自从20世纪初发明三相交流输电以来，采用高压和超高压架空输电线是长距离输配电能的主要方式，定期巡检是高压架空输电线路安全稳定的运行的重要保证。鉴于高压输电线路检测工作的重要性和艰苦性，开发一种可以替代或部分替代巡线工人进行巡检作业的新型设备一直是国内外相关研究领域的研究热点之一。 基于长臂猿仿生结构的三臂式高压输电线路巡检作业机器人，在自主工作和地面控制平台远程操作两种工作模式下，能够沿110kV-500kV输电线路相线行驶，可以基本取代传统的线路巡检方式，完成部分或全部巡检的任务。机器人能够以不小于1.2km/h的平均速度自动行驶并跨越直线段上的防震锤、间隔棒等线路设备，在地面控制平台的操控下，具备跨越耐张杆塔功能。 巡检过程中，机器人可记录和保存相对线路的GPS信息，所得图像与数据可存储于机器人本体内并与地面控制平台之间进行无线通信传输。机器人本体搭载不同的巡检设备，采用模块化接口，可方便更换如红外成像仪、可见光云台、激光测距仪等巡检设备。在行驶过程中，机器人可实时监测能耗和动态规划巡检任务，同时具备在线取电装置和充电模块，满足长距离的巡检需求。 机器人主要功能及技术参数 三臂式高压输电线路巡检作业机器人平台系统具有搭载各种作业工具，自动跨越架空线路各种障碍，并能完成相应作业的功能。具体技术参数为： 1、能够在 110kV-500kV 架空输电线路环境下稳定、可靠行走，自动跨越防震锤、悬垂线夹、间隔棒、接续管等障碍物。 ① 自动行驶时，行走速度不低于1.2km/h； ② 采用50AH锂电池供电，持续工作时间≥3.5小时； ③ 机器人本体重量≤40kg，最小尺寸（长×宽×高）1300×530×850mm； ④ 机器人可跨越线路各种障碍，进行带电作业； ⑤ 能够爬坡度不低于 40°的线路，并且满足超高压输电线路安全规程要求。 2、移动作业机器人平台在无线远程监控下，沿架空线路行走与越障。远程监控系统检测距离≥500米。机器人能够将作业信息、路线监测信息（红外录像）、电池监控信息等下传到地面基站。 创新点 本项目研究以双ARM为控制核心、基于仿生结构特征的架空线路移动作业机器人平台。该机器人平台能够在自身携带的控制系统下稳定可靠的在线路上运行，并能自主跨越线路中的各种障碍（线锤、线夹、跳线等），可以完全取代原有的线路作业方式，完成部分或全部线路作业任务。该项目与国内外类似研究相比较具有以下特色和创新点： 1）基于仿生学理论与方法，结合长臂猿骨骼结构的特征与长臂组成及比例参数，提出了一种具有长臂猿骨骼特征的架空线路移动作业机器人悬挂臂结构，实现了机器人平台挂线稳定行走与越障功能。 2）开发研制了一种三臂式全驱动架空线路移动作业机器人平台，该平台爬坡角度大于50°，能够在控制系统的配合下自主协调跨越线路中的防震锤、间隔棒、线夹等障碍，在人工辅助下，能够稳定跨越引流线和绝缘子等跳线障碍。 3）机器人平台控制系统采用双ARM为控制核心，提出了一种双ARM主副热备份互容错启动控制技术。集成了多传感器信息融合容错技术、双备份容错技术和电磁干扰容错技术等多重容错技术，提高了系统的稳定性与可靠性。 4）建立了传感器的信息融合规则和状态检测比对策略，研制了基于规则库的多传感器信息融合专家控制系统，从而提高了控制系统的响应效率和容错可靠性。 5）开发设计了机器人平台智能型在线取电与不间断电源管理系统，实现了机器人平台移动作业的智能充电与自主管理功能。 成果社会效益及应用： 该项目研究以双ARM为控制核心、基于仿生结构特征的架空线路移动作业机器人平台。该机器人平台能够在自身携带的控制系统下稳定可靠地在线路上运行，并能自主跨越线路中的各种障碍（线锤、线夹、跳线等），可以完全取代原有的线路作业方式，完成部分或全部线路作业任务。 该机器人平台能够实现跨越安装于导线上的防震锤、间隔棒、悬垂线夹、修补管等线路设备，具备跨越耐张杆塔功能；控制采用双ARM为控制核心，提出了一种双ARM主副热备份互启动容错控制技术；集成了多传感器信息融合容错技术、双备份容错技术和电磁干扰容错技术等多重容错技术，提高了系统的稳定性与可靠性；建立了传感器的信息融合规则和状态检测比对策略，研制了基于规则库的多传感器信息融合专家控制系统，从而提高了控制系统的响应效率和容错可靠性；开发设计了机器人平台智能型在线取电与不间断电源管理系统，实现了机器人平台移动作业的智能充电与自主管理功能。因此具有很好的推广应用价值。 该成果通过在山东众域电气科技有限公司实施，产生了良好的效果，为其他企业提供了可靠的技术平台和经验。本成果将进一步扩大其使用范围，在架空线路检测与维护作业中发挥更有效的作用。 

随着城市化建设的飞速发展，旧建筑物拆除产生了大量建筑垃圾，且建筑工程施工中产生了大量的建筑渣土，亟需处置利用。本项目以节能利废、以废治废为宗旨，拟资源化利用建筑废弃粘土砖和建筑渣土的有效成分,使其无害化并进行高附加值资源化利用。本项目拟利用建筑废弃粘土砖和渣土研制全固废基新型胶凝材料；再利用其进一步处置建筑渣土以实现渣土的改性，改善渣土的流动性能和硬化性能，解决建筑工程回填土的低流动性、高密实度及高承载力等问题，同时降低回填土的干缩值以保证回填后的充盈性，缩短流态回填土的硬化时间等；基于上述技术研究，确定改性渣土的回填施工工艺技术方案，实现对建筑废弃粘土砖和建筑渣土的高附加值资源化利用及其成果的技术转化，将产生巨大的社会效益、经济效益及环境效益。 本项目节能利废，以废治废，利用建筑废弃砖粉和建筑工程渣土研制全固废基新型胶凝材料；再利用研制的胶凝材料用以进一步处置建筑工程渣土实现渣土的改性；基于技术研究，确定改性渣土的回填施工工艺方案，开展试点工程应用；对建筑砖粉/渣土的高附加值资源化利用，实现成果的技术转化，产生应有的社会效益、经济效益及环境效益。 本课题利用建筑废弃砖和建筑工程渣土研制全固废基新型胶凝材料，再利用研制的胶凝材料用以进一步处置建筑工程渣土实现渣土的改性，实现改性渣土的回填施工，符合当前社会发展的趋势，具有良好的经济效益与社会效益。本课题在技术研究中依托同济大学材料科学与工程学院在先进土木工程材料，尤其是新型胶凝材料方面的研发实力，并联合预期合作单位上海建工材料有限公司，充分发挥其在资源型建筑材料综合利用产业化应用方面的特长，充分发挥其在工程基坑的施工技术经验，确保课题研究顺利进行，取得预期科研成果，使研究成果在较短的时间内产生良好的经济和社会效益。

成果描述：1. 对含重金属的各类废物，如：垃圾焚烧灰、污染的淤泥、土壤等进行无害化处理。 特别是对于垃圾焚烧发电厂垃圾焚烧飞灰，利用高效的重金属处理药剂，结合先进工艺对其进行无害化处理，使其达重金属浸出毒性到国家相关标准。 2. 对工业废弃物，在充分研究其化学成分的基础上，进行资源化利用。 特别是对于垃圾焚烧灰渣、钒钛工业废渣、废玻璃等固体废弃物，使之转化为陶瓷瓷砖、多孔砖等建筑材料。 部分成果为校企产学研合作成果。市场前景分析：对含重金属的工业固体废弃物进行无害化处理，达到国家处置相关标准，具有巨大的环境效益。 对工业废弃物进行资源化利用，使之转化为建筑材料，产生附加价值，具有巨大的经济效益。与同类成果相比的优势分析：以专利技术为依托，为技术需求方进行针对性定制工业废弃物无害化处理方案或资源化方案。

餐厨垃圾是指家庭、学校、机关、公共食堂以及餐饮行业的食物废料、餐饮剩余物、食品加工废料及不可再食用的动植物油脂和各类油水混合物，是城市生活垃圾的一部分。垃圾处理是环保领域的支撑性产业之一，目前市场缺口明显，可增长空间巨大。而餐厨垃圾处理又是垃圾处理的重要一环，我国每年产生餐厨废弃物不低于6000万吨，年均增速达15%以上，潜在需求旺盛，具有良好产业发展契机。我国餐厨废弃物处理主要采用厌氧消化工艺， 但由于餐厨废弃物”油－水－固“共存的特点导致处理过程中有机质转化率低、工艺稳定性差、二次污染控制不足等问题，严重制约着其工艺推广。 浙江大学石伟勇教授联合课题组针对餐厨废弃物等瓶颈问题：开发了热调质的提油技术和好氧生物调控的脱水技术，实现“油—水”的高效分相转化，为有机物后续梯级转化利用提供了有力的技术支撑。(2)发明了微好氧生物强化产酸、Fe2+/Fe3＋促解除丁酸抑制及活化过硫酸盐强化产气的“酸－气”时序性可选调控技术，实现餐厨废弃物短程产酸、解除中程酸抑制及长程强化产气的灵活多梯级转化。为解决现有餐厨废弃物厌氧发酵工程的酸抑制等系统不稳定难题提供了有效的解决方案。

1. 对含重金属的各类废物，如：垃圾焚烧灰、污染的淤泥、土壤等进行无害化处理。 特别是对于垃圾焚烧发电厂垃圾焚烧飞灰，利用高效的重金属处理药剂，结合先进工艺对其进行无害化处理，使其达重金属浸出毒性到国家相关标准。 2. 对工业废弃物，在充分研究其化学成分的基础上，进行资源化利用。 特别是对于垃圾焚烧灰渣、钒钛工业废渣、废玻璃等固体废弃物，使之转化为陶瓷瓷砖、多孔砖等建筑材料。 部分成果为校企产学研合作成果。

本项目采用自主研制的含污废热回收装备（耐污垢可清洗组合式栅板换热器），实现了高效节能换热器激光焊接（无模具）工艺制造技术，使换热器快速成型制造产业化。以高端节能创新技术，设计体积小的组合式栅板换热器，适应高耗能行业不同节能工艺和场地的需求，实现换热器的高效和可清洗功能；促进高耗能行业节能技术更新、设备和生产工艺的改造，显著地提高高耗能行业的能源效率，实现节能降耗的目标。耐污垢可清洗组合式栅板换热器可以使换热器传热能力增加10％～20％，壳程阻力下降50～70%，将大幅度提高换热器的节能潜力，实现节能25～35%。该换热器利用污垢形成机理，在线适时清洗，使换热器始终处于高效工作状态。该设备是适用于钢铁厂冲渣水余热回收、造纸厂黑液余热回收、 烟气余热回收等余热利用以及其它类似场所的通用换热器。

在湿法聚氨酯合成革生产过程中，产生大量的合成革废水，其中含有约10～15%的二甲基 甲酰胺（DMF）。目前国内大都采用精馏法回收废水中的DMF，即以蒸发大量的水分的方法回收DMF。采用精馏法回收DMF耗能高，以精馏15m3/h的处理量，需耗标准煤约1.1吨。由于耗煤量高，由此产生的二氧化碳及二氧化硫的排放量也大，同时在回收过程中，由于DMF的水解会产生二甲氨臭味。 从合成革废水回收DMF技术采用萃取-精馏以及吸附-热解析方法，并采用高效新型的萃取设备，常压萃取，精馏分离溶剂及DMF，并以吸附-热解析处理使水得到重新利用。选择了具有较低汽化潜热的溶剂作为萃取剂，设计高效新型的涡轮萃取塔，使DMF的回收率达到98%以上，DMF的纯度达到99.5%；采用吸附-热解析使废水重新得到利用。 技术先进性： 1、萃取-精馏法能耗低，仅为单塔精馏的25%。可大大减少煤耗、二氧化碳及二氧化硫的排放； 2、萃取-精馏法不产生二甲氨臭味； 3、废水充分得到循环利用； 4、不产生新的污染。 技术创新点： 1、采用高效新型的萃取设备，使萃取效率大大提高，且能耗可降低60%以上； 2、回收的DMF纯度高，可循环使用； 3、废水经处理后可回收利用。 该技术可广泛用于湿法聚氨酯生产合成革领域。

木塑材料是以植物纤维填充热塑性塑料，利用塑料加工方式进行加工的新型复合材料。以废旧家电产品的外壳、塑料零件等回收聚烯烃为基体填充木粉、农业秸秆等植物纤维，通过双螺杆挤出机反应挤出生产高性能的木塑复合材料。木塑材料是一种新型的高分子复合材料，集木材及塑料两种材料的特点于一身，比单纯的木材以及塑料在许多方面更具有优势，在很多场合可以完全代替木材产品和塑料制品。作为代塑、代木的最佳产品，木塑复合材料的意义不仅仅是一种绿色产品，重要的是它能变废为宝，契合了目前我国建设节约型社会、发展和谐社会的要求。木塑材料以其优异的性能已经成功的应用于建筑和装饰行业、园林市政建设、包装物流、军工材料、汽车工业及日常生活用具等领域，特别是在物流托盘等方面可完全代替木材、塑料板材，不仅能解决废旧家电产品带来的白色污染问题，也重新利用了木材废弃物、植物秸秆等农业垃圾，并且降低了物流成本，是一种双赢的产品。此外在木塑材料还能添加不同的相容剂、添加剂等助剂来满足不同的使用要求、生产具有不同功能的材料，工艺条件和加工设备简单，是一种能快速上马的科技项目。木塑材料的技术关键在于生产前必须对生产原料进行干燥处理，需添加相容剂、偶联剂等改性剂来改善木塑材料的性能。改性剂与回收聚烯烃和植物纤维同时挤出，在挤出过程中完成反应增容的过程，挤出成品可获得较好的物理机械性能。具有核心技术，自主知识产权。获得2010年中国国际工业博览会中国高校展区优秀展品奖二等奖。