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主要研究內容 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研究。 4、單體電池的設計與性能研究。 5、電池組系統結構設計與8W樣機研制。技術指標 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樣機正常運行40h。產業化前景

轉子發動機可廣泛應用于無人飛機和電動汽車增程器，該項目以天然氣、汽油和柴油等多種燃料轉子發動機為對象，聚焦缸內工作過程，致力于揭示流動和燃燒過程的發展規律，實現缸內混合氣的濃度分布、點火和燃燒的有效控制，以達到高效清潔燃燒的目的。目前已經取得的進展包括：國內率先建立了光學轉子發動機實驗臺架和轉子發動機工作過程的三維動態計算模型；國內率先完成了缸內流場的PIV（Particle Image Velocimetry）測試，發現了缸內渦流的存在并解釋了其產生的原因；通過實驗和數值模擬研究工作總結出了轉子

乙醇回收滲透汽化膜是由無機材料經過高溫燒制制備而成的基膜為支撐層，在支撐層表面經過特殊制備工藝制備而成的致密膜為分離層的非對稱結構的管式復合膜，膜表面平整無缺陷，膜層厚度均勻；分離膜與基膜結合完好，具有抗污能強，使用壽命長的特點，可以用來富集低濃度的含醇溶液的富集。主要應用方向有：燃料乙醇發酵液、丁醇發酵液、低濃度含醇溶液中的醇類物質的富集。

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，用鋅作能量來源，實現發電。鋅-空氣燃料電池具有如下特點： 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料； 與燃油內燃機比，燃料可再生，鋅發電后變為氧化鋅可通過電解得以還原； 環保安全，放進火里也不燃燒。 本研究組已研究開發出 200 瓦的 5 節燃料電池堆，其電流密度指標達到國際先進，證明了設計方案的可行性。利用該技術方案，依據功率需求可開發大小不等的鋅-空氣燃料電池系統。為產業化應用，接下來需要做的工作是設計產品構型、完善整體集成。 2013_8_1 上圖 用于方案驗證的鋅-空氣燃料電池系統 2 應用說明 鋅-空氣燃料電池可做軍用電源，具有補充能量快、安全的優勢；可配合風力發電、太陽能發電系統的大型儲能-發電裝置，為電網調峰補谷，具有安全、成本低優勢；可作為未來電動汽車的動力電源，具有安全、價廉、不需要充電、續駛里程長等優勢。 3 效益分析 量產的鋅-空氣燃料電池系統，制造成本與鉛酸蓄電池相當，而使用壽命更長。 4 合作方式 聯合開發。

垃圾焚燒飛灰處理達標后在衛生填埋場分區處置是今后我國發達地區飛灰處置的主流途徑，這類填埋場的污染形成途徑、強度與控制方法均與傳統原生垃圾填埋場不同，現有填埋場污染控制技術從環境和經濟角度均不適用，亟需高效的控制技術。本項目依據處理后焚燒飛灰填埋的污染衍生途徑，發展控制處理飛灰填埋作業中黏附作業機械、風吹飄散的飛灰顆粒化技術；同步集成飛灰溶解性鹽分緩釋技術；發展雨水近零滲入的處理飛灰填埋作業技術。依據所集成的飛灰填埋前處理和作業技術，進行現場運行驗證及條件優化試驗。項目旨在發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濟條件的集成技術；而且同步開展現場應用驗證試驗，使成果具備推廣應用的條件。通過推廣應用可以為焚燒飛灰填埋場的運行提供支撐條件。 同濟大學固體廢物處理與資源化研究所，近5年來已主持承擔和完成國家973計劃課題、863計劃課題、國家自然科學基金面上/青年項目、國家863和科技支撐計劃、國家重大科技專項子課題項目等20余項；相關成果分別獲國家級科技獎勵二等獎和省部級科技獎勵一等獎、二等獎和三等獎多項；擁有授權中國發明專利40項。在長期的固體廢物處理與資源化利用技術研究發展中，已積累了扎實的研究基礎，特別是在生活垃圾填埋和焚燒方向，分別承擔了國家973計劃課題（可燃固體廢棄物熱轉化過程中重金屬的排放控制及關鍵污染物的協同脫除（編號2011CB201504），城市固廢物-化-生相變及污染物產生（編號2012CB719801）），完成了國家863計劃：城市生活垃圾生態填埋成套技術與設備（編號2001AA644010）、城市生活垃圾生態填埋成套技術及示范（編號2003AA644020），國家科技支撐計劃：低成本可控制生活垃圾填埋關鍵技術（編號2006BAJ04A06-05）等10余項課題（子課題）的研究。 常州市生活廢棄物處理中心是國內較早開展處理后達標焚燒飛灰在衛生填埋場處置的單位；在數年的實際運行中，面臨了滲濾液收集管道阻塞等問題，也通過與同濟大學的合作，探索了解決問題的方法，積累了一系列實用技術。目前，該中心二期續建工程已施工完畢，即將投入運行，正是集成各項新技術，開展試驗研究的有利時機。為利用有利條件，發展行業共性技術，同濟大學將聯合該中心開展項目研究。

成果與項目的背景及主要用途： 隨著經濟的飛速發展和生活消費水平的提高，城市生活垃圾大量增加,垃圾 的堆放不僅占用大量土地，而且嚴重地污染環境，破壞生態平衡。 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 合環境、經濟、社會等各方面效益考慮，衛生填埋法工藝簡單但占用大量土地， 而且周圍環境惡劣，對復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質，垃圾必須經過分揀，肥料可以肥田植樹,美化環 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重，對人 類健康構成威脅。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 補了國內空白，國際上也剛剛開始研究。在長期實驗的基礎上開發出第三代垃圾 熱解處理裝置。 技術原理與工藝流程簡介： 熱解法也稱為裂解法,是把有機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,由大分子量的有機物轉化成小分子量的可燃氣體、 液體燃料和焦碳的過程。垃圾的熱解處理是利用其中有機廢物成分的熱不穩定性， 在無氧或缺氧的條件下加熱，使之在高溫下分解，最終成為可燃氣、液態焦油和 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渣之 中,可回收大量的熱能。尤其是此種方式具有二惡英產生的逆條件,較好的解決了 垃圾焚燒技術的最大難題。 天津大學研制的新型垃圾熱解資源化處理技術,其裝置采用固定床爐型, 屬 151天津大學科技成果選編 于上吸式熱解制氣。供給一定量的空氣和水進入反應器,使廢物部分自燃,生成熱 量將支持熱解反應。在垃圾熱值足夠高時，整個過程可以自動連續運行而無須外 界熱量供應。工藝將氧化、還原、裂解及相關技術有機結合,垃圾依次經過干燥 層、干餾層、還原層和氧化層,與氣體在逆向運動中進行充分熱交換,在不增加烘 干設備和前分選處理設備的情況下對垃圾進行資源化處理,將有機廢物在較高溫 度下轉變為氣體燃料,熱值接近城市煤氣熱值,經凈化回收裝置可加以利用。剩余 物僅為 5 %～8 %的無機灰。900 ℃ 的最高處理溫度可基本消滅任何病菌,達到 無害化的處理效果。 成果水平及主要技術指標： 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備，以日處理量 15 噸生活垃圾的熱解處理設備為例： 1．垃圾熱解處理裝置每日處理 15 噸生活垃圾，可產生約 2500~3000 立方米 可燃氣（前期的試驗已經獲得此數據），熱值約 2000 大卡/立方米（已經檢驗部 門驗證）； 2．垃圾處理后產生 5-8%左右體積的固體無機物，擬用做為小區花草的養殖 土； 3. 垃圾處理過程產生的二惡英低于國際最低標準 0.1ng TEQ/m3，我國制定 的標準是 1.0 ng TEQ/m3。 應用前景分析及效益預測： 以 15 噸裝置為例，設備每年產生的經濟效益分析指標： 1．15 噸裝置的全年生活垃圾處理量為 5,000 噸（按 330 天計算），可獲得 825,000m3 的可燃氣，折合人民幣 40 多萬元（按 0.5 元/m3 計）； 2．全年 5,000 噸垃圾就地處理可節省運輸車輛 6,000 臺次/年，節省交通費 用約 30 萬元（按 50 元/臺車計）； 3．全年節省垃圾處理費用 15 萬元（按 30 元/噸垃圾計）。 每年總計產生經濟效益約 85 萬元。 主要設備：設備本體、控制系統、垃圾存儲倉、垃圾上料系統及相應的附屬 設備等； 152天津大學科技成果選編 153 主要原材料及來源：金屬、自控； 設備投資：每臺 15 噸垃圾處理量的設備約計價格 100 萬元； 總投資：總計消耗費用約 116 萬元，估計兩年運行即可收回成本。 合作方式及條件：技術轉讓

本發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器人系統基于搭載的視覺、激光、IMU、編碼器等傳感器進行融合，實現機器人在居民小區、公園廣場、街道、工業園區等典型環境下的高精度自主定位、建圖與導航，同時基于建立的場景地圖，采用深度學習對場景中的物體進行圖像分割，識別出垃圾及其種類，獲得垃圾的空間位姿信息，控制機器人完成撿垃圾任務，并進行垃圾的智能分類。智能巡檢與撿垃圾機器人系統不僅具備常規巡視功能，執行巡檢任務，還具有撿垃圾和智能分類功能。創新性強，技術水平先進，具有很高的經濟和社會效益。

項目簡介： 餐廚垃圾等生物質廢棄物易腐敗、滋生蚊蠅，不但產生惡臭氣體、 濾出液等污染環境，而且已成為傳播疾病的因素之一，同時餐廚垃圾 的不當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。本項目通過篩選、馴化獲得能夠高 效降解木質纖維素、淀粉、蛋白質、油脂等的微生物菌株 20 余株， 構建了系列微生物菌劑 5 種，研發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的裝置中能在 6 小時內實現餐廚垃圾的資 源化。作為土壤基質的產出物中有機質含量超過 80%，氮磷鉀總量不低于 5%，其各項指標均符合或超過農業部有機肥相關標準（NY525- 2012 和 NY884-2012）。 該土壤基質可有效改良當前的鹽堿地和沙漠化土壤，恢復土壤的 生態功能，其社會意義、環境意義重大。 上述相關技術成果在應用過程中具有能耗低，處理效果好的特點。 相關技術成果獲得 2015 年天津市專利金獎，2016 年中國專利優秀獎。

城市生活垃圾分選與綜合利用技術的核心是利用機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加以不同的資源化利用方式。垃圾分選及綜合利用技術擯棄了傳統上垃圾所有組分采用單一處理技術的思維模式，而是基于對生活垃圾基質組成、垃圾組份性質進行深入分析研究的基礎上，通過一系列相互協作的分選設備將生活垃圾細分為有機質類、磁性物質、無機磚石類、塑料類、紙類、織物類等，并結合不同的資源化利用工藝①有機質制作有機肥工藝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）工藝等實現高值化利用。垃圾經分選綜合利用之后只有少部分鈍化物質需衛生填埋，減容率達90%以上。