Komposztkazán 2.0 újratöltve
Elkészült a második komposztkazán, amit építettünk, immár sikeresen. Működik. Viselkedését, hőtermelését és teljesítményét kimondottan erre a célra kifejlesztett számítógépes mérő rendszerrel folyamatosan figyeljük és vizsgáljuk. A közel 40-50°C fokos belső maghőmérséklet 40°C fokos melegvíz előállítására, padló- és falfűtésre tökéletesen alkalmas. Napi 30-50 MJoule hőt termel. Ez például 200-300 liter 5°C fokos víz 45°C fokra való felmelegítésére elegendő. Ez a teljesítmény a komposztkazán fejlesztésével, hatásfokának javításával tovább növelhető.
Történetem évekkel ezelőttre nyúlik vissza, amikor a mókuskerékből kilépve lehetőségem nyílt 1 teljes évig szabadon élni. A mindenre kiterjedő ökológiai katasztrófa okainak felkutatásába kezdtem, aminek kapcsán a fenntartható fejlődés és a környezetvédelem területén több, téves alapra épült látszat-megoldásba botlottam bele. Mutatok erre egy példát.
A megújuló energiaforrás kategóriába sorolt biomassza hivatalosan is elfogadott energetikai hasznosítása manapság meg-nem-kérdőjelezett: környezetbarátnak hisszük. Pedig messze nem az. Biomasszának az energetikailag hasznosítható növényeket és terméseit, növényi és állati hulladékokat tekintjük – gyakorlatilag mindent, ami szerves. Jó tudni, hogy a szerves anyagok jelentős mennyiségű szenet, foszfort és nitrogént tartalmaznak, amik nélkülözhetetlen alkotóelemek a növényeket éltető televény föld, azaz a humusz kialakulásában. A biomassza elégetésével ezt az értékes biotömeget elpazaroljuk, természetes körforgását megszakítjuk, miközben a levegőt szennyezzük vele. Hasonló a helyzet, amikor a WC-csatorna-és-szennyvíztisztító rendszeren keresztül a biotömeg pazarlása mellett az élővizeinket szennyezzük. Ezek egyike sem fenntartható, sem környezetbarát megoldás, mégis annak nevezzük őket – ezt hirdeti a média, ezt tanítják az iskolában. Ennek oka az alkalmazott technológia kifejlesztésébe, megépítésébe és üzemeltetésébe fektetett hit, tőke és energia mellé csoportosult, mindent elsöprő magánérdek.
A jó hír az, hogy van megoldás. Kutatásom során találkoztam Országh József professzor “Vízönellátó” néven ismert tudományos oldalával, ami szellemi forrásként táplált utamon – bevezetve a valóban fenntartható biotömeg- és vízgazdálkodás alapjaiba. A biomassza ma ismert egyedüli, valóban környezetbarát energetikai hasznosítása a komposztkazán, amit a mende-mondák szerint már a templomos lovagok is használtak, végül Jean Pain, “az erdő őre” talált fel újra, a 20. században. Tapasztalatairól “A Jean Pain féle módszer” című feljegyzésében, angol nyelven olvashatunk. Az első magyar komposztkazán építők között említhetjük Kakuk Ágnest és Attilát, akik szintén biztató tapasztalatokról számoltak be. Bár az alkalmazás végtelenül egyszerű, és környezetrombolás nélkül fűthetünk, miközben humusz keletkezik, a módszert mintha elfelejtették volna, szinte eltűnt.
Utána kívántam járni a dolognak, így 2012 őszén, a TEDx-es előadásomat követően, komposztkazán építésbe vágtam a fejszét. Számomra teljesen ismeretlen területre léptem. Mérési adatokkal kívántam bebizonyítani a komposztkazán létjogosultságát, így az addig összegyűjtött ismeretek alapján, szabadidőmben megterveztem az első, 8 köbméteres komposztkazánomat, és saját hőcserélőt és mérő rendszert fejlesztettem hozzá. Végül 2013 február elején megépült. Az eredmény azonban teljes kudarc volt: a komposzt megfagyott, majd a tavaszi olvadástól őszig elég gyenge hatásfokkal fűtött, a mérő rendszerem pedig csaknem teljesen elázott, használhatatlanná vált.
Időközben szabadúszónak álltam. 2013 őszén, Országh József professzor szakmai támogatásával megírtam egy összefoglalót a komposztkazán történetéről, működéséről, tervezésének és építésének gyakorlati lépéseiről, a mérési kísérletezés során szerzett tapasztalatokról és következtetésekről. A nyílt fejlesztés elkötelezett híveként ezt a tanulmányt ezúton közkinccsé kívánom tenni, hogy a komposztkazán fejlődését a továbbiakban segítse.
Újabb tapasztalatokkal gazdagodva a komposztkazán és a mérő rendszer technikai hibáit sikeresen kijavítottam. 2013 decemberében megépült a "komposztkazán 2", ami legnagyobb örömünkre nagyon jól teljesít. Erről Magyar Elemér készített egy kisfilmet, aminek a narrációjából világosan kiderülnek a részletek is.
77db hőmérővel figyeljük a komposzt hőeloszlását. Megfigyeltük, hogy a komposzt belső hőmérséklete 3 nap után már 50°C fokos volt, és egy héten belül helyenként elérte a 70°C fokot is. A komposzthő hasznosításával, azaz a hőcserélőben keringetett hidegebb vízzel viszont vissza is hűlt a komposzt. Azt tapasztaljuk, hogy a komposzt a hőcserélőben folyó víz hőmérsékletével közel megegyező hőmérsékletre állt be.
A hőcserélőben elhelyezett hőmérő segítségével ismerjük a hőcserélőben folyó víz hőmérsékletét. A szabályozást úgy állítottuk be, hogy 40-45°C fokot elérve bekapcsolja, majd 2-5°C fok esés után kikapcsolja a keringető szivattyút. Ezután a hőcserélőben álló hidegebb víz és a komposzt újra felmelegszik. A komposztkazán ki és bemeneti pontjain elhelyezett hőmérők, és egy impulzusadóval ellátott átfolyásmérő segítségével a kivett hő mennyiségét is mérjük. Esetünkben ez 30-50MJoule között mozog. Sokak által felmerül a kérdés, hogy mekkora teret lehet ezzel felfűteni. Erre a kérdésre akkor tudjuk meg a választ, ha megvizsgáljuk a fűtendő tér hőmennyiség igényét. A további tapasztalatok gyűjtése céljából további méréseket végzünk.
Mi az a komposztkazán?
A komposztkazán a szerves anyagok humusszá alakulásakor, lélegző baktériumok által termelt hőt hasznosító rendszer. Lényeges előnye, hogy nincs fizikai égés, így a széntömeg nem szén-dioxiddá, hanem éltető humusszá alakul, miközben hőt termel. Ezt a szabad energiát télikert, padló és fal fűtésére, illetve használati melegvíz előállításra is használhatjuk.
Hogyan épül fel a komposztkazán?
A komposztkazán egy nagy komposztáló, amiben a keletkező komposzthőt egy hőcserélőn keresztül hasznosíthatjuk. A hőcserélő esetünkben padlófűtéscsőből készült, egymással párhuzamosan kapcsolt spirálok alkotják, a komposzt belsejét egyenletesen járja be. A hőcserélőnek van egy ki- és egy bemenete, amivel a fűtési rendszerre csatlakozik. A rendszerben a vizet keringető szivattyú mozgatja, ennek ki-be kapcsolása szabályozást igényel.
Mit tettünk a komposztba?
- 10 m3 fa-apríték (nyers és ágakból készült),
- 2 m3 lótrágya,
- 2 m3 kerti komposzt (falevelek, kerti és konyhai hulladék, emberi trágya),
- 8 talicska érett komposzt (humusz),
- kút- vagy esővíz (jó sok, amennyit csak felvesz a fa).
Hogyan épült?
A fa-aprítékot kút vagy esővízzel alaposan beáztattuk. Az építés során igyekeztünk az anyagokat felváltva hordani, hogy jól keveredjenek, fa:trágya aránya 5:1. Tömöríteni (ugrálni rajta) nem kell! A hőcserélő 200 méter hosszú, 20 mm átmérőjű padlófűtés csőből készült. Betonvashálóra, 2 méter átmérőjű, átlagos 20 cm-es menetemelkedésű spirálban 25 méter hosszú csődarabot síkban rögzítettünk. Ebből 8db készült. A spirálokat 20 cm vastag rétegenként helyeztük a komposzt közepére, kivezetéseit az építés idejére függőlegesen rögzítettük és felcímkéztük, hogy tudjuk, melyik melyik. A csővégeket az utolsó spirál elhelyezésekor az osztókra kötöttük. A rendszert vezetékes vízzel feltöltöttük, légtelenítettük, és nyomás alá (1.5-2 Bar) helyeztük. Az osztókat komposzttal, a komposzt tetejét szalmabálákkal takartuk.
Módosítási javaslatok és ötletek:
1. Laza, széteső, nyúlékony kerítésháló helyett használjunk merev és erős, kb. 5 cm-es rácsméretű hálót. Ha betonvashálót vagy kerítéselemeket használunk, akkor az oszlopok elhagyhatók, és egy vas-ajtó-keretet kell a körbe hajtott a ketrechez hegeszteni.
2. Vízszintes helyett használjunk függőleges osztókat! 2x2db, a komposztkazán magasságával megegyező hosszúságú szögvasat párhuzamosan összeforgatva összehegesztünk, végén zárjuk. Az alsó kivezetése a föld szintjén csatlakozik a ki-és-bemeneti 3/4"-os csövekre, ha ki-és-bemeneti hőmérőket is szeretnénk, azokat is ide érdemes szerelni. Az osztók tetejére szereljük a légtelenítőket, ezek biztosan a legmagasabb pontjai a rendszernek. Végül a csőspirálok csatlakozási pontjait 20 cm-es közökkel helyezzük el az osztón. Az osztót az építés elején függőlegesen beállítjuk, a spirálokat az építés folyamata alatt, egyenként csatlakoztatjuk. Így egyszerűsödik az összeszerelés, csökken az alkatrész igénye és költsége is.
Munkáimat támogatás híjján önerőből, önként dalolva a közjóért tettem. Meggyőződésem, hogy nagy változásra van szükség, ahol a tudás és a tapasztalatok megosztása és szabad áramlása alapvető feltétel.
Köszönöm barátaimnak a sok-sok segítséget és szívből kívánom, hogy a munkánk valamennyi földi lény hasznára váljon!
Tőgyi Balázs
Tetszett? Oszd meg!
A bejegyzés trackback címe:
Kommentek:
A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.
alfax 2014.01.27. 11:40:43
aleb19 2014.01.27. 14:12:56
bravura 2014.01.27. 14:36:35
gmarc 2014.01.27. 14:48:49
aleb19 2014.01.27. 15:06:01
2014.01.27. 15:51:31
Martinicske 2014.01.27. 17:06:19
Egyébként, ha egy ilyen komposztkazánban megy végbe az oxidáció komposztálás keretében akkor biztosan nem szabadul fel széndioxid?
Most az én egyszerű észjárásommal gondolkozva az erdőben amikor nőnek a fák akkor megkötik a széndioxidot, gondoltam volna én, hogy amikor kidőlnek vagy elhalnak akkor szépen lassan komposztálódnak, lassan oxidálódik ahogy a természet intézi és a széndioxid visszakerül a levegőbe. Különben ha nincs erdőtűz nem lenne mit megkötni egy idő után, hogy újra nőhessenek a fák?
biokelek 2014.01.27. 17:26:48
vinyi 2014.01.27. 17:37:36
Martinicske 2014.01.27. 17:45:30
Végül is akkor itt egy az égésnél lassabb oxidáció zajlik, felteszem kevesebb hő is szabadul fel, valahol arányosan a kevesebb kibocsátott széndioxiddal. Nem is baj ez önmagában a keletkező komposztnak is meglehet a helye.
Most igazából a fatüzeléshez nézve lenne érdemes boncolgatni a különbséget. 10m3 faapríték megy ugye bele. Legalábbis engem ez érdekel, ebben vagyok érintett, mert mi pl. fával tüzelünk. Ez erdőgazdálkodásból származik, de valójában csak az ágakat tüzeljük el, a törzset eladják.
Igazából amikor elégetjük marad hamu, amit a szántásra borogatunk, beforgatjuk a földbe és visszatér a természetbe. A füst pedig a maga útján, ahogy régen amikor nem szólt bele az ember és nagy erdőtüzek voltak, gyanítom hogy a maga természetes útján az is visszatér a körforgásba.
Mennyiben előnyösebb ez a komposztkazán azzal amit mi hagyományosan csinálunk? 10m3 faapríték égetve is elég lenne nekünk fűteni egy télen, a belerakott lótrágya, a kerti komposzt meg mehet a komposztálóba ha nincs komposztkazán.
Nem kötözködésből írom, alapvetően jónak gondolom az ilyen dolgokat, csak mióta falun boldogulunk rájöttem, hogy sok mindent ha hagynánk és használnánk a 2-300 évvel ezelőtti szinten - esetleg modernebb eljárásokkal, meg háborúk nélkül - akkor kapnánk egy jól működő fenntartható rendszert :)
biokelek 2014.01.27. 18:09:47
Égetéskor szén-dioxid keletkezik, komposztáláskor pedig humusz. Ez egy roppantul lényeges pontja a történetnek. Az, hogy komposztáláskor is keletkezik szén-dioxid, elég kis mennyiségben, annak az az oka, hogy a baktériumok lélegeznek, valamennyi szenet az élő humuszrendszer elfogyaszt. De a széntömeg java része a humusz szerkezetét felépítő szénláncokká alakul. A levegő magas szén-dioxid koncentrációja tehát biomassza és humusz formájában köthető le.
Lényeges, hogy a közhiedelemmel ellentétben, a komposztálási folyamat nem egy lassú égés. A fogalom ugyanis arra engedne következtetni, hogy a fa ugyanúgy szén-dioxiddá alakul. Pedig nem. A széntömeg nem elég, hanem humusszá alakul, ezért biológiai átalakulásnak jobb hívni. A bomlás sem teljesen jó szó a folyamatra, mert a humusz nem elemi részekből, hanem láncokból áll. Maga a folyamat már kevésbé ismert - a számomra.
Érdemesnek tartom az egységnyi mennyiségű fából égetéssel illetve komposztálással kinyerhető hő mennyiségének a meghatározását, hogy a két teljesen más energetikai hasznosítás folyamata közötti különbséget érzékelhessük.
Az általad említett hamu szántásba forgatásával is csínnyán kell bánni, ugyanis a hamu lúgos, felboríthatja a talaj pH értékét.
Amikor egy évszázadokkal ezelőtti ökoszisztémát emlegetünk, akkor jusson eszünkbe az is, hogy akkor még voltak fák. Lényeges tudni, hogy jó hatásfokkal az erdők, főképp az esőerdők képesek szén-dioxid megkötésre. Az ipari forradalom óta folyamatosan terjeszkedő ipari mezőgazdaság és bioüzemanyagtermelés helyigénye csaknem teljesen kipusztította az erdőket kerek e világon. A mai úgymond "szén-dioxid megkötő kapacitásunk" lényegesen kevesebb, mint azelőtt. Ezért sem lehetséges az égetés útját járni.
Korunk válságos helyzetére a paraszt kultúrában még fennmaradt ősi tudás és a technológia mértékletes együtt-használata jelenthet megoldást, szerintem. :)
Martinicske 2014.01.27. 19:53:12
Érdekes módon ugyanarra a végső következtetésre jutottunk :)
Sajnos igen nehéz eligazodni, mert ahogy a szerző igen jogosan felveti a cikk elején, nem mindig az a környezetbarát megoldás amiről azt gondoljuk a reklámok hatására.
Sörkálmán 2014.01.27. 23:03:19
Ajánlott olvasnivaló:
www.eautarcie.org//hu/07d.html
Martinicske 2014.01.28. 08:40:54
Mindamellett jónak gondolom ezt a komposzt kazános területet kutatni, biztosan vannak helyek ahol ez egy jó megoldás.
Talán éppen az a legkevésbé szennyező, ha eltérő módokat találunk a fűtésre és nem mindenki ugyanazzal az anyaggal akar fűteni.
Összességében én a magam részéről még most is jónak gondolom a fatüzelést, persze lehet fokozni a hatásfokot pl. elgázosító kazánokkal, illetve nyilván egy modern jól szabályozott erdőgazdálkodással, ami nem engedi az erdők kiirtását.
freeetoaster 2014.01.28. 16:57:06
Mert ez csak kb 3-4 kg tüzifának felel meg vagy 1.5 köbméter földgáznak. (Vagy 1.5 kg feketeszénnek)
Nagy Gyula 2014.01.28. 17:53:05
Ebben a konstrukcióban a hőelvétel fojtásos szabályozást (hőtermelés csökkentést) okoz.
Praktikus ezért gerjesztő (fűtő) csövet is beépíteni a rendszerbe.
És érdemes tudni, h ebben mikroorganizmus keverék dolgozik. A mikroorganizmusok pedig egymás konkurensei is és különféle hőmérsékleteken érzik jól magukat. A melegen dolgozókat pedig, felfűtéssel lehet protekcionalizálni.
Tőgyi Balázs 2014.01.28. 18:42:42
Petrovai 2014.01.29. 08:41:44
Először is gartulálok a kazánhoz, ugyanakkor lenne egy elsőre kötözködésnek tűnő, mégis praktikus kérdésem, mert engem eddig ez tartott vissza attól, hogy komolyabban foglalkozzak a dologgal. Tehát:
- összerakni még csak-csak, de hogyan szeditek szét? Egyszerűen kipereg a csövek közül a kész komposzt? Mert különben amolyan "régészeti munkának" tűnik, hogy sérülésmentesen kimenthessem a gépészeti alkatrészeket a kimerült komposzt-tömegből...
Tőgyi Balázs 2014.01.29. 08:45:46
szalmabéla 2014.01.29. 21:17:27
Kakukkéknál az elsőt láttam, ott közvetlenül ment bele a padlófűtésbe és elegendő volt a nagy nappali szolid fűtéséhez.
Nagyon jó, hogy ilyen sok adatot mértek, kíváncsi vagyok az eredményekre. Vizsgáltok-e teljes energiamérleget, vagyis kinyerhető hő + az aprítás energiaigénye hogyan aránylik az energiatartalomhoz?
Én József 2014.02.11. 21:09:26
Rátóti Mutyikos 2014.02.14. 18:12:20
Telen lehetne igy futeni egy uveghazat es nyaron(vagy osszel) a kinyert komposzttal gazdagitani a termoreteget.
Labant Csaba 2014.03.17. 21:36:06
A Grundfosnak vannak nagyon takarékos, szabályozható szivattyúi, melyek tömegáramot is mérnek. De bármilyen keringtetőt egy dimmer elékötésével be lehet fokozatmentesen lassítani.
A komposzt oldalsó szigetelése pedig nagyon sokat jelentene! Minimalizálni kellene a hőveszteséget.
jabaki 2014.03.28. 04:25:21
Kazilewy 2014.04.26. 13:11:50
Nagykócsag 2014.04.27. 22:00:31
Szúrófény 2014.05.04. 16:27:57
Okatotaia 2014.07.17. 11:25:18
gubacsigyula 2014.09.02. 21:30:57
Sok sikert a továbbiakban is!