研究内容 ：该成果主要涉及城市污泥的处理及资源化利用，所开发产 品主要有污泥陶粒和轻质微孔砖两大系列。以南昌市为例，其各大污水处 理厂在 2007 年所产生的城市污泥为 300 吨/日，经本成果中所述的资源化 处理综合利用后， 将可制备 2 万方/年可用于污水处理的陶粒滤料， 其价格 为 700 元/方，可实现 1400 万元 /年的产值； 建筑陶粒 1 万方 /年，节能轻质 砖 5 万方 /年，可实现

以农业废弃物稻壳粉和竹粉为污泥调理剂，耦合阳离子聚丙烯酰胺调理污泥， 稻壳粉和竹粉作为骨架发挥支撑作用，促进污泥自由水和间隙水外排，减小污泥的可压缩系数，防止污泥有机质流失，缩短板框压滤机运行周期；同时稻壳粉和竹粉可有效提升污泥泥饼有机物含量，有利于后续焚烧等能源化处置。 农业废弃物稻壳粉和竹粉的主要成分为纤维素、木质素和二氧化硅，具有一定的韧性和多孔性等特点。其中以网络状分布的二氧化硅是有机质粉末的主要支撑骨架，木质素和纤维素填充在其中，且本身含有大量有机物，作为污泥调理剂，增加热值的同时还可以防止其对焚烧设备的腐蚀。同时，废弃物粉末是一种价廉易得的农业资源，充分利用农业废弃物稻壳粉和竹粉，变废为宝，对减少环境污染，提高农民收入，促进经济循环与增长，具有重大意义。稻壳粉和竹粉作为调理剂进行污泥深度脱水时，均能避免生石灰投加造成的压滤液水质恶化等负面影响，采用稻壳粉和竹粉协同化学药剂对污泥进行深度脱水具有广阔的市场前景。目前技术已经完成中试规模应用，污泥脱水成本可降低21.2%；申请国家发明专利 2 项，授权实用新型专利 2 项；发表学术论文 7 篇。

复杂环境下智能巡检运维机器人关键技术及应用针对我国核电安全与电网运维领域的急需，突破了智能巡检运维机器人的多项关键技术，研制成功多型号系列化智能巡检运维机器人，国内首次在阳江核电站、大亚湾核电站及宁德核电站投入运维使用，广泛应用于国内16个省市2000多个配电站，促进了我国智能电站与智能电网建设技术水平的提高。该成果还在南水北调工程大型泵站监控、重大活动保电安保、无人消防车、工业机器人、智能工程机械等领域应用，取得了重大社会效益和经济效益。

复杂环境下智能巡检运维机器人关键技术及应用针对我国核电安全与电网运维领域的急需，突破了智能巡检运维机器人的多项关键技术，研制成功多型号系列化智能巡检运维机器人，国内首次在阳江核电站、大亚湾核电站及宁德核电站投入运维使用，广泛应用于国内16个省市2000多个配电站，促进了我国智能电站与智能电网建设技术水平的提高。该成果还在南水北调工程大型泵站监控、重大活动保电安保、无人消防车、工业机器人、智能工程机械等领域应用，取得了重大社会效益和经济效益。本成果不仅在2010上海世博会、2013南京亚青会、2017天津全运会等重大活动中发挥了重要作用，还在南水北调工程大型泵站监控、无人消防车、工业机器人、智能工程机械等领域应用，取得了重大的社会效益和经济效益。

1. 痛点问题 2021年12月，生态环境部会同相关部门印发了《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》，指出将在100个左右地级及以上城市开展“无废城市”建设，对提升城市固体废物的全过程管理水平提出了更高的要求。然而，当前我国许多城市固体废物产生量持续加大，无害化处置能力尚未得到有效保障，处理设施布局零散，固体废物精细化、信息化管理水平较低，在构建先进的城市固体废物管理模式中面临顶层设计、基础设施、管理体系等软硬件条件的不足，显著影响“无废城市”建设成效及固废管理领域碳减排目标的实现。亟需改进传统碎片式、分种类、智能化水平较低的固体废物管理模式，依托物联网和智慧支撑技术形成多种类型固体废物分类-收运-协同处置全链条系统性方案，充分发挥固废处置中的减污降碳协同增效作用，提升城市固体废物处理在全环节规划设计、工艺技术集成优化、工程及园区的可持续运营等方面的综合实力。 2. 解决方案 针对城市固体废物全过程管理问题，本项成果发挥清华大学环境学院循环经济产业研究中心在城市固体废物管理理论研究、工艺优化调控和规划决策应用等领域的长期积累，开发“无废城市”建设顶层系统规划工具，研发全链条工艺模拟与优化技术，搭建基于物联网和大数据的城市固废智慧化管理平台，形成能够有效服务于“无废城市”建设的城市固废分类-收运-协同处置全链条系统性解决方案。具体包括： （1）针对城市固体废物处理处置系统存在的现实问题，在整个城市层面构建从源头分类减量到末端处理处置、处理设施协同共生的工程技术体系和管理运营模式，打造处理设施协同共生、碳减排和二次污染集中控制效果显著、实现物质有序循环和能量梯级利用的多源固废协同处置园区，构建无害化、资源化、可持续的城市循环代谢链网； （2）开展多源固废处理处置工艺机理模拟，揭示固废-水-能耦合代谢路径与减污降碳潜力空间，实现工艺参数优化；模拟不同固废管理路径对物流、能流的影响，支撑不同应用场景下涵盖源头分类及减量化、污染处理处置、残余物集中控制全过程的工程技术体系优化； （3）基于物联网、智能监控、在线仿真技术等，构建城市固废管理多源异构大数据系统，形成原创性固废智慧管控技术，支撑建立集固废监测、溯源、预报、应急、调控等功能于一体的可视化管理平台，提供多场景、多效能、智慧化城市固废系统性解决方案。 合作需求 （1）与从事城市固废处理、再生资源回收利用、静脉产业园建设等领域的企业以及绿色金融机构开展业务合作； （2）项目孵化需办公场地500平米，天使轮融资需求约3000~5000万。

针对中医药人才培养中创造性思维和创新能力不强的短板，我校招生与就业处（创新创业中心）进行了长期的探索与实践。

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。

本技术成果针对传统污泥堆肥需要添加大量辅料的难题，筛选、培养和生产了专门用于污泥发酵与除 臭兼备的复合菌种，用复合菌种代替辅料，无需添加辅料，节省了辅料成本和辅料占地，缩短了发酵周期（15-20天）30%以上，提高堆肥效率约50%，抑制了恶臭的产生，实现了堆肥过程自动监测和控制。在污泥堆肥领域中，本研究开发的无辅料、高效发酵、无恶臭和自动测控的污泥堆肥技术，取得了重大突破。 本技术成果建立了处理量为30 吨/日的生活污泥堆肥示范工程，整个堆肥生产过程运行成熟稳定，已经稳 定运行一年多时间。

根据有关内部统计数据，中国目前有近17％的城镇污水处理厂产生的污泥去向不明，同时大约67％的污泥以简单填埋为最终出路。针对目前城市污泥难处理及市场巨大的特点，采用超临界水氧化技术处理城市污泥，实现城市污泥的无害化处理。超临界水氧化技术（Supercritical Water Oxidation，简称SCWO）是利用水在超临界状态下所具有的特殊性质，使氧化剂和有机物完全溶解在超临界水中并发生均相氧化反应，迅速、彻底地将有机物转化成无害化的CO2、N2、H2O和无机盐等小分子化合物。相比传统的城市污泥处理方案，SCWO具有突出的优势，能取得巨大的经济、环境和社会效益。 该系统集有机物去除、脱盐除渣、余热利用/制取富氢气体、防堵塞、防腐蚀多项功能于一体，能够同时实现城市污泥等有机废物/废水的无害化处理与资源化利用过程。城市污泥经过示范装置处理后出水的COD为25mg/L，氨氮为2mg/L及色度可以与洁净水媲美，完全能实现达标排放。该装置实现了城市污泥化学需氧量(COD)减排和脱盐处理的一体化过程；最大程度地利用反应后液体的热量，降低了装置运行成本；在装置中实现脱盐处理和泥渣分离；反应后的清洁液体作为装置的蒸发壁水进行循环利用；采用撬装式结构形式，方便安装和运输；可实现城市污泥超临界水部分氧化/气化的产氢过程。