落叶收集处理系统

1．设计背景

秋末冬初叶子纷纷从枝头飘落，是秋日里的美丽景象。但大量的落叶难以清扫和处理，不仅影响了城市环境卫生，也给环卫工人了增加劳动强度。目前清扫工作主要靠人工来完成，劳动强度大，工作效率低。另外，落叶的特点是质量轻、容积大，运输和处理也是目前环卫行业难以解决的课题。以前就地焚烧落叶的处理方法，因对环境的污染已经被严禁使用。现在处理落叶的方法主要是作为垃圾进行填埋，并且垃圾填埋的成本很高，这实际上是一种浪费。

落叶是有机质，其利用价值极高，不仅可以制作优质的有机肥和燃料，也可以造纸、纸板、作饲料和种植菌类等等。以前也有利用落叶制作有机肥（主要是花肥）和燃料的，但都没有发展起来。其主要原因是松散的落叶占用空间大、热效率较低，导致处理的落叶的成本高，所以松散落叶利用的可行性较差。

有资料表明，仅厦门一个城市秋季每天进入压缩站的枯枝落叶，平时大约在10吨左右，落叶高峰期，这个数字要增加一倍以上。为了将这些落叶送到填埋场，每年厦门至少要花上上百万元的成本。由此可以推算出我国的所有城市每年将产生多少落叶。如果将这些落叶全部当成垃圾拿去填埋或烧掉，岂不可惜？应该想出办法，让落叶发挥它的最大功效。

目前我国设计的落叶清扫机（车）只具有收集落叶的功能。落叶收集处理系统同时具有收集落叶和处理落叶的两种功能，并且是将落叶挤压成叶块，便于运输、储存和利用。

2. 工作原理及流程

落叶收集处理系统可分为清扫装置、收集装置、挤压装置和冷却传送四部分，可以实现落叶的自动清扫、收集分拣和压缩处理功能。图1为落叶收集处理系统的工作原理图，图2为工作流程图。

图1 落叶收集处理系统的工作原理图

图2 落叶收集处理系统的工作流程图

3. 机构及其功能实现

落叶收集处理系统慧鱼模型的整体效果见图3。下面将分别介绍其机构和功

能。

图3 整体效果图

3.1清扫装置

清扫装置是由启动开关（传感器）、电机和链轮、滚刷、旋转开关、连杆、弹簧和挡板等组成。

通过旋转开关将滚刷调到工作位置，此时传感器将启动电机，通过链轮带动滚刷旋转，将落叶扫到挡板前，完成扫落叶工作。

滚刷的形状连杆死点弹簧

（a）不工作时

（b）工作时

图4 清扫装置

3.2收集装置

收集装置由集叶箱、风机、旋转落料器（旋转开关）、除尘器、电机、料位器和吸管等组成。

电机带动风机，产生负压，将挡板前和吸口的落叶吸到集叶箱里。在此过程中，由于负压可控制，石子等比较重的垃圾会被筛选掉，从而实现第一次分料。当集叶箱里的落叶达到一定量时，料位器（光敏传感器）使旋转落料器工作，将落叶送到螺旋搅笼。叶片在集叶箱中下落的过程中，混杂的灰尘等较小物质被吸入除尘器，实现第二次分料，也不会对大气产生二次污染。经过两次筛选可以得到比较纯的落叶，提高最后产品的品质与利用率。

集叶箱是一个密封装置，旋转落料器的作用？？

图5 收集装置

3.3挤压装置

由电机、螺旋搅笼、挤压头、加热器等组成。

电机带动螺旋搅笼旋转，从落料器送到这里的落叶将被送到螺旋搅笼尽头的挤压头，再通过挤压头上的挤压口形成叶块。搅笼外有加热器，所以落叶是

在高温（大约100°C以上）、高压的条件下挤压成叶块。

图6 挤压装置

3.4冷却传送装置

由电机、冷却传送带、收集箱组成。

电机带动挤压头下的冷却传送带工作，将已经成型的叶块儿运输到收集箱，

在此过程中，温度还较高的叶块儿将会冷却。

图7 冷却传送装置

图8 叶块的形态

4. 创新点

（1）落叶收集处理系统同时具有收集落叶和处理落叶的两种功能，目前的落叶清扫机只具有收集落叶。

（2）落叶收集处理系统通过滚刷清除贴在地面的叶子，利用负压分离石块等杂物

（3）设置除尘环节可以避免二次污染。

（4）采用简单高效的螺旋搅笼挤压方式，并通过料位计控制装置工作，当落叶量不足时，挤压和冷却装置会停止运作。

（5）将松散的落叶挤压成块，制成叶块后可减小体积，便于运输、储存和利用。

压缩前落叶的容重一般为30～50kg/m3,而叶块的容重为800～1300kg/m3，

可使体积缩小约26倍。换言之，以前需要26辆车运输的落叶，现在制成叶块后只需要一辆，大大节约了运输成本，也使商业化变得容易实现。（6）叶块可以变废为宝，加工成优质的有机肥、饲料和燃料，甚至可以作为培育真菌的基材等等，利用空间宽广。

5．市场及推广价值

首先，落叶收集处理系统的装置较简单，制造成本较低，可以在现有车辆和设备的基础上改装。

其次，叶块本身的经济价值高，即可以直接作为产品（如饲料和燃料块等）出售，也可以经过深加工后（如肥料、碳块和纸板等）再出售。有机肥和燃料块的市场需求较大，所以落叶收集处理系统实用化之后，可以带动许多新兴行业的发展，缓解化石能源危机局面，实现良性的生态循环社会。

6．参考文献

（1）黄标.气力输送在卷烟工业中的应用.轻工业出版社 1986

（2）彭耀林.利用废弃植物制作木炭技术.农村百事通