퇴비 히터 ( 바이오메일러 라고도 함)는 퇴비화 공정 의 열 방출 을 활용하기 위한 장치입니다 . 열 효과는 퇴비 더미에서 잘 알려져 있는데, 여기서 바이오매스는 다양한 미생물 과 무척추 동물의 소화와 대사에 의해 부패됩니다. 예를 들어 주택의 경우 열이 사용됩니다.
바이오가스 생산과 달리 퇴비화 과정에는 충분한 산소가 필요하므로 호기성 부패가 발생합니다. 또한 생물학적 조건을 최적화하기 위해 처음에 물을 첨가합니다. 부패가 시작되면 부패 과정 자체에 의해 추가 물이 생성되므로 퇴비는 무한정 젖은 상태로 유지됩니다. 마지막으로 전체 바이오매스는 CO2와 H2O로 완전히 분해되어 열을 생성합니다. 그러나 일반적으로 퇴비화 과정은 겨울이 끝나면 중단되며 생성된 부식질은 히터에서 제거되어 정원용으로 사용됩니다.
프랑스의 농업경제학자 Jean Pain은 Biomeiler의 발명에 책임이 있습니다. 그의 시스템은 바이오가스와 열을 모두 생산하는 큰 퇴비 더미 중앙에 밀봉된 바이오가스 반응기를 결합한 것이었습니다. 그는 또한 자연과 조화를 이루는 농업 원리에 대해서도 연구했습니다.
세 가지 기본 유형
물 순환 시스템을 갖춘 정원의 퇴비 더미
온수와 바이오가스의 결합
Jean Pain System은 퇴비 더미 중앙에 있는 밀봉된 용기에서 퇴비 더미의 호기성 부패와 혐기성 부패를 결합하여 열과 바이오가스를 동시에 생산하는 특정 유형의 퇴비 히터 입니다 . Jean Pain 퇴비화는 퇴비화 과정에서 발생하는 사용 가능한 에너지를 활용하여 건물을 따뜻하게 하는방법입니다 .
Jean Pain은 이 시스템을 설계한 것으로 여겨지는 독학한 프랑스인이었습니다. 그는 단순한 마운드만으로저렴한 바이오매스 연료를 사용하여 (적어도 부분적으로) 에너지 자율성을 달성할 수 있는 수단을 만들고 싶었습니다.
바이오메일러는 Jean Pain 에 의해 발명되었습니다 . 난방 목적으로 호기성 공정을 사용하는 아이디어는 주로 실증 시설에서 여러 위치에서 사용되지만 Jean Pain의 원래 설정과 같은 바이오 가스와의 결합은 많이 확산되지 않았습니다.
건물 내부의 퇴비 히터 사일로
퇴비 히터 사일로는 사내 퇴비 히터의 중앙 부분입니다. 퇴비화 과정은 건물의 적절한 부분에 위치한 밀폐된 사일로에서 실행됩니다 . 생성된 열은 난방 회로를 통해 분배될 수 있는 반면, 퇴비 히터 사일로의 간단한 모델은 물 순환이 필요하지 않고 열을 집 내부로 직접 방출합니다. 가을에는 사일로가 신선한 바이오매스 로 채워지며 , 그 후 사일로는 겨울 내내 쾌적한 난방을 제공합니다.
계산
상당한 양의 바이오매스(부러진 나무, 나뭇잎, 다진 덤불)를 정원에서 수확할 수 있습니다. 1000m²당 연간 약 3860kWh의 에너지가 가능합니다. 다음 데이터는 에너지 임업 에서 나온 것입니다 .
| 에너지 임업 데이터 | 가치 |
|---|---|
| 1000m²당 수확된 바이오매스 | 0.8~1.2미터톤 |
| 미터톤당 목재*의 에너지 함량 | 3860kWh |
| 스테레오당 목재*의 에너지 함량** | 2100kWh |
* 잔류 수분 20% 기준
** 스테레오는 입방미터 단위의 느슨한 나무 더미입니다. 실제 목재 함량은 약 65%입니다. 즉, 1스테레는 약 0.65입방미터의 목재입니다.
이 맥락에서 단위 입체 는 퇴비 히터의 필요한 용량을 직접 계산하는 데 사용될 수 있습니다. 왜냐하면 채워진 바이오매스(예: 부서진 나무)에는 비슷한 비율의 공기가 포함되어 있기 때문입니다. 따라서 퇴비화 공간 m3당 2100kWh의 열 에너지가 생성됩니다. 잔류 수분은 사용 가능한 에너지 출력을 감소시키지 않으며 이 경우 무시할 수 있습니다. 아무런 영향 없이 달라질 수 있습니다. 장작난로와 달리 퇴비히터에서는 잔여 수분이 증발하지 않아 에너지 변환 효율이 떨어지지 않습니다.
노후 주택의 난방에는 연간 20,000kWh 이상이 소요되는 반면, 최근 개발된 단열이 잘 된 주택의 경우 10,000kWh 미만이 필요합니다. 예를 들어, House-in-a-House는 4200kWh의 열을 생성하는 2000l 크기의 퇴비 히터 사일로를 통해 쉽게 서비스를 제공할 수 있어 집 내부를 일년 내내 편안하게 따뜻하게 만듭니다.
관련 프로젝트
외부 링크
- 대형조류 바이오매스에 대한 유럽 생물전환 프로젝트 및 실현: Saint-Cast-Le-Guildo(프랑스) 실험, 대형조류 바이오매스 퇴비화와 관련된 나무 칩 분해의 Pain 방법 참조
- 퇴비를 이용한 DIY 물 가열 , Mother Earth News 기사 (1981년 7월/8월)