L'optimització del procés d'aigües residuals pot reduir la producció d'excés de fangs, i la ruptura de la paret del fang i la tecnologia d'assecat forta poden millorar el rendiment de deshidratació dels fangs; En última instància, l'aprofitament dels recursos de fangs s'aconsegueix mitjançant la tecnologia de carbonització de fangs, que resol el problema de la producció de fangs des de la font i, finalment, aconsegueix l'objectiu de zero descàrrega de fangs.
L'anomenada carbonització de fangs es refereix al procés d'alliberament d'aigua dels fangs mitjançant determinats mitjans, alhora que maximitza la retenció del valor de carboni en els fangs, donant lloc a un augment significatiu del contingut de carboni en el producte final. A tot el món, la carbonització de fangs es divideix principalment en tres tipus.
Carbonització a alta temperatura. Durant la carbonització, no hi ha pressió i la temperatura està entre 649-982 graus . En primer lloc, assequeu el fang fins a un contingut d'humitat d'aproximadament el 30 per cent i, a continuació, introduïu el forn de carbonització per a la carbonització i la granulació a alta temperatura. Les partícules carbonitzades es poden utilitzar com a combustibles de baix nivell, amb un poder calorífic d'aproximadament 8360-12 540 kJ/kg (al Japó o als Estats Units). Aquesta tecnologia pot aconseguir la reducció de fangs i l'aprofitament dels recursos, però a causa de la seva complexa tecnologia, els seus alts costos operatius i el baix contingut calorífic del producte, encara no s'ha aplicat àmpliament, amb l'escala més gran de 30 metres cúbics de fang humit.
⑵ Carbonització a temperatura mitjana. Durant la carbonització, no hi ha pressió i la temperatura és de 426-537 graus. En primer lloc, assequeu el fang a un contingut d'humitat d'aproximadament el 90 per cent i, a continuació, introduïu el forn de carbonització per a la descomposició. En el procés es generen oli, aigua de reacció (condensat de vapor), biogàs (aire no condensat) i carburs sòlids. A més, aquesta tecnologia carbonitza els fangs després de l'assecat, i els seus beneficis econòmics no són significatius. A part d'una depuradora a Austràlia, no hi ha altres usuaris potencials.
⑶ Carbonització a baixa temperatura. Abans de la carbonització, no cal assecar-se. Durant la carbonització, la pressió augmenta a 6-8 MPa i la temperatura de carbonització és de 315 graus. El fang carbonitzat es converteix en un estat líquid, amb un contingut d'humitat inferior al 50 per cent després de la deshidratació. Després de l'assecat i la granulació, es pot utilitzar com a combustible de baix nivell, amb un poder calorífic d'uns 15048-20482 kJ/kg (als Estats Units). Aquesta tecnologia utilitza calefacció i pressió per descompondre completament la biomassa del fang, i el 75 per cent de l'aigua del fang es pot eliminar només per mètodes mecànics, estalviant molt el consum d'energia durant el funcionament. El trencament complet dels fangs garanteix la seva total estabilitat. Durant el procés de carbonització dels fangs, es reté la major part del valor calorífic dels fangs, creant condicions per a la reutilització de l'energia després del craqueig de 14t.
