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大中型沼气工程设计与应用电子书

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作       者:唐艳芬、王宇欣 主编

出  版  社:化学工业出版社

出版时间:2013-05-01

字       数:8.8万

所属分类: 科技 > 农业/林业 > 农业

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《大中型沼气工程设计与应用》结合我国沼气工程建设实际,详细阐述了大中型沼气工程设计和实践中涉及的诸个方面,包括厌氧发酵原理、工艺类型、工艺参数、工程装备、沼气的贮存与净化、燃气输配、工程产物利用和运行管理等,并且在阐述具体技术特时,辅以设计案例和大量图表,内容丰富、资料详实、图文并茂,实用性强,便于读者掌握。 《大中型沼气工程设计与应用》适用于环境工程、生态农业、能源与动力工程、工业与民用建筑等专业师生参考,也可作为沼气工程技术人员、研究人员、管理人员参考用书。<br/>
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本书编委会

前言

第1章 概论

1.1 引言

1.2 我国沼气工程的发展历程

1.3 欧美沼气工程技术和特点

1.4 厌氧反应器的主要工艺类型

1.5 我国沼气工程发展中存在的问题和解决途径

(1)工程建设问题

(2)工程装备和安全管理

(3)沼渣、沼液的处理利用

第2章 沼气厌氧发酵的原理和影响因素

2.1 沼气发酵的原理

2.1.1 沼气发酵过程

2.1.1.1 水解

2.1.1.2 酸化

2.1.1.3 乙酸化

2.1.1.4 甲烷化

2.1.2 沼气发酵的热力学问题

2.1.3 沼气发酵过程的其它竞争性反应

2.1.4 厌氧发酵过程中微生物之间的关系

2.2 沼气发酵的影响因素

2.2.1 营养物质

2.2.2 温度

2.2.3 停留时间

2.2.4 pH值和碱度

2.2.5 物料搅拌

2.2.6 毒性物质

2.2.7 启动

2.2.8 物料负荷

2.3 发酵原料

2.3.1 粪液混合物料

2.3.2 城市污泥

2.3.3 生活垃圾

2.3.4 工业有机废水

2.3.5 农林废弃物

2.3.6 城市粪便

2.3.7 油脂及其它物料

2.4 沼气发酵的过程监测

2.4.1 沼气发酵监测的关键参数

2.4.2 沼气发酵监测相关生物传感器

第3章 沼气发酵的工艺类型

3.1 沼气工程规模分类和工艺流程

3.1.1 沼气工程规模分类

3.1.2 大中型沼气工程工艺流程

3.1.2.1 发酵原料预处理

3.1.2.2 预处理主要设施

3.1.2.3 厌氧消化

3.1.2.4 沼气的净化与输配

3.1.2.5 沼渣、沼液的综合利用

3.2 厌氧反应器工艺设计

3.2.1 沼气工程产气量估算

3.2.2 厌氧反应器的负荷和容积

3.2.2.1 有机负荷

3.2.2.2 容积负荷

3.2.2.3 水力负荷

3.2.2.4 水力滞留期

3.2.2.5 反应器原料投配率

3.2.2.6 有机物去除率

3.2.2.7 厌氧反应器容积的确定

3.2.3 厌氧反应器的系统组成

3.2.3.1 进出料系统

3.2.3.2 搅拌系统

3.2.3.3 厌氧反应器的加热与保温

3.3 畜禽养殖排污量及发酵原料预处理

3.3.1 畜禽养殖产污系数

3.3.2 畜禽养殖排污系数

3.3.3 规模化养殖场废水产生系数

3.3.4 发酵原料预处理

3.3.5 厌氧反应器的启动和接种物

3.4 沼气厌氧反应器的主要类型

3.4.1 升流式厌氧污泥床(UASB)

3.4.2 内循环厌氧反应器(IC)

(1)内循环(IC)厌氧反应器的优点

(2)内循环(IC)厌氧反应器的缺点

3.4.3 升流式固体反应器(USR)

3.4.4 全混合厌氧反应器(CSTR)

3.4.5 塞流式厌氧反应器(PFR)

(1)塞流式厌氧反应器的优点:

(2)塞流式厌氧反应器(PFR)的缺点:

第4章 沼气厌氧反应器的设计

4.1 沼气工程的规划和平面布置

4.1.1 项目选址的具体原则

4.1.2 发酵工艺流程考虑的因素

4.1.3 沼气站的平面布置

(1)各处理构筑物单元的平面布置

(2)管线的平面布置

(3)辅助建筑

(4)道路设计

4.1.4 沼气站构筑物的高程布置

4.2 钢筋混凝土厌氧反应器

4.2.1 钢筋混凝土厌氧反应器外部尺寸

4.2.2 厌氧反应器基础设计

4.2.3 厌氧反应器的计算简图

(1)池壁与顶板

(2)厌氧反应器池壁与底板

4.2.4 荷载组合

4.2.5 钢筋混凝土厌氧反应器内力计算步骤

4.2.6 厌氧反应器的抗浮问题

4.2.7 钢筋混凝土厌氧反应器构造设计

4.2.8 钢筋混凝土厌氧反应器配筋设置

4.3 利浦(Lipp)罐厌氧反应器

4.3.1 利浦制罐技术的特点

4.3.2 利浦制罐设备

4.3.3 利浦罐反应器的施工方法

4.4 搪瓷钢板厌氧反应器

4.4.1 搪瓷钢板

4.4.2 搪瓷材料

4.4.3 涂搪方法

4.4.4 搪瓷拼装罐罐壁的强度计算方法

4.4.5 搪瓷拼装厌氧反应器罐体的施工安装

(1)钢筋混凝土基础施工

(2)罐体拼装

(3)顶盖拼装

4.5 红泥塑料沼气池

4.5.1 红泥塑料的特点

4.5.2 红泥塑料沼气池设计

4.6 一体化沼气池

4.6.1 膜材结构

4.6.2 双膜结构一体化沼气池的组成和主要特点

(1)支撑系统

(2)料液搅拌机

(3)保温、加热系统

(4)鼓风机

(5)恒压调节器

第5章 沼气的存储与净化

5.1 沼气的成分与燃烧性能

5.1.1 沼气的燃烧

5.1.2 沼气的热值

5.1.3 沼气的折标系数

5.1.4 理论空气需要量和空气过剩系数

5.1.5 沼气的燃烧产物和烟气量

5.1.6 着火温度和燃烧速度

5.1.7 爆炸极限

5.2 低压湿式储气柜

5.2.1 气柜布置的一般要求

5.2.2 低压湿式储气柜

5.2.3 湿式气柜配重设计计算

5.2.4 气柜附属物设计要求

5.3 干式储气柜

5.3.1 刚性结构干式储气柜

(1)有活塞刚性结构干式气柜

(2)无活塞刚性结构气囊式干式气柜

5.3.2 柔性干式储气柜

5.4 沼气的脱水与脱硫

5.4.1 沼气的脱水

5.4.1.1 冷凝法脱水

5.4.1.2 固体吸附法脱水

(1)物理吸附

(2)化学吸附

5.4.1.3 常用的固体吸附剂

(1)硅胶

(2)活性氧化铝

(3)分子筛

5.4.1.4 吸附除湿设计流程

5.4.2 沼气的脱硫

5.4.2.1 干法脱硫

(1)空速

(2)气体线速度和脱硫塔直径选择

(3)干法脱硫连续再生中有关要求

5.4.2.2 湿法脱硫

(1)碳酸钠吸收法

(2)络合铁脱硫法

5.4.2.3 生物脱硫

(1)光能自养型脱硫细菌

(2)化能自养型脱硫细菌

5.4.2.4 生物脱硫装置

第6章 沼气输配和利用

6.1 大中型沼气工程燃气需用量及供需平衡

6.1.1 燃气需用量

6.1.1.1 居民生活用户用气量

6.1.1.2 商业用户用气量

6.1.1.3 其它用气量

6.1.2 燃气的需用工况

6.1.2.1 月不均匀性

6.1.2.2 日不均匀性

6.1.2.3 时不均匀性

6.1.3 输配系统的供需平衡

6.2 大中型沼气工程燃气输配系统的组成

6.2.1 大型沼气工程燃气输配系统的组成

6.2.1.1 低压单级管网系统

6.2.1.2 中压单级管网系统

6.2.1.3 低压-中压两级管网系统

6.2.2 建筑燃气供应系统

6.2.3 沼气管道及其附属设备

6.2.3.1 钢管

6.2.3.2 铸铁管

6.2.3.3 塑料管

(1)阀门

(2)补偿器

(3)排水器

(4)放散管

(5)阀门井

6.3 大中型沼气工程输配系统的设计

6.3.1 沼气输配管网系统的选择

6.3.2 沼气输配管网系统的布线

6.3.2.1 布线依据

6.3.2.2 中压管网的平面布置

6.3.2.3 低压管网的平面布置

6.3.2.4 管道的纵断面布置

6.3.3 大中型沼气工程输配系统的设计计算

6.3.3.1 沼气输配管网的小时计算流量

(1)不均匀系数法

(2)同时工作系数法

6.3.3.2 低压沼气输配管网的允许压力降

6.3.3.3 管网压力降计算公式

(1)沿程阻力损失

(2)局部阻力损失

(3)附加压力

第7章 沼渣沼液的资源化利用和沼气工程案例分析

7.1 沼渣沼液的综合利用

7.1.1 沼渣造粒工艺

(1)圆盘造粒

(2)转鼓造粒

(3)挤压造粒

7.1.2 沼渣颗粒肥生产工艺

7.1.3 沼液的综合利用

(1)沼液浸种

(2)沼液叶面施肥

(3)沼液追肥

7.1.4 沼液的浓缩

7.2 沼气工程的运行管理

7.2.1 相关工程设备检测

(1)发酵罐检测

(2)输送管道检测

7.2.2 接种物选取、驯化

7.2.3 进料管理

7.2.4 出料管理

7.2.5 沼气工程冬季运行管理

7.2.6 工程维护管理

7.3 Synergy奶牛场沼气工程案例分析

7.3.1 工艺特点

7.3.2 系统参数

7.3.3 沼渣处理

7.3.4 沼气工程经济与效益分析

7.4 北京德青源沼气发电工程案例分析

7.4.1 工程简介

7.4.2 工艺特点

7.4.3 工程效益分析

(1)经济效益

(2)社会效益

(3)环境效益

参考文献

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