近日，课题组在剩余污泥高含固厌氧消化反应器流体流态方面的最新成果“Revealing Hydrodynamics and Energy Efficiency of Mixing for High-Solid Anaerobic Digestion of Waste Activated Sludge”被期刊Waste Management（IF=5.448）接收。

厌氧消化是实现剩余污泥减量化和资源化处理的重要技术手段，近年来大量研究报道了高含固厌氧消化技术可以提高反应器处理负荷、减小装置体积，但是随着固体含量提高，反应器内剩余污泥的流体力学性质会有显著改变，不同搅拌桨和搅拌策略对高含固厌氧消化产气性能和能量效率的影响还有待阐明。

本文研究了双折叶桨和螺带桨应用于卧式高含固厌氧消化反应器的搅拌性能，发现了螺带桨具有更高效的搅拌性能。通过计算流体力学软件仿真模拟，发现了相同转速下螺带桨提供的反应活性区域远大于双折叶桨。通过示踪实验发现螺带桨实现物料混合的时间比双折叶桨缩短90%以上。采用实际剩余污泥进行高含固厌氧发酵实验，螺带桨反应器的最大甲烷产率达到了210.34±7.55 mL/g VS，最大净能量输出为16.23±0.76 MJ/(m³d)。本研究基于可视化流体流态模拟和示踪实验揭示了两种搅拌桨搅拌性能的差异，并优化了搅拌策略、评估了能量效率，为高含固厌氧消化反应器的设计和运行提供了参考。

本研究相关内容主要由杨梦同学在刘和、郑志永和崔敏华等老师的指导下完成。本研究得到了国家十三五科技支撑计划、江苏省自然科学基金、中国博士后基金等项目的支持。