下水プロセスの最適化により余剰汚泥の生成を削減し、汚泥壁の破壊と強力な乾燥技術により汚泥の脱水性能を向上させることができます。 最終的に汚泥の資源利用は汚泥炭化技術によって実現され、汚泥発生源の問題を解決し、最終的には汚泥排出ゼロという目標を達成します。
いわゆる汚泥の炭化とは、汚泥中の炭素価の保持を最大化しながら、特定の手段によって汚泥から水を放出するプロセスを指し、その結果、最終製品の炭素含有量が大幅に増加します。 世界的には、汚泥の炭化は主に 3 つのタイプに分類されます。
高温炭化。 炭化中は圧力はかからず、温度は 649-982 度の間になります。 まず、汚泥を含水率30％程度まで乾燥させた後、炭化炉に入れて高温で炭化し造粒します。 炭化粒子は低レベル燃料として使用でき、発熱量は約 8360-12 540 kJ/kg (日本または米国の場合) です。 この技術は汚泥の削減と資源の有効利用を実現しますが、技術が複雑で運転コストが高く、製品中の発熱量が低いため、まだ広く適用されておらず、最大規模は湿潤汚泥30立方メートルです。
⑵ 中温炭化。 炭化中は圧力はかからず、温度は426-537度になります。 まず汚泥を含水率90％程度まで乾燥させた後、炭化炉に入れて分解します。 このプロセスでは、油、反応水 (蒸気凝縮水)、バイオガス (未凝縮空気)、および固体炭化物が生成されます。 また、この技術は汚泥を乾燥後に炭化するものであり、経済的効果は大きくありません。 オーストラリアの処理施設を除けば、他に潜在的なユーザーは存在しません。
⑶ 低温炭化。 炭化前の乾燥は必要ありません。 炭化中、圧力は 6-8 MPa まで上昇し、炭化温度は 315 度になります。 炭化汚泥は脱水後に水分含有量が50％以下の液体状態になります。 乾燥して造粒した後、発熱量は約 15048-20482 kJ/kg (米国の場合) の低レベル燃料として使用できます。 この技術は、加熱と圧力を使用して汚泥中のバイオマスを完全に分解し、汚泥中の水分の 75% を機械的方法だけで除去できるため、運転中のエネルギー消費を大幅に節約できます。 スラッジを完全に分解することで、スラッジの完全な安定性が保証されます。 汚泥の炭化の過程で、汚泥中の熱量の大部分が保持され、14tの分解後にエネルギーを再利用できる条件が作成されます。
