2023年9月，环境领域知名期刊Resources, Conservation & Recycling在线发表了课题组在污泥脱水领域的最新研究文章（Shuangyi Tao, Sha Liang, Xingyue Chen, Yuwei Zhu, Wenbo Yu, Huijie Hou, Jingping Hu, Keke Xiao, Shushan Yuan, Jiakuan Yang. Enhanced sludge dewatering by PDMDAAC coupled with Fenton-like reaction initiated by Fe-rich sludge biochar with in-situ generation of H₂O₂: Fe/C structure as an electron shuttle, Resources, Conservation & Recycling, 2023, 198, 107184）。该论文以华中科技大学环境科学与工程学院为第一完成单位，陶爽奕博士为论文的第一作者，杨家宽教授为论文的通讯作者。Resources, Conservation & Recycling作为环境领域的知名国际期刊，2023年公布的最新影响因子为13.2。

本文针对类芬顿反应在提升污泥脱水能力中十分高效，然而氧化剂H₂O₂的不稳定性、易燃性和腐蚀性阻碍了其实际应用的问题，提出了一种在曝气条件下由富铁污泥生物炭激活H₂O₂原位生成H₂O₂，并耦合新型高效阳离子高分子絮凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC），从而强化污泥脱水性能的污泥调理新工艺。在优化条件下，与原污泥相比，调理污泥的污泥毛细吸水时间（CST）和污泥比阻（SRF）显著降低（分别为54.2 vs. 351 s和0.249×10¹³ vs. 2.68×10¹³ m/kg）。富铁污泥生物炭中的碳骨架显著降低了铁与氧气之间的电荷转移阻抗，因而促进了H₂O₂的原位生成。污泥絮体的胞外聚合物中亲水有机物的降解及PDMDAAC的混凝作用促进了结合水的释放。这项研究为类芬顿反应用于强化污泥脱水提供了一种不需额外添加H₂O₂、仅通过富铁污泥生物炭激活分子氧原位生成H₂O₂的新型污泥调理技术。

课题组长期致力于污泥处理处置与资源化研究，先后承担了国家自然科学基金项目（51708239、51508214、50804017、U1901216、52170133），教育部科学技术研究项目（113046A），湖北省技术创新重大项目（2016ACA163），国家重点研发计划项目（2018YFD1100604、2018YFC1900105），国家自然科学基金委-广东省联合基金项目“城镇有机污泥深度脱水-定向热解资源化体系构建及关键元素作用机制”（U1901216）等项目。

全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921344923003191