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 importante de la combinación de energías renovables. En Alemania, la Ley de Fuentes de Energía Renovables estableció incentivos lucrativos para la construcción de plantas de biogás. En la actualidad, solo en Alemania, hay alrededor de 10 000 plantas de biogás que generan electricidad y energía térmica. Los desarrollos continuos en el sector de las energías renovables están haciendo surgir nuevas demandas en los operadores de plantas de biogás. La atención se centra en dos conceptos clave: la optimización del proceso y la flexibilidad. Esto es válido tanto si el operador es un agricultor, como si es una empresa industrial. Todos se encuentran con la mismas dudas sobre los puntos débiles y el potencial de optimización de sus plantas de biogás y la pregunta es cómo encontrar a un socio adecuado para la optimización del proceso y la mejora de la eficiencia.

Un gran número de plantas de biogás todavía pueden mejorar muchísimo sus procesos y no lo hacen. En las plantas antiguas también es necesario hacer inversiones para sustituir sus equipos. Aquí es donde el concepto BIOGASmax de Vogelsang adquiere importancia. Colaboramos estrechamente con nuestros clientes para elaborar las estrategias individuales de desarrollo que aumenten la eficiencia de sus plantas de biogás ya en funcionamiento. Vogelsang ofrece una gama completa de servicios para optimizar el sistema de digestión, 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 para hacer un uso más eficiente del tiempo en la producción de biogás. Nunca perdemos de vista el objetivo más importante: ¿cómo se pueden reducir los costes y aumentar el beneficio de la planta de biogás?


Optimización detallada del proceso con BIOGASmax

Es necesario adoptar una perspectiva sistemática para optimizar el proceso de las plantas de biogás:

1. Análisis en profundidad de la planta de biogás
El asesor de BIOGASmax colabora con el operador para identificar las fortalezas y debilidades de la planta de biogás y para definir los objetivos.

2. Consejo preciso sobre las posibles medidas
Desarrollamos soluciones rentables que tienen en cuenta las características individuales 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 su experiencia y tecnología integral para poner en marcha las mejoras para el sistema de digestión al completo.

5. Asistencia y servicio
El asesor de BIOGASmax proporciona asistencia de forma continua para la planta de biogás incluso después de que se hayan implementado las medidas de optimización.

El análisis de la planta de biogás es el pilar fundamental para optimizar los procesos

Todas las plantas de biogás son diferentes. Por lo tanto, el primer paso importante es realizar un análisis en profundidad de la planta. ¿Qué es lo que funciona bien? ¿Cómo se puede hacer un uso efectivo del calor que se genera durante el proceso? ¿Qué áreas de la planta están funcionando de manera eficiente? ¿Y qué zonas están experimentado problemas? ¿Se puede mejorar el proceso del sistema de digestión y así aumentar la eficiencia de la planta de biogás en su totalidad? Todo esto necesita que se realice una evaluación seria y completa de la situación actual. Nos ponemos a trabajar con el operador para registrar y analizar todos los datos relevantes de la planta. Tras estudiar dicho análisis, nos reunimos con el cliente para acordar los posibles aspectos de inicio y desarrollar propuestas personalizadas para optimizar la planta de biogás. Las soluciones posibles que podamos encontrar son tan diversas como las propias plantas de biogás. Algunas pueden ser adaptar el funcionamiento de componentes individuales para que se adecúen mejor a la planta, modificar el sistema de tuberías o añadir componentes y opciones o conjuntos de instalaciones nuevos.

¿Tiene la impresión de que su planta de biogás funciona bien, pero los costes son desorbitados y evitan que genere un beneficio razonable? ¿Qué se puede hacer cuando los costes operativos y de mantenimiento son demasiado altos? Ayudamos a que los operadores y propietarios de las plantas de biogás reduzcan sus costes y de esta forma aumenten la eficiencia de su planta de biogás.

Disminuir la energía necesaria para el proceso mediante la reducción de la viscosidad de la suspensión orgánica

Muchos operadores se preguntan cómo pueden reducir la energía necesaria para la planta de biogás. Una manera sencilla de hacerlo es instalar una trituradora que reduzca la viscosidad de la suspensión orgánica, especialmente cuando se utilizan cultivos energéticos y residuos con fibras largas. Esto aumenta la eficiencia, ya que se reduce de manera significativa el consumo energético y las horas de funcionamiento de las bombas y los mezcladores.

Características y alternativas nuevas para aumentar la vida útil y la eficiencia de la planta de biogás

Nunca paramos de desarrollar y adaptar nuestros productos a los requisitos especiales de la producción de biogás mediante características y alternativas nuevas para reducir el ritmo de desgaste de los componentes. Un ejemplo de ello es el sistema de inyección InjectionSystem de las bombas lobulares. Puede actualizarse con el mínimo esfuerzo, evita los daños provocados por la materia extraña, aumenta la capacidad de succión de la bomba y, por lo tanto, aumenta su vida útil.

Alimentación de líquidos avanzada para la introducir materia sólida de manera eficiente, así como para utilizar biomasa alternativa

Las ventajas de un sistema de alimentación avanzada de líquidos han sido demostradas en el proyecto de investigación europeo EU-AGRO-BIOGAS y de forma más importante, por 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 que se introduce en el digestor mediante métodos de alto consumo energético. En última instancia, los operadores ahorran energía y costes en la etapa de alimentación de la materia sólida y cuando se hace circular el contenido de los digestores.

Además de aumentar la flexibilidad de la producción de electricidad, a muchos operadores les gustaría ser capaces de ampliar la variedad de materia sólida que utilizan y quieren saber cómo pueden adaptar su planta de biogás a diferentes tipos de materia prima. Optimizar el alimentador de materia sólida hace posible utilizar biomasa alternativa de menor coste, como por ejemplo, ensilaje de pastos, estiércol y otros residuos agrícolas o incluso remolacha azucarera, patatas, desechos orgánicos y residuos alimentarios.

Menor presión para reducir el consumo energético de las bombas

Optimizar el tamaño y la disposición del sistema de tuberías puede reducir el nivel de presión necesario. De esta forma las bombas consumen menos energía y su vida útil aumenta de una forma que se puede calcular la reducción de los costes, incluso en el caso en que el abono líquido y el material digerido tengan un bajo nivel de viscosidad.

Menores costes operativos debido a que las reparaciones y el mantenimiento se realizan más rápidamente

La facilidad de acceso a los equipos para realizar las labores de reparación y mantenimiento, así como para sustituir las piezas fácilmente en las bombas y las trituradoras, sirve de una gran ayuda para reducir los tiempos de parada y los costes. La planta de biogás puede funcionar sin contratiempos, sin interrupciones importantes y se crean las condiciones perfectas para que la producción sea estable y constante.

Aumento de la eficiencia mediante el control tecnológico

Nuestra tecnología de control inteligente tiene unos beneficios particularmente elevados. Controla muchos procesos operativos de las plantas de biogás automáticamente y elimina la necesidad de intervención manual en la producción de biogás, ahorrando un tiempo muy valioso.

Como la mayoría de la gente sabe, la producción de biogás es un parámetro clave para que a 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 normalmente se cree.

Mayor producción de biogás mediante el tratamiento de la biomasa gruesa y con fibras largas

Si se utiliza mucha materia prima gruesa y con fibras largas, como estiércol y ensilaje de fibras largas, la trituración de la biomasa ayuda a aumentar la producción de biogás. La trituración mecánica aumenta el área de superficie del material. Las bacterias pueden llegar hasta los nutrientes más fácilmente y pueden transformarlos de forma más efectiva.

Mayor producción de gas mediante desintegración

Hay un cierto nivel de conocimiento de que la desintegración puede aumentar la producción de biogás y a menudo también el nivel de metano. Sin embargo, no se sabe muy bien qué es eso de la desintegración y cuáles son las posibilidades de 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 ampliar el área de la superficie de la biomasa mediante la trituración mecánica o mediante un proceso de corte, trituración o machacado, como en el caso del DisRuptor.

Mayor producción de biogás con un tratamiento no agresivo de las bacterias en la biomasa durante la introducción de la materia sólida

El alimentador de materia sólida representa una nueva oportunidad 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 se introduce la materia sólida en medio líquido, en vez de en forma sólida. Introducir la materia sólida en el digestor bien machacada hace que sea de fácil acceso para las bacterias, evita la formación de cortezas y posos y disminuye la viscosidad de la suspensión orgánica. Esto garantiza que se mezclará mejor el contenido del digestor y facilita la formación de gases. La biomasa se utiliza de forma más efectiva, lo que aumenta la producción específica de biogás.

Si la planta de biogás debe ser rentable en la práctica, así como lo es sobre en el estudio económico, debe ser estable y funcionar con muy pocas interrupciones. Los fallos e interrupciones en el funcionamiento hacen que el personal abandone sus tareas de rutina planificadas y cuesta dinero. Los fallos de funcionamiento y los periodos prolongados de reparación también implican que el funcionamiento de la planta sea errático, lo que a menudo conlleva que la producción de biogás disminuya. Sin embargo, a menudo se pueden evitar los fallos de funcionamiento, o al menos se pueden reducir de forma significativa, lo que significa que la inversión se amortiza por sí misma en un breve plazo de tiempo, gracias a la optimización del proceso.

Eliminar o triturar la materia extraña y obstructiva de la planta de biogás lo antes posible

Es inevitable que entre materia extraña y obstructiva en las plantas de biogás junto con el abono líquido, los recursos renovables y los residuos orgánicos. Se trata de piedras, metal o trozos de madera que obstruyen las bombas y las válvulas de compuerta y atascan las tuberías. Sin embargo, se pueden evitar fácilmente o sencillamente reducir en gran medida comprobando la materia prima y almacenando el ensilaje en depósitos fijos. A pesar de ello, en muchos casos esto no es suficiente y es necesario planificar cómo se puede eliminar la materia extraña. El RotaCut, que cuenta con un separador de materia extraña, puede separar la materia extraña y obstructiva o reducirla para que se pueda trabajar con ella. Esto ayuda a evitar las interrupciones y evita el desgaste de los componentes posteriores en el proceso de la planta. Se puede instalar o adaptar una trituradora en muchos puntos de la planta.

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

La materia fibrosa es una parte necesaria en el funcionamiento de las plantas de biogás. En consecuencia, un gran número de fibras entra en la planta en forma de sustratos, como estiércol y ensilaje de pastos. A veces tampoco se puede evitar la paja trenzada, las redes, etc. Con sencillas modificaciones se pueden eliminar la fibra atrapada en las tuberías y accesorios, evitando las obstrucciones. La trituradora es una forma activa de evitar la acumulación de fibra y las obstrucciones en los aliviaderos e intercambiadores de calor, ya que corta la materia fibrosa y transforma la suspensión orgánica. Así se evitan las interrupciones no planificadas que harían necesario intervenir inmediatamente.

Garantizar el mezclado exhaustivo en los digestores y evitar la formación de cortezas superficiales

Además de provocar obstrucciones y acumulaciones, las fibras también crean capas sólidas de corteza superficial. La viscosidad del sustrato en el digestor aumenta y el contenido del mismo no se mezcla adecuadamente. La trituradora homogeneíza y desintegra la suspensión. Además, la viscosidad de la suspensión orgánica y la tendencia a la formación de cortezas se reducen de forma significativa. El contenido del digestor se mezcla con fiabilidad y se evitan los errores, que pueden llegar al fallo total, por sobrecarga en las mezcladoras. Esto aumenta enormemente la fiabilidad del funcionamiento.

Utilizar biomasa alternativa mediante alimentadores avanzados de materia sólida

La biomasa alternativa, como el estiércol, el ensilaje de pasto entero, la remolacha azucarera y las patatas, cada vez tiene un mayor predominio. A menudo es más barata y hace que la rotación de los cultivos sea más flexible. Sin embargo, dichos sustratos a menudo contienen mucha materia extraña y materia con fibras largas que se introduce en la planta de biogás, cuyo sistema de alimentación ha sido diseñado para materia sólida como ensilaje de maíz. Las fibras largas y la materia extraña provocan roturas y fallos de funcionamiento. Para dichos casos, merece la pena cambiar a un sistema de alimentación de materia sólida que cuente con un RotaCut, como el PreMix, o adaptar el propio RotaCut. Antes de que la materia prima entre en el digestor, este sistema separa la materia pesada, tritura la materia extraña y homogeneíza la suspensión orgánica, evitando las interrupciones.

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

No siempre es posible evitar al 100 % que el gas quede atrapado, pero se puede diseñar el sistema de tuberías para que reduzca de forma considerable dicha posibilidad. O se puede acumular el gas en un punto elevado diseñado específicamente para dicho propósito y liberarlo cuando sea necesario.

Extracción fiable desde fosas profundas

Las bombas de las plantas de biogás a menudo tienen que extraer el material y al mismo tiempo evacuar el gas o el aire de las tuberías vacías. Eso significa que elevar en seco sustancias como el abono líquido de pozos profundos. Se puede aumentar de forma considerable la capacidad de succión y de funcionamiento en seco de las bombas lobulares mediante la optimización de las conexiones, como por ejemplo, utilizando cajas de conexión. De esta manera se eliminan los fallos de funcionamiento y el número de reparaciones provocados por la elevada temperatura de la bomba, debido a que ya no sea capaz de extraer el material o la falta de uniformidad en el 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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