Fattoria ecologica: Biomiler - il riscaldamento con il compost è molto vecchio. Si potrebbe dire antica quanto la civiltà. Non solo, è probabile che anche i dinosauri usassero il riscaldamento del compost, proprio come i cinghiali moderni. Nella nostra dacia, le foglie sono state portate fuori dall'area e piegate in enormi pile, in attesa dell'accensione. Ma mentre non c'era tempo per questo, nei cumuli al mattino si potevano sempre trovare diversi "letti" - buchi dove dormivano i cinghiali.

Oggi parleremo di un modo vecchio, ma poco conosciuto, efficiente ed economico per riscaldare l'acqua invece di una caldaia e riscaldare la casa. BUn'idea più ponderata con quasi mezzo secolo di esperienza.

Biomiler - il riscaldamento con il compost è molto vecchio. Si potrebbe dire antica quanto la civiltà. Non solo, è probabile che anche i dinosauri usassero il riscaldamento del compost, proprio come i cinghiali moderni. Nella nostra dacia, le foglie sono state portate fuori dall'area e piegate in enormi pile, in attesa dell'accensione. Ma mentre non c'era tempo per questo, nei cumuli al mattino si potevano sempre trovare diversi "letti" - buchi dove dormivano i cinghiali. Il motivo è semplice: quando il compost marcisce, viene rilasciato molto calore.

Ma le persone non sono animali e sono persino riusciti a organizzare un interessante riscaldamento con il compost dove non c'era compost. Ad esempio: un biomiler, una tecnologia tedesca, che descriveremo con immagini e video. Ma prima, una piccola teoria sul compostaggio.

Compostaggio(com - prefisso "s-", post - radice con il significato di "sdraiarsi" = "aggiunta"; la stessa radice è composta) - il processo in cui le sostanze organiche vengono convertite in humus con l'aiuto di batteri, acqua e ossigeno . Questo rilascia calore e anidride carbonica.

biomiler- Parola tedesca da bio- (biologico) e mailer (in precedenza - fornace a carbone; ora - Atommeiler - reattore nucleare).

biomeiler- tecnologia di riscaldamento compost, composta da due circuiti:

Un cumulo di compost in cui sono interrati diversi "pavimenti" di tubi di riscaldamento (circuito primario).

La seconda opzione per l'avvolgimento dei tubi è sul nucleo nella zona più calda del cumulo di compost:

I tubi in file orizzontali richiedono più calore, ma è più difficile smontare la pila dopo la decomposizione. I tubi centrali sono molto più facili da rimuovere ma producono meno calore.

Uno scambiatore di calore che preleva il calore da questi tubi e lo trasferisce al secondo circuito.

Il secondo circuito è il riscaldamento domestico o l'acqua calda domestica.

Il principio di funzionamento della tecnologia dei biomiler:

Tutto è molto semplice:

1. Il compost marcisce, riscalda il primo circuito.

2. Lo scambiatore di calore trasferisce il calore al secondo circuito.

3. L'utente utilizza il riscaldamento o l'acqua calda.

Dal punto di vista della durata del funzionamento dello scambiatore di calore, l'acqua deve essere addolcita.

Ma ci sono alcuni dettagli da considerare.

Aerazione di un cumulo di compost per il riscaldamento domestico

Il cumulo di compost dovrebbe essere di dimensioni sufficienti per prevenire una rapida perdita di calore e umidità e garantire un'efficace aerazione in tutto.

Quando si compostano i materiali in cumuli in condizioni di aerazione naturale, non devono essere accatastati più di 1,5 m di altezza e 2,5 m di larghezza, altrimenti la diffusione dell'ossigeno al centro del cumulo sarà difficile. In questo caso, il mucchio può essere esteso in una fila di compost di qualsiasi lunghezza.

Con una pila più grande, al centro della pila viene inserito un cilindro cavo, attraverso il quale può passare l'aria. Ciò consentirà al mucchio di aerare anche dall'interno.

Ecco perché è un cumulo di compost e non una fossa. Ed è per questo che il telaio è una rete (o un mucchio di senza telaio) - niente muri, partizioni, ecc. - questo compromette il ricambio d'aria.

Inoltre, il ricambio d'aria migliora se la pila si accumula sopra un paio di strati di pallet o su uno spesso strato di rami spessi e rami secchi - l'aria può passare anche dal basso.

Il cumulo di compost viene regolarmente "perforato" con piedi di porco in tutte le direzioni: vengono creati canali per la penetrazione dell'aria. Ma fa fori ordinatamente, poiché i tubi con un liquido di raffreddamento sono sepolti in una pila.

Il rapporto tra azoto e carbonio nel compost per il riscaldamento dell'acqua

Anche il rapporto tra azoto e carbonio è importante per il compostaggio. La parte "verde" del compost è costituita da erbe, foglie, gusci d'uovo, scarti di frutta e verdura, ecc. - contengono molto più azoto. La parte "marrone" - rami, rami, segatura, ecc. Contengono più carbonio. Se ci sono molti componenti azotati, la temperatura aumenta più velocemente. Tuttavia, viene rilasciata molta ammoniaca (un composto contenente azoto), che uccide i batteri. E il mucchio può "morire".

La proporzione ottimale è di circa il 25% di compost "verde" e il 75% di "marrone". Mescolateli accuratamente per evitare che marciscano le zone.

Ecco perché nel video qui sotto noterai che il mucchio non è fatto di erba, ma principalmente di rami tagliati.

Controllo del trasferimento di calore in tecnologia Biomiler

La temperatura di compostaggio dipende dalla fase di compostaggio:

1. La fase iniziale, quando i batteri a bassa temperatura funzionano. Dipende dall'accesso all'aria e dalla disponibilità di acqua.

2. La seconda fase è l'aumento della temperatura. Entrano in gioco batteri in grado di resistere alle alte temperature. Si moltiplicano, la temperatura sale. Da temperatura ambiente a 45-50 gradi Celsius.

3. Il terzo stadio è la temperatura massima. Il valore è 65-70 gradi. Solo i batteri che possono resistere a questa temperatura funzionano. In questa fase avviene una rapida disidratazione del compost. E allo stesso tempo - consumo molto veloce di materia organica. Più è attiva questa fase, più velocemente arriva quella successiva.

4. Il quarto stadio - la temperatura è di nuovo di circa 40 gradi Celsius - quando c'è poco cibo per batteri e acqua.

La domanda è quanto dura ogni fase. Dipende da molti fattori e lo spread può essere quasi 10 volte. Ma la velocità può essere influenzata e, prima di tutto, con l'acqua. Quella più critica e ad alta temperatura, che sarebbe bello rallentare (dopotutto, a volte dura solo una settimana) è la terza fase.

Il contenuto di umidità ottimale del compost è del 60-70%. Ovviamente, più bassa è l'umidità, più lento è il decadimento (e più bassa è la temperatura). E viceversa: più acqua, più temperatura, meno tempo durerà il riscaldamento del compost.

Pertanto, è necessario decidere

di che temperatura dell'acqua hai bisogno

per quanto

E, di conseguenza, reagire con l'irrigazione o la sua assenza ad un aumento della temperatura.

La temperatura di compostaggio può essere influenzata anche dal raffreddamento.

Il meccanismo è semplice: il calore del cumulo di compost in tecnologia Biomiler viene prelevato attraverso uno scambiatore di calore e va in casa. Pertanto, è necessario prelevare acqua in modo intensivo: lo scambiatore di calore si raffredda, il circuito di riscaldamento nel cumulo di humus si raffredda e il compost si raffredda.

Quindi, tutto è semplice, ma non tanto da sdraiarsi a pancia in su, come nel riscaldamento centralizzato. Ma d'altra parte - l'indipendenza dalle fonti di energia esterne, che è rilevante nelle condizioni moderne.

Ma passiamo dalla teoria alla pratica:

Come è organizzata esattamente la tecnologia Biomiler?

A questo proposito - un video (che, in particolare, spiega la prima immagine dell'articolo; il serbatoio al centro è per la formazione di biogas, questo è un processo privo di ossigeno, ma proprio al centro del mucchio - per fare fa più caldo):

Un altro video (lungo e molto, molto dettagliato):

E un altro video sul mini biomiler:

Domanda chiave: quanta acqua calda otteniamo da un biomiler? Ecco la risposta dal sito tedesco:

Biomeiler per 50 tonnellate e 120 m³ di compost (un cumulo di circa 5 metri di diametro e 2,5 m di altezza), con 200 metri di tubo all'interno del compost, produce una costante 4 litri di acqua al minuto a circa 60 gradi Celsius (con una temperatura iniziale dell'acqua di 10 gradi). Ciò equivale a 240 litri di acqua all'ora = 10 kW (circa lo stesso di 1 litro di carburante liquido). Un mucchio di 50 tonnellate lavora da 10 mesi.

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A proposito, un avvertimento: puoi usare 2 linee in un cumulo di compost. Uno - dai tubi dell'acqua, per il riscaldamento dell'acqua. E il secondo è un condotto dell'aria per il riscaldamento dell'aria (organizzazione del riscaldamento dell'aria). Nel caso "aria" non è necessario lo scambiatore di calore; il tubo preleva aria fredda dal pavimento e restituisce aria calda.

Devi anche considerare: un mucchio di oltre 50 tonnellate praticamente non reagisce alle gelate invernali. I mini-biomyler si "congelano" per l'inverno e in primavera ricominciano a funzionare.

Calcolo del biomiler

Se uno dei lettori ha avuto il piacere di soggiornare in paese in inverno, ovvero nell'area della fossa del silo, allora si potrebbe notare un fatto interessante: per caricare il silo in un trattore per l'alimentazione del bestiame , non ha bisogno di essere martellato con un piede di porco, anche se fuori fa freddo. Inoltre, ne esce vapore e se metti la mano nello spessore della massa almeno fino al gomito, noterai che all'interno è notevolmente caldo!

Il metodo per ottenere calore dal compost è stato sviluppato dal francese Jean Payne nel 1970 e questa tecnologia non ha perso la sua rilevanza oggi. Questo metodo è utilizzato attivamente in Germania e si chiama Biomeiler. Un biomailer è un sistema per generare calore da uno speciale cumulo di compost (biomassa), noto anche come "riscaldamento del compost".

Il processo di fermentazione della cellulosa da parte dei batteri aerobici è accompagnato dal rilascio di anidride carbonica e calore, oltre a varie altre sostanze che ci interessano poco nell'ambito del nostro argomento (sul processo). In questa fase, siamo interessati al calore. Chiariamo subito che se, oltre alla cellulosa (rami, foglie, cime e altri scarti vegetali), sono presenti nel compost componenti contenenti basi azotate (ad esempio escrementi animali, letame, rifiuti organici), allora alcuni altri batteri e il nostro bioreattore appena coniato inizierà anche a emettere metano, che può essere utilizzato sia come fonte di combustibile per una stufa a gas, sia, se ce n'è a sufficienza, per il riscaldamento. Ma per ora parliamo del calore che otteniamo dalle piante.

Durante il processo di compostaggio, i batteri aerobici convertono la materia organica (come rami triturati e detriti vegetali, foglie di mais e barbabietola) in calore e anidride carbonica. Questo processo si svolge intorno a noi costantemente e ovunque: sulla terra e nel suolo.
Questo calore può essere utilizzato per il riscaldamento degli ambienti e dell'acqua calda, la temperatura all'interno del cumulo di compost raggiunge i 60 gradi Celsius.
Biomailer è un sistema molto semplice. Ha solo bisogno di tubi, acqua e il calore del compost. L'unica parte mobile dell'impianto è la pompa di circolazione del riscaldamento centralizzato standard. Questo design semplice riduce i costi di manutenzione e il rischio di rottura.

Il biomailer richiede ossigeno per il suo funzionamento, quindi non dovresti mettere questo mucchio di sostanze organiche in un bunker sotterraneo: il processo di fermentazione non si fermerà, ma rallenterà notevolmente, il che influenzerà la quantità di calore che può essere prelevato dal mucchio . Notiamo subito: 2 cubetti di foglie non riscaldano la casa, ma per lavare i piatti, lavare e risciacquare in acqua tiepida in estate - questo volume può già aiutare.

Mi piace molto l'idea della fornitura di acqua calda "per i pigri": 3-4 giorni di lavoro e 6-8 mesi puoi lavarti le mani in acqua tiepida. Se vuoi i numeri, allora sono sul sito austriaco, c'è un articolo di recensione con immagini (ne ho trascinati un paio da lì) e altro, con numeri, volumi e kilowatt (copia). Devo dire subito che per risolvere completamente i problemi con l'acqua calda nella tua casa di campagna, un Kamaz di rami e foglie non sarà sufficiente. Ma chi ti impedisce di camminare per le strade autunnali della tua città, guardare grandi mucchi di foglie cadute raccolte dai bidelli per la rimozione in una discarica e chiedere ai responsabili della pulizia delle strade - se vogliono smaltire l'IT in modo assolutamente gratuito ? Non al campo di allenamento, ma nel tuo cortile, per esempio?

Ma ci sono alcuni dettagli da considerare.

Aerazione di un cumulo di compost per il riscaldamento domestico

Il cumulo di compost dovrebbe essere di dimensioni sufficienti per prevenire una rapida perdita di calore e umidità e garantire un'efficace aerazione in tutto.

Quando si compostano i materiali in cumuli in condizioni di aerazione naturale, non devono essere accatastati più di 1,5 m di altezza e 2,5 m di larghezza, altrimenti la diffusione dell'ossigeno al centro del cumulo sarà difficile. In questo caso, il mucchio può essere esteso in una fila di compost di qualsiasi lunghezza.

Con una pila più grande, al centro della pila viene inserito un cilindro cavo, attraverso il quale può passare l'aria. Ciò consentirà al mucchio di aerare anche dall'interno.

Ecco perché è un cumulo di compost, non una fossa. Ed è per questo che il telaio è una rete (o un mucchio di senza telaio) - niente muri, partizioni, ecc. - questo compromette il ricambio d'aria.

Inoltre, il ricambio d'aria migliora se la pila si accumula sopra un paio di strati di pallet o su uno spesso strato di rami spessi e rami secchi - l'aria può passare anche dal basso.

Il cumulo di compost viene regolarmente "perforato" con piedi di porco in tutte le direzioni: vengono creati canali per la penetrazione dell'aria. Ma fa fori ordinatamente, poiché i tubi con un liquido di raffreddamento sono sepolti in una pila.

Il rapporto tra azoto e carbonio nel compost per il riscaldamento dell'acqua

Anche il rapporto tra azoto e carbonio è importante per il compostaggio. La parte "verde" del compost è costituita da erbe, foglie, gusci d'uovo, scarti di frutta e verdura, ecc. - contengono molto più azoto. La parte "marrone" - rami, rami, segatura, ecc. Contengono più carbonio. Se ci sono molti componenti azotati, la temperatura aumenta più velocemente. Tuttavia, viene rilasciata molta ammoniaca (un composto contenente azoto), che uccide i batteri. E il mucchio può "morire".

La proporzione ottimale è di circa il 25% di compost "verde" e il 75% di "marrone". Mescolateli accuratamente per evitare che marciscano le zone.

Ecco perché nel video qui sotto noterai che il mucchio non è fatto di erba, ma principalmente di rami tagliati.

Controllo del trasferimento di calore in tecnologia Biomiler

La temperatura di compostaggio dipende dalla fase di compostaggio:

1. La fase iniziale, quando i batteri a bassa temperatura funzionano. Dipende dall'accesso all'aria e dalla disponibilità di acqua.
2. La seconda fase è l'aumento della temperatura. Batteri in grado di resistere b di temperatura più alta. Si moltiplicano, la temperatura sale. Da temperatura ambiente a 45-50 gradi Celsius.
3. Il terzo stadio è la temperatura massima. Il valore è 65-70 gradi. Solo i batteri che possono resistere a questa temperatura funzionano. In questa fase avviene una rapida disidratazione del compost. E allo stesso tempo - consumo molto veloce di materia organica. Più è attiva questa fase, più velocemente arriva quella successiva.
4. Il quarto stadio - la temperatura è di nuovo intorno ai 40 gradi Celsius - quando c'è poco cibo per batteri e acqua.

La domanda è quanto dura ogni fase. Dipende da molti fattori e lo spread può essere quasi 10 volte. Ma la velocità può essere influenzata e, prima di tutto, con l'acqua. Quella più critica e ad alta temperatura, che sarebbe bello rallentare (dopotutto, a volte dura solo una settimana) è la terza fase.

Il contenuto di umidità ottimale del compost è del 60-70%. Ovviamente, più bassa è l'umidità, più lento è il decadimento (e più bassa è la temperatura). E viceversa: più acqua, più temperatura, meno tempo durerà il riscaldamento del compost.

Pertanto, è necessario decidere

• di che temperatura dell'acqua hai bisogno
• per quanto

E, di conseguenza, reagire con l'irrigazione o la sua assenza ad un aumento della temperatura.

La temperatura di compostaggio può essere influenzata anche dal raffreddamento.

Il meccanismo è semplice: il calore del cumulo di compost in tecnologia Biomiler viene prelevato attraverso uno scambiatore di calore e va in casa. Pertanto, è necessario prelevare acqua in modo intensivo: lo scambiatore di calore si raffredda, il circuito di riscaldamento nel cumulo di humus si raffredda e il compost si raffredda.

Quindi, tutto è semplice, ma non tanto da sdraiarsi a pancia in su, come nel riscaldamento centralizzato. Ma d'altra parte, l'indipendenza dalle fonti energetiche esterne, che è rilevante nelle condizioni moderne.

Ma passiamo dalla teoria alla pratica:

Come è organizzata esattamente la tecnologia Biomiler?

A questo proposito - un video (che, in particolare, spiega la prima immagine dell'articolo; il serbatoio al centro è per la formazione di biogas, questo è un processo privo di ossigeno, ma proprio al centro del mucchio - per fare fa più caldo):

Un altro video (lungo e molto, molto dettagliato):

E un altro video sul mini biomiler:

Domanda chiave: quanta acqua calda otteniamo da un biomiler? Ecco la risposta dal sito tedesco http://www.biomeiler.at/FAQs.html:

Biomeiler per 50 tonnellate e 120 m³ di compost (un cumulo di circa 5 metri di diametro e 2,5 m di altezza), con 200 metri di tubo all'interno del compost, produce una costante 4 litri di acqua al minuto a circa 60 gradi Celsius (con una temperatura iniziale dell'acqua di 10 gradi). Ciò equivale a 240 litri di acqua all'ora = 10 kW (circa lo stesso di 1 litro di carburante liquido). Un mucchio di 50 tonnellate lavora da 10 mesi.

A proposito, un avvertimento: puoi usare 2 linee in un cumulo di compost. Uno dei tubi dell'acqua, per il riscaldamento dell'acqua. E il secondo è un condotto dell'aria per il riscaldamento dell'aria (organizzazione del riscaldamento dell'aria). Nel caso "aria" non è necessario lo scambiatore di calore; il tubo preleva aria fredda dal pavimento e restituisce aria calda.

Devi anche considerare: un mucchio di oltre 50 tonnellate praticamente non reagisce alle gelate invernali. I mini-biomyler si "congelano" per l'inverno e in primavera ricominciano a funzionare.

Calcolo del biomeiler (da http://native-power.de/en/native-power/calculate-size-your-biomeiler):

Realizzazione riuscita del riscaldamento con il compost Biomeiler!

Se qualcuno ha idee, considerazioni o pratica, assicurati di scrivere nei commenti!

Immagina di poter riscaldare l'acqua e riscaldare la tua casa utilizzando l'energia del compost senza acquistare e bruciare carburante, producendo contemporaneamente un bioprodotto che costa più per tonnellata del carbone. Le innovazioni moderne basate su una vecchia idea hanno reso disponibile l'energia del compost a molte persone.

Può sembrare che ottenere energia dal compost sia associato a cattivo odore e letame, ma non è così. Infatti, il sistema di recupero del calore del compost, al contrario, riduce gli odori del processo di decomposizione, e questo è il suo ulteriore vantaggio.

Negli ultimi anni, il boom dell'agricoltura nei paesi occidentali ha stimolato gli investimenti per aumentare la produzione di compost di alta qualità. L'aumento dei costi e le interruzioni nella fornitura di fertilizzanti comuni come il potassio stanno guidando la domanda di compost di qualità. Inoltre, l'aumento dei requisiti per i prodotti vegetali vieta l'uso di fertilizzanti chimici convenzionali per la sua produzione.

L'investimento nella produzione di compost ha a sua volta stimolato diverse innovazioni nel campo del recupero di calore dal compost. Di conseguenza, sono emersi diversi metodi praticabili per il recupero controllato del calore dal compost.

Oggi ci sono molti esempi di famiglie, serre e fattorie che utilizzano il calore e l'acqua calda dai sistemi energetici di compostaggio eliminando o riducendo la necessità di combustibili fossili convenzionali. La gamma di tali sistemi spazia da semplici installazioni a bassa tecnologia che producono energia da segatura e trucioli, a grandi impianti di ingegneria nelle fattorie e impianti di compostaggio.

Il sistema di ingegneria termica del compost è stato sviluppato da Agrilab Technologies e Acrolab Ltd. È conosciuta come Isobar. Questa unità sposta l'aria calda e umida dal compost allo scambiatore di calore. In questo caso, l'acqua nello scambiatore di calore viene riscaldata fino a 50 - 60 °C. L'Isobar si ripaga da solo in meno di cinque anni ed è ideale per impianti di compostaggio e aziende agricole con 100 o più mucche o aziende simili con quantità simili di letame, mangimi, avanzi di cibo o residui forestali.

Qualche parola su come il calore viene rilasciato nel compost. In breve, qualsiasi biomateriale con massa termica, aria e umidità sufficienti subirà un processo di compostaggio termofilo naturale, in altre parole, decadimento.

I microbi che producono calore nel processo di compostaggio hanno bisogno di cibo, aria e umidità proprio come qualsiasi altro organismo vivente. Anche oltre alla possibilità di utilizzare quel calore, questo processo offre molti altri vantaggi, come l'eliminazione dei patogeni nella produzione del suolo.

L'agricoltore francese Jean Payne ha sviluppato un metodo semplice per sfruttare il calore e riscaldare l'acqua dai cumuli di compost di trucioli negli anni '70, ma il suo metodo è stato dimenticato dopo la sua morte nel 1981. E 10 anni fa, un gruppo di appassionati ha riportato in vita il suo metodo.

Ora ci sono diversi impianti Isobar che funzionano con successo e producono 0,3 kW/h per tonnellata di compost durante un ciclo di otto mesi. In media, da una tonnellata di compost si ottengono 410 kW di energia termica, equivalenti a 45 dollari di risparmio di carburante. Quarantacinque dollari per tonnellata di compost sono una quantità molto grande, dal momento che una tonnellata di carbone di alta qualità costa $ 40.

Parole chiave: acqua calda, scaldabagni

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