水热碳化是一种在亚临界水环境中提升生物质燃料品质的有效方法，通常采用的温度和压力分别为180–250 ℃、2–10 MPa。生物质经过水解、脱水、脱羧、聚合和芳构化反应，生成一种燃料品质较高的固体产品—水热炭，同时，还会生成大量的液体副产物，即水热废水。厌氧消化是一种经济有效的有机废水处理技术。然而，水热废水的组分复杂，除了含有易生物降解的有机酸、碳水化合物外，还含有较多的生物毒性成分（苯酚、呋喃、吡嗪、吡啶、醛、酮等），导致其厌氧消化过程运行失稳或有机物转化效率受限。因此，有必要采取合适措施，来降低水热废水的生物毒性抑制作用，提高有机物质转化效率和甲烷产率。

本发明与现有技术相比，有益效果是：（1）本发明以生物质废弃物水热碳化产生的同源水热炭为添加剂，应用于水热碳化副产物水热废水厌氧消化产甲烷系统中，使水热炭得到同源利用，降低了生物炭的额外制备所产生的成本。

（2）对水热炭通过KOH改性，改性后的水热炭比原始水热炭对水热废水厌氧消化产甲烷性能的促进效果更强，使厌氧消化工艺的收益更高，使用的氢氧化钾作为碱性改性试剂由于其有利于增加水热炭的孔隙尺寸和表面的含氧官能团丰度，更有效地实现水热废水有机组分的转化利用。

（3）降低了水热废水中毒性成分对产甲烷菌的毒害作用。

（4）显著提高了水热废水有机物的转化率和能量回收率，同时避免了外源生物炭的使用，有助于降低水热废水的厌氧消化处理成本，为生物质水热碳化工艺的固液产物资源化利用提供了新路径。