虽然我国污泥产量连年递增，但有效处理率依旧偏低。2015年底，全国有效处理率低于30%。随着污水处理量的增加，污泥产量在未来几年仍将保持上升趋势。目前，国内污泥市场处于起步阶段，大量污水厂污泥排放未达到相关标准。
1、国内现状和发展概况
目前，国内污泥处置方法多种多样，有卫生填埋、焚烧、土地利用、厌氧消化、生产建材等，由于受技术和经济制约，现阶段的污泥处置以卫生填埋(65%)为主。为满足各种地区污泥处理的需要，各种新型污泥处理处置方法不断开发出来，其代表技术之一就是污泥碳化。其原理是在缺氧或无氧条件下加热碳化污泥，使污泥中有机物裂解，生成主要由碳氢化合物组成的可燃挥发气体，利用可燃气体中能量干化污泥，充分利用污泥自身能量生产出化学性质稳定的污泥碳化物。
立足于国内污泥处理处置现状，人们着眼于开发新型污泥低温碳化技术，将新型低温碳化技术与原有高温碳化技术形成高低搭配，以更好地适应污泥市场客户的多种需求，进一步降低碳化技术应用门槛，丰富碳化产物处置出路。
2、研发目的与意义
本研究目的是探索低温污泥燃料化，与现有高温碳化技术形成高低搭配，满足市场多种需求。有关研究表明，污泥低温碳化能获得发热量更高的污泥碳化物，比高温碳化在污泥燃料化上更有优势。我国火电厂众多，碳化燃料化作为污泥终处置方式有极大保障。与火电厂直接掺烧污泥相比，运输和堆放环境更清洁，臭气更少，无污泥渗滤液问题。因碳化污泥发热量高于污泥，燃烧效率更高，可适当提高掺烧比，节约化石燃料。低温碳化还有助于二氧化碳减排，减少二噁英等有害气体排放。所以，有必要进一步探索、开发污泥低温碳化燃料化新方法。
3、研发主要方法及工艺路线
3.1 低温碳化条件基础研究
将干化污泥(含水率20%)用管式炉进行碳化，炉温达设定温度后碳化一段时间，收集期间产生的气体，待炉体冷却至室温后停止通氮气，得碳化污泥。研究条件设置如下：碳化温度为250℃、300℃、350℃，碳化时间为0.5h、1.0h、1.5h。
3.2 低温碳化产物基础研究
对各条件下制备的碳化污泥进行下列基础分析。一是碳化污泥工业分析，用工业分析仪分别对各碳化污泥进行水分、挥发分、灰分和固定碳含量分析。二是碳化污泥元素分析，用元素分析仪分别测各碳化污泥样品中C、H、N、S、O含量。
4、研发方法
4.1 低温碳化条件基础研究
取脱水污泥210g，于研钵中充分碾磨后，在恒温干燥箱内、45℃下烘干1h，制得干化污泥。破碎至粒径小于50mm的小块后于干燥皿中备用。取干化污泥10g于坩埚中，用管式炉进行碳化，升温速率10℃/min，炉温达设定温度后碳化一段时间，收集期间产生的气体，待炉体冷却至室温后停止通氮气，得碳化污泥。用碘值大小表征温度及时间对污泥碳化的影响，方法参照《木质活性炭实验方法碘吸附值的测定》(GB/T12496.8-1999)。
碳化污泥制备条件设置如下：碳化温度为250℃、300℃、350℃(碳化时间1h)，碳化时间为0.5h、1.0h、1.5h(碳化温度350℃)。
4.2 低温碳化产物基础研究
对4.1制备的各条件下的碳化污泥进行下列基础分析。
4.2.1 污泥、污泥碳化物工业分析
将原污泥、污泥碳化物(350℃)在45℃烘干后研磨至小于200μm，分别进行水分、挥发分、灰分和固定碳含量分析。
4.2.2 污泥、污泥碳化物元素分析
污泥、污泥碳化物元素分析采用热导法。样品的燃烧部分采用有机元素定量分析的C、H、N分析法，测原污泥、污泥碳化物(350℃)中C、H、N、S、O含量。
