Optimalizácia kanalizačného procesu môže znížiť produkciu prebytočného kalu a lámanie kalovej steny a silná technológia sušenia môže zlepšiť odvodňovaciu výkonnosť kalu; V konečnom dôsledku sa využitie kalových zdrojov dosahuje technológiou karbonizácie kalu, ktorá rieši problém produkcie kalu zo zdroja a v konečnom dôsledku dosahuje cieľ nulového vypúšťania kalu.
Takzvaná karbonizácia kalu sa týka procesu uvoľňovania vody z kalu určitými prostriedkami, pričom sa maximalizuje zadržiavanie uhlíkovej hodnoty v kale, čo vedie k výraznému zvýšeniu obsahu uhlíka v konečnom produkte. Celosvetovo sa karbonizácia kalu delí hlavne na tri typy.
Vysokoteplotná karbonizácia. Počas karbonizácie nie je žiadny tlak a teplota je medzi 649-982 stupňami . Najprv vysušte kal na obsah vlhkosti asi 30 percent a potom vstúpte do karbonizačnej pece na vysokoteplotnú karbonizáciu a granuláciu. Karbonizované častice môžu byť použité ako nízkoúrovňové palivá s výhrevnosťou približne 8360-12 540 kJ/kg (v Japonsku alebo Spojených štátoch). Touto technológiou je možné dosiahnuť redukciu kalu a využitie zdrojov, ale vzhľadom na jej komplexnú technológiu, vysoké prevádzkové náklady a nízky obsah výhrevnosti v produkte ešte nebola široko aplikovaná, pričom najväčší rozsah je 30 metrov kubických vlhkého kalu.
⑵ Karbonizácia pri strednej teplote. Počas karbonizácie nie je žiadny tlak a teplota je 426-537 stupňov . Najprv vysušte kal na obsah vlhkosti asi 90 percent a potom vstúpte do karbonizačnej pece na rozklad. V procese vzniká olej, reakčná voda (parný kondenzát), bioplyn (neskondenzovaný vzduch) a pevné karbidy. Táto technológia navyše kal po vysušení karbonizuje a jej ekonomické výhody nie sú významné. Okrem čističky v Austrálii nie sú žiadni ďalší potenciálni používatelia.
⑶ Nízkoteplotná karbonizácia. Pred karbonizáciou nie je potrebné sušenie. Počas karbonizácie sa tlak zvýši na 6-8 MPa a teplota karbonizácie je 315 stupňov . Karbonizovaný kal sa stáva kvapalným stavom s obsahom vlhkosti menej ako 50 percent po dehydratácii. Po vysušení a granulácii sa môže použiť ako nízkoúrovňové palivo s výhrevnosťou asi 15048-20482 kJ/kg (v Spojených štátoch). Táto technológia využíva ohrev a tlak na úplné rozloženie biomasy v kale a 75 percent vody z kalu je možné odstrániť len mechanickými metódami, čo výrazne šetrí spotrebu energie počas prevádzky. Úplné praskanie kalu zabezpečuje jeho úplnú stabilitu. Pri procese karbonizácie kalu sa väčšina výhrevnosti v kaloch zachová, čím sa po krakovaní 14t vytvárajú podmienky na opätovné využitie energie.
