Optimización del proceso con BIOGASmax
Haga que sus instalaciones de biogás estén adaptadas para el futuro

La bioenergía en forma de biogás es un componente esencial dentro de la gama de energías renovables. En Alemania, la Ley de Fuentes de Energía Renovables (EEG) estableció incentivos lucrativos para la construcción de plantas de biogás. En la actualidad, solo Alemania cuenta ya con cerca de 10 000 plantas de biogás que producen electricidad y energía térmica. Los constantes avances en el sector de las energías renovables plantean nuevas demandas a los operadores de plantas de biogás. La atención se centra en dos conceptos clave: la optimización del proceso y la flexibilidad. No importa si el operador es un agricultor o una industria. A todos les surgen las mismas dudas acerca de los puntos débiles y de las posibilidades de optimización de sus plantas de biogás, y la cuestión es cómo encontrar un socio adecuado para optimizar el proceso y mejorar la eficacia.

En muchas plantas de biogás podrían introducirse múltiples mejoras para optimizar sus procesos. Y las plantas más antiguas deberían invertir para modernizar sus equipos. Aquí es donde el concepto BIOGASmax de Vogelsang cobra protagonismo. Colaboramos estrechamente con nuestros clientes para desarrollar estrategias personalizadas que aumenten la eficacia de las plantas de biogás que estan ya en funcionamiento. Vogelsang ofrece una gama completa de servicios para optimizar el sistema de fermentación como, por ejemplo, mejorar la forma en que se utiliza el sustrato o reducir las necesidades de energía; o simplemente eliminar los problemas de funcionamiento y simplificar los procesos, dejando así más tiempo para las tareas principales de la producción de biogás. Nunca perdemos de vista el objetivo más importante: cómo reducir los costes y cómo aumentar el beneficio de la planta de biogás.


BIOGASmax: Procesos de optimización en detalle

Es necesario adoptar un enfoque sistemático para optimizar el proceso de una planta de biogás:
1. Análisis exhaustivo de la planta de biogás
El asesor de BIOGASmax colabora con el operador para identificar los puntos fuertes y débiles  de la planta de biogás y definir objetivos.

2. Asesoramiento preciso sobre posibles medidas
Desarrollamos soluciones rentables que contemplan las características particulares de cada planta de biogás.

3. Decisión conjunta
El asesor de BIOGASmax y el operador deciden cuáles son las soluciones para mejorar la producción, reducir los costes o aumentar la fiabilidad operativa de la planta de biogás.

4. Tecnología y componentes
Vogelsang aporta sus conocimientos y su amplia tecnología para poner en marcha mejoras en todo el sistema de fermentación.

5. Mantenimiento y asistencia
El asesor de BIOGASmax proporciona asistencia constante para la planta de biogás incluso después de implantarse las medidas de optimización.

Análisis de la planta de biogás: pilar fundamental para optimizar los procesos

Cada planta de biogás es diferente. Por tanto, un análisis exhaustivo de las instalaciones es el primer paso importante que se debe  dar. ¿Qué funciona bien? ¿Cómo se puede aprovechar el calor generado durante el proceso? ¿Qué zonas de la planta funcionan con eficacia? ¿Y qué zonas tienen problemas? ¿Se puede mejorar aún más el proceso del sistema de fermentación para así aumentar la eficacia de toda la planta de biogás? Todo ello requiere evaluar con seriedad la situación actual  de la planta en su totalidad. Trabajamos con el operador para registrar y analizar todos los datos relevantes de la planta. Tras estudiar este análisis, nos reunimos con el cliente para acordar los posibles puntos de partida y desarrollar propuestas personalizadas destinadas a optimizar la planta de biogás. Las soluciones pueden ser tan variadas como plantas existentes. Incluirán desde adaptar el funcionamiento de ciertos componentes para adecuarlos mejor al conjunto de la instlaciónplanta, hasta modificar el sistema de tuberías o añadir otros equipos, opciones o unidades.

¿Tienes la impresión de que tu planta de biogás funciona bien, pero los costes son desorbitados e impiden un beneficio razonable? ¿Qué se puede hacer cuando los costes operativos y de mantenimiento son demasiado elevados? Ayudamos a que los operadores y los propietarios de las plantas de biogás reduzcan los costes, en beneficio de la rentabilidad de la planta de biogás.

Reducción del consumo de energía gracias a una menor viscosidad de la suspensión orgánica

Muchos operadores se preguntan cómo reducir la energía que necesita la planta de biogás. Una manera sencilla de hacerlo es instalando un triturador que reduzca la viscosidad de la suspensión orgánica, especialmente cuando se utilizan cultivos energéticos o residuos con fibras largas. Esto aumenta la eficacia, ya que disminuye de manera significativa tanto el consumo energético como las horas de funcionamiento de bombas y mezcladores.


Nuevas características y opciones para alargar la vida útil y mejorar la eficacia de la planta de biogás.


Nunca dejamos de desarrollar y de adaptar nuestros productos a los requisitos especiales de la producción de biogás e introducimos características y opciones nuevas para reducir el ritmo de desgaste de los componentes. Un ejemplo de ello es el InjectionSystem de las bombas lobulares. Puede instalarse con el mínimo esfuerzo, evita los daños causados por cuerpos extraños, aumenta la capacidad de succión de la bomba y, en consecuencia, alarga su vida útil.

Alimentación líquida avanzada para la introducción eficaz de materia sólida; también para biomasa alternativa

Las ventajas de un sistema avanzado de alimentación líquida han quedado plenamente demostradas en el proyecto de investigación europeo EU-AGRO-BIOGAS, en el que también ha sido crucial  la experiencia de muchos operadores de plantas de biogás. La biomasa se somete a un tratamiento óptimo antes de entrar en el digestor, lo que elimina la necesidad de mezclar el material introducido con métodos de alto consumo energético. En última instancia, los operadores ahorran energía y costes en la fase de alimentación de materia sólida y cuando se hace circular su contenido en los digestores.Además de aumentar la flexibilidad de la producción de electricidad, muchos operadores querrían ampliar la variedad de materia sólida que utilizan y saber cómo adaptar su planta de biogás a los distintos tipos de materiales de entrada. Optimizar la alimentación de materia sólida permite utilizar biomasa alternativa de menor coste como, por ejemplo, ensilaje de pasto, estiércol u otros residuos agrícolas, o incluso remolacha azucarera, patatas, residuos orgánicos y de alimentos.


Menor presión con reducción del consumo energético de las bombas

Optimizar el tamaño y la disposición del sistema de tuberías puede reducir la presión necesaria. De esta forma, las bombas consumen menos energía y su vida útil se alarga, lo que se traduce en una reducción de los costes, incluso si el purín y el digestato tienen poca viscosidad.

Menores costes operativos gracias a reparaciones y mantenimiento más rápidos

La facilidad de acceso a los equipos para realizar labores de reparación y de mantenimiento, así como para sustituir con rapidez las piezas de bombas y trituradores, resulta de gran ayuda a la hora de reducir los tiempos de parada y los costes. La planta de biogás puede funcionar sin contratiempos y sin interrupciones importantes, creando las condiciones ideales para que su producción sea estable y constante.

Mayor eficacia gracias a la tecnología de control

Nuestra tecnología de control inteligente es especialmente beneficiosa. Controla automáticamente numerosos procesos operativos de las plantas de biogás y elimina la necesidad de intervenir manualmente en la producción de biogás, ahorrando así un tiempo muy valioso.
 

Como la mayoría de la gente sabe, la producción de biogás es un parámetro clave para que una planta de biogás sea rentable. Afecta directamente al rendimiento total de la planta. En la práctica, existen más formas de aumentar la producción de biogás de lo que muchos creen.

Mayor producción de biogás gracias al tratamiento de biomasa gruesa y de fibras largas

Si se utilizan muchos materiales de entrada gruesos y de fibras largas, como estiércol y ensilaje de fibras largas, la trituración de la biomasa ayudará a aumentar la producción de biogás. La trituración mecánica aumenta la superficie del material. De este modo, las bacterias llegan a los nutrientes con mayor facilidad y los transforman de una manera más eficaz.

Mayor producción de gas mediante desintegración

Que la desintegración puede aumentar la producción de biogás, y a menudo también el contenido de metano, es algo que muchas personas han oído en alguna ocasión. Sin embargo, no se sabe muy bien  cómo funciona la desintegración y cuáles son las opciones para llevarla a cabo.

La desintegración es un tipo de optimización de los procesos que implica varios tipos de tratamiento de la biomasa, todos ellos destinados a facilitar el acceso de las bacterias a los nutrientes, con el fin de aumentar la producción de biogás. El tratamiento consiste en realizar una trituración mecánica o en ampliar la superficie de la biomasa cortándola, triturándola o macerándola, como hace el DisRuptor. O puede involucrar la rotura de grupos de células conocidos como agregados o colóides , como en el caso del Biocrack. Cual de ambos procesos es el óptimo, depende tanto de la propia biomasa como de la planta de biogás.

Mayor producción de biogás gracias a un tratamiento de la biomasa no agresivo con las bacterias durante la dosificación de sólidos

La alimentación de sólidos es otra variante para aumentar la producción de biogás. Los resultados del proyecto de investigación europeo EU-AGRO-BIOGAS demuestran que hay una mayor producción específica y absoluta de biogás cuando la materia sólida se introduce en estado líquido, en lugar de sólido. Introducir materiales sólidos en el digestor bien machacados facilita el acceso a las bacterias, evita la formación de capas flotantes y de sedimentos y disminuye la viscosidad de la suspensión orgánica. Esto garantiza que el contenido del digestor se mezclará mejor y facilita la formación de gases. La biomasa se aprovecha más, con lo que aumenta la producción específica de biogás.

Si una planta de biogás debe ser rentable en la práctica, del mismo modo que lo es en el estudio económico, debe ser estable y funcionar con apenas averías. Los fallos e interrupciones en el funcionamiento hacen que el personal abandone sus tareas rutinarias y cuestan dinero. Las averías y los periodos prolongados de reparación también hacen que el funcionamiento de la planta sea irregular, lo que a menudo se traduce en una menor producción de biogás. Sin embargo, muchas averías pueden evitarse o, al menos, reducirse de forma significativa. Y gracias a la optimización del proceso, la inversión se amortizará por sí sola en poco tiempo.

Eliminar o triturar los materiales extraños y obstructivos de la planta de biogás lo antes posible

Es inevitable que en las plantas de biogás entren materiales extraños y obstructivos junto con los purines, con los materiales renovables y con los residuos orgánicos. Objetos como piedras, metales o trozos de madera obstruyen las bombas y las válvulas de compuerta y atascan las tuberías. Sin embargo, esto puede evitarse o simplemente reducirse con un método muy sencillo: basta con comprobar los envíos y almacenar el ensilaje en superficies de depósitos fijas. Pese a ello, en muchos casos esto no es suficiente y es necesario planificar cómo eliminar los materiales obstructivos. Un RotaCut con un separador de cuerpos extraños puede separar estos de los materiales obstructivos o reducirlos para trabajar con ellos sin problema. Así se evitan las interrupciones y se reduce el desgaste de los componentes de la planta aguas abajo. Un triturador puede instalarse o acoplarse posteriormente en muchos puntos de la planta.

Prevenir la acumulación de fibras y las obstrucciones en la planta de biogás

La materia fibrosa es una parte necesaria en el funcionamiento de las plantas de biogás. Por ello, un gran número de fibras entra en la planta en forma de sustratos, como estiércol o ensilaje de pasto. En ocasiones, tampoco se pueden evitar las tiras de paja, las redes, etc. Con sencillas modificaciones es posible eliminar la fibra atrapada en tuberías y conexiones, evitando así las obstrucciones. El triturador es una forma activa de evitar la acumulación de fibras y las obstrucciones en rebosaderos e intercambiadores de calor, ya que corta la materia fibrosa y transforma la suspensión orgánica. Así se evitan las interrupciones no planificadas que harían necesaria una intervención inmediata.

Garantizar el mezclado exhaustivo en los digestores y evitar la formación de capas flotantes

Además de provocar obstrucciones y acumulaciones, las fibras también crean capas sólidas flotantes en la superficie. La viscosidad del sustrato en el digestor aumenta y su contenido no se mezcla adecuadamente. El triturador homogeneiza y desintegra la suspensión. Además, la viscosidad de la suspensión orgánica y la tendencia a la formación de capas flotantes se reducen de forma significativa. El contenido del digestor se mezcla con fiabilidad y se evitan los mensajes de error por sobrecarga en los agitadores, pudiéndose llegar al fallo total. Esto aumenta considerablemente la seguridad de funcionamiento.

Uso seguro de biomasa alternativa con dosificadores avanzados de sólidos

La biomasa alternativa, como el estiércol, el ensilaje de pasto entero, la remolacha azucarera o las patatas, está ganando protagonismo. A menudo, es más barata y flexibiliza la rotación de los cultivos. Sin embargo, estos sustratos suelen contener muchos cuerpos extraños y materiales con fibras largas que se introducen en plantas de biogás, cuyo sistema de alimentación ha sido diseñado para materia sólida como ensilaje de maíz. Las fibras largas y los cuerpos extraños causan averías y fallos de funcionamiento. En estos casos, merece la pena cambiar a un sistema de alimentación de materiales sólidos flexible que cuente con un RotaCut, como el PreMix, o reequipar el propio RotaCut. Antes de que el material entre en el digestor, este sistema separa la materia pesada, tritura los cuerpos extraños y homogeneiza la suspensión orgánica, evitando así posibles fallos.

Evitar que el gas quede atrapado en componentes y tuberías de la planta de biogás

No siempre es posible evitar al 100 % que el gas quede atrapado, pero el sistema de tuberías se puede diseñar para reducir al máximo esta posibilidad. El gas también puede acumularse en un punto elevado diseñado específicamente para ello y liberarse cuando sea necesario.

Extracción fiable desde fosas profundas

A menudo, las bombas de las plantas de biogás deben extraer el material y al mismo tiempo evacuar el gas o el aire existente en las tuberías vacías. Esto significa aspirar en seco sustancias como purines desde fosas profundas. Con unas buenos conectores, como por ejemplo las cajas de conexión, es posible aumentar considerablemente la capacidad de succión y de funcionamiento en seco de las bombas lobulares. De este modo, se eliminan los fallos de funcionamiento y las reparaciones a causa de una elevada temperatura de la bomba, de la incapacidad de extraer el material o de la falta de uniformidad del bombeo.


Casos prácticos del sector de biogás

Caso práctico: Bioenergie Bamberg GmbH & Co. KG, XRipper XRS136-105Q

Problema: Bombas dañadas a causa de la suciedad
Solución: XRipper XRS136-105Q

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Caso práctico: Planta de biogás Hofmann, RotaCut con ACC

Problema: Capas flotantes gruesas y obstrucción del calentador externo
Solución: RotaCut® de Vogelsang con AutomaticCutControl (ACC®)

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Caso práctico: Planta de biogás Duderstadt, RotaCut pro

Problema: Alto consumo energético para mezclar el digestor de la planta de biogás Duderstadt
Solución: RotaCut® pro de Vogelsang

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Case study - Kotthoff biogas plant - BioCrack

Problem: Fibrous input materials, insufficient efficiency in the biogas plant
Solution: Electrokinetic disintegration with Vogelsang BioCrack

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Case study - Hedeper biogas plant - BioCrack

Problem: Inadequate gas yield in the biogas plant
Solution: Vogelsang BioCrack® electro-kinetic disintegration unit

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Case study - Biogas plant project of WHG Anlagenbau GmbH & Co. KG - BioCrack

Problem: Residual gas potential in the open final storage
Solution: Reducing residual gas potential and re-circulated quantities with BioCrack

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