный наклон для полного опорожнения.

Силосование, разложение и разделение смеси
На первом этапе силосования можно наблюдать четкое разделение смеси. Включенный кислород тратится на дыхание. Образуется диоксид углерода, часть которого выделяется в виде "пузырьков" на поверхности.
Сразу после силосования можно наблюдать некоторое увеличение объема. Поэтому резервуар для хранения не следует заполнять доверху за один раз! Через несколько дней после увеличения объема субстрат снова оседает и его можно добавлять. На этапе разделения смеси зачастую удается откачать жидкость только из нижней части резервуара, потому что кусочки свеклы всплывают, как хлебные крошки в минеральной воде. В процессе дальнейшего силосования свекловичная каша все больше оседает, становится более мелкой и однородной.

На пилотной установке эффект разделения смеси особенно очевиден, поскольку во время силосования свекловичная каша также изымается для работы установки. Кроме того, в течение зимы резервуар несколько раз заполняется очень холодной свеклой, что приводит к тому, что разделение смеси в процессе силосования занимает очень много времени.  
Отступление: Если свекловичную кашу использовать на других установках, то имеет смысл после силосования оставить ее для ферментации еще на несколько недель. В зимние месяцы вплоть до февраля свежую свеклу можно без проблем добавлять в твердом виде. Однако с повышением температуры весной потери на дыхание в свекловичном бурте возрастают настолько, что добавление свежей свеклы уже не представляет интереса. Для использования с февраля по сентябрь силосная каша является одной из наиболее подходящих и наименее убыточных форм хранения.

Удаление свекловичной каши из верхнего слоя
Из-за разделения смеси и непрерывного заполнения и откачки только из одного резервуара для силосования, ROPA изменила процесс откачки таким образом, чтобы можно было откачивать с разных высот, в частности, также близко к поверхности. Насос для откачки висит на кране и засасывает смесь примерно на метр ниже поверхности. Таким образом, в первую очередь откачивается более структурированная и набухшая смесь. Поскольку слой на поверхности иногда бывает довольно прочным и толстым, для улучшения перекачиваемости часть остатков брожения/жидкости из ферментера закачивается через дополнительную линию насоса непосредственно после насоса откачки.

Благодаря ферментеру объемом 2 000 м³ биогазовая установка мощностью 550 кВт теперь может работать гибко и теплооптимизировано, так как этот ферментер может справиться с большим количеством свежесилованной сахарной свеклы или кратковременно увеличенными дневными порциями загрузки.

В особенности стоит обратить внимание на центральную мешалку с удалением песка, специально разработанную Германом Пайнтнером. Благодаря своей прочной конструкции она обеспечивает полное перемешивание уже после нескольких оборотов. Мощный венец поворотного круга на шариковых опорах диаметром 2 300 мм приводится в движение с помощью гидравлического блока и 4-х масляных двигателей. Мощность передается от венца к кронштейнам центральной мешалки шириной 15,6 м.

Для еще лучшего перемешивания между двумя кронштейнами мешалки установлена жесткая ось с перемешивающими лопастями. Третий кронштейн устанавливается близко к земле для выгрузки примесей почвы. Прикрепленные к нему под углом скребки отводят почву и осадок наружу. Внешний захватывающий шибер продвигает осадок к углублению в дне резервуара. Почва, посторонние примеси и осевшие осадки выводятся из ферментера с помощью шнека с гидравлическим приводом. Самый нижний рычаг для выгрузки почвы имеет свободный ход. Вместе с ним по часовой стрелке вращается и выводимая почва. Против часовой стрелки вращаются только два перемешивающих кронштейна. Продолжительность и количество интервалов перемешивания и очистки можно установить с помощью управления установкой. Центральная мешалка с выгрузкой песка позволяет избежать трудоемкой очистки резервуара или уменьшения полезного объема из-за осадка.