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本發明公開了一種多學科設計優化學科解耦方法，該方法在多 學科耦合模型中針對學科組件之間存在相互變量依賴的耦合關系進行 系統平衡分析，將同時存在正向連接和反饋連接的系統耦合環作為一 個整體處理，使得原模型轉變為有向有環的圖數據結構，對反饋變量設置初值，求解圖數據結構所對應的非線性方程，根據反饋變量計算 結果與初值的差值設置反饋變量的新值，進而迭代運算直至收斂。通 過本發明，提升了多學科設計優化流程的運行效率，提高了多學科設 計優化方法的工程實用性，更容易得到產品設計的最優參數。

本項目主要針對我國分散式農村生活污水及污泥處理的現狀，結合蚯蚓的生物生態學特點，基于蚯蚓與微生物相互作用的生態學原理，采用“蚯蚓生物濾池+蚯蚓堆肥”聯合對分散式污水污泥進行資源化處理與處置研究。在蚯蚓生物濾池處理生活污水過程中進一步優化填料的級配，提高其污染物降解及原位減量污泥的工藝性能，使其凈化后出水滿足《國家農田灌溉水質標準》（GB5084-2005）中的水作作物和加工、烹調及去皮蔬菜類別的灌溉標準；對蚯蚓生物濾池污水凈化過程中產生的少量蚓糞污泥進一步發揮蚯蚓對污染物穩定及無害化的特性，采用蚯蚓堆肥技術穩定化與無害化處理蚓糞污泥，堆肥后泥質滿足《污泥農用規范《CJ/T 309-2009 城鎮污水處理廠污泥處置農用泥質》的標準，為解決我國分散式農村生活污水污泥資源化處置的難題提供有效的途徑。 項目負責人所在研究團隊在中小城鎮污水處理、剩余污泥減量化與資源化等生物處理技術方向上開展了 10 余年的研究工作，自 2010 年以來，相繼獲得“2010 年國家星火計劃”、“ 2011 年國家青年自然基金”、“教育部博士點基金”等的資助。申請人自 2004 年在同濟大學環境科學與工程學院攻讀博士學位以來，一直致力蚯蚓生物濾池技術的工藝優化與機理研究。工藝方面主要集中于農村生活污水-污泥的同步處理，在研究過程中發現，蚯蚓生物濾池對污水的處理相比于其他工藝具有經濟節約、管理方便的突出特點，尤其是污泥的產量少對于分散式剩余污泥的處置問題，更是提供了有利的解決途徑。經過十多年的積累，申請人熟悉該工藝的運行控制參數與實驗方法，具有一定的知識儲備。建設的上海嘉定和四川青川縣馬鹿鄉“蚯蚓生物濾池處理農村生活污水工程示范”運行良好。申請專利 1 項，授權專利1項。 本項目基于蚯蚓的生物生態學特點進行污水與污泥的生態型轉化，工藝技術中無需傳統生物處理中的曝氣設備，也不會產生常規生物濾池堵塞的問題，因此，具有經濟節約，技術高效，管理方便，基建及運行費用低等主要特點，在我國分散式農村生活污水污泥的資源化處理與處置方面，具有廣闊的應用前景。 與本項目合作的上海泓濟環保工程有限公司是一家廢水、固體廢棄物處理項目設計、施工、運營及設備銷售于一體的高科技環保公司，上海市高新技術企業，擁有多項廢水預處理、生化處理、含鹽廢水濃縮及零排放技術和固體廢棄物處理技術，以及建設部頒發的環境工程專項工程承包資質、設計資質和環保部頒發的環境污染治理設施運營資質，綜合實力位于行業領先水平。該公司長期以市場為導向，貫徹以技術服務為核心，工程和設備產品為兩翼的發展戰略，能夠根據客戶特定需求，結合專業水準開展針對性的研發工作，提出先進而創新的系統解決方案、解決問題。可以為本項目的工程化應用提供有力的技術與設備支持。

本技術成果針對傳統污泥堆肥需要添加大量輔料的難題，篩選、培養和生產了專門用于污泥發酵與除 臭兼備的復合菌種，用復合菌種代替輔料，無需添加輔料，節省了輔料成本和輔料占地，縮短了發酵周期（15-20天）30%以上，提高堆肥效率約50%，抑制了惡臭的產生，實現了堆肥過程自動監測和控制。在污泥堆肥領域中，本研究開發的無輔料、高效發酵、無惡臭和自動測控的污泥堆肥技術，取得了重大突破。 本技術成果建立了處理量為30 噸/日的生活污泥堆肥示范工程，整個堆肥生產過程運行成熟穩定，已經穩 定運行一年多時間。

成果簡介： 本技術針對污泥（城市污泥、工業污泥等）脫水難、有毒物質含量高等特點，采用專利技術破解污泥的絮體結構，使污泥中的胞內水釋放，有效的改善污泥的脫水性能。污泥經濕熱熱解預處理后，采用專用污泥厭氧消化反應器進一步轉化污泥中可生化降解的物質，提高污泥產甲烷的能力。厭氧后的污泥經調理后板框壓濾至含水30%以下，并經過炭化爐制備成活性炭，實現污泥的深度減量

根據有關內部統計數據，中國目前有近17％的城鎮污水處理廠產生的污泥去向不明，同時大約67％的污泥以簡單填埋為最終出路。針對目前城市污泥難處理及市場巨大的特點，采用超臨界水氧化技術處理城市污泥，實現城市污泥的無害化處理。超臨界水氧化技術（Supercritical Water Oxidation，簡稱SCWO）是利用水在超臨界狀態下所具有的特殊性質，使氧化劑和有機物完全溶解在超臨界水中并發生均相氧化反應，迅速、徹底地將有機物轉化成無害化的CO2、N2、H2O和無機鹽等小分子化合物。相比傳統的城市污泥處理方案，SCWO具有突出的優勢，能取得巨大的經濟、環境和社會效益。 該系統集有機物去除、脫鹽除渣、余熱利用/制取富氫氣體、防堵塞、防腐蝕多項功能于一體，能夠同時實現城市污泥等有機廢物/廢水的無害化處理與資源化利用過程。城市污泥經過示范裝置處理后出水的COD為25mg/L，氨氮為2mg/L及色度可以與潔凈水媲美，完全能實現達標排放。該裝置實現了城市污泥化學需氧量(COD)減排和脫鹽處理的一體化過程；最大程度地利用反應后液體的熱量，降低了裝置運行成本；在裝置中實現脫鹽處理和泥渣分離；反應后的清潔液體作為裝置的蒸發壁水進行循環利用；采用撬裝式結構形式，方便安裝和運輸；可實現城市污泥超臨界水部分氧化/氣化的產氫過程。

本系統通過建立近紅外光譜和污泥含水率的關 系模型，可以快速分析污泥的含水率，實現污泥處 置方案的快速評價，分析污泥有機物的近紅外吸收 光譜特征，同時采用傳統方法分析污泥有機質含量， 建立污泥有機質的快速分析。

成果與項目的背景及主要用途 污泥或家禽糞便大量堆積影響環境，造成污染，利用快速好氧堆肥方式使污泥或家禽糞便達到除臭、穩定的作用。通過向堆垛中加入N、P元素的適合配比，合成具有較高肥效的土壤改良劑和有機肥料。產品能用于農業、林業和園林花圃等。 技術原理與工藝流程簡介 通過向污泥或家禽糞便加入適當的調理劑和N、P、K元素，再經過靜態反應倉強制通風的好氧堆肥工藝，然后經過二次發酵穩定和粉碎裝袋等

本裝置采用以旋轉錐反應器為核心的閃速熱解技術，可最大限度地生產生物質油。該技術能以連續的工藝將低品位的生物質(鋸末、稻殼、秸桿等有機廢棄物)轉化為易儲存、易運輸、能量密度高且具有商業價值的生物質油，同時產生的副產品還有中熱值的可燃氣和少量的炭。生物質油可以直接用于現有的鍋爐燃燒，更重要的一步通過加氫處理和沸石合成技術將生物質油改質為熱值較高的烴類燃料，合成為生物質汽油或生物質柴油。該技術為生物質及有機廢棄物的有效清潔利用和可再生能源的生產探索了一條新途徑。 生物質油除了能量的應用外，也可作為化工工業的重要原料，經GC-MS分析，證明含有數十種有機化合物，它們經過深加工可以制取染料、農藥、醫藥、香料、樹脂和助劑等精細化工產品。例如生物質油中的3-甲氧基-4羥基苯甲醛(即香草醛)，廣泛用于定香劑、變味劑和調合劑的重要原料。它是一種天然香料，所以價格十分昂貴。因此，生物質閃速熱解轉化的生物質油作為綠色化工產品的生產原料也具有廣泛的應用前景。技術指標 生物質加工量10kg/h            氣相滯留期0.1～1秒 生物質顆料尺寸＜2mm          　生物質油產率60%(占生物質原料重量比)

本發明公開了一種具有車削區溫度解耦功能的刀具，包括車削刀桿和安裝在車削刀桿上的刀片，在刀片內有二個測試微細盲孔，分別用于布置高溫光纖光柵，一個盲孔位于刀具前刀面正下方，另一個盲孔亦位于刀片內部，盲孔底部緊靠刀尖位置。所述一個盲孔的軸線垂直于切削刃，盲孔底部距離切削刃 0.2 至 0.8mm，盲孔距離前刀面為 0.5 至 1.2mm，并偏出刀尖 1 至 1.5mm 位置，用于測試刀屑接觸面的溫度分布。所述另一個盲孔距離刀尖外表面 0.2 至 0.5mm，盲孔軸線與前刀面夾角為 20 至 30°，并指向刀片內部。本發明可以在車削微區域內實現多點測量，動態特性好，能較好的對切削微區生熱進行解耦，具有較強的微區域測試特性，較好的溫度動態顯示特性，以及較高的測試精度。

本發明公開了一種生物質快速熱解與燃煤鍋爐耦合系統，其包 括生物質快速熱解設備、生物油重整分離設備、原油精煉設備和燃煤 鍋爐設備，生物質快速熱解設備用于將生物質進行快速熱解以產生液 態生物油以及少量不凝結氣體產物和固體含碳灰渣；液態生物油重整 分離設備用于將液態生物油進行化學物理分離得到液態生物原油和固 體生物炭；原油精煉設備用于將液態生物原油進行精煉以制取化工原 料或高熱值能源產品；燃煤鍋爐設備用于實現固體含碳灰渣、不凝結 氣體產物和固體生物炭的能源化利用。本發明將生物質高效制取生物 油與燃煤鍋爐有機耦合，實現高低能量的互補利用，實現了生物質資 源和能源的梯級利用。