用于对来自用于可再生原料和有机剩余料的水热碳化的设备的生产用水进行处理的方法

摘要

本发明涉及一种用于通过生产用水的蒸发、清洗过的生产用汽的凝结、以及对作为从HTC设备中排出的废水量的部分量或者必要时作为总量的生产用汽凝结物的生物处理而对积累在用于可再生原料和有机剩余料的水热碳化的设备中的生产用水进行处理的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于处理生产用水的方法，所述生产用水积累在用于 可再生原料和有机剩余料的水热碳化（HTC）的设备中。

背景技术

本发明的应用领域是处理部分量的或者全部量的作为废水从HTC设 备排出的生产用水，所述生产用水在从可再生原料、农业生产中、林业生 中和食品生产中的剩余料和废物处理中的有机可回收物质中生产固体载 能体或者土壤改良剂时积累在HTC设备中。

目前能够将可再生原料和有机剩余料或者生物质理解为植物的生物质 以及动物的代谢物，特别是可再生原料，诸如例如来自于花园维护、公园 维护和景观维护、割草和切割柳条的木头、木片、绿色废物，来自于农业 和林业以及食品工业和废物管理业的有机剩余料、植物、麦秆、青贮饲料， 以及也可为泥炭、褐煤、造纸污泥和积於、残渣等，这在下文中也表示为 投料。

在下文中将水热碳化（HTC）理解为在大约150℃和大约300℃之间 的温度下在存在液态水的情况下处理投料，其中投料基本上在分裂成水和 二氧化碳的情况下提炼成多碳且贫氧的固体。在水热碳化期间，投料完全 地或者部分地由液态水包围。水热碳化期间的压力至少相应于水在所选择 的处理温度下的饱和蒸汽压力或者在其之上。与投料的类型相关地，处理 温度必须达到最小数值，其中所述最小数值对于多糖的投料而言位于至少 大约150℃并且对于多纤维素和多木质素的投料而言位于至少大约 180℃。在水热碳化时不超过大约300℃的温度。水热碳化的持续时间与 碳化的原料的期望的特性相关，例如与碳含量、粒度、氧含量相关并且能 够在大约30分钟和大于24小时之间持续。

在下文中将HTC设备理解为用于投料的水热碳化的设备，所述设备 由彼此空间关联的多个生产步骤组成，其中需要至少一次水热碳化，投料 到水热碳化装置中的引入和碳化的投料从水热碳化装置中的排出，必要时 碳化的投料的机械脱水和碳化的投料的热烘干。

在下文中，作为生产用水指的是下述水，所述水在投料经受水热碳化 期间直接与所述投料接触，由此由有机的和无机的物质污染并且从水热碳 化装置中与碳化的投料一起或者单独地排出。

能够在下文中用生产用汽表示蒸发的生产用水。生产用汽例如能够在 碳化的投料的热烘干时，在从水热碳化装置中排出的生产用水和/或碳化的 投料的蒸发冷却时，在用于生产用水的蒸发设备中或者在水热碳化期间通 过碳化过程的放热产生。

在下文中，将凝结的生产用汽表示为生产用汽凝结物。

在下文中，能够将废水理解为液态地从HTC设备中排出的生产用水 和生产用汽凝结物的量。废水的量基本上从引入到水热碳化装置中的新鲜 水的量和在水热碳化期间与投料分离的水的量的总和与随碳化的投料一 起从HTC设备中排出的生产用水的量和作为生产用汽直接从HTC设备中 排出的生产用水的量的总和之间的差值得出。

根据现有技术有利的是，将从水热碳化装置中排出的生产用水的一部 分作为循环水在HTC设备之内引导并且再次引入到水热碳化装置中。因 此，在HTC设备之内包含生产用水循环没有改变根据上面定义的从HTC 设备中总计排出的废水的量。

在下文中，用新鲜水表示下述水，所述水不作为循环水在HTC设备 之内引导，而是独立地或者与投料一起被引入到水热碳化装置中。特别地， 用新鲜水表示附着于投料的水，所述水强制地与所述投料一起被引入到 HTC设备中。

已知的是，——也在包含内部的生产用水循环之后——通常必须将 生产用水作为废水从HTC设备中排出，因为与投料一起引入到HTC 设备中的新鲜水的量和在水热碳化期间与投料分离的水的量的总和大 于与碳化的投料一起从HTC设备中排出的生产用水的量和直接作为生 产用汽从HTC设备中排出的生产用水的量的总和。

已知的是，生产用水在水热碳化期间由例如能够经由测量全部的有 机碳（TOC）来证明的水溶性的有机物质和由投料的例如能够经由测量 电导率来证明的水溶性的无机组分、例如盐来污染。此外，已知的是， 生产用汽尤其由生产用水的蒸汽挥发性的有机组分污染。

用于通过厌氧的或者需氧的生物处理来处理作为废水从HTC设备 中排出的生产用水的科学基础是已知的。此外，已对通过活性炭过滤器 以及组合所述方法的处理进行研究。此外，EP2206688描述了通过湿 法氧化对废水进行的预处理。

发明内容

本发明的目的在于，通过在对出自投料的水热碳化的作为废水从 HTC设备中排出的生产用水的量的至少一部分量进行处理时，特别是 在投料的成分波动和水热碳化的生产条件变化时改进现有技术，针对直 接地或间接地将废水从HTC设备中导入来可靠地遵守通过法定的框架 条件来预设的极限值。

本发明的目的在于，提供一种用于对作为废水从HTC设备中导出 的生产用水的量进行处理的简化的方法，所述方法的特征在于低的运行 成本和投资成本并且适合于将用有机的和无机的组分对废水加负荷降 低成，使得可靠地不超过例如在德国通过废水处理协会以及水资源法预 设的法定极限值。

为此，根据本发明特别提出

■生产用水的蒸发，

■生产用汽的凝结，以及

■对作为从HTC设备中排出的废水的量的部分量或者必要时作为 从HTC设备中排出的废水的量的总量的生产用汽凝结物进行常规的生 物处理。

所述目的通过用于处理来自于HTC设备的生产用水的方法来实现， 其中

■将生产用水至少部分地、例如以60%或者更高来蒸发，

■将这样获得的生产用汽凝结，必要时在由于压缩引起的压力升高 或者由于膨胀引起的压力下降之后，

■将来自上一级的生产用汽凝结物至少作为废水的部分量从HTC 设备中排出，以及

■将废水以已知的方式和方法进行生物处理，例如通过需氧的或者 厌氧的废水净化、生物化学氧化、活化法、滴滤法或者浸滤法、生物过 滤法，例如借助于植物污水处理设备、不通风的或者通风的废水池设备。

本发明的基本的工作原理在于，通过将生产用水的有机组分的主要 可良好生物分解的组成部分转化为气相，随后的生产用汽的凝结、优选 基本上完全的凝结以及生产用汽凝结物的有机组分的如此实现的进一 步的生物分解，以强化且低成本的方式减少废水的至少一部分的有机组 分。

根据本发明的方法能够优选地通过如下方式设计：

■以等温的方式清洗所获得的生产用汽，也就是说在尽量避免生产 用汽凝结的情况下，以及

■在等温清洗时的生产用汽的pH值通过添加碱，优选地通过添加无 机碱，例如通过添加诸如氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、石灰（乳）等 的碱金属氢氧化物和碱土金属氢氧化物而至少提高到6。

通过在提高pH值的同时对生产用汽进行根据本发明的等温清洗， 进一步减少生产用汽的有机组分进而也进一步减少生产用汽凝结物。

更优选地，根据本发明的方法能够有利地通过如下方式设计：

■为了提高生产用汽的pH值，将氢氧化钙作为碱、例如作为石灰乳 引入到等温清洗装置中，以及

■将出自于等温清洗装置的结垢必要时在通过蒸发的浓缩之后输送 给水热碳化装置或者在对碳化的投料仅机械脱水前添加给所述碳化的 材料或者输送给热烘干装置。

氢氧化钙能够以固体的、悬浮的或者溶解的形式，例如以水溶液或 悬浮液的形式，优选地以石灰乳的形式使用。

通过根据本发明将尤其以石灰乳的形式的氢氧化钙用于提高在等 温清洗中的生产用汽的pH值和用于通过将结垢引入到碳化的投料的热 烘干装置中（直接地或者间接地至少部分地经由将结垢引入到水热碳化 装置中或者在对碳化的投料进行机械脱水前添加给所述碳化的材料）来 实现将包含在等温清洗器的结垢中的有机钙盐至少部分地与碳化的、烘 干的投料一起从HTC设备中导出，一方面提高了碳化的投料的产量， 另一方面碳化的投料通过添加钙而设有添加料，所述添加料在其燃烧时 降低SO_x排放并且正面地影响灰熔融性。因此，通过根据本发明将石灰 乳用于提高等温清洗中的生产用汽的pH值，用于在碳化的且烘干的投 料燃烧时进行烟气脱硫的石灰的量同时能够被降低或者必要时被完全 地替代从而有助于改进灰熔融性。

根据本发明的方法优选地能够通过如下方式设计：

■生产用水至少部分地在碳化的投料在蒸汽环境下的热烘干期间蒸 发，以及

■如上文所描述的那样继续处理以所述方式获得的生产用汽。

在本文中，优选地将至少部分地理解为下述生产用水量，所述量基 本上相应于在机械脱水后仍附着于碳化的投料的部分扣除在热烘干后 仍附着于碳化的投料的部分。

本发明的所述优选的设计方案的基本的工作原理在于：将碳化的投 料的热烘干以下述方式实施，即在那蒸发的生产用水基本上作为仅通过 基本上蒸汽挥发性的有机化合物和烘干的碳化的投料的轻微的放气被 污染的纯的生产用汽而获得。通过将碳化的投料的热烘干用于产生因此 使根据本发明的处理是能够实现的生产用汽的可能性与略去对在热烘 干中必要时以与空气混合的方式积累的生产用汽的单独处理相结合来 得出改进，在所述生产用汽的方面，针对将废气排放给大气的极限值是 适用的（例如在德国通过用于保持空气清洁的技术手册（TA-Luft）来 预设）。

根据本发明的方法能够更优选地通过如下方式设计：

■生产用水的蒸发至少部分地在对从水热碳化装置中排出的生产用 水和/或碳化的投料进行蒸发冷却时进行，以及

■如上文所描述的那样继续处理以所述方式获得的生产用汽。

通过在对从水热碳化装置中排出的生产用水和/或碳化的投料进行 蒸发冷却时的生产用水进行根据本发明的蒸发，将水热碳化的余热用于 蒸发生产用水，从而实现了根据本发明的方法的经济性的改进。

根据本发明的方法能够更优选地通过如下方式设计：

■生产用水的蒸发至少部分地通过在水热碳化中释放的反应热来进 行，以及

■如上文所描述的那样继续处理以所述方式获得的生产用汽。

通过对通过在水热碳化中释放的反应热对生产用水进行根据本发 明的蒸发，将水热碳化的余热用于生产用水的蒸发，从而实现了根据本 发明的方法的经济性的改进。

此外，根据本发明的方法能够更优选地通过如下方式设计：

■将投料的含水量限制成（例如，通过投料的分类或预脱水）和/或 碳化的投料的含水量在机械脱水时设定成，

■使得将在碳化的投料在蒸汽环境下的热烘干时作为凝结物所获 得的废水的量提高成，

■使得在没有之前的蒸发的情况下，仅仍有如所需要的那么多 的生产用水作为废水从HTC设备中排出，以便烘干的碳化的投料的灰 熔融性适应于应使用所述投料的燃烧技术或汽化技术的要求，以及

■如同上文所描述的那样处理在碳化的投料的热烘干时以及可选地 在对从水热碳化装置中排出的生产用水以及碳化的投料进行蒸发冷却 时出现的生产用汽。

在此，废水附加可选地在对从水热碳化装置中排出的生产用水以及 碳化的投料进行蒸发冷却时并且必要时从通过水热碳化的反应热而蒸 发的生产用水中获得。

通过对投料的水含量进行根据本发明的限制或者将蒸汽环境下的 热烘干用于附加的生产用水的蒸发，HTC设备的废水的生产用汽凝结 物的比重能够继续提高，从而废水质量能够被继续提高，其中通过直接 将最小量的生产用水作为废水从HTC设备中导出而保证，能够遵守使 用碳化的投料的燃烧或汽化技术在灰熔融性方面对所述碳化的投料提 出的要求，并且所述碳化的投料能够以无干扰的方式燃烧或汽化。

关于灰熔融性，根据DIN51730测定的特征因数尤其指对于具有烘 干除灰的汽化器和烘干燃烧器而言重要的烧结温度和软化温度。在基于 本发明的实验的范围中，已确定的是，碳化的投料的标明灰熔融性的温 度有时明显高于未碳化的投料的温度。此外，在基于本发明的实验的范 围中已确定的是，只有当最小量的生产用水作为废水从HTC设备中排 出时，才能够实现所述提高。如果将烘干的碳化的投料用在通常在大约 700℃至大约1100℃下运行的具有烘干除灰的汽化器和烘干燃烧器中， 那么需要，灰的烧结温度高到使得在燃烧室中不出现附着物并且通常没 有达到灰软化温度。如果对于相应的燃烧器或者相应的汽化器不存在经 验值，那么能够估计，烧结温度应至少为大约900℃并且软化温度至少 为大约1100℃。所述值根据所使用的技术能够更高或更低。根据本发 明优选的是，

（i）基本上将下述最小量的生产用水作为废水从HTC设备中排出，所 述最小量是将碳化的投料的灰熔融性提高到期望值所必需的，优选地， 在此，期望将灰软化温度提高到至少1000℃、优选至少1100℃，以及

（ii）将投料的含水量限制到或者蒸汽环境下的热烘干的蒸发功率提高 到，使得作为废水从HTC设备中排出的剩余的生产用水在碳化的投料 在蒸汽环境下的热烘干时被蒸发，所述生产用水可选附加地在对从水热 碳化装置中排出的生产用水以及碳化的投料进行蒸发冷却时获得，并且 其中可选择地通过水热碳化的反应热进行蒸发。

根据本发明的方法的另一个优选的设计方案能够通过如下方式实 现：

■基本上如同从下述差值中得到的那样多的附加的生产用水凝结物 通过生产用水在蒸发设备中的蒸发和其随后的凝结（必要时在压缩之 后）来获得，所述差值是废水的量和来自于碳化的投料在蒸汽环境下的 热烘干、并且可选地来自于对从（实际的）水热碳化装置的生产级中排 出的生产用水以及碳化的投料的蒸发冷却的生产用汽凝结物之间的差 值，

■将在蒸发设备中蒸发的生产用水的凝结物（残留物）的如所必需 的那么多量作为废水或废料从HTC设备中排出，以便使烘干的碳化的 投料的灰熔融性适合于使用所述投料的燃烧和汽化技术的要求，以及

■必要时，此外，将存在的凝结物（残留物）再次引入到水热碳化 装置的生产级中或者在碳化的投料的机械脱水之前添加给所述碳化的 投料或者输送给碳化的投料的热烘干装置。

所述设定有利地通过对碳化的投料的灰软化性的有规律地进行控 制测量来实现，其中在未超过所要求的或所期望的最低温度时，增加凝 结物的作为废水或废料从HTC设备中排出的量，或者在明显超过所述 最低温度时，必要时也能够降低所述量。

生产用水的必须作为废水从HTC设备中排出的量的根据本发明的 基本上完全的蒸发以及随后的凝结能够实现继续提高废水质量，而不必 对投料的水含量进行预设和/或不必提高蒸汽环境下热烘干中的蒸发功 率，而是能够在专门为所述目的而设计的蒸发设备中进行生产用水的附 加的蒸发。蒸发设备例如能够实施成强制循环蒸发器。由此，同时能够 确保，碳化的投料的灰熔融性不受到负面影响，因为来自于蒸发设备的 凝结物能够完全地或部分地作为废料或以液态的形式作为废水的部分 量从HTC设备中排出，并且因为通过将凝结物的残留的剩余料引入到 碳化的投料的热烘干装置中（直接地或者间接地至少部分地经由将凝结 物再次引入到（实际的）水热碳化装置的生产级中或者在碳化的投料的 机械脱水之前添加给所述碳化的投料），能够提高烘干的碳化的投料的 产量。如果一部分或者全部来自于蒸发设备的凝结物作为废水从HTC 设备中排出，那么生产用汽凝结物的相应地获得并且作为废水从HCT 设备中排出的量降低。

此外，根据本发明的方法能够更优选地通过如下方式设计：

■在负压下运行蒸发设备，以及

■对蒸发设备的加热至少部分地通过在碳化的投料在蒸汽环境下的 热烘干中获得的生产用汽的凝结进行。

通过所述根据本发明的设计方案，能够按照根据本发明的方法将烘 干的余热直接用于处理生产用水从而提高能量效率。

本发明也涉及优选的设计方案的全部组合，只要这些设计方案不是 彼此排斥的。说明“大概”或“大约”在与数值说明相结合时意味着， 包括至少以10%更高或更低的值或者以5%更高或更低的值并且在任意 情况下以1%更高或更低的值。

应将“基本上”理解为，不对相应特征的理想的或者确切的含义进 行限制，而是除了特征的所提到的含义之外也包含下述偏差，所述偏差 始终确保实现特征的主要的或首要的（工程的）含义。也就是说，偏差 不允许实质地或大大地作用于特征的技术效果，例如少量地添加混合物 的主要成分，测量公差或容许误差或者数值的少量偏差。

本发明能够根据下文的实施例来阐明，然而，本发明不局限于具体描 述的实施形式。只要没有另作说明或者从本文中强制地另外得出，那么百 分比说明就涉及重量，在不确定时涉及混合物的总重量。

具体实施方式

如下借助于图1以一个实施例来描述本发明：

从水热碳化装置中排出的生产用水经由管道（1）输送给蒸发机组（22）， 在所述蒸发机组中生产用水被蒸发并且作为生产用汽被再次导出。与生 产用水一起经由（1）输送给蒸发机组并且不与生产用汽一起导出的其 它物质也能够单独地从蒸发机组中导出（没有示出）。蒸发机组通过加 热介质（例如蒸汽）被加热，所述加热介质在蒸发机组中被冷却和/或 凝结并且再次从所述蒸发机组中被导出（没有示出）。以所述方式获得 的生产用汽离开蒸发机组并且经由管道（2）输送给等温清洗器（8）， 所述等温清洗器基本上在相应于饱和蒸汽温度的温度下运行，所述饱和 蒸汽温度对应于在蒸发机组的蒸发侧上起支配作用的压力。目前，等温 意味着，生产用汽在清洗器中基本上不凝结，而是以饱和蒸汽的形式再 次离开所述清洗器。其它的生产用水（1a，1b，...）能够经由附加的蒸 发机组（22a，22b，...）被蒸发并且与在（22）中获得的生产用汽一起 经由管道（2）输送给等温清洗器（8）。将碱（例如，石灰乳）经由管 道（17）输送给清洗器，所述碱从储存容器（16）中取出。通过可控地 添加碱，将生产用汽的pH值设定成大于6的值。将清洗用水的一部分 经由管道（7）从清洗器中取出并且经由管道（6）再次导回。生产用汽 的在清洗器中与生产用汽分离的有机组分积聚在清洗器的底部并且作 为结垢经由管道（18）从清洗器中排出。经由管道（5）将新鲜的清洗 用水输送给清洗器。经由管道（9）从清洗器导出的生产用汽在凝结器 （23）中凝结并且作为生产用汽凝结物经由管道（10）输送给需氧的生 物处理装置（13）。在凝结器中，输送的冷却介质（例如，冷却水或者 待蒸发的生产用水）被加热和/或蒸发并且从所述凝结器中再次导出（没 有示出）。生产用汽（9）也能够被划分为支流（9a，9b,...），所述支流 随后在其它的凝结器（23a，23b，...）中被凝结并且与在凝结器（23） 中凝结的支流一起经由管道（10）输送给生物处理装置。将空气经由管 道（15）引入生物处理装置中，所述空气与生产用汽凝结物的有机组分 的气态分解物（基本上是CO₂）一起经由管道（20）再次离开生物处理 装置。经由管道（19）将养料、特别是将磷和硝酸盐输送给生物处理装 置。被生物处理的生产用汽凝结物经由管道（14）离开生物处理装置并 且能够间接或直接地导入到公共的下水道中。此外，将积淤经由管道 （21）从生物处理装置中取出。

如下借助于图2以一个实施例来描述本发明：

将具有55%含水量的2.2t/h的木片（也就是说1.00t/h的干木片以及 1.20t/h的新鲜水）作为投料经由（S30）引入到HTC设备中，与7.80t/h 的生产用水（S25）混合，经由（S26）输送给泵（15），所述泵以25bar 的压强加载流并且推动所述流。在水分离装置（16）中，基本上6.7t/h 的生产用水经由（S27）从所述流中分离，以在节流阀（19）中膨胀的 方式与1.1t/h的生产用水（S24）混合并且经由（S25）再次输送给投 料。

将投料与未在（16）中分离的水（1t/h的干木片和2.3t/h的新鲜水 和生产用水）一起经由（S42）引入到水热碳化装置中，所述水热碳化 装置基本由反应器（1）组成。在反应器中存在水池（21），投料被引入 到所述水池中并且在分裂成0.1t/h的水和0.1t/h的基本上为二氧化碳 的永久气体的情况下提炼成0.8t/h的碳化的投料。

水池（21）的液面高度通过经由（S28）取出0.5t/h的生产用水来 控制，所述生产用水被输送给用于蒸发冷却的装置（14）。产生的永久 气体（0.1t/h）以借助阀（20）可控的方式经由（S29）从HTC设备中 排出。经由（S28）取出的生产用水通过产生0.1t/h的生产用汽（S33） 而再冷却到大约100℃并且膨胀到环境压力。碳化的投料在反应器的底 部形成具有大约为30%的干物质含量（0.8t/h的固体和1.9t/h的水） 的沉淀物并且经由（S1）从所述反应器中排出并且经由蒸发冷却装置（2） 在输出0.44t/h的生产用汽（S2）的情况下再冷却回到大约100℃并且 膨胀到环境压力。再冷却的碳化的投料（S21）（0.8t/h的碳化的投料和 1.46t/h的生产用水）以与来自于等温清洗装置（3）的0.16t/h的结垢 （S7）混合的方式经由（S43）输送给机械脱水装置（13）。通过将来自 于等温清洗器的结垢与碳化的投料混合，钙的有机盐至少部分地经由 （S19）输送给热烘干装置（12）并且与碳化的、烘干的投料经由（S20） 从HTC设备中排出。

在机械脱水装置（13）中，碳化的投料被脱水到为50%的干物质含 量，其中基本上0.82t/h的生产用水经由（S22）分离，与0.4t/h的再 冷却的生产用水（S32）混合，并且部分地经由（S23）（0.12t/h）输送 给需氧的生物处理装置（9），并且部分地经由（S24）（1.1t/h）作为循 环水在HTC设备之内使用。1.6t/h的被机械脱水的碳化的投料经由 （S19）输送给蒸汽环境下的烘干装置（12）。蒸汽环境下的烘干装置间 接地借助热交换器（17）加热，在所述热交换器中，0.8t/h的生产用汽 （S35）被凝结并且作为生产用汽凝结物经由（S36）再次排出。在烘干 期间，0.73t/h的生产用水被蒸发并且作为生产用汽经由（S18）从蒸汽 环境下的烘干器中排出并且与0.54t/h的生产用汽（S40）一起经由（S41） （1.27t/h）输送给等温清洗器（3），所述0.54t/h的生产用汽（S40）在 对碳化的投料以及与所述碳化的投料一起从水热碳化装置中排出的生 产用水进行蒸发冷却时（S2）并且在对单独从水热碳化装置中排出的生 产用水进行蒸发冷却时（S33）一次形成。烘干的碳化的投料（0.87t/h 具有8%的水含量）经由（S20）从HTC设备中导出。

生产用汽（S41）的pH值在等温清洗器中在添加0.03t/h的石灰乳 （S6）的情况下被提高到6，所述石灰乳从石灰乳容器（5）中经由泵 （6）被取出。以该方式预净化的1.27t/h的生产用汽（S8）中的0.68t/h 的支流（S10）在压缩机（11）中被压缩到5bar，在经由（S11）添加 0.12t/h的生产用汽凝结物的情况下再冷却到饱和蒸汽条件，并且经由 （S35）在热交换器（17）中凝结以用于加热蒸汽环境下的烘干器（12）。 以所述方式获得的0.8t/h的生产用汽凝结物（S36）在经由（S11）扣除 用于对压缩的生产用汽再冷却的0.12t/h之后并且在扣除经由（S4）引 入到等温清洗器（3）中的所需要的0.13t/h的清洗用水之后，经由（S38） （0.55t/h）在（18）中膨胀后并且必要时凝结在膨胀时产生的闪急蒸汽 后并且在（208）中再冷却到低于30℃后经由（S12）输送给生物处理 装置（9）。预净化的生产用汽（S8）的数量为0.59t/h的没有经由（S10） 输送给压缩机的支流（S9）在热交换器（7）中被凝结并且必要时在（8） 中的再冷却后与（S38）一起经由（S12）输送给生物处理装置（9）。

在生物处理装置中，生产用汽凝结物（S12）的和生产用水（S23） 的有机组分通过添加经由压缩机（10）运输的空气（S16）而基本上分 解为CO₂，所述CO₂与空气一起经由（S17）离开生物处理装置。经由 （S15）将养料、例如将磷和氮引入到生物处理装置中。废水经由（S13） 离开生物处理装置并且直接地被导入。经由（S14）将积淤从生物处理 装置中导出。

通过根据本发明的方法运用，在该实施例中实现，总共1.26t/h的 废水中的1.14t/h（大约90%）通过根据本发明的方法被处理，并且仅 0.12t/h（大约10%）直接作为生产用水排出。通过根据本发明对生产 用水的一部分进行处理以及将所述生产用水作为废水从HTC设备中导 出，以所述方式处理的生产用水的TOC（总有机碳）的值为20000mg/l 的有机负荷通过蒸发降低大约70%到6000mg/l，通过在等温清洗装置 中提高pH值降低70%到1800mg/l并且在生物处理装置中降低90%到 180mg/l。对生产用水进行根据本发明的处理、特别是蒸发在该实例中 有利地在没有附加的能量使用的情况下进行，因为生产用汽在对从水热 碳化装置中排出的生产用水以及碳化的投料进行蒸发冷却时并且在对 碳化的投料在蒸汽环境下进行热烘干时获得。此外，有利的是，将来自 于等温清洗器的结垢的一部分添加给烘干的、碳化的投料，由此改进了 所述原料的灰熔融性。此外，有利的是，将10%的生产用水作为废水从 HTC设备中导出，从而将投料的灰的水溶性的组成部分从生产中导出 从而同样对灰熔融性产生正面影响。

在上述实施例中的所有的值是四舍五入的并且能够视为是近似值。

附图标记列表

图1

1    管道（生产用水）

1a   其它的生产用水

1b   其它的生产用水

2    管道（生产用汽）

5    管道（清洗用水）

6    管道（清洗用水）

7    管道（清洗用水）

8    （等温）清洗器

9    管道（生产用汽）

9a   支流（生产用汽）

9b   支流（生产用汽）

10   管道（生产用汽凝结物）

13   （需氧的）生物处理装置

14   管道（生产用汽凝结物，被处理）

15   管道（空气）

16   储存容器

17   管道（碱）

18   管道（结垢）

19   管道（养料）

20   管道（空气，分解物）

21   管道（污水污泥）

22   蒸发机组

22a  附加的蒸发机组

22b  附加的蒸发机组

23   凝结器

23a  其它的凝结器

23b  其它的凝结器

图2

S1   碳化的投料；生产用水

S2   生产用汽

S4   清洗用水

S6   石灰乳

S7   结垢

S8   生产用汽

S9   生产用汽凝结物

S10  生产用汽

S11  生产用汽凝结物

S12  生产用汽凝结物

S18  生产用汽

S19  碳化的投料；生产用水

S20  碳化的投料；生产用水

S21  碳化的投料；生产用水

S22  生产用水

S23  生产用水

S24  生产用水

S25  生产用水

S26  投料，新鲜水，生产用水

S27  生产用水

S28  生产用水

S29  永久气体（主要是CO₂，微量的CO、H₂）

S30  投料，生产用水

S32  生产用水

S33  生产用汽

S34  生产用水

S35  生产用汽

S36  生产用汽凝结物

S37  生产用汽凝结物

S38  生产用汽凝结物，生产用水

S40  生产用汽

S41  生产用汽

S42  投料，新鲜水，生产用水

S43  投料，新鲜水，生产用水

1    反应器

2    蒸发冷却器

3    等温清洗装置

5    石灰乳容器

6    泵

8    再冷却装置

9    （需氧的）生物处理装置

10   鼓风机

11   压缩机

12   热烘干装置/蒸汽环境下的烘干器

13   （机械）脱水装置

14   热交换器/蒸发冷却装置

15   泵

16   热交换器/水分离装置

17   热交换器

18   膨胀装置

19   节流阀

20   阀

21   水池