在医药、食品、纺织、新材料等生产过程，往往采用甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、正丁醇、异丙醇、氯仿等作为反应和萃取分离的溶剂。在生产过程排出的废液中不可避免地有这些有机溶剂的残留，少则千分之几，多则百分之几（有些为混合溶剂）。这些低浓度的有机溶剂若不加以回收直接排入生化池处理，既浪费资源又加重处理成本。 为此，本团队研发了低含量有机溶剂的资源化技术：m-HCAD工艺。其主要思路是将废液中低浓度有机溶剂资源化。

本项目创新开发了基于微生物过程强化关键技术的造纸和发酵废水厌氧资源化处理工艺、创新开发了基于自由基缓释和催化剂固定化的异相催化氧化技术、创新开发了氨浸渍强化吸附及泡沫活性碳变压吸附沼气净化技术，并创新集成了针对造纸和发酵废水的资源化及超低排放处理技术体系，有效解决了造纸和发酵行业典型废水生物质能回收和超低排放的技术问题。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 本项目属于轻工业科学技术领域的轻工业废物处理与综合利用方向，围绕我国造纸和发酵废水排放量占全国工业废水排放量比例高、处理技术不成熟、处理成本高等问题，按照资源化利用、超低排放或回用的要求，创新开发了基于微生物过程强化关键技术的造纸和发酵废水厌氧资源化处理工艺、创新开发了基于自由基缓释和催化剂固定化的异相催化氧化技术、创新开发了氨浸渍强化吸附及泡沫活性碳变压吸附沼气净化技术，并创新集成了针对造纸和发酵废水的资源化及超低排放处理技术体系，有效解决了造纸和发酵行业典型废水生物质能回收和超低排放的技术问题。项目技术凭借工艺先进、清洁环保、质优价廉等特点打破了国外在该领域近30年的垄断。目前该技术广泛应用于中国、俄罗斯等200多家大型企业，为造纸和发酵行业的典型废水处理提供先进配套技术及装备。项目系统创新性强，社会经济效益显著。本项技术具有完备自主知识产权，获得海内外授权技术专利26项，2016年获国家科技进步二等奖。

1 成果简介我国内蒙古中西部和山西北部等地区的煤炭资源赋存丰富的含铝矿物（主要是伯姆石），用于燃烧发电后产生的粉煤灰中氧化铝含量高达 40-50%，是一种十分宝贵的具有较高经济开发价值的潜在含铝资源，尤其在我国现今面临日益匮乏的铝土矿资源情势下， 甚至具有作为铝土矿替代资源生产氧化铝以保障铝产业安全的重要意义。然而， 现今对内蒙古和山西两地的高铝粉煤灰的铝资源开发利用十分有限， 截至目前， 历史堆存量已经超过两亿吨，成为当地排放量最大的工业废渣。其中极少部分通过建设粉煤灰贮存库进行较规范的贮存， 如山西朔州建成贮存能力 1 亿吨高铝粉煤灰贮存库，绝大部分高铝粉煤灰露天堆积于旷野、平地，不仅占用宝贵的土地资源， 而且给周边生态和居民健康带来较大的环境安全隐患，如大气粉尘污染、水体污染、土壤盐碱化等。因而高铝粉煤灰的消纳和处理，尤其是高铝粉煤灰的高附加值资源化利用， 已经成为山西、内蒙古两地亟待解决的社会和环境问题。 针对上述高铝粉煤灰资源化潜力和现状，国家发展改革委组织有关方面于 2011 年编制并印发了《 关于加强高铝粉煤灰资源开发利用的指导意见》，提出积极开拓高铝粉煤灰生产氧化铝这一新领域，促使资源最大化，对于增加国内铝资源供给、保障铝产业安全，发展循环经济、保护生态环境、节约宝贵的土地资源，促进区域经济发展具有重要意义，同时也对减少或者消除因粉煤灰而产生的中国东部地区严重的雾霾等环境问题具有积极的意义。 在上述背景下， 我们研发并提出了该技术，旨在以低于传统铝土矿生产氧化铝的平均行业成本， 高效回收高铝粉煤灰中的铝资源，以生产市场需求量很大的冶金级氧化铝（仅国内每年的市场容量就超过 1200 亿人民币）及高经济附加值的特种氧化铝，同时不造成资源的二次大量消耗，不带来环境的二次污染， 提取氧化铝以后产生的尾渣为纯度高于 99% 的二氧化硅，为市场价格很高的白炭黑，最终实现高铝粉煤灰的全部高附加值利用。 该技术的特点如下：流程简单，不需要添加石灰石等，避免了相关开采带来的生态和环境破坏；成本低，氧化铝单位生产成本不超过 1000 元/吨，是目前铝土矿生产氧化铝成本的1/3 到 1/2；尾渣量少，且中氧化硅含量超过 99%， 经过筛分，就可以得到价格为高于 3000 元/吨的白炭黑。2 应用说明该技术主要适用于高铝粉煤灰高附加值资源化，但原料可以扩展至低品位铝土矿、霞石矿等。采用低能耗、低成本的方式，回收其中蕴含的资源。3 效益分析目前我国高铝粉煤灰的堆存量超过 3 亿吨，仅内蒙古托克托电厂每年新产生的高铝粉煤灰就达到 500 万吨。假设高铝粉煤灰中氧化铝平均含量 40%，总体回收率 90%，氧化铝市场价格 2600 元/吨，若建成处理能力为 150 万吨/年的高铝粉煤灰回收氧化铝生产冶金级氧化铝生产线，年产量为 51 万吨，仅冶金级氧化铝产品产值即可达到 14 亿元，而副产品白炭黑的产值亦可达到约 15 亿元。经过前期设备考察，总投资预计不超过 10 亿元，投资额度仅为以铝土矿为原料的产能相同的生产氧化铝工艺的投资额的 1/3。该技术的开发和推广，可以大大加速我国高铝粉煤灰高附加值资源化利用的进程，显著降低高铝粉煤灰带来的大气和地下水污染。此外，由该新技术推广而衍生的试剂回收成套设备生产也将带来可观的经济和社会效益。 综上所述， 该技术的全面推广，将有助于整体提升我国高铝粉煤灰资源化利用水平，一定程度上摆脱我国对国外进口铝土矿的依赖，保障铝产业安全，发展循环经济，促进区域经济与环境的可持续协调发展。

新型等离子体处理固体废物项目，是经十余年攻关完成的科技成果。该项目已通过省级鉴定、获得三十多项国家专利、成功建成三个示范工程，并有多个工程在建设之中。特点是：实现了固体废物无害化后的全资源化利用；处理过程中无烟气、废渣和废液排放；设备为模块化结构，便于大规模化工程建设；运行成本低；设备寿命长。区别于现有固废处理方法，具有常温常压、无害化速度快、绝无三废排放、实现废弃物全资源化利用、设备制造和运行成本均低于同规模的焚烧炉、推广适应性强等特性、工程建设周期短和占地面积小。完全克服了焚烧产生大量烟气和毒性成份排放、大量灰渣和飞灰需二次填埋、渗漏液的污染等问题。克服了填埋法造成大量土地资源浪费的现象。

一、产品简介： 本系统由传感节点、控制节点、中继节点、网关、基站、现场监控终端、本地监控终端及远程监控终端（包括远程监控中心、客户监控终端、便携式移动监控终端）等组成，采用以无线传感器网络（Wireless Sensor Networks—WSN）为核心的物联网对诸如鸡、猪、奶牛等畜禽设施养殖环境进行监控。 本系统根据畜禽设施养殖需求，采集畜禽室内环境温度、湿度、照度、有害气体浓度或/和二氧化碳气体浓度、硫化氢气体浓度、氨气气体浓度等参数，以及畜禽室外环境温度、湿度、照度、风速、风向等参数，以多跳路由方式无线自组网、路由传输到无线传感器网络基站；无线传感器网络基站处理及存储网络数据，并根据畜禽室内环境信息控制排风扇、水帘、喷淋设备、照明灯和加料设备等执行设备，调控畜禽室内环境；无线传感器网络基站又与本地监控终端和远程监控终端进行通信交互，各监控终端向用户实时提供监测数据以及执行装置的工作状况，用户还能通过监控终端远程控制监控现场执行设备的工作。 本系统还能扩展采集、传输图像、视频和语音信息。系统能进行室内参数超限和室外自然灾害（极端气候）应急报警，并且系统各监控终端具有智能决策功能，人机操作界面采用层次结构，数据及状态显示多样。本系统能实现设施畜禽业技术、生态修复技术、健康养殖技术的有机融合，对畜禽室内环境进行综合监控与修复，改善畜禽养殖环境，使畜禽在适宜的环境下生长，增强畜禽的抗病能力，减少和避免大规模病害的发生，并且能实现畜禽产品溯源与质量安全控制， 有效提高畜禽产品的产量和质量。系统实时性强、稳定性好、可靠性高、成本低、安装维护使用方便。 本系统产品获授权国家发明专利 4 项、实用新型专利 3 项、软件著作权登记1 项和外观设计 1 项，并获江苏省农业装备产品推广资质证书。本产品经部省级组织专家鉴定，其成果达到国际先进水平。产品系统架构及部分产品实物如图1～图 7 所示。 图 1 畜禽设施养殖物联网系统架构 图 2 无线温室采集器     图 3 单通道无线控制器 图 4 8 通道无线控制器 图 5 WSN 基站 图 6 8 通道采集控制及现场监控终端 图 7  物联网远程监控终端 二、主要功能和性能指标 主要功能指标： （1）能实现畜禽室内环境温度、湿度、照度、有害气体浓度或/和二氧化碳气体浓度或/和硫化氢气体浓度、氨气浓度以及畜禽室外环境温度、湿度、照度、风速、风向等参数数据的采集、处理、传输、存储、显示及远程无线网络化监控、决策和管理。 （2）能根据多媒体信息、各种标量信息及内建的专家数据库，协助用户明确问题，构建和修改完善模型，列举可能的方案，然后在多方案、多目标、多准则的情况下加以自动比较、分析、综合处理和优化，以完成所需的决策和估计任务，即选定和实施最佳方案。 （3）无线传感器网络的无线信号绕射性强、分布性强、实时性强、自组织性强、扩展性强、鲁棒性强、带宽效率高。 （4）能根据不同畜禽、各种季节对畜禽室内环境指标的要求，通过监控终端自行设定温度、湿度、照度和有害气体浓度或/和二氧化碳气体浓度或/和硫化氢气体浓度、氨气浓度等环境参数的采集时间和监控范围，并且能通过监控终端远程控制监控现场执行装置的工作以及进行相应的状态显示。 （5）能够根据畜禽设施养殖室内环境要求自适应控制畜禽室内相关设备如：排风扇、水帘、喷淋装置、照明灯和加料装置的开启和关闭，使畜禽一直保持在相对适宜的温度、湿度、照度和有害气体浓度或/和二氧化碳气体浓度或/和硫化氢气体浓度、氨气浓度等参数环境中。 （6）除能检测和/或控制畜禽室内环境温度、湿度、照度、有害气体浓度或/和二氧化碳气体浓度或/和硫化氢气体浓度、氨气浓度等畜禽室内环境参数以及设施畜禽室外环境温度、湿度、照度、风速、风向等参数外，还能扩展采集、传输图像、视频和语音信息以及扩展畜禽产品溯源与质量安全控制，并能进行温室内参数超限和温室外自然灾害（极端气候）应急报警。 （7）能对实时测量的所有参数数据及其融合数据进行实时处理、实时绘制曲线及表格，并能实现虚拟现实的实时显示； （8）能进行历史采集数据查询、表格及曲线绘制、报表统计、打印。 （9）能实现设施畜禽业技术、生态修复技术、健康养殖技术的有机融合， 对畜禽室内环境进行综合修复，增强畜禽的抗病能力，减少和避免大规模病害的发生，从而有效提高畜禽产品的产量和质量。 主要性能指标： （1）环境温度、湿度和照度的测量量程、精度、灵敏度（或分辨率）为： 温度测量指标： 量程：-20℃～70℃；精度：示值误差不超过±0.5℃(温度范围 0℃～55℃)， 示值误差不超过±1.0℃(其余温度范围)；灵敏度：0.5mV/℃。 湿度测量指标： 量程：0％RH～95％RH；精度：示值误差不超过±4%RH(湿度范围 20％RH～ 80％RH)，示值误差不超过±5%RH(其余湿度范围)；分辨率：0.5％RH。照度测量指标： 量程：0 lx～40000 lx；精度：示值误差不超过±5% rdg。有害气体浓度测量指标： 量程：0 ppm～100ppm (典型探测范围：0～30 ppm)；精度：示值误差不超过±0.5 ppm；灵敏度：0.15～0.5。 （2）智能决策选择熟练度≥ 95%。 （3）智能决策学习熟练度≥ 95%。 （4）智能决策制定精确度≥ 98%，其中关键智能决策制定精确度 100%。 （5）WSN无线通信频段：433MHz ISM/SRD。 （6）模拟信号输入/输出接口：4mA～20mA、0～10mA 、0～5V、0～5V。 （7）数字信号输入/输出接口：I/O、UART、RS-485、RS-232、开关量、频率量。 （8）网卡接口：RJ45。 （9）WSN节点工作温度：-20℃～70℃（其中 WSN 中继节点和 WSN 网关工作温度：-40℃～85℃）。 （10）WSN基站工作温度：-40℃～85℃。 （11）WSN节点和基站系统工作湿度：≤95%RH。 （12）WSN供电电压：AC 150V～265V、50Hz。 （13）WSN各节点、网关防护等级：IP65 或 IP55。

可以量产/n本技术体系中的藻、菌联合处理养殖废水和养殖废水循环利用技术可与现行集约化养殖工艺对接。适用范围广，处理效率高。收获的藻菌物质可作为功能性饲料使用，能大大降低处理成本，起到变废为宝的效果。该技术体系实现畜禽废水处理成本较现行处理成本降低15%以上。将养殖废水的COD日均排放降低到150mg/L以下，总氮（TN）降低到20mg/L以下，总磷（TP）降低到5mg/L以下。水质达到《农田灌溉水质标准》GB5084-2005），同时能生产微藻功能性动物和水产饲料。该技术体系适用于全国集约化畜禽养殖

太阳系资源箱  型号：QDT1503 实验清单： 认识太阳系 八大行星的组成 认识月相

力与运动资源箱 型号：QWL1201   实验清单： 运动形式的观察 运动快慢的测量 摆的研究

空气的性质资源箱  型号：QWK1203 实验清单： 空气占据空间实验 空气具压力实验      空气具有弹力实验 风的形成实验           风做功实验

热胀冷缩资源箱  型号：QWR1205   实验清单： 气体热涨冷缩实验 液体热胀冷缩实验 固体热胀冷缩实验