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第一篇 沼气发酵原理与工艺 1

第一章　沼气发酵微生物 1

第一节 自然界中的沼气微生物 1

第二节 沼气发酵三阶段的微生物 2

第三节　不产甲烷微生物类群及其作用 3

一、不产甲烷微生物的种类和数量 3

二、不产甲烷微生物及其作用 6

第四节　产甲烷菌及其分类 9

一、产甲烷菌的特点 9

二、生命的第三种形式 9

三、产甲烷细菌的形态和分类 10

第五节　沼气微生物之间的相互关系 13

一、不产甲烷菌与产甲烷菌之间的相互关系 13

二、不产甲烷菌与产甲烷菌种间的氢转移 14

第二章　沼气发酵生物化学 15

第一节　沼气发酵的特点 15

一、沼气微生物自身耗能少 15

二、沼气发酵能够处理高浓度的有机废物 16

三、沼气微生物对营养要求较低，能处理的废物种类多 16

四、沼气发酵受温度的影响较大 16

五、发酵的主要终产物——甲烷和二氧化碳很容易从发酵液中分离出来 16

第二节　沼气发酵的生物化学过程 17

一、有机物沼气发酵的三个阶段 17

二、液化阶段是沼气发酵速度的限速步骤 17

三、三个阶段的关系以及环境变化的影响 18

第三节　复杂有机物的厌氧降解 18

一、复杂有机物的厌氧降解途径 18

二、有机物产甲烷量的估计和计算 20

三、复杂有机物的代谢 21

第四节　甲烷的形成 27

一、甲烷菌利用的基质 27

二、辅酶F420和辅酶M 27

三、甲烷形成的理论 28

第三章　农村沼气发酵工艺 29

第一节　沼气发酵工艺类型 29

一、以投料运转方式区分 29

二、以发酵温度区分 30

三、按发酵级差区分 30

四、二步发酵工艺 30

第二节　沼气发酵原料 31

一、沼气发酵原料的分类和特性 31

二、农村常用发酵原料的产气特性 31

三、沼气发酵原料的配比 34

第三节 沼气发酵的工艺条件及其控制 39

一、严格的厌氧环境 39

二、接种物 39

三、发酵温度 40

四、发酵的pH 43

五、发酵液碱度 43

六、压力 44

七、搅拌 44

八、添加剂和抑制剂 44

第四节　沼气发酵工艺 45

一、半连续发酵工艺 45

二、干发酵工艺 55

三、连续发酵工艺 55

四、两步发酵工艺 59

第四章　城镇沼气发酵技术 60

第一节　工艺条件的控制 61

一、投料负荷与pH值、有机酸浓度 61

二、温度 62

三、碳、氮、磷的比例 63

四、接种物的驯化与富集 63

第二节　工艺类型 65

一、常规消化工艺 65

二、厌氧接触工艺 66

三、厌氧生物滤池 66

四、上流式厌氧污泥床 76

五、其它厌氧消化工艺 70

第三节　生产和研究运行实例 75

一、常规发酵工艺 75

二、厌氧罐工艺 77

三、厌氧生物滤池 79

四、上流式厌氧污泥床反应器 81

第三篇 沼气池的设计与施工 86

绪论 86

第一章　沼气池的设计 86

第一节　沼气池分类 87

第二节　沼气池的设计参数 89

第三节　圆形水压式沼气池的设计与计算 90

一、沼气池的组成与构造 90

二、几何特征计算 91

三、荷载与荷载组合 92

四、计算假定 96

五、内力计算公式 97

六、截面强度计算 100

七、计算实例 111

第四节　拱形沼气池的设计 126

一、几何特征计算 126

二、内力计算 130

三、100米3拱形沼气池计算实例 143

第五节　浮沉式贮气柜的设计 152

一、构造要求 152

二、浮罩重量计算 152

三、浮罩内力计算 153

第二章　建池材料 168

第一节　普通粘土砖 168

第二节　石材 169

第三节　石灰 169

第四节　水泥 170

第五节　普通混凝土 172

第六节　砌筑砂浆 179

第七节　密封材料 180

第三章　施工技术 182

第一节　土方工程 182

第二节　地下水处理 183

第三节　圆形沼气池施工 184

一、砌块建池施工技术 184

二、整体建池施工技术 186

第四节　拱形沼气池的施工技术简介 187

第五节　其它施工技术简介 188

第四章　沼气池渗漏的检查、维修和施工操作安全要求 189

第一节　沼气池的渗漏检查 189

第二节　沼气池的维修 190

第三节　沼气池的施工操作安全要求 190

附录一　沼气池设计的地基知识 191

附录二　沼气池设计的力学知识 191

附录三　沼气池设计用表 194

第三篇 沼气肥在农业上的应用 209

第一章　办沼气扩大有机肥源 209

第一节　增加有机质肥料在农业生产中的重要意义 209

第二节　农村发展沼气与开辟有机肥源的关系 209

第二章　发展沼气提高肥料品质 210

第一节　有机物质的沼气发酵产气与造肥之间的关系 210

第二节　有机物质在沼气发酵中的变化与提高肥效的关系 212

第三节　沼气发酵与造肥 212

第四节　沼气发酵与保肥 214

第五节　沼气肥的养分含量 216

第三章　沼气的增产效果 217

第一节　沼气粪水与敞口池粪水肥效比较 217

第二节　沼气肥的增产效果 217

第四章　沼气肥与化肥配合施用 219

第一节　沼气肥与碳铵配合施用 219

第二节　沼腐磷肥 220

第三节　沼腐磷肥的增产效果 220

第五章　沼气渣肥对改良土壤的作用及效果 223

第六章　沼气肥的施用方法 226

第四篇 沼气在内燃机上的应用 227

第一章　沼气作为内燃机燃料的特性 227

第一节　农业生产能源的组成 227

第二节　沼气作为内燃机燃料的燃烧工作特性 228

第二章　农用内燃机分类及简要工作原理 229

第一节　内燃机的分类 229

第二节　内燃机的几个专业名词 230

第三节 内燃机的基本工作原理 230

第三章　不同内燃机燃用沼气的改装方法 231

第一节　煤气机的改装 231

第二节　汽油机的改装 231

第三节　柴油机的改装 231

第四章　沼气——柴油双燃料内燃机 232

第一节　沼气——柴油双燃料机压缩比的选择 233

第二节　沼气——柴油双燃料机进气系统的改装方法 233

第三节　沼气——柴油双燃料发动机燃烧室的选择 234

第四节　沼气——柴油双燃料发动机的工作原理与工作过程 234

第五节　沼气——柴油双燃料发动机的性能测试 236

第六节 沼气——柴油双燃料发动机的寿命试验以及沼气中硫化氢（H2S）对发动机的腐蚀影响 239

第七节　沼气——柴油双燃料发动机的操作使用方法及注意事项 242

第八节　关于沼气——柴油双燃料机的自控装置（调速器附加装置） 244

第五章　关于将沼气用于发电的问题 245

第一节　小型沼气发电机组 245

第二节　大、中型沼气池配套的沼气发电机组 246

第三节　建设沼气动力站所需沼气池容积的计算 247

第六章　关于沼气在行走动力上的应用 247

第七章　关于沼气“提纯”的问题 248

第五篇 沼气发酵与农村卫生 250

第一章　粪便的管理与处理 250

第一节　粪便管理的重要意义 250

第二节　经粪便传播的常见疾病 250

一、蠕虫性疾病 250

二、细菌性疾病 251

三、病毒性疾病 251

第三节　管粪的情况 252

第四节　利用沼气池管粪 252

第五节　处理粪便卫生评价的标准 252

一、判定杀卵灭菌的指标 252

二、处理粪便的卫生评价标准 253

第二章 沼气池处理粪便的方法和效果 253

第一节　沼气池处理粪便的作用 253

第二节　沼气池池型与处理粪便效果的关系 254

一、中层出料沼气池 254

二、底层出料沼气池 255

三、浮罩式沼气池 255

四、球形沼气池 256

五、沼气池加贮粪池 257

六、人粪预处理沼气池 257

七、两级发酵沼气池 259

八、三级发酵沼气池 259

九、一池一隔及一池两隔沼气池 259

第三章　发酵条件与处理粪便效果的关系 260

第一节　常温发酵处理粪便的效果 261

一、血吸虫卵的存活时间 261

二、钩虫卵的存活时间 261

三、蛔虫卵的存活时间 261

四、肠道病源微生物的死亡时间 261

五、沼气池粪液中大肠杆菌菌值的测定 261

第二节　高、中温发酵处理粪便的效果 262

一、高温发酵杀卵灭菌的效果 262

二、中温发酵杀卵灭菌的效果 262

第三节　不同的料液浓度与血吸虫卵死亡时间的关系 263

第四章　处理沼气池沉渣的方法和效果 263

第一节　高温耗氧堆肥法 263

第二节　一般堆肥法 264

第三节　沼气池沉渣加化肥堆沤法 264

一、加氨水堆肥 264

二、加尿素堆肥 265

三、沼气池沉渣加化肥制作颗粒肥 265

四、用沉渣作培育蘑菇的原料进行杀卵 265

第五章　利用沼气池管粪的卫生效果 266

第一节　控制钩虫病流行的效果 266

第二节 降低肠道传染病的发病率 266

第三节　蝇蛆蛹的密度显著下降 266

第四节　改变了农村的卫生面貌 267

第六篇 沼气的燃烧和输配 268

绪言 268

第一章　沼气燃烧的基本参数 268

第一节　沼气的成份 268

第二节　沼气的燃烧特性 269

第三节　沼气的特性参数及计算 271

第四节　沼气燃具的特性参数及计算 274

第二章　沼气的燃烧方法 277

第一节　扩散式燃烧 277

第二节　大气式燃烧 277

第三节　无焰燃烧 278

第四节　沼气的科学使用 278

第三章　沼气燃烧器及设计计算 280

第一节　大气式燃烧器的结构及工作原理 280

第二节　大气式燃烧器的设计计算 282

第三节　设计计算举例 287

第四节　沼气灯 290

第四章　家用炊事沼气燃烧器的技术要求及测试方法 294

第一节　对家用炊事沼气燃烧器的基本技术要求 294

第二节　几种家用沼气燃具 295

第五章　沼气的输配 301

第一节　对输气管道及附件的要求 301

第二节　输气系统的设计计算 302

第三节　管道的布线及施工安装 309

第四节　施工验收 309

附表1　沼气特性参数表 312

第七篇 出料机具与进出料系统 313

第一章　出料机具 313

第一节　出料机具的分类 313

一、机动液肥泵 313

二、人力液肥泵 314

三、液肥车 314

第二节 出料机具的结构及原理 315

第三节 出料机具的性能参数 322

第四节 出料机具的使用与维修保养 325

第二章　进、出料系统 326

第一节　进、出料方式的分类 326

一、自流式进出料 326

二、机动泵进料，自流式出料 326

三、自流进料，用机动泵或运粪车吸送出料 327

四、机动泵进、出料 327

第二节　进、出料工艺流程 327

一、进料系统的工艺流程 327

二、出料系统的工艺流程 327

第三节　进、出料系统的设计 328

一、设计依据和基本条件 328

二、主要设备计算及选择 328

三、有关说明及要求 342

第八篇 搅拌装置 345

第一章　搅拌装置的分类及应用情况 345

第一节　搅拌装置的分类 345

一、机械搅拌装置 345

二、水力搅拌装置 345

三、沼气循环搅拌装置 345

第二节　搅拌装置的构造及工作原理 345

一、机械搅拌 345

二、水力搅拌 347

三、沼气循环搅拌 348

第三节　搅拌装置在沼气发酵中的应用情况 349

一、农村家用沼气池常用的几种形式 349

二、沼气工程搅拌装置的应用情况 351

第二章　搅拌装置的设计 351

第一节　发酵原料的主要物理性质 351

第二节　沼气发酵料液的搅拌流型 356

一、流型 356

二、搅拌强度 357

第三节　搅拌装置的设计 358

一、工艺设计 358

二、结构设计 358