Оптимизация процесса очистки сточных вод может уменьшить образование избыточного ила, а разрушение стенок ила и технология сильной сушки могут улучшить эффективность обезвоживания ила; В конечном счете, использование ресурсов ила достигается за счет технологии карбонизации ила, которая решает проблему получения ила из источника и в конечном итоге достигает цели нулевого сброса ила.
Так называемая карбонизация шлама относится к процессу высвобождения воды из ила с помощью определенных средств, при этом максимально сохраняется содержание углерода в иле, что приводит к значительному увеличению содержания углерода в конечном продукте. Во всем мире карбонизация шлама в основном делится на три типа.
Карбонизация при высокой температуре. Во время карбонизации давление отсутствует, а температура находится в пределах 649-982 градусов. Во-первых, шлам высушивается до влажности около 30 процентов, а затем поступает в печь карбонизации для высокотемпературной карбонизации и грануляции. Углеродные частицы можно использовать в качестве низкоактивного топлива с теплотворной способностью примерно 8360-12 540 кДж/кг (в Японии или США). Эта технология может обеспечить сокращение шлама и использование ресурсов, но из-за ее сложной технологии, высоких эксплуатационных затрат и низкой теплотворной способности продукта она еще не получила широкого применения, при этом максимальный масштаб составляет 30 кубических метров влажного шлама.
⑵ Карбонизация при средней температуре. Во время карбонизации давление отсутствует, а температура составляет 426-537 градусов. Сначала шлам высушивают до влажности около 90 процентов, а затем отправляют в печь карбонизации для разложения. В процессе образуются нефть, реакционная вода (паровой конденсат), биогаз (несконденсированный воздух) и твердые карбиды. Кроме того, эта технология карбонизирует шлам после сушки, и ее экономический эффект невелик. Кроме очистных сооружений в Австралии других потенциальных пользователей нет.
⑶ Низкотемпературная карбонизация. Перед карбонизацией нет необходимости в сушке. Во время карбонизации давление повышают до 6-8 МПа, а температура карбонизации составляет 315 градусов. Обугленный шлам после обезвоживания переходит в жидкое состояние с влажностью менее 50 процентов. После сушки и грануляции его можно использовать в качестве низкоактивного топлива с теплотворной способностью около 15048-20482 кДж/кг (в США). Эта технология использует нагрев и давление для полного разложения биомассы в иле, а 75 процентов воды в иле можно удалить только механическими методами, что значительно экономит потребление энергии во время работы. Полное растрескивание шлама обеспечивает его полную стабильность. В процессе карбонизации шлама сохраняется большая часть теплотворной способности шлама, что создает условия для повторного использования энергии после крекинга 14т.
