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第1章 概论1

1.1引言1

1.2我国沼气工程的发展历程1

1.3欧美沼气工程技术和特点3

1.4厌氧反应器的主要工艺类型4

1.5我国沼气工程发展中存在的问题和解决途径5

第2章 沼气厌氧发酵的原理和影响因素7

2.1沼气发酵的原理7

2.1.1沼气发酵过程8

2.1.2沼气发酵的热力学问题13

2.1.3沼气发酵过程的其它竞争性反应14

2.1.4厌氧发酵过程中微生物之间的关系14

2.2沼气发酵的影响因素15

2.2.1营养物质15

2.2.2温度16

2.2.3停留时间18

2.2.4 pH值和碱度18

2.2.5物料搅拌19

2.2.6毒性物质20

2.2.7启动21

2.2.8物料负荷22

2.3发酵原料22

2.3.1粪液混合物料23

2.3.2城市污泥24

2.3.3生活垃圾24

2.3.4工业有机废水25

2.3.5农林废弃物25

2.3.6城市粪便26

2.3.7油脂及其它物料26

2.4沼气发酵的过程监测27

2.4.1沼气发酵监测的关键参数27

2.4.2沼气发酵监测相关生物传感器30

第3章 沼气发酵的工艺类型32

3.1沼气工程规模分类和工艺流程32

3.1.1沼气工程规模分类32

3.1.2大中型沼气工程工艺流程32

3.2厌氧反应器工艺设计36

3.2.1沼气工程产气量估算36

3.2.2厌氧反应器的负荷和容积38

3.2.3厌氧反应器的系统组成41

3.3畜禽养殖排污量及发酵原料预处理46

3.3.1畜禽养殖产污系数46

3.3.2畜禽养殖排污系数47

3.3.3规模化养殖场废水产生系数47

3.3.4发酵原料预处理48

3.3.5厌氧反应器的启动和接种物49

3.4沼气厌氧反应器的主要类型49

3.4.1升流式厌氧污泥床（UASB）49

3.4.2内循环厌氧反应器（IC）51

3.4.3升流式固体反应器（USR）53

3.4.4全混合厌氧反应器（CSTR）55

3.4.5塞流式厌氧反应器（PFR）56

第4章 沼气厌氧反应器的设计58

4.1沼气工程的规划和平面布置58

4.1.1项目选址的具体原则58

4.1.2发酵工艺流程考虑的因素59

4.1.3沼气站的平面布置60

4.1.4沼气站构筑物的高程布置61

4.2钢筋混凝土厌氧反应器62

4.2.1钢筋混凝土厌氧反应器外部尺寸62

4.2.2厌氧反应器基础设计63

4.2.3厌氧反应器的计算简图64

4.2.4荷载组合66

4.2.5钢筋混凝土厌氧反应器内力计算步骤66

4.2.6厌氧反应器的抗浮问题67

4.2.7钢筋混凝土厌氧反应器构造设计67

4.2.8钢筋混凝土厌氧反应器配筋设置69

4.3利浦（Lipp）罐厌氧反应器70

4.3.1利浦制罐技术的特点70

4.3.2利浦制罐设备71

4.3.3利浦罐反应器的施工方法71

4.4搪瓷钢板厌氧反应器73

4.4.1搪瓷钢板74

4.4.2搪瓷材料75

4.4.3涂搪方法76

4.4.4搪瓷拼装罐罐壁的强度计算方法76

4.4.5搪瓷拼装厌氧反应器罐体的施工安装76

4.5红泥塑料沼气池79

4.5.1红泥塑料的特点79

4.5.2红泥塑料沼气池设计80

4.6一体化沼气池82

4.6.1膜材结构82

4.6.2双膜结构一体化沼气池的组成和主要特点84

第5章 沼气的存储与净化88

5.1沼气的成分与燃烧性能88

5.1.1沼气的燃烧88

5.1.2沼气的热值88

5.1.3沼气的折标系数89

5.1.4理论空气需要量和空气过剩系数89

5.1.5沼气的燃烧产物和烟气量90

5.1.6着火温度和燃烧速度90

5.1.7爆炸极限91

5.2低压湿式储气柜91

5.2.1气柜布置的一般要求91

5.2.2低压湿式储气柜92

5.2.3湿式气柜配重设计计算96

5.2.4气柜附属物设计要求97

5.3干式储气柜98

5.3.1刚性结构干式储气柜98

5.3.2柔性干式储气柜102

5.4沼气的脱水与脱硫103

5.4.1沼气的脱水104

5.4.2沼气的脱硫108

第6章 沼气输配和利用115

6.1大中型沼气工程燃气需用量及供需平衡115

6.1.1燃气需用量115

6.1.2燃气的需用工况118

6.1.3输配系统的供需平衡119

6.2大中型沼气工程燃气输配系统的组成122

6.2.1大型沼气工程燃气输配系统的组成122

6.2.2建筑燃气供应系统124

6.2.3沼气管道及其附属设备126

6.3大中型沼气工程输配系统的设计130

6.3.1沼气输配管网系统的选择130

6.3.2沼气输配管网系统的布线131

6.3.3大中型沼气工程输配系统的设计计算135

第7章 沼渣沼液的资源化利用和沼气工程案例分析143

7.1沼渣沼液的综合利用143

7.1.1沼渣造粒工艺143

7.1.2沼渣颗粒肥生产工艺145

7.1.3沼液的综合利用146

7.1.4沼液的浓缩147

7.2沼气工程的运行管理149

7.2.1相关工程设备检测149

7.2.2接种物选取、驯化149

7.2.3进料管理150

7.2.4出料管理150

7.2.5沼气工程冬季运行管理150

7.2.6工程维护管理151

7.3 Synergy奶牛场沼气工程案例分析151

7.3.1工艺特点151

7.3.2系统参数153

7.3.3沼渣处理154

7.3.4沼气工程经济与效益分析154

7.4北京德青源沼气发电工程案例分析155

7.4.1工程简介155

7.4.2工艺特点156

7.4.3工程效益分析157

参考文献158