本项目主要针对我国分散式农村生活污水及污泥处理的现状，结合蚯蚓的生物生态学特点，基于蚯蚓与微生物相互作用的生态学原理，采用“蚯蚓生物滤池+蚯蚓堆肥”联合对分散式污水污泥进行资源化处理与处置研究。在蚯蚓生物滤池处理生活污水过程中进一步优化填料的级配，提高其污染物降解及原位减量污泥的工艺性能，使其净化后出水满足《国家农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）中的水作作物和加工、烹调及去皮蔬菜类别的灌溉标准；对蚯蚓生物滤池污水净化过程中产生的少量蚓粪污泥进一步发挥蚯蚓对污染物稳定及无害化的特性，采用蚯蚓堆肥技术稳定化与无害化处理蚓粪污泥，堆肥后泥质满足《污泥农用规范《CJ/T 309-2009 城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》的标准，为解决我国分散式农村生活污水污泥资源化处置的难题提供有效的途径。 项目负责人所在研究团队在中小城镇污水处理、剩余污泥减量化与资源化等生物处理技术方向上开展了 10 余年的研究工作，自 2010 年以来，相继获得“2010 年国家星火计划”、“ 2011 年国家青年自然基金”、“教育部博士点基金”等的资助。申请人自 2004 年在同济大学环境科学与工程学院攻读博士学位以来，一直致力蚯蚓生物滤池技术的工艺优化与机理研究。工艺方面主要集中于农村生活污水-污泥的同步处理，在研究过程中发现，蚯蚓生物滤池对污水的处理相比于其他工艺具有经济节约、管理方便的突出特点，尤其是污泥的产量少对于分散式剩余污泥的处置问题，更是提供了有利的解决途径。经过十多年的积累，申请人熟悉该工艺的运行控制参数与实验方法，具有一定的知识储备。建设的上海嘉定和四川青川县马鹿乡“蚯蚓生物滤池处理农村生活污水工程示范”运行良好。申请专利 1 项，授权专利1项。 本项目基于蚯蚓的生物生态学特点进行污水与污泥的生态型转化，工艺技术中无需传统生物处理中的曝气设备，也不会产生常规生物滤池堵塞的问题，因此，具有经济节约，技术高效，管理方便，基建及运行费用低等主要特点，在我国分散式农村生活污水污泥的资源化处理与处置方面，具有广阔的应用前景。 与本项目合作的上海泓济环保工程有限公司是一家废水、固体废弃物处理项目设计、施工、运营及设备销售于一体的高科技环保公司，上海市高新技术企业，拥有多项废水预处理、生化处理、含盐废水浓缩及零排放技术和固体废弃物处理技术，以及建设部颁发的环境工程专项工程承包资质、设计资质和环保部颁发的环境污染治理设施运营资质，综合实力位于行业领先水平。该公司长期以市场为导向，贯彻以技术服务为核心，工程和设备产品为两翼的发展战略，能够根据客户特定需求，结合专业水准开展针对性的研发工作，提出先进而创新的系统解决方案、解决问题。可以为本项目的工程化应用提供有力的技术与设备支持。

要实现预制装配式建筑钢管结构件的“高度工程预制，快速现场拼装”，就必然需要有一种与之配套的安全、高效、环保和经济的连接方式与设备。本项目旨在研究开发出一种能够应用于预制装配式建筑领域钢管柱梁结构件摩擦型高强螺栓单边连接技术与装备，其特点在于可以实现单侧安装、单侧拧紧功能，不需要额外加工安装孔，能在不破坏钢管其他部位的前提下，完成结构件连接安装，因而，既能克服国内外现有螺栓连接无法解决的问题，又能避免现场焊接，具有现场施工简单方便、装配率高的特点。该技术与装备还可进一步推广应用于其他封闭截面或是只可从单侧安装的连接部位，如各种管道、老旧钢桥的加固等，推动工业化建造。 本项目在有关预制装配式建筑钢管结构件单边连接技术与装备研发方面已取得多项进展，其核心技术已获得5项国家发明专利授权，课题组由机械学院和土木学院相关技术人员组成，就此已和上海泰大建筑科技有限公司开展了多年的产学研合作研究，为结构件单向连接技术与装备相关科技成果的转化做了充分的技术准备与产业开发平台保证。通过本项目的实施，有望促进结构件单边连接技术与装备科技成果的转化，推动工业化预制装配技术的发展，具有巨大的经济价值与社会效益。

针对生物质体积密度低、热值低，高值化利用中原料收集和运输成本高的问题，开发了双螺旋移动式热解制油装置系统，将生物质就地转化为高能量密度、易于运输的生物油。该系统包括快速热解、燃烧供能、骤冷和智能化控制等单元，采用自主设计的双螺旋内混热解反应器，利用热解气燃烧供能，通过分段式加热进行反应强化和能量品质优化匹配，实现装置的小型化和紧凑化和移动化。设计的紧凑式装置系统在相同处理量下，体积只有传统设备的1/5，生物油产率高达50%，具有可观的经济效益。制备的生物油品质较好，通过简单提质后可与汽柴油混合使用，有望实现生物质“分散式制油-集中化炼制”模式。

单喷嘴冷壁式粉煤加压气化技术 (SE气化技术) 是中石化主导、与华东理工大学共有产权 的气流床煤气化技术。该技术充分吸收了经工程化检验的水煤浆和粉煤气化技术的优点，其主 要技术特点与优势如下： (1) 单烧嘴与激冷流程的工艺组合成熟可靠，投资低。 (2) 多功能复合式烧嘴及其与气化炉的合理匹配。 (3) 复合床结构的洗涤冷却技术：热质传递效果好，液位平稳易控，出口合成气带灰量得 到有效控制。 (4) 合成气分级净化技术：系统压力损失小，设备不易被灰渣堵塞，合成气含灰量<1mg/ Nm3，变换工段无需设置预变换。 (5) 渣水处理技术：采用兼具闪蒸与换热功能的蒸发热水塔，显著提高了热回收效果，同 时减缓了结垢问题。 (6) 复合式通气结构的高压煤粉锁斗，有效避免因高压操作、煤粉流动性差所导致的煤粉 结拱、架桥等问题，确保快速稳定供料。 (7) 高精度在线标定技术，有效提高煤粉质量流量计标定精度，并实现流量计的在线标 定，确保气化炉内氧煤比的有效调控。 (8) 烧嘴顶置简化了水冷壁结构，规避了复杂管路系统的水流量均布问题，同时副产中压 蒸汽，从结构与工艺设计上确保了水冷壁内衬的可靠性。 (9) 新型烛式过滤系统：实现过滤澄清水与干渣分离。与重力式澄清+真空皮带过滤相比， 处理量大且高效，投资低、占地面积小。 (10) 环保性能优越：硫氧化物及粉尘排放量极少；炉渣可综合利用；仅产生少量废液，不 含有机污染物，工艺用水可循环利用。 (11) 先进自动控制及本质安全联锁控制系统：粉煤、氧气以及蒸汽间设置了比值调节系 统，建立了本质安全的联锁控制，气化操作更为便捷和可靠。 (12) 配套提供专有的“单喷嘴冷壁式粉煤加压气化炉操作优化软件”，为气化炉的开车、 运行和优化操作提供科学指导。

流态化吸收式烟气脱硫脱硝系统由脱硫吸收塔、脱硫剂制备系统、脱硫产物处理系统、控制系统、电气系统、水系统和烟气系统组成。锅炉尾部烟气预除尘后，向烟气中喷入雾化液滴，使烟气降温，同时颗粒长大，然后将烟气喷射进入吸收塔内的吸收液中，在液层上部形成一流态化反应区，在此区域内实现脱硫脱硝。脱硫脱硝后的烟气通过高效低阻惯性分离器除去水分和泡沫后由引风机、烟囱排出。反应塔下部通入空气形成氧化反应区，使脱硫反应产物CaSO3完全氧化成稳定的CaSO4。

针对生物质体积密度低、热值低，高值化利用中原料收集和运输成本高的问题，开发了双螺旋移动式热解制油装置系统，将生物质就地转化为高能量密度、易于运输的生物油。该系统包括快速热解、燃烧供能、骤冷和智能化控制等单元，采用自主设计的双螺旋内混热解反应器，利用热解气燃烧供能，通过分段式加热进行反应强化和能量品质优化匹配，实现装置的小型化和紧凑化和移动化。设计的紧凑式装置系统在相同处理量下，体积只有传统设备的1/5，生物油产率高达50[[[[[%]]]]]，具有可观的经济效益。制备的生物油品质较好，通过简单提质后可与汽柴油混合使用，有望实现生物质“分散式制油-集中化炼制”模式。

煤炭气化，即在一定温度、压力下利用气化剂与煤炭反应生成洁净合成气（CO、H2的混合物），是实现煤炭洁净利用的关键，可为煤基化学品（合成氨、甲醇、烯烃等）、整体煤气化联合循环发电（IGCC）、煤基多联产、直接还原炼铁等系统提供龙头技术，为现代能源化工、冶金等行业的技术改造和节能降耗提供技术支撑。 多喷嘴对置式干煤粉加压气化技术是世界上最先进的气流床气化技术之一。干煤粉经四个对置的喷嘴弥散后进入气化炉（可以是耐火砖为衬里，也可以以水冷壁做衬里）内，与氧气反应生成含CO、H2和CO2的合成气，从气化炉出来的粗合成气经新型洗涤冷却室、混合器、旋风分离器和水洗塔等设备的洗涤和冷却后进入后序工段；气体洗涤设备内的黑水则经高温热水塔进行热量回收和除渣后成为灰水再返回气体洗涤设备内，全气化系统实现零排放。 该技术煤种适应性广，如果采用水冷壁衬里，则可气化灰熔点超过1500℃的煤种，具有广阔的应用前景。 该技术工艺指标先进，以耐火砖衬里气化炉、北宿精煤进料为例，其合成气中（CO+H2）含量89%～92%，碳转化率>98%，与水煤浆进料相比，比氧耗降低16%～21%、比煤耗2%～4%。该技术生产强度大，专利实施许可费低。

针对各类装备的实时嵌入式软件，以通用化和自动化为目标，通过可视化自动的测试建模、实时的测试脚本开发与模型转换、灵活的测试面板构建、易用的测试数据收集分析、丰富的接口配置（包括MIL-STD-1553B、ARINC429、CAN、A/D、D/A、DI/DO、RS232/RS422、RELAY、以太网及非标准接口）等技术特征，可在短时间内快速构建灵活易用的hard-in-loop的半实物仿真测试环境，进行自动、实时、闭环、非侵入式的系统级测试与验证，支持功能测试、性能测试、接口测试、强度测试、异常测试、余量测试、可靠性测试等多种测试类型，可有效发现软件、硬件或系统等不同层面的缺陷。 通过构建自动化的、实时的仿真测试环境，可有效提高嵌入式软件测试的效率；而且通用嵌入式软件仿真测试环境由于具有良好的通用性，可以在短时间内构建出针对不同测试对象的测试环境，节省时间与成本。

列车结构设备日趋复杂、速度不断提高要求其运行可靠性更高。对列车上的设备与系统进行实时监测和故障诊断是关系到行车安全提高列车运用效率的一项重要技术措施。通过技术手段对机车关键部件进行故障监测和诊断，在设备发生故障时可及时发现并确定故障部位，记录故障过程，通过司机室显示屏等向司乘人员报警并提示排除故障方法或采取应急措施的建议是该系统的主要目标。 系统主要包括以下模块（如示意图）： l  瞬间故障检测记录仪（黑盒子） l  取代低压电器柜各种有触点控制电器的逻辑控制模块LCM l  司机室显示屏（Arm9+Windows CE） l  机车运行状态数据采集模块 1、瞬间故障检测记录仪 对于自动化程度较高又比较复杂的系统，查找故障确定故障部位是一项技术性非常强的工作。确定固定性故障部位难，确定偶然发生即随机性故障部位更难。 机车瞬间故障检测记录系统由地面数据处理计算机和车载检测记录仪两部分组成。车载检测记录仪可对机车在运行状态中的多项参数进行实时监测，一旦发生故障，该装置即可将故障发生前至故障发生后一段时间内机车各主要参数的变化情况记录下来。依此可以掌握发生故障前和故障后，机车各主要参数的变化规律，为准确确定故障部位，查明事故原因提供依据。 其主要功能与技术特点如下： 以高速数字信号处理器(TMS320VC5509A)为系统的核心，配以高速的AD采集芯片大大提高了系统的灵敏度； 以高速大容量FLASH作为故障数据的存储ROM； 采用先进的USB接口应用技术，把故障检测记录系统记录的故障数据方便快捷的传送到上层PC机上来； 功能强大的地面分析软件，准确指导、故障分析、排除隐患； 丰富的网络接口（MVB CAN）； 采样通道的灵活配置可以方便的应用于各种机车； 2、逻辑控制模块LCM 随着技术的进步，有触点控制电路可靠性差、维护费用高、体积庞大等问题，越来越难以满足对控制系统性能提高的要求。 逻辑控制模块LCM(Logic Control Module)在功能上等同于LCU，采用专用大规模集成电路实现控制逻辑，输入光电隔离、VMOS功率输出，不存在单片机程序易“跑飞”和“死机”的问题，通过网络接口可将系统的故障及状态等信息上传。LCM在韶山系列机车上可简单地装在低压柜内拆掉的继电器位置上，对机车改造、布线的工作量很小。该系统在繁忙的大秦铁路运煤货运机车上的实际运用中充分体现了其体积小、可靠性高、功耗低、信息化程度高等显著特点。 主要功能与技术特点 Ø 取代（机车）低压电器柜各种继电器（控制电器）； Ø 通过网络接口上传系统/机车状态信息，网络传输速率可达1Mbps； Ø 基于SoPC技术，体积小集成度高，系统可靠性高； Ø DC110V供电。 3、司机室显示屏 显示屏采用宽温大视角的工业级TFT-LCD，以ARM9微处理器、WindowsCE为平台，以高速大容量FLASH作为故障数据的存储器，具有标准RS232、USB接口和MVB等多种网络接口。 该显示装置作为一台完整的工业控制计算机，不但适用于各种机车，也适合应用于其他工业控制及检测领域，具有广泛的应用前景。 主要功能： Ø  机车状态实时监测 Ø  故障自动提示 Ø  历史故障记录 Ø  丰富的标准接口 便捷的操作，多样化界面： Ø  10.4英寸16dppTFT显示屏 Ø  ARM920T处理内核 Ø  Windows CE操作系统 Ø  SPI高速通信，串口 Ø  MVB，CAN，以太网，USB Ø  人机接口良好，操作方便 准确的故障提示、上千次的行车故障记录： Ø  故障诊断快速准确，及时提示司机应急方法 Ø  历史故障存档及转储，为机车故障分析提供依据

经过十年多的实验室研究，本项目在技术上已经成熟，现已走出实验室进入工业应用，相关研究论文也在国际和国内杂志上发表，得到国内外同行的肯定。分流分相法的测量原理是，首先采用一种独特的多相流分配技术从多相流中严格按比例分流出一小股多相混合物，并将其分离成单相气、油和水，然后分别用单相流量计测量它们的流量，最后仍将这部分流体返回被测两相流体的管道，多相流体的各相总流量则根据比例关系而确定。因此，分流分相法实际上将多相流体的流量测量变成了单相流测量，同时又具有很小的体积，便于做成仪表广泛应用。由于所有仪表都工作在单相流中，因而，不但能显著提高测量仪表的稳定性和可靠性，而且测量过程与流体的性质无关，计量精度目前已接近3%，有希望逼近单相流的测量水平。采用分流分相法研制的注汽流量干度仪也已通过工业性考核试验，在胜利和新疆油田得到推广应用，流量和干度的测量精度均达到3%，一致认为这是目前测量注汽流量和干度最好的仪表。分流分相式气-油-水三相流量计经过5年多的实验室研究，已经趋于成熟，测量精度能达到3%以内，具备了工业现场的应用能力。在油气田使用该项技术能替代目前的分离计量设备，大幅度降低油田的开发成本，减少对环境的影响，提高自动化检测水平。