بهینه سازی فرآیند فاضلاب می تواند تولید لجن اضافی را کاهش دهد و شکستن دیواره لجن و فناوری خشک کردن قوی می تواند عملکرد آبگیری لجن را بهبود بخشد. در نهایت استفاده از منابع لجن از طریق فناوری کربنیزاسیون لجن حاصل می شود که مشکل تولید لجن از منبع را حل می کند و در نهایت به هدف تخلیه لجن صفر می رسد.
به اصطلاح کربنیزاسیون لجن به فرآیند رهاسازی آب از لجن از طریق معینی اطلاق می شود، در حالی که حفظ ارزش کربن در لجن را به حداکثر می رساند و در نتیجه میزان کربن در محصول نهایی افزایش می یابد. در سراسر جهان، کربنیزاسیون لجن عمدتاً به سه نوع تقسیم می شود.
کربنیزاسیون با دمای بالا در طول کربنسازی، فشاری وجود ندارد و دما بین 649-982 درجه است. ابتدا لجن را تا رطوبت حدود 30 درصد خشک کنید و سپس برای کربونیزاسیون و دانه بندی در دمای بالا وارد کوره کربنیزاسیون شوید. ذرات کربن دار را می توان به عنوان سوخت سطح پایین، با ارزش حرارتی تقریباً 8360-12 540 کیلوژول بر کیلوگرم (در ژاپن یا ایالات متحده) استفاده کرد. این فناوری می تواند به کاهش لجن و استفاده از منابع دست یابد، اما به دلیل فناوری پیچیده، هزینه های عملیاتی بالا و مقدار حرارتی پایین در محصول، هنوز به طور گسترده ای مورد استفاده قرار نگرفته است و بزرگترین مقیاس آن 30 متر مکعب لجن مرطوب است.
⑵ کربنیزاسیون با دمای متوسط. در طول کربنسازی، فشاری وجود ندارد و دما 426-537 درجه است. ابتدا لجن را تا رطوبت حدود 90 درصد خشک کنید و سپس برای تجزیه وارد کوره کربنیزاسیون شوید. روغن، آب واکنش (میعانات بخار)، بیوگاز (هوای متراکم نشده)، و کاربیدهای جامد در این فرآیند تولید میشوند. علاوه بر این، این فناوری لجن را پس از خشک شدن کربن می کند و مزایای اقتصادی آن قابل توجه نیست. به غیر از یک تصفیه خانه در استرالیا، هیچ کاربر بالقوه دیگری وجود ندارد.
⑶ کربنیزاسیون در دمای پایین. قبل از کربونیزاسیون، نیازی به خشک کردن نیست. در حین کربنسازی، فشار به 6-8 مگاپاسکال افزایش مییابد و دمای کربنسازی ۳۱۵ درجه است. لجن کربن دار پس از کم آبی به حالت مایع تبدیل می شود و رطوبت آن کمتر از 50 درصد است. پس از خشک شدن و دانه بندی، می توان از آن به عنوان سوخت سطح پایین، با ارزش حرارتی حدود 15048-20482 کیلوژول بر کیلوگرم (در ایالات متحده) استفاده کرد. این فناوری از حرارت و فشار برای تجزیه کامل زیست توده موجود در لجن استفاده می کند و تنها با روش های مکانیکی می توان 75 درصد آب موجود در لجن را حذف کرد و در مصرف انرژی در حین کار بسیار صرفه جویی کرد. ترک خوردگی کامل لجن، پایداری کامل آن را تضمین می کند. در طی فرآیند کربنسازی لجن، بیشتر ارزش حرارتی در لجن حفظ میشود و شرایطی را برای استفاده مجدد از انرژی پس از ترکخوردن 14 تن ایجاد میکند.
