近日,我校機(jī)電工程學(xué)院饒賓期老師團(tuán)隊與理學(xué)院徐鵬教授(共同通訊作者)團(tuán)隊合作完成的“Pore-scale model and dewatering performance of municipal sludge by ultrahigh pressurized electro-dewatering with constant voltage gradient”發(fā)表在環(huán)境領(lǐng)域國際頂尖期刊《Water Research》上。團(tuán)隊深入開展交叉學(xué)科研究,注重基礎(chǔ)理論原始創(chuàng)新,連續(xù)在《Water Research》發(fā)表兩篇高質(zhì)量學(xué)術(shù)論文。

該成果主要針對當(dāng)前市政污泥常規(guī)方法脫水困難、含水率高嚴(yán)重制約后續(xù)處理處置等重大環(huán)境問題,通過自主研制的一種超高壓機(jī)械壓濾及電滲透耦合裝置,利用核磁共振檢測技術(shù)、同步熱分析儀對污泥脫水過程的孔隙微觀結(jié)構(gòu)、水分分布進(jìn)行測量,結(jié)合分形幾何理論建立了機(jī)械電滲耦合脫水的數(shù)學(xué)模型,解決了污泥脫水過程中的孔隙淤堵及污泥帶電膠體結(jié)構(gòu)影響脫水效果的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題,深入研究了多種脫水模式下機(jī)械壓力、電壓、電流、泥量、脫水時間等因素對脫水效果及能耗的影響規(guī)律,為市政污泥脫水技術(shù)突破提供理論支撐。
該成果是在污泥脫水領(lǐng)域尤其是微觀孔隙結(jié)構(gòu)、水分分層分布、數(shù)學(xué)模型及脫水機(jī)理等方面的又一個重要成果,是在2019年發(fā)表的“Meso-mechanism of Mechanical Dewatering of Municipal Sludge Based on Low-Field Nuclear Magnetic Resonance”成果基礎(chǔ)上的持續(xù)深入研究,成果受到了同濟(jì)大學(xué)、上海交大、湖南大學(xué)等國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。基于污泥脫水干化的系列理論成果,團(tuán)隊還研發(fā)了超高壓薄層污泥高干脫水技術(shù)及相關(guān)裝備。
《Water Research》期刊在環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)中的環(huán)境工程、水科學(xué)與工程、廢棄物管理與處置等多個領(lǐng)域排名第一,被選為自然指數(shù)(Nature Index)期刊。
相關(guān)工作得到國家自然科學(xué)基金面上項目(項目批準(zhǔn)號:51878635,51876196)和浙江省自然科學(xué)基金項目(LY18E080019,LR19E060001)的資助。