Silo ủ phân trộn là bộ phận trung tâm của lò sưởi phân trộn trong nhà . Quá trình ủ phân được thực hiện trong một silo kín khí, được đặt ở vị trí thích hợp của tòa nhà. Nhiệt sinh ra có thể được phân phối bằng mạch sưởi ấm, trong khi mô hình đơn giản của silo ủ phân trộn như vậy không cần tuần hoàn nước, tỏa nhiệt trực tiếp vào bên trong ngôi nhà. Vào mùa thu, silo chứa đầy sinh khối tươi , sau đó silo cung cấp nhiệt dễ chịu suốt mùa đông dài.
Nội dung
Sự thi công
Không khí vào và không khí ra cung cấp lượng oxy cần thiết cho vi khuẩn và động vật không xương sống trong silo. Để tránh mùi hôi, không khí thoát ra ngoài phải thoát ra ngoài và phải được bảo vệ khỏi động vật (chuột) xâm nhập.
Độ ẩm trong silo phải đủ cao để hỗ trợ quá trình ủ phân, tạo điều kiện tối ưu cho vi khuẩn và nấm phát triển. Sau khi khởi động thành công, quá trình phân hủy tạo ra thêm nước, nước này được thoát ra đáy silo. Nước này có thể được đưa lên trên cùng của silo để phân phối vi khuẩn tốt hơn trong toàn bộ khối lượng xử lý. Nếu được bơm định kỳ hoặc liên tục lên trên cùng và để nó rửa sạch qua silo thì toàn bộ hệ thống sẽ trở nên tương tự như quá trình ủ phân ướt (Dự án CROP của DLR [1] [2] ).
Tùy chọn, quá trình ủ phân trong silo có thể được sử dụng để làm nóng nước, đòi hỏi phải lắp đặt thêm một đường ống nước thẳng đứng trong silo, có thể kết hợp với bể chứa nước nóng.
Làm nóng trước khí vào
Không khí thoát ra bị rò rỉ một phần nhiệt. Có một số giải pháp để giảm thiểu điều này:
- Một bộ trao đổi nhiệt tùy chọn có thể được tích hợp, giúp rút nhiệt từ không khí thoát ra và tăng nhiệt độ không khí đi vào.
- Kết nối cửa hút gió với kênh nước thải. Việc xây dựng tận dụng hệ thống thông gió của kênh đồng thời ngăn chặn đầy đủ dòng nước thải vào silo. Thông thường, có không khí ấm bốc lên từ kênh dẫn nước thải. Mặc dù có mùi hôi nhưng không khí vẫn chứa đủ oxy cho sự phát triển của vi khuẩn và động vật không xương sống.
Điều kiện sử dụng
Lượng nhiệt sinh ra bị hạn chế. Kích thước của silo ủ phân trộn phải phù hợp với nhu cầu năng lượng nhiệt thực tế của tòa nhà. Ví dụ, khái niệm Ngôi nhà trong một ngôi nhà phù hợp với nó do yêu cầu sưởi ấm rất thấp. Để tính toán, hãy tham khảo đoạn tương ứng trong phần làm nóng phân trộn .
Hệ thống hiện có
Nguyên mẫu có dung tích 300 lít phục vụ nghiên cứu khả thi. Nó phục vụ cho việc nghiên cứu các tính năng và tối ưu hóa chúng. Hệ thống đã hoạt động từ tháng 9 năm 2017 và đang hoạt động rất tốt.
Tiện ích mở rộng theo kế hoạch
Tường hai lớp để thoát khí nóng sang các phòng khác. Nhiệt dư thừa có thể được tiêu tan khỏi tòa nhà.
Phân phối nhiệt bằng mạch nhiệt thông thường
Với kho chứa nước nóng bên trong silo
Phiên bản có một ống dẫn khí
Bê tông và gạch
Thiết bị cuối cùng để sưởi ấm một ngôi nhà sẽ được làm từ bê tông lớp mỏng, bọc bằng gạch. Nó sẽ giống như một cái bếp lát gạch.
Tường đôi
Silo sẽ có vách đôi, cho phép luồng không khí ấm tốt hơn. Nếu muốn ít nhiệt hơn, chẳng hạn như vào một ngày mùa xuân ấm áp, lượng nhiệt dư thừa có thể được đưa ra ngoài trời.
Nước nóng
Một bể chứa nhiệt dùng cho nước ấm sẽ được đặt ở giữa silo. Bể hấp thụ năng lượng nhiệt từ quá trình phân hủy xung quanh. Nước ấm có thể được sử dụng cho sinh hoạt. Hiệu suất tốt nhất đạt được nếu được xây dựng dưới dạng lưu trữ điện tích theo lớp hoặc phân tầng.
Kết hợp với chức năng vệ sinh
Silo làm nóng phân trộn có thể được mở rộng thành hệ thống nhà vệ sinh làm phân trộn tích hợp . Hệ thống này đồng thời đóng vai trò là lò sưởi và nhà vệ sinh. Silo chứa đầy sinh khối thải (gỗ vụn, v.v.), là cơ sở của quá trình phân hủy ướt. Sinh khối bổ sung (phân và nước tiểu) có thể được thêm vào. Quá trình phân hủy sẽ phân hủy chất thải trước khi nó có thể chạm tới đáy silo, do đó nó hoạt động như một nhà máy lọc sinh học nhỏ.
Sự kết hợp giữa silo ủ phân trộn với chức năng vệ sinh mang lại một số lợi ích:
- Không cần hệ thống xả nước. Điều này tiết kiệm rất nhiều nước ngọt.
- Không cần kết nối với kênh thoát nước công cộng vì đây là hệ thống độc lập.
- Chất vô cơ thu được (nước, CO2) không gây ô nhiễm môi trường. Nước đầu ra chứa các khoáng chất có giá trị và có thể được sử dụng trực tiếp làm phân bón lỏng cho vườn cây.
- Sinh khối bổ sung bổ sung thêm năng lượng nhiệt cho việc làm ấm ngôi nhà.
- Nếu xây dựng đúng cách, độ chân không nhẹ từ các ống thông gió sẽ ngăn chặn mọi mùi hôi trong nhà, điều này tốt hơn bất kỳ hệ thống nhà vệ sinh nào khác.
Để thuận tiện, đầu vào nhà vệ sinh được đặt ở tầng trên, nơi đầu vào sinh khối thông thường được kết hợp với bệ toilet. Ngược lại với nhà vệ sinh khô, chất thải được xử lý trong môi trường ẩm ướt và do đó phân hủy nhanh hơn nhiều.
Phiên bản có một ống duy nhất
Trong những căn hộ cho thuê, bạn thường không thể tạo một lỗ lớn xuyên qua mái nhà hoặc bức tường bên ngoài. Do đó, ở đây sẽ mô tả cách thực hiện silo ủ phân trộn mà không cần ống dẫn khí vào. Chỉ cần kết nối hệ thống với mạng lưới nước thải là đủ. Khí cấp được lấy trực tiếp từ không khí trong phòng thông qua máy thổi, tức là máy thổi đẩy không khí trong phòng vào silo. Khí thải thoát ra ngoài qua đường ống thoát nước. Van một chiều ngăn chặn luồng không khí đi sai hướng trong thời gian quạt gió không chạy.
Với sự sắp xếp này, có thể thực hiện được các hệ thống nhỏ cho nhà bếp, trong đó chủ yếu là rác thải hữu cơ nhà bếp bị phân hủy. Với kích thước phù hợp, cấu trúc sẽ nằm gọn dưới mặt bàn làm việc.
Cân nhắc an toàn
PCCC
Nhiệt tăng lên có thể gây ra hiện tượng cháy tự phát không mong muốn. Quá trình phân hủy sinh học có thể làm tăng nhiệt độ lên hơn 60 độ C, khi các quá trình hóa học tinh khiết được thực hiện để đẩy nhiệt độ lên đến mức nguy hiểm. Điều này có thể xảy ra đặc biệt nếu cỏ ướt được lấp đầy. Tình trạng này phụ thuộc vào độ ẩm và nồng độ oxy.
Nhiệt độ cực cao là tác dụng không mong muốn, có thể dẫn đến phá hủy silo. Ngoài ra, tòa nhà xung quanh silo có thể gặp nguy hiểm. Vì vậy, cần phải có biện pháp phòng ngừa để giảm thiểu hậu quả của hỏa hoạn.
- Lựa chọn vật liệu xây dựng chống cháy cho silo và đường ống (ví dụ Bê tông , Thép )
- Lắp đặt hệ thống chữa cháy tự động. Đây có thể là một thùng chứa nước đơn giản trên đỉnh silo, đổ lượng nước chứa vào silo khi van an toàn kích hoạt nhiệt mở ra.
Mở khẩn cấp
Nếu trẻ sơ sinh hoặc vật nuôi vô tình rơi qua cửa vào silo sẽ có nguy cơ ngạt thở. Việc xây dựng phải cho phép mở cửa khẩn cấp trong trường hợp này. Người cứu hộ phải có khả năng vào silo ngay lập tức. Ví dụ, điều này có thể đạt được bằng một nắp có thể tháo rời và một chiếc thang có sẵn cố định.