Compost heater silo/ar

صومعة سخان السماد هي الجزء المركزي من سخان السماد المنزلي . تتم عملية التسميد في صومعة محكمة الإغلاق، موضوعة في مكان مناسب من المبنى. يمكن توزيع الحرارة الناتجة عبر دائرة تدفئة، بينما لا يتطلب نموذج بسيط من صومعة سخان السماد هذه دورانًا مائيًا، حيث يشع الحرارة مباشرةً إلى داخل المنزل. في الخريف، تُملأ الصومعة بالكتلة الحيوية الطازجة ، وبعد ذلك توفر الصومعة دفئًا مريحًا طوال فصل الشتاء.

البناء

يُوفر الهواء الداخل والخارج الأكسجين اللازم للكائنات الدقيقة واللافقاريات في الصومعة. ولتجنب الروائح الكريهة، يجب أن يخرج الهواء إلى الهواء الطلق، ويجب حمايته من دخول الحيوانات (كالفئران).

يجب أن تكون نسبة الرطوبة في الصومعة كافية لدعم عملية التسميد، مما يوفر الظروف المثلى للكائنات الدقيقة والفطريات. بعد بدء العملية بنجاح، تُنتج عملية التحلل كمية إضافية من الماء تُصرّف من أسفل الصومعة. يمكن ضخ هذا الماء إلى أعلى الصومعة لتوزيع أفضل للكائنات الدقيقة في كامل حجم المعالجة. إذا تم ضخ الماء بشكل دوري أو مستمر إلى الأعلى وتركه يتدفق عبر الصومعة، يصبح النظام بأكمله مشابهًا للتسميد الرطب (مشروع CROP التابع لمركز الفضاء الألماني ^{[ 1 ] [ 2 ]} ).

ويمكن استخدام عملية التسميد في الصومعة، اختيارياً، لتسخين المياه، الأمر الذي يتطلب تركيب أنبوب مياه رأسي إضافي في الصومعة، ربما بالاشتراك مع خزان لتخزين المياه الساخنة.

التسخين المسبق للهواء الداخل

يتسرب جزء من الحرارة من الهواء الخارج. وهناك عدة حلول للحد من ذلك:

• يمكن تركيب مبادل حراري اختياري، يقوم بسحب الحرارة من الهواء الخارج ويزيد من درجة حرارة الهواء الداخل.
• يتم توصيل مدخل الهواء بقناة تصريف مياه الصرف الصحي. يستفيد التصميم من تهوية القناة مع منع تدفق مياه الصرف الصحي إلى الصومعة بشكل كافٍ. عادةً ما يتصاعد هواء دافئ من قناة تصريف مياه الصرف الصحي. ورغم رائحته الكريهة، إلا أن هذا الهواء يحتوي على كمية كافية من الأكسجين لنمو الكائنات الدقيقة واللافقاريات.

شروط الاستخدام

كمية الحرارة المنتجة محدودة. يجب أن يتناسب حجم صومعة سخان السماد مع احتياجات الطاقة الحرارية الفعلية للمبنى. على سبيل المثال، يُعدّ مفهوم "المنزل داخل المنزل" مناسبًا له نظرًا لانخفاض متطلبات التدفئة فيه. للاطلاع على الحسابات، يُرجى الرجوع إلى الفقرة ذات الصلة في قسم سخان السماد .

الأنظمة الحالية

نموذج أولي بسعة 300 لتر لدراسة جدوى المشروع. يُستخدم هذا النموذج في البحث عن خصائص النظام وتحسينها. يعمل النظام منذ سبتمبر 2017 ويحقق أداءً ممتازًا.

الإضافات المخطط لها

• 
  جدار مزدوج الطبقات لتهوية الهواء الساخن إلى الغرف الأخرى. يمكن تبديد الحرارة الزائدة من المبنى.
• 
  توزيع الحرارة باستخدام دوائر حرارية منتظمة
• 
  مع تخزين الماء الساخن داخل الصومعة
• 
  نسخة مزودة بأنبوب هواء واحد

الخرسانة والبلاط

ستُصنع التجهيزات النهائية لتدفئة المنزل من طبقات رقيقة من الخرسانة، مغلفة بالبلاط. وستشبه موقدًا مُغطى بالبلاط.

مزدوج الجدران

ستكون الصومعة ذات جدار مزدوج، مما يسمح بتوجيه أفضل للهواء الدافئ. وإذا رُغِبَ في تقليل الحرارة، مثلاً في يوم ربيعي دافئ، يمكن توجيه الحرارة الزائدة إلى الخارج.

تسخين المياه

سيتم وضع خزان لتخزين الحرارة والماء الدافئ في وسط الصومعة. يمتص الخزان الطاقة الحرارية من عملية التحلل المحيطة. ويمكن استخدام الماء الدافئ للأغراض المنزلية. ويتحقق أفضل أداء عند تصميم الخزان على شكل طبقات أو نظام تخزين حراري متدرج.

وظيفة المرحاض

من مرحاض سخان السماد المتكامل

يمكن توسيع صومعة تسخين السماد لتصبح نظامًا متكاملًا لتسخين ومرحاض السماد . يعمل هذا النظام كمدفأة ومرحاض في آن واحد. تُملأ الصومعة بالكتلة الحيوية المُهدرة (مثل رقائق الخشب)، والتي تُشكل أساس عملية التحلل الرطب. ويمكن إضافة المزيد من الكتلة الحيوية (مثل البراز والبول). تعمل عملية التحلل على تحليل الفضلات قبل وصولها إلى قاع الصومعة، مما يجعلها بمثابة محطة تنقية بيولوجية صغيرة.

يوفر الجمع بين صومعة تسخين السماد ووظيفة المرحاض عددًا من المزايا:

• لا حاجة لنظام شطف بالماء. وهذا يوفر الكثير من المياه العذبة.
• لا يتطلب الأمر أي اتصال بقناة صرف صحي عامة، لأن هذا نظام قائم بذاته.
• لا تُلوِّث المواد غير العضوية الناتجة (الماء، ثاني أكسيد الكربون) البيئة. ويحتوي الماء الخارج على معادن قيّمة، ويمكن استخدامه مباشرةً كسماد سائل للحديقة.
• تساهم الكتلة الحيوية الإضافية في زيادة الطاقة الحرارية اللازمة لتدفئة المنزل.
• إذا تم بناؤها بشكل صحيح، فإن الفراغ الطفيف الناتج عن أنابيب التهوية يمنع أي رائحة في المنزل، وهو أفضل من أي نظام مرحاض آخر.

لتسهيل الاستخدام، يقع مدخل المرحاض في الطابق العلوي، حيث يتم دمج مدخل الكتلة الحيوية المعتاد مع مقعد المرحاض. وعلى عكس المرحاض الجاف، تتم معالجة الفضلات في بيئة رطبة، وبالتالي تتحلل بشكل أسرع بكثير.

أنبوب واحد

في الشقق المستأجرة، لا يُمكن عادةً إحداث فتحة كبيرة في السقف أو الجدار الخارجي. لذا، سنشرح هنا كيفية إنشاء صومعة تدفئة تعمل بالسماد العضوي دون الحاجة إلى أنبوب تهوية. يكفي توصيل النظام بشبكة الصرف الصحي. يُسحب الهواء المُغذّي مباشرةً من هواء الغرفة عبر منفاخ، أي أن المنفاخ يدفع هواء الغرفة إلى داخل الصومعة. يخرج هواء العادم عبر أنبوب الصرف الصحي. يمنع صمام عدم الرجوع تدفق الهواء في الاتجاه المعاكس عندما لا يعمل المنفاخ.

بهذا التصميم، يمكن إنشاء أنظمة صغيرة للمطبخ، حيث يتم فيها تعفن نفايات المطبخ العضوية بشكل أساسي. وبحجم مناسب، يمكن وضع الهيكل أسفل سطح العمل.

اعتبارات السلامة

الحماية من الحرائق

قد تؤدي الحرارة المتصاعدة إلى احتراق تلقائي غير مرغوب فيه. يمكن أن يؤدي التحلل البيولوجي إلى رفع درجة الحرارة إلى ما يزيد عن 60 درجة مئوية، وعندها تبدأ العمليات الكيميائية البحتة برفع درجة الحرارة إلى مستوى خطير. قد يحدث هذا بشكل خاص إذا تم ردم العشب المبلل. وتعتمد هذه الحالة على تركيز الرطوبة والأكسجين.

تُعدّ الحرارة الشديدة أثراً غير مرغوب فيه، وقد تؤدي إلى تدمير الصومعة. كما أن المبنى المحيط بها قد يكون مُعرّضاً للخطر. لذا، يجب اتخاذ الاحتياطات اللازمة للحدّ من آثار الحريق.

• اختيار مواد البناء المقاومة للحريق للصوامع والأنابيب (مثل الخرسانة والفولاذ)
• تركيب نظام إطفاء حريق آلي. يمكن أن يكون هذا النظام عبارة عن خزان مياه بسيط أعلى الصومعة، يقوم بسكب محتوياته داخل الصومعة عند فتح صمام أمان يعمل بالحرارة.

افتتاح الطوارئ

إذا سقط رضيع أو حيوان أليف حيّ عن طريق الخطأ من خلال فتحة الدخول إلى الصومعة، فإن خطر الاختناق وارد. يجب أن يسمح تصميم الصومعة بفتحة طوارئ في هذه الحالة، بحيث يتمكن المنقذ من دخولها فورًا. ويمكن تحقيق ذلك، على سبيل المثال، من خلال غطاء قابل للإزالة وسلم متاح بشكل دائم.

المعلومات على الإنترنت