Ogrzewanie kompostem

LuzeK
Zainteresowany
Posty: 8
Rejestracja: 31 lip 2009, 18:11

Ogrzewanie kompostem

Postautor: LuzeK » 19 wrz 2009, 20:34

To mój pierwszy post/temat na tym forum dlatego witam wszystkich! :wink:

Na początku przybliżę pojęcie kompostowania:Kompostowanie to biologiczny rozkład i stabilizacja substratów organicznych
w warunkach tlenowych, które prowadzą do wzrostu temperatury materiału w wyniku biologicznie produkowanego ciepła.
Oprócz ciepła uzyskujemy także duże ilości wysokogatunkowego nawozu organicznego.

Proces kompostowania zachodzi w uformowanych pryzmach (zazwyczaj 1 metr wysokości, 1 metr szerokości, długość dowolna). Dzięki bakteriom temperatura wewnątrz kompostownika oscyluje w granicach 50-60°C.
Wprowadzając do wnętrza pryzmy wymiennik ciepła można tą energie wykorzystać. Jednak trzeba uważać aby zbytnio jej nie ochłodzić gdyż może to spowolnić lub zahamować proces kompostowania.

Z 30 ton biomasy w kompostowniku uzyskujemy 70 GJ energii miesięcznie w okresie od października do kwietnia. Po moich obliczenia (za błędy z góry przepraszam) 70 GJ daje 19444 kWh miesięcznie czyli około 24kW/h, powinno to wystarczyć na grzanie nie zbyt dużego domu.

Jedyne co musimy robić to dbać o odpowiednią wilgotność i napowietrzenie pryzmy.Praktycznie za darmo mamy grzanie przez cały okres grzewczy, a na wiosnę 30 ton nawozu :D

Tutaj podaje link do obszernego artykułu o uzyskiwaniu energii z kompostownika:
http://ir.ptir.org/artykuly/pl/94/IR(94)_1894_pl.pdf

Coondelboory
Doświadczony
Posty: 473
Rejestracja: 17 mar 2006, 20:16

Postautor: Coondelboory » 21 wrz 2009, 01:23

Wszystko fajnie, pytanie tylko, kto będzie chciał mieszkać nieopodal 30 ton fermentującego kompostu?

C.

Awatar użytkownika
Lis
Site Admin
Posty: 1758
Rejestracja: 24 gru 2003, 23:26
Lokalizacja: Warszawa
Kontaktowanie:

Postautor: Lis » 22 wrz 2009, 10:18

Przepraszam, jestem rolniczo-ogrodniczym dyletantem, więc to będzie głupie pytanie: a czy nie wystarczy wstawić tego kompostownika do szklarni?
Interesują Cię alternatywne paliwa i odnawialne źródła energii? Na pewno zaciekawią Cię też przygotowania na trudne czasy (tzw. nowoczesny survival) :!:

LuzeK
Zainteresowany
Posty: 8
Rejestracja: 31 lip 2009, 18:11

Postautor: LuzeK » 22 wrz 2009, 14:07

do kolegi kissmy: nie chodzi o zrobienie biogazowni tylko o zrobienie kompostownika :roll: a jak najbardziej do poprawy warunków fermrntacji mozna to wszystko umiejscowić w szklarni

Darek
Doświadczony
Posty: 557
Rejestracja: 27 lut 2006, 18:16
Lokalizacja: Mazury

Postautor: Darek » 22 wrz 2009, 18:58

Tak ładnie wygląda tylko teoria, z praktyką będzie dużo gorzej. Jako
praktyk robiący ponad 1 m3 kompostu rocznie zdaję sobie sprawę, że wydziela
się dużo ciepła. W sumie nawet jego temperatura jest na tyle wysoka, aby
użyć go bez stosowania pompy ciepła. Problem jest jeden - zima ;) Co prawda
nigdy nie sprawdzałem temperatury w kompostowniku w czasie zimy, jednak
wiem, że zawsze zamarza. Odmarza dopiero w kwietniu i dopiero wtedy resztki
roślinne z jesieni dokończają swój rozkład. Aby zapobiec temu zjawisku albo
należałoby usypać bardzo dużą pryzmę kompostową, albo ją dobrze zaizolować.
Oba rozwiązania mają swoje wady z czego jedna jest wspólna. W obu wypadkach
może być duży problem techniczny z dostarczeniem powietrza. Gdyby doszło do
sytuacji, gdy w dobrze zaizolowanej pryzmie jest wysoka temparatura, a brak
powietrza to nastąpi fermentacja beztlenowa. A to oznacza wydzielanie się
metanu, czyli groźbę pożaru lub wybuchu i na dodatek zwiększenie efektu
cieplarnianego. IMHO jeżeli ktoś dysponuje wystarczającą ilością biomasy,
aby myśleć o ogrzewaniu domu, to lepiej spróbować biogazowni. Ma to tę
zaletę nad kompostownikiem, że biogazu można uzyć do produkcji energii
elektrycznej, znacznie cenniejszej niż niskotemperaturowe ciepło. A jeżeli
kompostownik, to raczej należy zapomnieć o pozyskiwaniu ciepła w czasie
mrozów.

Przy okazji - dobrze napowietrzony kompost nie śmierdzi. Można powiedzieć,
że wręcz go nie czuć :)

LuzeK
Zainteresowany
Posty: 8
Rejestracja: 31 lip 2009, 18:11

Postautor: LuzeK » 24 wrz 2009, 16:48

W artykule do którego podałem linka jest mowa o umiejscowieniu kompostownika w szklarni co powinno zapewnić temperaturę w której by nie zamarzł . Według mnie jest to najlepsze rozwiązanie jednak problemem może być sama szklarnia.... Ewentualnie jakaś dobrze ocieplona szopa w której zapewniono by odpowiednią cyrkulacje powierza jednak są to tylko moje przypuszczenia.

Pytanie do kolegi Darka: Czy dysponując trzydziestoma tonami biomasy rocznie opłaca się ją przerabiać na energie elektryczną? Według mnie to trochę za mało, jeśli się mylę proszę o sprostowanie.

Darek
Doświadczony
Posty: 557
Rejestracja: 27 lut 2006, 18:16
Lokalizacja: Mazury

Postautor: Darek » 27 wrz 2009, 14:03

Można przyjąć, że wartość opałowa biogazu wyniesie ok. 50% ciepła
wytworzonego przez kompostownik. Czyli z silnika spalinowego i 30 t biomasy
dałoby się uzyskać stałą moc ok. 4 kW. Przy okazji powstanie ok 8 kW ciepła.
Część należałoby przeznaczyć do ogrzania bioreaktora, ale sporo zostanie.

Sama szklarnia to za mało, aby uniemożliwić zamarznięcie kompostownika.
Przyjmnijmy, że da się to upchnąć do pojemnika o powierzchni ścian
zewnętrznych 60 m2 i że ociepli się to dokładnie styropianem 5 cm. Przez
taki styropian przenika 1 W/m2*K czyli przez 60 m2 przeniknie 60W/K. Jeżeli
kompost ma 40 stopni, a na zewnątrz jest -20, to zrównoważenie ucieczki ciepła
wymaga 3.6 kW, to aż kilkanaście procent uzyskanej w kompoście. Ale dochodzi
do tego ucieczka ciepła ze zużytym powietrzem. Aby nie było zbyt dobrze, to
obniżenie się temperatury kompostownika spowoduje obniżenie aktywności
bakterii, mniejszą produkcję ciepła wewnątrz, czyli dalsze obniżanie
temperatury. Jeśli dodatkowo zacznie się odbierać ciepło do ogrzewania
domu, to niekorzystne sprzężenie zwrotne będzie głębsze. Kompost mógłby być
metodą na odzyskanie dużych ilości ciepła, ale co do ogrzania domu przy
pomocy 30 ton biomasy w kompostowniku przez cały sezon jestem bardzo
sceptyczny.

LuzeK
Zainteresowany
Posty: 8
Rejestracja: 31 lip 2009, 18:11

Postautor: LuzeK » 27 wrz 2009, 17:22

Podsumowując:
Jeżeli zimą nie umieścimy kompostu w pomieszczeniu z dodatnią temperaturą wartość dostarczonej energii będzie nikła, chyba że wykorzystamy większą ilość niż 30 ton. Ewentualnie możemy mieć ciepłą wodę użytkową (temperatura w kompostowniku sięga 55˚C) kiedy na zewnątrz nie będzie natarczywych mrozów.

Jeśli chodzi o 30 ton biomasy przerobienie na metan sprawa wygląda tak:
Jeśli przyjmiemy że okres grzewczy trwa 6 miesięcy daje to nam 5 ton biomasy na miesiąc. Używając do fermentacji kiszonki z trawy lub kukurydzy mamy średnio 180 m3 biogazu na tonę którego zawartość metanu wynosi 55%.
180m3*0.55=99m3
Czyli mamy 99m3*5=495m3 metanu na miesiąc. Na dobę daje to średnio 16.5 m3 metanu.Wartość opałowa wynosi 35897 kJ/m3. Na dobę daje to około 592300.5kJ czyli 164.5 kWh. Na godzinę otrzymujemy 6.89 kW. Pewną ilość tej energii trzeba przeznaczyć na dogrzanie fermentatora.

Osoby posiadające piec na gaz ziemny mogły by podać zużycie gazu na dobę. Zobrazowało by to nieco ilość dostarczonej energii.

Kompostownik daje nam 24kW/h jednak problem to zapewnienie mu odpowiednich warunków "do pracy"

Darek
Doświadczony
Posty: 557
Rejestracja: 27 lut 2006, 18:16
Lokalizacja: Mazury

Postautor: Darek » 04 paź 2009, 11:27

Porównując wyniki kompostowania i biogazowni warto pamiętać, że biomasa
nigdy nie jest całkiem sucha. Z tego co zauważyłem z w/w obliczeń dla biogazu
przyjęto ok. 80% wilgotność biomasy. Z kolei w obliczeniach odnośnie
kompostowania jako podstawę przyjęto suchą masę. Dopuki nie odniesie się
obliczeń do takiego samego wsadu ciężko coś porównać ;) Z literatury wiem,
że fermentacja metanowa charakteryzuje się ok. 50% stratami (ciepło +
nieprzereagowany wsad) względem WO suchej masy.

Jeżeli argumentem przeciw kompostownikowi ma być konieczność dobrej
izolacji, to tym gorzej dla biogazowni. Wsad w kompostowniku ma być dosyć
suchy, czyli zajmie względnie małą objętość. W biogazowni ma być bardzo
rozwodniony, więc i objętość będzie większa. Większa objętość to także
większa powierzchnia zewnętrzna. Na dodatek ogrzanie dużej ilości wody w
komorze fermentacyjnej jest związane ze zużyciem większej ilości ciepła.
Pionierskie biogazownie poległy właśnie z powodu problemów z ich
ogrzewaniem. Podsumowując - jeżeli kompostownik zimą może zamarznąć, to
biogazownia tym bardziej ;) IMHO jedyną metodą na w miarę stabilną pracę
biogazowni jest używanie biogazu do produkcji prądu, gdzie odpadowe ciepło
jest kierowane spowrotem do komory. Jeżeli biogaz miałby być użyty do
produkcji ciepła, to jego straty na ogrzanie komory będą nie do przyjęcia.

LuzeK
Zainteresowany
Posty: 8
Rejestracja: 31 lip 2009, 18:11

Postautor: LuzeK » 06 paź 2009, 14:19

Z tego co zauważyłem z w/w obliczeń dla biogazu
przyjęto ok. 80% wilgotność biomasy. Z kolei w obliczeniach odnośnie
kompostowania jako podstawę przyjęto suchą masę. Dopuki nie odniesie się
obliczeń do takiego samego wsadu ciężko coś porównać ;)
Według literatury na której się opierałem wilgotność kompostu zawiera się w przedziale 40-60%. Przeglądając zagadnienia na temat fermentacji metanowej natknąłem się na sposób fermentacji "suchej" biomasy jednak nie spotkałem się z taką biogazownią, prawdopodobnie dlatego, że jest o wiele trudniejsza do wykonania.

Co do izolacji fermentatora:
Proces ten jest beztlenowy czyli nie musimy dbać o napowietrzenie pryzmy, więc możemy stosunkowo dobrze zaizolować komorę fermentacyjną
- styropian i te sprawy :wink: . Jednak jestem jak na razie tylko teoretykiem także ręki za to sobie nie dam uciąć....

Darek
Doświadczony
Posty: 557
Rejestracja: 27 lut 2006, 18:16
Lokalizacja: Mazury

Postautor: Darek » 08 paź 2009, 18:51

Też jestem teoretykiem jeżeli chodzi o bigazownie. Jednak studiuję temat od
kilku lat, więc conieco załapałem. Zgazowanie metanowe nie jest procesem
stricte beztlenowym, bo wstępny etap wymaga odrobiny tlenu. Bakterie
metanowe tworzą biogaz przy pomocy fermentacji octanów. Podobno składowany
octan wapnia (E-ileśtam) może być zaatakowany przez te bakterie i zamieniać
się w metan ;) Z tego co wiem bakterie metanowe termofilne są bardzo
wrażliwe na wahania temperatury. To może być poważny problem, bo mogą
zginąć. Kompost po odmarznięciu szybko zaczyna pracować, więc to może być
jego przewaga.

LuzeK
Zainteresowany
Posty: 8
Rejestracja: 31 lip 2009, 18:11

Postautor: LuzeK » 18 paź 2009, 00:31

Przeglądając zagadnienia o fermentacji metanowej znalazłem informacje, że jest możliwy rozkład odpadów poubojowych oraz martwych zwierząt. Pod tym względem kompostowanie ustępuje fermentacji beztlenowej.

stratos
Doświadczony
Posty: 508
Rejestracja: 22 lis 2009, 19:00
Lokalizacja: Mława

Postautor: stratos » 30 lis 2009, 15:13

Troszke policzyłem
180m3 z jednej tony kiszonki o wartości opałowej prawie 36MJ/m3 i sprawności silnika i generatora 37%, i cenie 0,4zł za kWh daje nam 266zł przychodu z racji przerobienia na prąd 1 tony kiszonki

dzwonie do krowiaża dopytac się po ile chodzi kiszonka

Mam dane :P
z jednego h około 50 ton kiszonki (oczywiscie ja się urodzi)
Koszt uprawy, zbioru i zakiszenia to około 3500 do 4000zł na h

Zatem policzmy jeszcze raz wariant pesymistyczny
40 ton razy 180m3 i razy 35MJ = 72 000kWh
Razy 33% sprawności i razy 40gr za kilowatogodzine = 9500zł
:shock: :shock: :shock:
No kurka ! ! !

Chyba zaczne coś rzeźbić, bo motywacja jest silną

stolec
Doświadczony
Posty: 546
Rejestracja: 02 maja 2008, 21:24
Lokalizacja: Rzeszów

Postautor: stolec » 30 lis 2009, 16:16

37% sprawnosci to mają teoretycznie diesle, dla gazu będziesz bracował raczej na cyklu Otto z kompresją góra 1:15, nawet jak ten silnik będzie odprężonym dieslem, z dorobionym zapłonem i przepustnicą, będzie on zwykłym benzyniakiem pracujacym w cylku otto. Takie silniki maja sprawności od kilkunastu procent (stare amerykańskie o malej kompresji, nadrabianej pojemnością, dolnozaworowce etc) po góra 30% dla współczesnych konstrukcji. Teoretycznie najwyższe sprawności benzyniaki osiągają dla obrotów 2-2.5tys i podczas pracy na 40-60% mocy, w warunkach ustalonych, przy zwiekszonej kompresji możnaby się pokusić o może 35%. Niemniej jednak takie obroty wymagają przekładni a praca na stosunkowo dużej mocy (50% to sporo jak na ciagłe obciazenie) może się źle odbic na trwałości. Dlatego realnie to prądnica powiedzmy 95%, przekładnia 95% silnik z przekładnią 35% czyli razem ok 30%, silnik bez przekładni może 30-33% czyli razem z pradkica też około 30%. Wydaje mi się że te 30% to ideał, przy zwykłym silniku cieszyłbym się z 20%.

stratos
Doświadczony
Posty: 508
Rejestracja: 22 lis 2009, 19:00
Lokalizacja: Mława

Postautor: stratos » 30 lis 2009, 17:57

No fakt
Szkoda że to nie nadaje się to typowego silnika na ON
Ostatnio będąc na pokazie rolniczym miałem przyjemność pomacać ciągnik z Fińskim silnikiem Sisu Dizel (jak to sie pisze bo nigdy nie pamiętam)
Zostało podane żużycie paliwa tego silnka przy 1500 obr/min plus minus sto obrotów
195 gramów na kilowato godzinę
Nie znam wartości opałowej ON (pewnie coś pod 40MJ/kg) bo by łatwo wyliczył sprawność


Wróć do „Ogrzewanie i klimatyzacja”

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 1 gość

cron