大中型沼气工程设计与应用PDF电子书下载

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