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城市污泥热水解脱水制砖技术
城市污泥是城镇污水处理过程中的副产物。一方面，城市污泥产量大、含水率高、水分难以脱除、无害化率低，直接排放对环境有害，但是其热值高，可以资源化利用。另一方面，城市污泥的减量化要求高，污泥的传统处理方式，如填埋、堆肥和焚烧都对污泥含水率有较高要求。 污泥进一步的脱水可以采用热干化方法，但是传统热干化方法费用高，急需一种经济的方法代替传统热干化法。 污泥热水解技术可以进一步高效经济地降低污泥的含水率，该技术是基于细胞破壁原理，可以低能耗、高效率地实现了污泥脱水干化。
西安交通大学
2021-04-11
轻量化超高压压力容器结构技术
纤维缠绕复合材料压力容器（COPVs）由于其具备轻质高强和先漏后爆（LBB）等特性，在航空航天、石油化工以及移动汽车等领域已经得到了应用，但由于现有制备工艺复杂、成本高，特别是承压能力不足的特点，限制了其大规模推广应用。
南京工业大学
2021-01-12
航空宇航金属焊接蜂窝轻量化制备技术及应用
进入“十四五”以来，我国军费稳定增长及加强实战化训练大背景下，航空航天军工产业必将放量增长，军工各产业链迎来了红利期，行业景气度持续上升，行业将迎来需求放量的黄金发展期，金属蜂窝及其制品的应用场合多为航空航天军工等国家战略产业，关系到国家安全和高科技发展的大局，产品属于多属于高精尖特产品，附加值高，在军民领域有较大的应用前景，市场处于爆发的前夜。金属蜂窝产品具有最优的结构重量比，具有超轻、高强、隔音、隔热、耐疲劳等优异特性。在航空发动机蜂窝封严、飞机机翼、导弹舵翼、卫星、装甲车辆电磁屏蔽等军用领域拥有重要应用，且在民用领域，如汽车、核电、高铁、建筑、家居等领域拥有广泛的应用前景。本项目成果为金属焊接蜂窝轻量化制备技术及其应用。
本项目核心技术包括蜂窝芯体制备方法与工艺、蜂窝芯体空间曲面自适应加工、飞行器空间曲面蒙皮热成型、复杂空间曲面结构真空钎焊、蜂窝封严自动化装备、电磁屏蔽蒙皮设计和制备、无损检测与可靠性评估等。核心产品包括航空发动机蜂窝封严（市场容量大、稳定增长）、航空飞机机翼等大部件（单品价值大且技术难度极高）、导弹舵翼类（市场容量大且技术难度大）、隔音降噪蜂窝结构、电磁蜂窝屏蔽结构等，以及高铁、核电、汽车、建筑等民用蜂窝产品。
北京航空航天大学
2023-04-19
纳米活性粘土的批量化干燥和分散改性技术
纳米粘土是聚合物和涂料的理想填料，通常采用湿法介质搅拌磨研磨的方法制备。作为填料使用前，需要对纳米粘土浆料进行干燥处理。由于纳米粘土颗粒具有极高的表面积、表面能和表面活性，在干燥过程中易发生团聚，团聚体尺寸往往达数微米以上， 影响纳米粘土的使用性能。该技术通过对纳米粘土浆料干燥前胀化处理来解决上述问题，并与新型工业化干燥技术集成，缓解纳米粘土在干燥过程中的团聚现象，配合干燥后改性处理技术，对纳米粘土进一步解聚改性，还原干燥后粘土的纳米颗粒特性，生产的产品可作为高端填料使用。
华南理工大学
2023-05-08
基于电碳量化关系的关键技术及应用
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
关键技术1：基于能源大数据的电网源流路径电气剖分技术
电力网络源流路径电气剖分技术是一种基于系统确定运行方式下源流计算结果的网络分析方法。利用电气剖分方法，可以定量地求出任一线路上的源流具体是从系统中的何处、以何路径传输而来。基于电气剖分理论可以分析出实际电网源流耦合信息，并以此为依据制定相应的控制策略。
基于不同发电类型的发电厂碳排模型和不同时间断面下的电网潮流分析数据，通过电力网络源流路径电气剖分方法，可面向不同电压等级区域电网，支持包含源网荷储的配网模型导入，实现对电网中源荷资源碳流足迹的实时追踪，基于电网的碳流追踪技术可掌握电网碳流动态分布情况，通过对电网碳分布-电分布时空耦合影响机理的研究，可实现电网碳分布与电分布间交互影响的有效分析，最终掌握电网电碳分布情况、碳排流动情况以及碳排分摊比例，从而提升对不同区域电网内碳流的态势感知能力，助力区域电网实现双碳目标。
关键技术2：基于用户侧能碳因子的电力基因技术
电力基因技术，是对各种不同的电力特征数据进行采集分析，获取系统基因组的准确画像，利用人工智能、大数据分析等技术手段进行电力基因检测和诊断，通过控制手段进行电力基因调控，从而挖掘出深度应用价值的技术。电力基因数据包含时间特征（天-时级、分-秒级、毫-微秒级）、空间特征（线路拓扑、节点分布及设备位置）和能量特征（电压、电流、功率、频率）信息，可以对一个研究对象进行电力基因数据提取，并建立基于电力基因数据的电路模型，开展多样化定制化的电碳协同服务应用。
用户的电碳因子可能受到多种因素的影响，包括用户对用能设备的控制，如开关动作、调节指令等；用户对系统和设备的运行方式的改变，如运行模式、调控策略等；用户受到研究对象自然条件的影响，如温度、湿度、台风等；用户受到电网或社会环境的影响，如政治、经济、文化、科技、心理等因素。对供电大楼内不同部门不同班组的用户进行精细的能碳画像，有助于加强用能科学管理，强化用能监督，制定和实施低碳节能措施，为供电公司开展低碳节能技术改造和节能减排工作提供强有力的决策支持。
东南大学
2022-07-26
轻量化液态金属物质
常温液态金属通常是指一大类熔点接近室温的低熔点金属。与传统认知中的金属不同，此类物质通常情况下呈液态，既具有液体良好的流动性，又拥有金属材料优异的导电性与导热性，且易于通过温度调控使其在固液相之间快速切换，即表现出刚柔相济的特点。由于这些因素，液态金属在柔性电子、3D打印、芯片冷却、生物医学以及可变形机器人等领域得到了日益增长的应用。然而，常规的液态金属材料自身密度通常很高，这会给由此制成的器件与装备平添额外重量，造成相应能量消耗，也削弱了使用的灵活性。为改变上述现状，刘静课题组提出了旨在制造轻质液态金属的基本思想，他们特别以共晶镓铟合金及中空玻璃微珠为典型代表（图2），制备出了密度仅为水的一半以至可漂浮于水面的轻量化液态金属复合材料（图3）。这种材料除保留了纯液态金属良好的导电性、导热性、力学强度及固液相变特性（图4）外，还拥有可塑性、可变形性乃至磁性等行为，作者们为此设计了系列平面及三维应用场景，并引入不同封装方式实现了对材料漂浮行为的调控，展示了水面电路及水中机器人的潜在应用。图2. 典型轻量化液态金属复合物微观结构的SEM与EDS图图3. 基于液态金属-中空玻璃微珠制成的轻量化复合材料及对应密度图4. 基于GaIn与玻璃微珠的轻量化液态金属复合材料的力学与温度断裂行为轻质液态金属物质概念的提出具有基础科学意义和普适应用价值，由此开启了一条研制新型液态金属功能材料的基本途径。原则上，结合各类液态金属与对应的轻质改性物质，可赋予终端材料更多目标功能，从而能以一种材料形式同时将许多尖端材料的功能如电、磁、声、光、热、力学、流体、化学等集于一体，这是已有材料体系不易具备的，因而在许多场合十分有用，比如作为印刷电子墨水、3D打印材料、可注射金属骨骼与牙科修复、血管栓塞及造影剂、水中机械电子设备、刚柔相济型可穿戴外骨骼以及可变形柔性机器人等。此项研究中，论文第一作者为清华大学医学院生物医学工程系博士生袁博，通讯作者为清华大学医学院生物医学工程系教授刘静。相应研究得到国家自然科学基金重点项目及中科院前沿项目的资助。论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201910709
清华大学
2021-04-11
机械结构的轻量化
实现机械结构的轻量化，不仅可降低产品成本，而且可减小装备总装机功率，改变驱动形式，提高作业效率和操作性能，因此结构轻量化技术已成为我国机械产品技术创新升级的关键，是机械产品向高端化发展必须突破的关键技术瓶颈。自 2005 年起，项目组以实现轻量化机械结构，从而进一步实现机械产品升级换代为目标，开展了机械结构轻量化设计的关键技术攻关。在国家和省部级多个项目的支持下，通过校企深度合作研究，发明了多项机械结构轻量化设计关键技术，并在实现结构轻量化的基础上，发明了典型机械产品关键零部件的多项创新技术，最终集
上海理工大学
2021-01-12
热泵辅助的高固污泥厌氧消化技术
1 成果简介利用水源热泵实现污水厂出水中低品位热能的回收， 并为污泥高温或中温厌氧消化供应热源。污水处理厂产生的污泥经机械浓缩至含固率 12%以上，经过 60℃水解后进入厌氧反应器进行高温厌氧消化，生成沼气（见图 1）。沼气经收集后用于烘干污泥。消化后的污泥通过机械脱水、干化等一系列过程后获得干化污泥，可用作优质肥料原料或覆盖土。该方法及系统可以显著实现污泥的稳定化和减量化，为污泥后续的减量化和资源化处置提供基础，污水厂内部水、热、能的优化配置，污水厂整体能耗降低 20%以上，而整体投资也比传统 的污泥消化+干化节省 20%以上。 图 1 工艺流程图2 应用说明工艺采用了污水源热泵和高固污泥厌氧消化技术，涉及了清华大学的 5 项专利技术。传统污泥消化（含固率 3-5%） +干化工艺相比，它的优点是：消化污泥浓度高，反应器体积可以缩短 40%以上；耗热量减少 40%以上；有机物降解率较高；适合处理有机物含量较低的污泥；处理后污泥的卫生条件好；操作简便，易控制。研究是在 863 课题和科技支撑项目的资助下完成，历史 6 年。目前在我国南方的污水厂已经完成中试（ 图 2）。中试系统实际运行取得的主要参数如下： 进泥 VSS/SS=0.57，停留时间 28d，进泥含固率 12%时，污泥的平均 VSS 去除率达到48.2%；若将所产沼气用于污泥干化，可获得含水率 55%的污泥。 图 2 建成的中试系统3 应用说明有机物含量 40%以上的污泥以及相似有机物料的厌氧消化。4 效益分析系统投资（热泵+污泥消化+干化）大约为 18 万元/吨污泥（ 80%含水率），运行费 110元/吨污泥（ 80%含水率）左右。5 合作方式技术转让或者联合推广。
清华大学
2021-04-13
新型污水污泥絮凝剂的制备技术研究
项目简介作为新型污水污泥絮凝剂，高密度电荷阳离子聚电解质以超强的电荷中和絮凝能力，使其在深度处理污水污泥时充分体现出用量少、絮凝效率高、脱色能力强等优点，使污水中2μm以下的颗粒得到有效清除，在环境保护领域显示出优越的应用性能。该项目的技术原理为：本项目针对季铵盐阳离子单体反应活性低，聚合能力差，产品分子量较低，阳离子电荷度难以提高等技术问题，探索采用新颖的等离子引发聚合技术，将部分单体转变为等离子态，并产生阳离子单体的活性物种，再由活性物种与单体间发生加成反应，最终可以得到高密度电荷高分子量的阳离子聚电解质。该项目技术成果经过河北省科技厅组织的专家鉴定，认定技术水平达到国际先进。二、市场前景本项目制备阳离子聚电解质等过程的实验室研究已经完成，高密度电荷阳离子聚电解质可以作为新型高效污水污泥絮凝剂，在日用化工、污水处理、造纸、纤维抗静电等领域具有良好的推广应用前景。三、规模与投资按照月生产60吨计算，需要投资80万元。四、生产设备聚合釜，干燥设备，粉碎设备。五、效益分析按照同类进口产品市场价格计算，应用本技术生产的产品税前利润为1000～1300 元/吨。六、合作方式①技术转让；②直接购买技术产品，推广应用，应用技术问题有我方负责培训。项目负责人：黎钢联系电话： 022-60202443
河北工业大学
2021-04-11
基于农业废弃物的污泥深度脱水调理技术
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，
江南大学
2021-04-13