主要研究内容 1、甲醇阳极与氧阴极催化剂研究。 2、固体高分子膜防透醇研究。 3、三合一膜电极制备技术研究。 4、单体电池的设计与性能研究。 5、电池组系统结构设计与8W样机研制。技术指标 阳极铂载量≤3mg/cm2，阴极铂载量≤1mg/cm2；80℃，单体电池比功率≥80mW/cm2；30℃，阴极为常压空气，单体电池比功率≥12mW/cm2；8W样机正常运行40h。产业化前景

转子发动机可广泛应用于无人飞机和电动汽车增程器，该项目以天然气、汽油和柴油等多种燃料转子发动机为对象，聚焦缸内工作过程，致力于揭示流动和燃烧过程的发展规律，实现缸内混合气的浓度分布、点火和燃烧的有效控制，以达到高效清洁燃烧的目的。目前已经取得的进展包括：国内率先建立了光学转子发动机实验台架和转子发动机工作过程的三维动态计算模型；国内率先完成了缸内流场的PIV（Particle Image Velocimetry）测试，发现了缸内涡流的存在并解释了其产生的原因；通过实验和数值模拟研究工作总结出了转子

乙醇回收渗透汽化膜是由无机材料经过高温烧制制备而成的基膜为支撑层，在支撑层表面经过特殊制备工艺制备而成的致密膜为分离层的非对称结构的管式复合膜，膜表面平整无缺陷，膜层厚度均匀；分离膜与基膜结合完好，具有抗污能强，使用寿命长的特点，可以用来富集低浓度的含醇溶液的富集。主要应用方向有：燃料乙醇发酵液、丁醇发酵液、低浓度含醇溶液中的醇类物质的富集。

1 成果简介 锌-空气燃料电池作为一种新型的燃料电池系统，用锌作能量来源，实现发电。锌-空气燃料电池具有如下特点： 与一般氢空气燃料电池比，成本低，不需要贵金属做催化剂； 与一般蓄电池比，不需要充电，可像加油一样快速补料； 与燃油内燃机比，燃料可再生，锌发电后变为氧化锌可通过电解得以还原； 环保安全，放进火里也不燃烧。 本研究组已研究开发出 200 瓦的 5 节燃料电池堆，其电流密度指标达到国际先进，证明了设计方案的可行性。利用该技术方案，依据功率需求可开发大小不等的锌-空气燃料电池系统。为产业化应用，接下来需要做的工作是设计产品构型、完善整体集成。 2013_8_1 上图 用于方案验证的锌-空气燃料电池系统 2 应用说明 锌-空气燃料电池可做军用电源，具有补充能量快、安全的优势；可配合风力发电、太阳能发电系统的大型储能-发电装置，为电网调峰补谷，具有安全、成本低优势；可作为未来电动汽车的动力电源，具有安全、价廉、不需要充电、续驶里程长等优势。 3 效益分析 量产的锌-空气燃料电池系统，制造成本与铅酸蓄电池相当，而使用寿命更长。 4 合作方式 联合开发。

垃圾焚烧飞灰处理达标后在卫生填埋场分区处置是今后我国发达地区飞灰处置的主流途径，这类填埋场的污染形成途径、强度与控制方法均与传统原生垃圾填埋场不同，现有填埋场污染控制技术从环境和经济角度均不适用，亟需高效的控制技术。本项目依据处理后焚烧飞灰填埋的污染衍生途径，发展控制处理飞灰填埋作业中黏附作业机械、风吹飘散的飞灰颗粒化技术；同步集成飞灰溶解性盐分缓释技术；发展雨水近零渗入的处理飞灰填埋作业技术。依据所集成的飞灰填埋前处理和作业技术，进行现场运行验证及条件优化试验。项目旨在发展既能够提高填埋场污染控制的效果，也能改善污染控制的经济条件的集成技术；而且同步开展现场应用验证试验，使成果具备推广应用的条件。通过推广应用可以为焚烧飞灰填埋场的运行提供支撑条件。 同济大学固体废物处理与资源化研究所，近5年来已主持承担和完成国家973计划课题、863计划课题、国家自然科学基金面上/青年项目、国家863和科技支撑计划、国家重大科技专项子课题项目等20余项；相关成果分别获国家级科技奖励二等奖和省部级科技奖励一等奖、二等奖和三等奖多项；拥有授权中国发明专利40项。在长期的固体废物处理与资源化利用技术研究发展中，已积累了扎实的研究基础，特别是在生活垃圾填埋和焚烧方向，分别承担了国家973计划课题（可燃固体废弃物热转化过程中重金属的排放控制及关键污染物的协同脱除（编号2011CB201504），城市固废物-化-生相变及污染物产生（编号2012CB719801）），完成了国家863计划：城市生活垃圾生态填埋成套技术与设备（编号2001AA644010）、城市生活垃圾生态填埋成套技术及示范（编号2003AA644020），国家科技支撑计划：低成本可控制生活垃圾填埋关键技术（编号2006BAJ04A06-05）等10余项课题（子课题）的研究。 常州市生活废弃物处理中心是国内较早开展处理后达标焚烧飞灰在卫生填埋场处置的单位；在数年的实际运行中，面临了渗滤液收集管道阻塞等问题，也通过与同济大学的合作，探索了解决问题的方法，积累了一系列实用技术。目前，该中心二期续建工程已施工完毕，即将投入运行，正是集成各项新技术，开展试验研究的有利时机。为利用有利条件，发展行业共性技术，同济大学将联合该中心开展项目研究。

成果与项目的背景及主要用途： 随着经济的飞速发展和生活消费水平的提高，城市生活垃圾大量增加,垃圾 的堆放不仅占用大量土地，而且严重地污染环境，破坏生态平衡。 目前城市生活垃圾采用的处理方法多为：填埋处理、堆肥、焚烧与热解。综 合环境、经济、社会等各方面效益考虑，卫生填埋法工艺简单但占用大量土地， 而且周围环境恶劣，对复原土地的使用和填埋后可能的污染问题也值得推敲。堆 肥法只能处理垃圾中的有机质，垃圾必须经过分拣，肥料可以肥田植树,美化环 境。焚烧法处理垃圾速度快，无害化减量化彻底，但其排放污染情况严重，对人 类健康构成威胁。热解法可为人类提供清洁能源，方便生活，具有广泛前途，但 对垃圾热值的要求较高。 天津大学在天津市科委的支持下，研制的新型城市生活垃圾热解处理装置填 补了国内空白，国际上也刚刚开始研究。在长期实验的基础上开发出第三代垃圾 热解处理装置。 技术原理与工艺流程简介： 热解法也称为裂解法,是把有机废弃物在无氧或贫氧条件下加热 600～900℃, 用热能使化合物的化合键断裂,由大分子量的有机物转化成小分子量的可燃气体、 液体燃料和焦碳的过程。垃圾的热解处理是利用其中有机废物成分的热不稳定性， 在无氧或缺氧的条件下加热，使之在高温下分解，最终成为可燃气、液态焦油和 少量炭状残余物形式的过程。这是一种清洁的处理方法，且减量化程度高。这种 技术与焚烧法相比温度较低,无明火燃烧过程，重金属等大都保持原状在残渣之 中,可回收大量的热能。尤其是此种方式具有二恶英产生的逆条件,较好的解决了 垃圾焚烧技术的最大难题。 天津大学研制的新型垃圾热解资源化处理技术,其装置采用固定床炉型, 属 151天津大学科技成果选编 于上吸式热解制气。供给一定量的空气和水进入反应器,使废物部分自燃,生成热 量将支持热解反应。在垃圾热值足够高时，整个过程可以自动连续运行而无须外 界热量供应。工艺将氧化、还原、裂解及相关技术有机结合,垃圾依次经过干燥 层、干馏层、还原层和氧化层,与气体在逆向运动中进行充分热交换,在不增加烘 干设备和前分选处理设备的情况下对垃圾进行资源化处理,将有机废物在较高温 度下转变为气体燃料,热值接近城市煤气热值,经净化回收装置可加以利用。剩余 物仅为 5 %～8 %的无机灰。900 ℃ 的最高处理温度可基本消灭任何病菌,达到 无害化的处理效果。 成果水平及主要技术指标： 针对不同生活垃圾日处理量可定制不同处理能力的装置设备，以日处理量 15 吨生活垃圾的热解处理设备为例： 1．垃圾热解处理装置每日处理 15 吨生活垃圾，可产生约 2500~3000 立方米 可燃气（前期的试验已经获得此数据），热值约 2000 大卡/立方米（已经检验部 门验证）； 2．垃圾处理后产生 5-8%左右体积的固体无机物，拟用做为小区花草的养殖 土； 3. 垃圾处理过程产生的二恶英低于国际最低标准 0.1ng TEQ/m3，我国制定 的标准是 1.0 ng TEQ/m3。 应用前景分析及效益预测： 以 15 吨装置为例，设备每年产生的经济效益分析指标： 1．15 吨装置的全年生活垃圾处理量为 5,000 吨（按 330 天计算），可获得 825,000m3 的可燃气，折合人民币 40 多万元（按 0.5 元/m3 计）； 2．全年 5,000 吨垃圾就地处理可节省运输车辆 6,000 台次/年，节省交通费 用约 30 万元（按 50 元/台车计）； 3．全年节省垃圾处理费用 15 万元（按 30 元/吨垃圾计）。 每年总计产生经济效益约 85 万元。 主要设备：设备本体、控制系统、垃圾存储仓、垃圾上料系统及相应的附属 设备等； 152天津大学科技成果选编 153 主要原材料及来源：金属、自控； 设备投资：每台 15 吨垃圾处理量的设备约计价格 100 万元； 总投资：总计消耗费用约 116 万元，估计两年运行即可收回成本。 合作方式及条件：技术转让

本发明公开了一种自反馈垃圾信息过滤方法。

智能巡检与捡垃圾机器人系统基于搭载的视觉、激光、IMU、编码器等传感器进行融合，实现机器人在居民小区、公园广场、街道、工业园区等典型环境下的高精度自主定位、建图与导航，同时基于建立的场景地图，采用深度学习对场景中的物体进行图像分割，识别出垃圾及其种类，获得垃圾的空间位姿信息，控制机器人完成捡垃圾任务，并进行垃圾的智能分类。智能巡检与捡垃圾机器人系统不仅具备常规巡视功能，执行巡检任务，还具有捡垃圾和智能分类功能。创新性强，技术水平先进，具有很高的经济和社会效益。

项目简介： 餐厨垃圾等生物质废弃物易腐败、滋生蚊蝇，不但产生恶臭气体、 滤出液等污染环境，而且已成为传播疾病的因素之一，同时餐厨垃圾 的不当使用也威胁人身健康，因此餐厨垃圾的减量化、无害化和资源 化处理已是国家的重大需要之一。本项目通过筛选、驯化获得能够高 效降解木质纤维素、淀粉、蛋白质、油脂等的微生物菌株 20 余株， 构建了系列微生物菌剂 5 种，研发了系列化的餐厨垃圾资源化装置。 利用上述菌剂在自主研发的装置中能在 6 小时内实现餐厨垃圾的资 源化。作为土壤基质的产出物中有机质含量超过 80%，氮磷钾总量不低于 5%，其各项指标均符合或超过农业部有机肥相关标准（NY525- 2012 和 NY884-2012）。 该土壤基质可有效改良当前的盐碱地和沙漠化土壤，恢复土壤的 生态功能，其社会意义、环境意义重大。 上述相关技术成果在应用过程中具有能耗低，处理效果好的特点。 相关技术成果获得 2015 年天津市专利金奖，2016 年中国专利优秀奖。

城市生活垃圾分选与综合利用技术的核心是利用机械等方法高效分选出垃圾不同成分，针对分选出的不同物质加以不同的资源化利用方式。垃圾分选及综合利用技术摈弃了传统上垃圾所有组分采用单一处理技术的思维模式，而是基于对生活垃圾基质组成、垃圾组份性质进行深入分析研究的基础上，通过一系列相互协作的分选设备将生活垃圾细分为有机质类、磁性物质、无机砖石类、塑料类、纸类、织物类等，并结合不同的资源化利用工艺①有机质制作有机肥工艺②废旧混合塑料制作塑木工艺③织物和纸等可燃物类制备衍生燃料（RDF）工艺等实现高值化利用。垃圾经分选综合利用之后只有少部分钝化物质需卫生填埋，减容率达90%以上。