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主要研究內(nèi)容 1、甲醇陽極與氧陰極催化劑研究。 2、固體高分子膜防透醇研究。 3、三合一膜電極制備技術(shù)研究。 4、單體電池的設(shè)計(jì)與性能研究。 5、電池組系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與8W樣機(jī)研制。技術(shù)指標(biāo) 陽極鉑載量≤3mg/cm2，陰極鉑載量≤1mg/cm2；80℃，單體電池比功率≥80mW/cm2；30℃，陰極為常壓空氣，單體電池比功率≥12mW/cm2；8W樣機(jī)正常運(yùn)行40h。產(chǎn)業(yè)化前景

轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)可廣泛應(yīng)用于無人飛機(jī)和電動(dòng)汽車增程器，該項(xiàng)目以天然氣、汽油和柴油等多種燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)為對象，聚焦缸內(nèi)工作過程，致力于揭示流動(dòng)和燃燒過程的發(fā)展規(guī)律，實(shí)現(xiàn)缸內(nèi)混合氣的濃度分布、點(diǎn)火和燃燒的有效控制，以達(dá)到高效清潔燃燒的目的。目前已經(jīng)取得的進(jìn)展包括：國內(nèi)率先建立了光學(xué)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架和轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程的三維動(dòng)態(tài)計(jì)算模型；國內(nèi)率先完成了缸內(nèi)流場的PIV（Particle Image Velocimetry）測試，發(fā)現(xiàn)了缸內(nèi)渦流的存在并解釋了其產(chǎn)生的原因；通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究工作總結(jié)出了轉(zhuǎn)子

乙醇回收滲透汽化膜是由無機(jī)材料經(jīng)過高溫?zé)浦苽涠傻幕橹螌樱谥螌颖砻娼?jīng)過特殊制備工藝制備而成的致密膜為分離層的非對稱結(jié)構(gòu)的管式復(fù)合膜，膜表面平整無缺陷，膜層厚度均勻；分離膜與基膜結(jié)合完好，具有抗污能強(qiáng)，使用壽命長的特點(diǎn)，可以用來富集低濃度的含醇溶液的富集。主要應(yīng)用方向有：燃料乙醇發(fā)酵液、丁醇發(fā)酵液、低濃度含醇溶液中的醇類物質(zhì)的富集。

1 成果簡介 鋅-空氣燃料電池作為一種新型的燃料電池系統(tǒng)，用鋅作能量來源，實(shí)現(xiàn)發(fā)電。鋅-空氣燃料電池具有如下特點(diǎn)： 與一般氫空氣燃料電池比，成本低，不需要貴金屬做催化劑； 與一般蓄電池比，不需要充電，可像加油一樣快速補(bǔ)料； 與燃油內(nèi)燃機(jī)比，燃料可再生，鋅發(fā)電后變?yōu)檠趸\可通過電解得以還原； 環(huán)保安全，放進(jìn)火里也不燃燒。 本研究組已研究開發(fā)出 200 瓦的 5 節(jié)燃料電池堆，其電流密度指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)，證明了設(shè)計(jì)方案的可行性。利用該技術(shù)方案，依據(jù)功率需求可開發(fā)大小不等的鋅-空氣燃料電池系統(tǒng)。為產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，接下來需要做的工作是設(shè)計(jì)產(chǎn)品構(gòu)型、完善整體集成。 2013_8_1 上圖 用于方案驗(yàn)證的鋅-空氣燃料電池系統(tǒng) 2 應(yīng)用說明 鋅-空氣燃料電池可做軍用電源，具有補(bǔ)充能量快、安全的優(yōu)勢；可配合風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電系統(tǒng)的大型儲(chǔ)能-發(fā)電裝置，為電網(wǎng)調(diào)峰補(bǔ)谷，具有安全、成本低優(yōu)勢；可作為未來電動(dòng)汽車的動(dòng)力電源，具有安全、價(jià)廉、不需要充電、續(xù)駛里程長等優(yōu)勢。 3 效益分析 量產(chǎn)的鋅-空氣燃料電池系統(tǒng)，制造成本與鉛酸蓄電池相當(dāng)，而使用壽命更長。 4 合作方式 聯(lián)合開發(fā)。

垃圾焚燒飛灰處理達(dá)標(biāo)后在衛(wèi)生填埋場分區(qū)處置是今后我國發(fā)達(dá)地區(qū)飛灰處置的主流途徑，這類填埋場的污染形成途徑、強(qiáng)度與控制方法均與傳統(tǒng)原生垃圾填埋場不同，現(xiàn)有填埋場污染控制技術(shù)從環(huán)境和經(jīng)濟(jì)角度均不適用，亟需高效的控制技術(shù)。本項(xiàng)目依據(jù)處理后焚燒飛灰填埋的污染衍生途徑，發(fā)展控制處理飛灰填埋作業(yè)中黏附作業(yè)機(jī)械、風(fēng)吹飄散的飛灰顆粒化技術(shù)；同步集成飛灰溶解性鹽分緩釋技術(shù)；發(fā)展雨水近零滲入的處理飛灰填埋作業(yè)技術(shù)。依據(jù)所集成的飛灰填埋前處理和作業(yè)技術(shù)，進(jìn)行現(xiàn)場運(yùn)行驗(yàn)證及條件優(yōu)化試驗(yàn)。項(xiàng)目旨在發(fā)展既能夠提高填埋場污染控制的效果，也能改善污染控制的經(jīng)濟(jì)條件的集成技術(shù)；而且同步開展現(xiàn)場應(yīng)用驗(yàn)證試驗(yàn)，使成果具備推廣應(yīng)用的條件。通過推廣應(yīng)用可以為焚燒飛灰填埋場的運(yùn)行提供支撐條件。 同濟(jì)大學(xué)固體廢物處理與資源化研究所，近5年來已主持承擔(dān)和完成國家973計(jì)劃課題、863計(jì)劃課題、國家自然科學(xué)基金面上/青年項(xiàng)目、國家863和科技支撐計(jì)劃、國家重大科技專項(xiàng)子課題項(xiàng)目等20余項(xiàng)；相關(guān)成果分別獲國家級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)二等獎(jiǎng)和省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)多項(xiàng)；擁有授權(quán)中國發(fā)明專利40項(xiàng)。在長期的固體廢物處理與資源化利用技術(shù)研究發(fā)展中，已積累了扎實(shí)的研究基礎(chǔ)，特別是在生活垃圾填埋和焚燒方向，分別承擔(dān)了國家973計(jì)劃課題（可燃固體廢棄物熱轉(zhuǎn)化過程中重金屬的排放控制及關(guān)鍵污染物的協(xié)同脫除（編號(hào)2011CB201504），城市固廢物-化-生相變及污染物產(chǎn)生（編號(hào)2012CB719801）），完成了國家863計(jì)劃：城市生活垃圾生態(tài)填埋成套技術(shù)與設(shè)備（編號(hào)2001AA644010）、城市生活垃圾生態(tài)填埋成套技術(shù)及示范（編號(hào)2003AA644020），國家科技支撐計(jì)劃：低成本可控制生活垃圾填埋關(guān)鍵技術(shù)（編號(hào)2006BAJ04A06-05）等10余項(xiàng)課題（子課題）的研究。 常州市生活廢棄物處理中心是國內(nèi)較早開展處理后達(dá)標(biāo)焚燒飛灰在衛(wèi)生填埋場處置的單位；在數(shù)年的實(shí)際運(yùn)行中，面臨了滲濾液收集管道阻塞等問題，也通過與同濟(jì)大學(xué)的合作，探索了解決問題的方法，積累了一系列實(shí)用技術(shù)。目前，該中心二期續(xù)建工程已施工完畢，即將投入運(yùn)行，正是集成各項(xiàng)新技術(shù)，開展試驗(yàn)研究的有利時(shí)機(jī)。為利用有利條件，發(fā)展行業(yè)共性技術(shù)，同濟(jì)大學(xué)將聯(lián)合該中心開展項(xiàng)目研究。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途： 隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和生活消費(fèi)水平的提高，城市生活垃圾大量增加,垃圾 的堆放不僅占用大量土地，而且嚴(yán)重地污染環(huán)境，破壞生態(tài)平衡。 目前城市生活垃圾采用的處理方法多為：填埋處理、堆肥、焚燒與熱解。綜 合環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等各方面效益考慮，衛(wèi)生填埋法工藝簡單但占用大量土地， 而且周圍環(huán)境惡劣，對復(fù)原土地的使用和填埋后可能的污染問題也值得推敲。堆 肥法只能處理垃圾中的有機(jī)質(zhì)，垃圾必須經(jīng)過分揀，肥料可以肥田植樹,美化環(huán) 境。焚燒法處理垃圾速度快，無害化減量化徹底，但其排放污染情況嚴(yán)重，對人 類健康構(gòu)成威脅。熱解法可為人類提供清潔能源，方便生活，具有廣泛前途，但 對垃圾熱值的要求較高。 天津大學(xué)在天津市科委的支持下，研制的新型城市生活垃圾熱解處理裝置填 補(bǔ)了國內(nèi)空白，國際上也剛剛開始研究。在長期實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開發(fā)出第三代垃圾 熱解處理裝置。 技術(shù)原理與工藝流程簡介： 熱解法也稱為裂解法,是把有機(jī)廢棄物在無氧或貧氧條件下加熱 600～900℃, 用熱能使化合物的化合鍵斷裂,由大分子量的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成小分子量的可燃?xì)怏w、 液體燃料和焦碳的過程。垃圾的熱解處理是利用其中有機(jī)廢物成分的熱不穩(wěn)定性， 在無氧或缺氧的條件下加熱，使之在高溫下分解，最終成為可燃?xì)狻⒁簯B(tài)焦油和 少量炭狀殘余物形式的過程。這是一種清潔的處理方法，且減量化程度高。這種 技術(shù)與焚燒法相比溫度較低,無明火燃燒過程，重金屬等大都保持原狀在殘?jiān)?中,可回收大量的熱能。尤其是此種方式具有二惡英產(chǎn)生的逆條件,較好的解決了 垃圾焚燒技術(shù)的最大難題。 天津大學(xué)研制的新型垃圾熱解資源化處理技術(shù),其裝置采用固定床爐型, 屬 151天津大學(xué)科技成果選編 于上吸式熱解制氣。供給一定量的空氣和水進(jìn)入反應(yīng)器,使廢物部分自燃,生成熱 量將支持熱解反應(yīng)。在垃圾熱值足夠高時(shí)，整個(gè)過程可以自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行而無須外 界熱量供應(yīng)。工藝將氧化、還原、裂解及相關(guān)技術(shù)有機(jī)結(jié)合,垃圾依次經(jīng)過干燥 層、干餾層、還原層和氧化層,與氣體在逆向運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行充分熱交換,在不增加烘 干設(shè)備和前分選處理設(shè)備的情況下對垃圾進(jìn)行資源化處理,將有機(jī)廢物在較高溫 度下轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w燃料,熱值接近城市煤氣熱值,經(jīng)凈化回收裝置可加以利用。剩余 物僅為 5 %～8 %的無機(jī)灰。900 ℃ 的最高處理溫度可基本消滅任何病菌,達(dá)到 無害化的處理效果。 成果水平及主要技術(shù)指標(biāo)： 針對不同生活垃圾日處理量可定制不同處理能力的裝置設(shè)備，以日處理量 15 噸生活垃圾的熱解處理設(shè)備為例： 1．垃圾熱解處理裝置每日處理 15 噸生活垃圾，可產(chǎn)生約 2500~3000 立方米 可燃?xì)猓ㄇ捌诘脑囼?yàn)已經(jīng)獲得此數(shù)據(jù)），熱值約 2000 大卡/立方米（已經(jīng)檢驗(yàn)部 門驗(yàn)證）； 2．垃圾處理后產(chǎn)生 5-8%左右體積的固體無機(jī)物，擬用做為小區(qū)花草的養(yǎng)殖 土； 3. 垃圾處理過程產(chǎn)生的二惡英低于國際最低標(biāo)準(zhǔn) 0.1ng TEQ/m3，我國制定 的標(biāo)準(zhǔn)是 1.0 ng TEQ/m3。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測： 以 15 噸裝置為例，設(shè)備每年產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益分析指標(biāo)： 1．15 噸裝置的全年生活垃圾處理量為 5,000 噸（按 330 天計(jì)算），可獲得 825,000m3 的可燃?xì)猓酆先嗣駧?40 多萬元（按 0.5 元/m3 計(jì)）； 2．全年 5,000 噸垃圾就地處理可節(jié)省運(yùn)輸車輛 6,000 臺(tái)次/年，節(jié)省交通費(fèi) 用約 30 萬元（按 50 元/臺(tái)車計(jì)）； 3．全年節(jié)省垃圾處理費(fèi)用 15 萬元（按 30 元/噸垃圾計(jì)）。 每年總計(jì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益約 85 萬元。 主要設(shè)備：設(shè)備本體、控制系統(tǒng)、垃圾存儲(chǔ)倉、垃圾上料系統(tǒng)及相應(yīng)的附屬 設(shè)備等； 152天津大學(xué)科技成果選編 153 主要原材料及來源：金屬、自控； 設(shè)備投資：每臺(tái) 15 噸垃圾處理量的設(shè)備約計(jì)價(jià)格 100 萬元； 總投資：總計(jì)消耗費(fèi)用約 116 萬元，估計(jì)兩年運(yùn)行即可收回成本。 合作方式及條件：技術(shù)轉(zhuǎn)讓

本發(fā)明公開了一種自反饋垃圾信息過濾方法。

智能巡檢與撿垃圾機(jī)器人系統(tǒng)基于搭載的視覺、激光、IMU、編碼器等傳感器進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在居民小區(qū)、公園廣場、街道、工業(yè)園區(qū)等典型環(huán)境下的高精度自主定位、建圖與導(dǎo)航，同時(shí)基于建立的場景地圖，采用深度學(xué)習(xí)對場景中的物體進(jìn)行圖像分割，識(shí)別出垃圾及其種類，獲得垃圾的空間位姿信息，控制機(jī)器人完成撿垃圾任務(wù)，并進(jìn)行垃圾的智能分類。智能巡檢與撿垃圾機(jī)器人系統(tǒng)不僅具備常規(guī)巡視功能，執(zhí)行巡檢任務(wù)，還具有撿垃圾和智能分類功能。創(chuàng)新性強(qiáng)，技術(shù)水平先進(jìn)，具有很高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

項(xiàng)目簡介： 餐廚垃圾等生物質(zhì)廢棄物易腐敗、滋生蚊蠅，不但產(chǎn)生惡臭氣體、 濾出液等污染環(huán)境，而且已成為傳播疾病的因素之一，同時(shí)餐廚垃圾 的不當(dāng)使用也威脅人身健康，因此餐廚垃圾的減量化、無害化和資源 化處理已是國家的重大需要之一。本項(xiàng)目通過篩選、馴化獲得能夠高 效降解木質(zhì)纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)、油脂等的微生物菌株 20 余株， 構(gòu)建了系列微生物菌劑 5 種，研發(fā)了系列化的餐廚垃圾資源化裝置。 利用上述菌劑在自主研發(fā)的裝置中能在 6 小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾的資 源化。作為土壤基質(zhì)的產(chǎn)出物中有機(jī)質(zhì)含量超過 80%，氮磷鉀總量不低于 5%，其各項(xiàng)指標(biāo)均符合或超過農(nóng)業(yè)部有機(jī)肥相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（NY525- 2012 和 NY884-2012）。 該土壤基質(zhì)可有效改良當(dāng)前的鹽堿地和沙漠化土壤，恢復(fù)土壤的 生態(tài)功能，其社會(huì)意義、環(huán)境意義重大。 上述相關(guān)技術(shù)成果在應(yīng)用過程中具有能耗低，處理效果好的特點(diǎn)。 相關(guān)技術(shù)成果獲得 2015 年天津市專利金獎(jiǎng)，2016 年中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。

城市生活垃圾分選與綜合利用技術(shù)的核心是利用機(jī)械等方法高效分選出垃圾不同成分，針對分選出的不同物質(zhì)加以不同的資源化利用方式。垃圾分選及綜合利用技術(shù)擯棄了傳統(tǒng)上垃圾所有組分采用單一處理技術(shù)的思維模式，而是基于對生活垃圾基質(zhì)組成、垃圾組份性質(zhì)進(jìn)行深入分析研究的基礎(chǔ)上，通過一系列相互協(xié)作的分選設(shè)備將生活垃圾細(xì)分為有機(jī)質(zhì)類、磁性物質(zhì)、無機(jī)磚石類、塑料類、紙類、織物類等，并結(jié)合不同的資源化利用工藝①有機(jī)質(zhì)制作有機(jī)肥工藝②廢舊混合塑料制作塑木工藝③織物和紙等可燃物類制備衍生燃料（RDF）工藝等實(shí)現(xiàn)高值化利用。垃圾經(jīng)分選綜合利用之后只有少部分鈍化物質(zhì)需衛(wèi)生填埋，減容率達(dá)90%以上。