沼氣技術理論與工程(2016年清華大學出版社出版)

沼氣技術理論與工程(2016年清華大學出版社出版)

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《沼氣技術理論與工程》是2016年清華大學出版社出版的圖書,作者是李建昌。

基本介紹

  • 書名:沼氣技術理論與工程
  • 作者:李建昌
  • ISBN:9787302458814
  • 定價:48
  • 出版社:清華大學出版社
  • 出版時間:2016.12.01
內容簡介,前言,目錄信息,

內容簡介

本書較為系統地介紹了沼氣發酵的基礎理論、工程技術以及綜合利用。內容主要涉及沼氣的發展歷程及發展沼氣的意義,沼氣發酵微生物學及生化過程,沼氣發酵基本參數及影響因素,沼氣發酵工藝技術,農村戶用沼氣池和大中型沼氣工程的設計、施工、設備及運行管理,沼氣發酵的綜合利用模式,玻璃鋼沼氣池。該書具有較強的理論性、實用性和系統性,是一本適合於研究生、本科生和專科生學習沼氣的教材,也是相關領域技術人員的有價值的參考書。

前言

沼氣技術歷經百年的發展,已進入了大規模實際套用階段。利用沼氣技術處理有機廢棄物,不僅能回收清潔能源,又能有效地治理環境污染,已成為可再生能源發展的重要方向之一。
中國沼氣的發展起始於1929年,自第一口沼氣池在廣東問世以來,迄今已有80年了。目前,中國在農村戶用沼氣池推廣數量和技術等各方面在國際上均處領先地位,並逐步形成了以沼氣為紐帶的北方的“四位一體”模式和南方的“豬-沼-果”模式。中國農村沼氣的普及從根本上改變了中國農村的生產生活用能模式。除農村沼氣外,中國的大中型沼氣工程也在中國蓬勃發展,特別是在經濟發達地區,廣泛用於畜禽養殖場糞便的處理。其目標已從20世紀的“能源回收”轉移到“能源生態”,並與周圍農業生產相結合,形成了以沼氣為核心的有機農業生產模式。這些模式的形成充分體現了沼氣的能源效益、經濟效益、生態效益和社會效益。因而受到國際國內各地方及各級政府的高度重視。
目前,隨著我國經濟和社會的高速發展,面對國際國內越來越多的沼氣建設項目,以沼氣技術為核心的國際交流與合作日益頻繁,因此迫切需要有一大批具有該領域專業技術和知識的人才。為此我們在多年教學的基礎上編寫了《沼氣技術理論與工程》(中文版),並在教學中採用雙語教學的手段,不僅為老師和學生均提供了一個提高英語綜合運用能力的鍛鍊機會,同時將有助於擴大學生國際視野、使學生的知識體系與國際接軌。
該教材主要涉及沼氣發酵微生物學、沼氣發酵生物化學、沼氣發酵工藝與技術、農村沼氣池的設計、大中型沼氣工程的設計、沼氣發酵綜合利用,以及玻璃鋼沼氣池的介紹。本書不僅是研究生、本科生以及專科生的教材,同時也是相關領域專業技術人員的有價值的參考書籍。
由於編者水平有限,書中不足之處,將在今後的教學過程中不斷完善。若本書能對您的學習有所幫助,我們將不甚欣慰。
編者
2016年6月

目錄信息

第1章緒論
1.1沼氣與沼氣發酵
1.1.1沼氣
1.1.2沼氣發酵
1.1.3沼氣發酵系統
1.2沼氣的發展史
1.2.1國外沼氣的發展
1.2.2我國沼氣的發展
1.3沼氣的合理開發與利用
練習題
第2章沼氣發酵微生物
2.1非產甲烷菌
2.1.1細菌
2.1.2真菌
2.1.3原生生物
2.2產甲烷菌
2.2.1產甲烷菌的形態和結構
2.2.2產甲烷菌的生理基礎
2.2.3產甲烷菌的分類
2.2.4產甲烷菌的生長代謝
2.2.5產甲烷菌的生長與條件
2.3沼氣發酵微生物間的相互關係
2.3.1非產甲烷菌和產甲烷菌之間的相互作用
2.3.2非產甲烷菌和產甲烷菌之間的種間氫轉移
2.3.3沼氣發酵微生物優勢種群的演替
練習題
第3章沼氣發酵的生化過程
3.1甲烷形成理論
3.1.1二氧化碳還原學說
3.1.2甲基還原理論
3.1.3巴克假說
3.1.4甲烷形成過程中的基質流
3.2沼氣形成的生化過程
3.2.1兩階段理論
3.2.2三階段理論
3.2.3四階段理論
3.3複雜有機物的沼氣發酵的途徑
3.3.1碳水化合物的降解
3.3.2脂類化合物的代謝
3.3.3蛋白質的消化機制
3.4沼氣潛力的計算和估計
3.4.1Buswell公式及原料的理論產氣量
3.4.2沼氣潛力估算
3.5沼氣發酵熱力學和動力學
3.5.1沼氣發酵熱力學
3.5.2沼氣發酵動力學
練習題
第4章沼氣發酵的基本參數和影響因素
4.1沼氣發酵的基本參數
4.1.1總固體
4.1.2揮發性固體
4.1.3水力滯留時間
4.1.4污泥滯留時間和微生物滯留時間
4.1.5有機負荷率
4.1.6池容產氣率
4.1.7原料產氣率
4.1.8有機去除率
4.1.9化學耗氧量
4.1.10生化耗氧量
4.1.11接種量
4.2沼氣發酵的影響因素
4.2.1原料的影響
4.2.2接種物的影響
4.2.3氧化還原電位的影響
4.2.4溫度的影響
4.2.5濃度的影響
4.2.6pH的影響
4.2.7滯留時間的影響
4.2.8有機負荷率的影響
4.2.9攪拌的影響
4.2.10其他化學物質的影響
練習題
第5章沼氣發酵工藝
5.1沼氣發酵工藝分類
5.1.1發酵工藝類型
5.1.2沼氣發酵反應器分類
5.2常規型厭氧反應器
5.2.1農村戶用沼氣池
5.2.2全混合式反應器
5.2.3塞流式反應器
5.3污泥滯留型厭氧反應器
5.3.1厭氧接觸反應器
5.3.2升流式厭氧污泥床
5.3.3膨脹顆粒污泥床
5.3.4內循環厭氧反應器
5.3.5升流式固體反應器
5.3.6折流式反應器
5.4附著型厭氧反應器
5.4.1厭氧濾器
5.4.2流化床和膨脹床
練習題
第6章農村戶用沼氣池工程
6.1農村戶用沼氣池池型
6.1.1固定拱蓋水壓式沼氣池
6.1.2變形的水壓式沼氣池
6.1.3浮罩式沼氣池
6.1.4預製鋼筋混凝土板裝配沼氣池
6.2農村戶用沼氣池設計
6.2.1沼氣池設計原則
6.2.2沼氣池設計參數
6.2.3沼氣池設計的主要問題
6.3農村戶用沼氣工程的施工工藝
6.3.1選定池形
6.3.2建池時間的選擇
6.3.3建池地址的選擇
6.3.4施工工藝的選擇
6.3.5建築材料的選擇
6.3.6土方工程
6.3.7施工工藝及操作要點
6.3.8密封層施工
6.3.9質量檢查驗收
6.4農村戶用沼氣池工程啟動運行方法
6.5農村戶用沼氣池工程日常管理與安全管理
6.5.1日常管理
6.5.2安全管理
練習題
第7章大中型沼氣工程
7.1沼氣工程的分類
7.1.1按規模和容積大小分類
7.1.2按發酵溫度分類
7.1.3按發酵原料種類分類
7.1.4按沼氣工程的目的分類
7.2大中型沼氣工程工藝流程及參數
7.2.1大中型沼氣工程工藝流程
7.2.2大中型沼氣工程的工藝參數
7.3大中型沼氣工程工藝設計
7.3.1大中型沼氣工程的設計原則和依據
7.3.2原料收集與預處理的設計
7.3.3厭氧反應器的設計
7.3.4沼氣淨化、儲存與輸配的設計
7.3.5沼液沼渣固液分離
7.3.6工藝流程圖和總平面布置圖的具體內容
7.4大中型沼氣工程的主要設備
7.4.1固定格柵、水力篩網和格柵過濾機的特點及選用條件
7.4.2布料系統特點及適用條件
7.4.3攪拌裝置
7.4.4固液分離機的特點及選用條件
7.4.5沼氣淨化、儲存和輸配設備
7.5大中型沼氣工程的施工與運行管理
7.5.1大中型沼氣工程的施工
7.5.2大中型沼氣工程的啟動
7.5.3厭氧反應器的運行管理
7.5.4大中型沼氣工程日常運行管理
7.5.5大中型沼氣工程的維護和故障處理
練習題
第8章沼氣發酵的綜合套用
8.1沼氣的利用
8.1.1沼氣的熱利用
8.1.2沼氣的非熱利用
8.2沼液的利用
8.2.1沼液主要組成和特性
8.2.2沼液用作肥料
8.2.3沼液抗病蟲害
8.2.4沼液浸種和催芽
8.2.5沼液無土栽培
8.2.6沼液養殖
8.3沼渣的利用
8.3.1沼渣的定義和基本特性
8.3.2沼渣用作肥料
8.3.3沼渣栽培
8.3.4沼渣養殖
8.4沼氣發酵的綜合利用模式
8.4.1以沼氣為紐帶的生態溫室模式
8.4.2以沼氣為紐帶的生態果園模式
8.4.3以沼氣為紐帶的生態農場模式
練習題
第9章玻璃鋼沼氣池簡介
9.1玻璃鋼沼氣池的性能與結構
9.1.1玻璃鋼材料
9.1.2玻璃鋼沼氣池的研發與推廣
9.1.3玻璃鋼沼氣池的性能
9.1.4商品化戶用玻璃鋼沼氣池的結構
9.2玻璃鋼沼氣池的生產、安裝與啟動
9.2.1玻璃鋼沼氣池的生產工藝
9.2.2玻璃鋼沼氣池的安裝與啟動
9.3玻璃鋼沼氣池的日常管理與使用
9.3.1沼氣發酵的科學管理
9.3.2沼氣發酵的日常管理和安全使用
練習題
參考文獻

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