1.技術原理

市政污泥經過濃縮、脫水后，含水率為75%~85%，污泥含水率較高。污泥中含有大量有機物質，如細菌、有機質殘片等。根據合肥、上海、天津等地的污泥熱值檢測，中國市政污泥的發熱量約為1500～3300大卡/噸干物質。污泥具有高熱量的特性為污泥炭化奠定了技術理論基礎。

現階段的污泥炭化技術是以市政污泥為原料，經過深度脫水、節能干化、高效炭化后制得復合吸附材料，在這一過程中實現污泥減量化、穩定化、無害化、資源化的處理處置目標。

減量化原理

污泥減量化程度主要體現在污泥體積、質量在炭化過程中最大程度減少。污水處理廠的剩余污泥主要由水、有機物、無機物等組成。在干化炭化階段水分形成水蒸氣隨煙氣蒸發，含水率降低至1%以下；同時污泥中的有機質在炭化過程中形成熱解氣；最大程度實現了污泥的減量化。

穩定化、無害化原理

污泥中主要的有毒有害、不穩定物質主要為有機物、病原體、細菌、蛔蟲、重金屬等物質。經過高達650℃高溫環境，大部分有機質形成炭，剩余部分有機質被炭化形成熱解氣，為干化或炭化系統提供能量，最終炭化產物不會在環境中發酵，穩定性好；病原體、細菌、蛔蟲等經過高溫炭化，不會再次污染環境。污泥經熱解炭化，在無氧高溫環境下，部分重金屬離子進入穩定的結晶體結構，不易再次析出從而產生二次污染；其次，炭化后形成的材料具有多孔結構及多種絡合官能團，能夠較強的吸附重金屬離子；再者，熱解炭化過程呈還原性，含有氫氣、一氧化碳、甲烷等還原性氣體，可以將重金屬離子還原成單質金屬狀態。

資源化原理

1）污泥中部分有機質在高溫無氧狀態下產生熱解氣，熱解氣成分相當復雜，主要由CH4、CO、H2、CO2組成，還含有多種短鏈烷烴烯烴芳烴分子，性質與煤氣類似，熱值較高。熱解氣的循環利用并穩定持續的為干化或炭化系統供能，降低整個系統能耗，實現了污泥在處理過程中的資源化利用。

2）污泥在炭化后形成的復合吸附材料為黑色顆粒，與工業用碳的形態相似，富含微孔、中孔。本材料可以作為低端活性炭材料，可應用于廢水廢氣治理、人工濕地、水體富營養化治理、土壤改良、低熱值燃料等領域，實現了污泥變廢為寶，資源化利用。