Переработка опавших листьев: все возможные способы полезной утилизации

Несмотря на то, что опавшую листву чаще всего сжигают или вывозят на свалку, ее можно пустить в дальнейшую переработку и получить полезный продукт.

Мы уже рассказывали о том, как опавшую листву превращают в перегной, который затем используют для удобрения любых растений.

Теперь же мы будем говорить о том, как получить из опавшей листвы различные виды топлива, а также расскажем, можно ли применить этот материал каким-то другим способом.

Из чего состоит опавшая листва?

Чтобы правильно и эффективно переработать какой-то материал, необходимо понимать, из чего он состоит. Основные компоненты, из которых состоит опавшая листва, это углерод и водород, то есть ее можно отнести к углеводородам.

Кроме этих элементов опавшая листва содержит в себе также кислород и небольшое количество азота.

Несмотря на то, что часть водорода связана с кислородом, углерода и оставшегося водорода вполне достаточно для окисления с выделением тепловой энергии. Благодаря этому листовой опад можно использовать в качестве топлива.

Виды топлива, получаемые в процессе утилизации

Переработка опавших листьев в топливо — хороший способ с пользой избавиться от садового мусора.

Из опавшей листвы делают 3 вида топлива:

• твердое (пеллеты, брикеты и евродрова);
• газообразное;
• жидкое.

Твердое получают методом прессования с добавлением измельченной древесины.

Ведь древесина содержит лигнин, который при сильном сдавливании переходит в жидкую форму и пропитывает все, что находится рядом.

После снижения давления он снова становится твердым, склеивая все окружающие материалы.

Таким образом получают топливо любой формы, в том числе поленья, имитирующие внешний вид традиционных дров.

Для получения газа из опавшей листвы используют газогенераторные (пиролизные) установки. Сгорание при сильной нехватке кислорода приводит к образованию пиролизного газа, который после очистки можно использовать так же, как и обычный природный газ.

Еще один способ переработки листьев в газ связан перегниванием, для этого опавшую листву смешивают с экскрементами любых животных и помещают в относительно теплую среду.

Микроорганизмы, которые делают из органики перегной, во время своей жизнедеятельности выделяют метан, являющийся горючим газом, пригодным для использования в большинстве работающих на газу устройств.

Жидкое топливо получают путем разложения сложных полисахаридов, из которых состоит листовой опад, на моносахариды (глюкозу) с последующим сбраживанием и дистилляцией. Конечным результатом этих процессов являются различные спирты, которые тоже можно использовать в качестве топлива.

После добавления к ним различных масел и других компонентов получается горючее, по своим характеристикам близкое к бензину или солярке (зависит от типа и пропорции добавок).

Учитывая, что листья являются далеко не лучшим материалом для получения такого топлива, мы не будем подробно рассказывать о нем в этой статье. Если же вопрос заинтересовал вас, то пройдя по этой ссылке, вы получите ответы на многие вопросы.

Изготовление топливных брикетов

Несмотря на то, что листва состоит из углеводородов, отсутствие в ней лигнина не позволяет делать твердое топливо без добавления клея.

Английская компания BioFuels International решила эту проблему, смешав перемолотый опад с воском.

Однако стоимость одного такого полена превышает 300 рублей, поэтому его сложно отнести к топливу, скорее к экзотической игрушке, которой можно похвастать перед соседями.

Другие производители экодров из листвы добавляют к ней измельченную древесину, которая выделяет лигнин, склеивающий все материалы в единое целое.

При производстве этого вида топлива в домашних условиях невозможно создать нужного для выделения лигнина давления, поэтому лигнин заменяют навозом, обойным клеем или другими недорогими материалами.

Как сделать самостоятельно?

Такие дрова можно делать и самостоятельно, для этого потребуются:

• влагомер;
• сушилка для листьев и измельченной древесины;
• мульчер для измельчения листьев;
• смеситель для перемешивания измельченных продуктов (можно использовать обычную бетономешалку, однако ее производительность невелика);
• щепорез (если нет возможности достать уже измельченные древесные отходы);
• пресс с пуансоном и матрицей для производства брикетов или пресс-гранулятор для производства пеллет;
• упаковочный станок, если топливо делают на продажу.

Листву и древесину измельчают, затем измеряют влажность обоих продуктов и при необходимости сушат их в сушилке. Оптимальная влажность составляет 10%.

Затем оба измельченных продукта смешивают (в домашних условиях к ним добавляют клеящее вещество, обычно навоз или помет, но в некоторых случаях используют даже разведенную водой глину) и прессуют из них нужные виды топлива.

Мы уже рассказывали об основных этапах этой технологии и необходимом оборудовании в статьях:

• Топливные брикеты из опилок своими руками;
• Оборудование для переработки древесных опилок;
• Евродрова своими руками.

Внешний вид брикетов и пеллет напрямую зависит от используемых для их производства матриц и пуансонов. Поэтому из опавшей листвы можно получить топливо любой формы, в том числе популярные евродрова – то есть круглые поленья, похожие на распиленные куски не слишком толстого древесного ствола.

Преимущества и недостатки

По сравнению с обычными дровами и пеллетами или брикетами из древесины, такое топливо имеет единственное преимущество – за материал, то есть листву, не придется платить.

Кроме того, можно предложить услуги по утилизации листвы различным предприятиям, ведь им будет выгодней отдать опад бесплатно, чем платить за выделенные на полигоне хранения твердых бытовых отходов квоты для приема листьев.

Минусов у топливных брикетов из листвы несколько. По сравнению с дровами такое топливо получается очень дорогим, ведь необходимо:

• оплачивать электроэнергию и труд рабочих;
• платить за транспортировку материала;
• арендовать или купить место для производства;
• выплачивать налоги и различные сборы.

По сравнению с евродровами и пеллетами из древесины такое топливо отличает меньшая теплотворная способность и более высокая зольность.

Тем не менее, это хороший способ утилизации листвы, благодаря которому удается избежать сжигания куч листового опада и выделения дыма с высоким содержанием угарного газа, ведь горение проходит в режиме сильной нехватки кислорода.

Получение газообразного топлива в газогенераторах

Основным способом такого получения топлива является сжигание листового опада в газогенераторных установках. Мы уже рассказывали об этих устройствах и принципах их работы в статье о (пиролизном газе и его применении).

Главное отличие газогенератора для утилизации листвы от такого же аппарата, но предназначенного для сжигания древесины, в том, что топливо приходится подавать небольшими порциями, поддерживая оптимальный режим тления.

Такие системы подачи во многом аналогичны тем, что устанавливают на котлы, использующие в качестве топлива пеллеты или любую измельченную древесину. Чаще всего это шнековый привод и герметичная заслонка, которая предотвращает прорыв пиролизных газов наружу.

Одновременно с включением шнекового привода открывается заслонка и топливо наполняет пиролизную камеру, затем, когда нужное количество измельченной листвы оказалось внутри, двигатель отключается, а заслонка снова герметизирует камеру, исключая прорыв газов и подсос воздуха.

Также возможна работа газогенераторной установки в режиме однократной загрузки. В этом случае используют аналог котла Стропува, о котором мы говорили тут, однако он плохо работе в режиме газогенератора, ведь горит лишь тонкий слой топлива, а остальная масса горючего бездействует.

Предпринимаются попытки сделать газогенератор нижнего горения, использующий в качестве топлива опилки или спрессованную листву, однако переход из режима котла в режим газогенератора приводит к резкому падению КПД.

Получение биогаза

Для получения биогаза используются те же процессы, которые происходят в болоте. Органика разлагается в условиях нехватки или полного отсутствия кислорода, в результате чего образуются ил и метан.

Ил во многом аналогичен перегною, только в отличие от последнего он изначально находится в жидкой форме, ведь в процессе утилизации органики активное участие применяют те же микроорганизмы, которые делают из сваленных в кучу или загруженных в компостную яму листьев хорошее удобрение.

Такие газогенераторы изготавливают в виде герметичных камер из пластика или нержавеющей стали, в которые загружают водный раствор органических материалов.

Под воздействием воды начинается процесс гидролиза, то есть распада полисахаридов, из которых и состоит большая часть листа, на простые сахара, пригодные для питания микроорганизмов.

Причем все эти микроорганизмы постоянно присутствуют в воздухе, а также в большом количестве содержатся в экскрементах птиц и животных.

Биогазовые установки часто приобретают фермеры, держащие большое поголовье крупного и мелкого рогатого скота или птиц. С одной тонны навоза или помета такая установка выдаст 30–50 м³ биогаза (метана), однако после загрузки тонны листьев с добавлением небольшого количества помета или навоза установка выдаст несколько сотен кубометров экологически чистого топлива.

КПД малогабаритных биогазовых установок несколько ниже. Но даже они смогут преобразовать 10 кг листового опада и 1 кг навоза или помета в 1–3 м³ метана, который можно использовать как для кухонных печей, так и для отопительных котлов.

Минусом таких установок является довольно высокая цена – даже малогабаритное домашнее устройство, способное принять 5–15 кг измельченной листвы, обойдется в 50–100 тысяч рублей.

Зато такая установка позволяет не только безопасно утилизировать опавшую листву и производить биогаз, не выделяющий при сгорании вредных веществ, но и превращает любую органику в ил, который является хорошим натуральным удобрением.

Альтернативные способы применеия

Несмотря на то, что применение в качестве удобрения или мульчи является основным, существуют и другие способы использования листового опада.

Наиболее популярными из них считают:

• выращивание грибов;
• проращивание семян и выращивание рассады;
• выращивание домашних цветов;
• утепление потолков.

Выращивание грибов

Хорошей альтернативой любым другим способам утилизации опавшей листвы является использование ее для выращивания грибов.

Большая часть съедобных грибов, которые можно выращивать на различных растительных отходах и останках, относится к сапротрофам, то есть организмам, питающимся отмершей органикой.

Для грибов нет особой разницы, на чем расти, главное — чтобы хватало питательных веществ.

Плюсом такого способа утилизации является высокая доходность, ведь даже оптовая стоимость грибов редко опускается ниже значения в 100 рублей за 1 кг. При этом для производства такого количества грибов необходимо 3–5 кг опавшей листвы.

К минусам можно отнести необходимость либо сразу переработать огромный объем листвы, для чего потребуются закрытые помещения большой площади, либо возможность хранить листву в течение года, чтобы использовать ее понемногу.

Еще один минус связан с тем, что живучесть и активность мицелия съедобных грибов гораздо ниже этого же параметра, свойственного несъедобным грибам и возбудителям гнили.

Поэтому нежелательно использовать опад с заболевших деревьев, это может привести к быстрому размножению возбудителей болезни и повреждению грибницы.

Однако эту проблему устраняют своевременной обрезкой и санитарной обработкой деревьев, благодаря которой удаляют все ветки с признаками болезней или вредителей.

Проращивание семян и выращивание рассады

Почвосмесь на основе лиственного перегноя обладает идеальной структурой для проращивания семян – рыхлая, наполненная поли- и моносахаридами, она позволяет семенам и рассаде быстро подрастать для пригодного к пересадке состояния.

Обилие сахаров и других питательных веществ приводит к тому, что готовая к дальнейшей высадке рассада становится более крепкой, чем выращенная в простом, пусть и удобренном грунте. Рецепты почвосмеси каждый садовод или огородник разрабатывает самостоятельно, однако в любом случае как минимум половину массы занимает перегной.

Чтобы не травмировать рассаду, ее вытаскивают с комом земли. Нередко для этого используют бумажные одноразовые стаканчики, в которые насыпают почвосмесь и высаживают растение.

Затем спрессовавшийся грунт вытаскивают из стаканчика и помещают в приготовленную для него ямку – такой подход полностью исключает стресс, связанный с пересадкой, благодаря чему растение не болеет и быстрей развивается.

Более подробную информацию о выращивании грибов и рассады, а также проращивании семян на древесных отходах вы найдете тут.

Выращивание домашних цветов

Почвосмеси на основе гумуса хорошо подходят для выращивания домашних цветов.

В большинстве случаев такие цветы выращивают люди, живущие вдалеке от полей и лесов, на которых можно взять несколько литров природной почвосмеси, то есть смеси грунта с перегнившими растительными и животными останками.

Поэтому такие садоводы охотно покупают готовую почвосмесь, по своим характеристикам близкую к верхнему слою лесного или полевого грунта.

Кроме того, самостоятельно приготовленная почвосмесь не содержит возбудителей болезней или личинок насекомых-вредителей, чего сложно избежать, если взять немного грунта с городского парка или клумбы.

Утепление потолка

Опавшая листва является сносной альтернативой древесным опилкам или стекловате, однако эффект от ее применения для утепления потолка появляется лишь в том случае, когда толщина уплотненного слоя превышает 20–30 см.

Даже после уплотнения такой утеплитель оказывается заметно легче большинства аналогов, а по соотношению масса/эффективность вообще не имеет равных.

Теоретически, для утепление потолка листвой подойдет любая порода дерева, однако на практике наиболее эффективным является листовой опад твердой древесины, то есть:

• бука;
• дуба;
• граба;
• клена;
• березы, в том числе карельской;
• ясеня.

Чтобы утеплить потолок опавшими листьями, их немного просушивают, затем укладывают так, чтобы весь ряд был направлен в одну сторону. Затем укладывают следующий ряд с небольшим смещением, чтобы он перекрывал 2–4 листа предыдущего ряда, при этом каждый лист поворачивают на 90 градусов в одну сторону.

Такой способ укладки образует воздушную прослойку, которая выполняет функцию теплоизолятора.

Обязательным условием для долгой службы такого утепления является качественная пароизоляция, проложенная между чердаком и листьями.

Ведь в доме влажность и температура гораздо выше, чем на продуваемом сквозняками чердаке, поэтому избыток влаги, проходящий через отделку потолка и доски перекрытий приведет к выпадению обильного конденсата на верхней части утепления.

В небольших количествах конденсат даже полезен, ведь он регулирует влажность листвы, благодаря ее способности впитывать воду, а также не дает листве высохнуть настолько, чтобы стать хрупкой.

Однако избыток влаги приведет к началу того же процесса, который происходит во время перегнивания компоста.

Поверх утеплителя из листового опада насыпают слой мелко дробленой сухой глины толщиной 1–3 см.

Он защищает листву от сквозняков, не позволяя движущемуся воздуху увлекать за собой листья верхнего слоя, а также частично впитывает в себя избыток влаги, образовавшийся после выпадения конденсата.

Не стоит использовать опавшую листву для утепления отапливаемого чердака, ведь отсутствие сквозняков резко снизит интенсивность испарения избытков влаги, что может привести к началу процесса перегнивания.

Интересное видео

Из видео вы узнаете, почему изготовление топливных брикетов из опавших листьев не только полезно для окружающей среды, но и экономически выгодно для производителя:

Вывод

Переработка опавшей листвы может быть довольно прибыльным бизнесом, ведь ее результатом становятся различные виды топлива или, например, грибы.

Теперь вы знаете:

• какие свойства опавшей древесной листвы позволяют производит из нее разные продукты;
• какие технологии используют для получения разных видов топлива;
• как выращивают грибы на листьях.