1.技术原理

市政污泥经过浓缩、脱水后，含水率为75%~85%，污泥含水率较高。污泥中含有大量有机物质，如细菌、有机质残片等。根据合肥、上海、天津等地的污泥热值检测，中国市政污泥的发热量约为1500～3300大卡/吨干物质。污泥具有高热量的特性为污泥炭化奠定了技术理论基础。

现阶段的污泥炭化技术是以市政污泥为原料，经过深度脱水、节能干化、高效炭化后制得复合吸附材料，在这一过程中实现污泥减量化、稳定化、无害化、资源化的处理处置目标。

减量化原理

污泥减量化程度主要体现在污泥体积、质量在炭化过程中最大程度减少。污水处理厂的剩余污泥主要由水、有机物、无机物等组成。在干化炭化阶段水分形成水蒸气随烟气蒸发，含水率降低至1%以下；同时污泥中的有机质在炭化过程中形成热解气；最大程度实现了污泥的减量化。

稳定化、无害化原理

污泥中主要的有毒有害、不稳定物质主要为有机物、病原体、细菌、蛔虫、重金属等物质。经过高达650℃高温环境，大部分有机质形成炭，剩余部分有机质被炭化形成热解气，为干化或炭化系统提供能量，最终炭化产物不会在环境中发酵，稳定性好；病原体、细菌、蛔虫等经过高温炭化，不会再次污染环境。污泥经热解炭化，在无氧高温环境下，部分重金属离子进入稳定的结晶体结构，不易再次析出从而产生二次污染；其次，炭化后形成的材料具有多孔结构及多种络合官能团，能够较强的吸附重金属离子；再者，热解炭化过程呈还原性，含有氢气、一氧化碳、甲烷等还原性气体，可以将重金属离子还原成单质金属状态。

资源化原理

1）污泥中部分有机质在高温无氧状态下产生热解气，热解气成分相当复杂，主要由CH4、CO、H2、CO2组成，还含有多种短链烷烃烯烃芳烃分子，性质与煤气类似，热值较高。热解气的循环利用并稳定持续的为干化或炭化系统供能，降低整个系统能耗，实现了污泥在处理过程中的资源化利用。

2）污泥在炭化后形成的复合吸附材料为黑色颗粒，与工业用碳的形态相似，富含微孔、中孔。本材料可以作为低端活性炭材料，可应用于废水废气治理、人工湿地、水体富营养化治理、土壤改良、低热值燃料等领域，实现了污泥变废为宝，资源化利用。