A Jean Pain féle módszer

Részletek a „The Methods of Jean Pain” című feljegyzés magyar fordításából.

Az erjedés során a bozótkomposzt belsejében a hőmérséklet 50 - 60°C fokon maradt hónapokon keresztül. Ez a hőenergia az elszaporodó baktériumok tevékenysége következtében szabadul fel. Jean Pain tapasztalatai azt mutatják, hogy 50 tonna halom képes 10°C-ról 60°C-ra melegíteni a vizet, mindezt percenként 4 liter átfolyási sebesség mellett, 6 hónapon keresztül anélkül, hogy ezzel hátráltatná a bomlási folyamatot vagy roncsolná a biotömeget.

A komposzthalom belsejébe egy sor összekapcsolt, műanyagcsőből készített hőcserélő tekercset épített be. A tekercset vízszintes és függőleges helyzetben is egyaránt kipróbálta. Hosszas próbálkozások során az alábbi megfigyelések születtek:

  1. Bár vízszintesen könnyebb volt elhelyezni a tekercset, a bontásnál sok problémát okozott az, hogy az összetömörült komposzt közül nehezebb volt eltávolítani a csöveket anélkül, hogy azok meg ne sérüljenek.

  2. A függőleges elhelyezés ugyan nagyobb pontosságot igényelt, nagy mennyiségnél (200 vagy több tonnánál) könnyebb volt pótólni, illetve abból elvenni.

Mindkét esetben a csöveknek tökéletesen kell kapcsolódniuk, ellenkező esetben szivárgás lehetséges, ami meglehetősen kellemetlen, lévén az a kupac belsejében van, így nehéz megtalálni és javítani.

A komposzt bomlási hőjének hasznosítására 2 fő terület kínálkozott:

  • mosogatáshoz, fürdéshez, zuhanyzáshoz, mosáshoz alkalmas használati melegvíz előállítása és/vagy
  • házak, melléképületek, üvegházak fűtése

Használati melegvíz előállítására 2 módszert dolgozott ki:

  1. Egyik esetben a hőcserélő tekercset a bemeneténél közvetlenül a hidegvíz-hálózatra csatlakoztatta, a tekercs végénél (kimeneténél) pedig egy zárható csappal szerelte fel. A komposzt közvetlenül a csőben átfolyó hidegvizet melegítette fel.
  2. A másik esetben a komposzt belsejébe egy vízzel teli tartályt helyezett el, amit a komposzt melegen tartott. A hőcserélő tekercset ezen a tartályon keresztül vezette át, ahol a tartályban lévő melegvíz közvetve melegítette a tekercsben folyó vizet.

Fűtésre az alábbi módszereket dolgozta ki:

  1. A komposzt által leadott hő hasznosítására a legegyszerűbb út, ha a komposztban felmelegedő levegővel közvetlenül fűtjük a helyiséget. Jean Pain erre egy 12 légköbméteres sátrat (erdei fészert) épített – azzal a céllal, a komposztkazán hőtermelését látogatóinak bemutassa. A komposztkazán 12 m3 faaprítékból készült. Nagyon egyszerűen és olcsón a komposztba rozsda-mentes kályhacsövet helyezett el, amiben a levegő magától áramlik – kihasználva a levegőnek azt a fizikai tulajdonságát, hogy a meleg levegő felfelé, a hideg pedig lefelé áramlik. A csöveket kis lejtéssel, lentről felfelé emel-kedő, a komposzt függőleges tengelye körül tekeredő hengeres spirális alakzatban helyezte el. A csőspirál alsó és felső kivezetéseit a fészerbe vezette be. A hideg levegő a csőspirál alsó kivezetésén keresztül beáramlott a komposztba, felmelegedett, és a felső kivezetésén, immár felmelegedve, újra a fészerbe jutott. A következő napokban és további 8 hónapon keresztül, amíg a megfigyelés tartott, Jean Pain mérte a szigetelés nélküli fészer belső hőmérsékletét, ami elérte az 52°C fokot.
  2. A komposzt hőjének hasznosításának egy másik módja, hogy a komposzt belsejébe telepített hőcserélő spirálban keringő víz szállítja a hőt. A víz keringetésére 2 utat is kipróbált:
    • A termoszifonos (hőszifonos), úgynevezett gravitációs rendszer a passzív hőcserélő rendszerek olyan fajtája, amely a természetes úton kialakuló hőáramlás alapján működik, ahol a víz áramlását a hideg és meleg pontok közötti hőmérsékletkülönbség biztosítja. Ehhez a folyadékkal töltött rendszerben körfolyamat indítható el, amelyhez szivattyú használata nem szükséges. A hőáramlást kihasználva, ezért fontos, hogy a komposzt halom alacsonyabb helyen legyen elhelyezve, mint a fűtendő ház. Ez a megoldás nem igényel külső energia bevitelt.
    • A keringető szivattyúval a komposzt halom elhelyezésének helye nem lényeges. A hő helyett a vizet itt energia bevitel áramoltatja. Bár energiát fogyaszt, fűtőteljesítménye magasabb, így nagyobb rendszereket (sok radiátort, középületet, közösségi házat, melegházat, úszómedencét, stb.) lehet vele megfelelő mennyiségű melegvízzel ellátni.

Jean Pain 50 tonnás próba komposztkazánja képes volt egy 5 szobás, 100 m2-es házat tökéletesen fűteni és elegendő használati melegvízzel ellátni 6 hónapon keresztül:

1976.11.03. - „Amikor ezeket a sorokat írom, egy 120 tonnás komposzthalom több mint 18 hónap után még mindig 58°C fokos, ami arra enged következtetni, hogy ugyanaz a halom képes akár 2 télen keresztül is épületeket fűteni és meleg vizet termelni a benne lakók számára. Ezt a lehetőséget bizonyítandó céllal régiónkban kísérleti berendezéseket építünk.”

Gyakorlati következtetés: “A világon szinte mindenütt elérhető bozótkomposzt ésszerű felhasználása olyan megdöbbentő lehetőségeket kínál, ami egyszerre hasznos a természetnek és az embernek is. Ily módon a bozót komposzt formájában adható vissza az erdőnek, ahonnan azt kölcsönbe vettünk.”
Valójában, hogy ellensúlyozzuk a komposztáláshoz vezető számtalan munkafolyamat költségét, viszonzásképpen hőenergiát kapunk, ami fedezi ezt a költséget. Érdemes ezen elgondolkodni.

A Jean Pain féle komposztkazán építése, lépésről lépésre:

  1. Faaprítékból építs egy 1,5m átmérőjű, 3m magas hengert.
  2. Hajlékony, fekete polietilén csővel tekerd körbe, 70cm magasságról indulva felfelé, 20cm-es menetemelkedéssel, 10-szer. A cső maradjon feszes, hogy a körbetekerésnél ne csúszhasson le. A cső belső átmérője Ø28mm, anyagvastagsága 2mm. A cső 2 végét, alul és felül vezessük ki a komposztból, hogy csatlakoztatható legyen.

  3. Jöhet a következő réteg, adj hozzá faaprítékot, 50cm szélességben a henger körül, ugyanúgy 3m magasságig, majd tekerd körbe csővel, ahogy az előbb. Ezt a lépést annyiszor ismételjük, azaz akkorára építjük a komposztkazánt, amekkorát a fűtendő üvegház, épület vagy víztartály igényel.

Amikor végeztünk az A pontokat egy csőre kötve egyesítjük, ami a radiátorokhoz kapcsolódik. Ugyanígy járunk el a B pontokkal is. Így a kész komposzthalmon belül annyi spirál lehetséges, amennyire csak szükségünk van, párhuzamosan kapcsolva egymással begyűjtik a hőt, amit a bomló biomassza ad le.

Később láthatjuk majd, hogy a bontása jelentősen könnyebb lesz mint másfajta kupac esetében. Pusztán válaszd le a csövet a radiátor körről, fogd meg a felső B pontnál és tekerd le a csövet, az építéssel pontosan ellentétesen. A bontáskor felszabaduló komposztot távolítsd el, hogy ne legyen útban.

Egy ilyen 23 m2 alapterületű, 16800 kg tömegű, 5 méter átmérőjű, 3 hőcserélő spirállal felszerelt bozótkomposzt alkalmas egy dupla falú, 105 m2 alapterületű, 211 légköbméteres melegház fűtésére.