农村沼气工程技术电子书

第一章 农村沼气技术

第一节 基本概念

一、沼气的来源与生态环境

二、沼气的性质

三、相关概念

第二节 沼气发酵基本原理

一、沼气发酵微生物种类

二、沼气发酵的生物化学过程

三、有机物产甲烷量的估计和计算

四、有机质的厌氧消化过程

表1-10 加入四氯化碳对培养液中挥发性脂肪酸含量的影响

第三节 沼气发酵微生物代谢

一、沼气发酵过程中的水解酶酶活变化规律

表1-14 猪粪发酵过程中的脂肪酶、液化型淀粉酶和糖化型淀粉酶的酶变化

表1-15 牛粪沼气发酵全过程中的产气量（率）、pH值和酶活变化

表1-16 鸡粪沼气发酵全过程中的产气量（率）、pH值和酶活变化

二、产氢产乙酸菌的代谢

三、耗氢产乙酸菌及其它不产甲烷微生物的代谢

四、产甲烷菌

图1-22 产甲烷菌的形态（二）

五、不产甲烷微生物与产甲烷菌之间的关系

第四节 沼气发酵工艺学

一、沼气发酵的厌氧环境

二、沼气发酵适宜的温度

三、沼气发酵的适宜pH值

四、沼气发酵原料

五、沼气发酵料液浓度/有机负荷

六、沼气发酵接种物

第五节 沼气发酵的快速启动

一、原料的选择和预处理

二、进料数量和浓度

三、接种物用量

四、密封活动盖

五、放气试火

第六节 沼气发酵添加剂与抑制剂

一、添加剂

二、抑制剂

第七节 沼气池发酵的日常管理

一、勤进料与勤出料

二、常搅拌

三、保持适宜的pH值

四、经常检查输气装置和沼气池是否漏气

五、做好沼气池的越冬管理

六、沼气炉具的使用

七、沼气灯具的使用

八、沼气的安全使用

九、沼气池的保养与维修

第八节 病态沼气池的诊治

一、沼气池本身漏气和漏水

二、沼气输配管路系统的问题

三、沼气发酵系统的问题

四、维修沼气池时应注意的事项

第九节 我国农村常见沼气发酵工艺简介

一、按进料方式划分

二、按装置类型划分

三、按作用方式划分

四、按发酵料液的状态划分

五、按发酵温度划分

六、按发酵级差划分

第十节 沼气发酵器的类型

一、常规消化器

二、高速消化器

三、厌氧接触消化器

四、厌氧滤器

五、升流式厌氧污泥床

六、厌氧床工艺

七、两相厌氧消化器（two phase anaerobic digester）

八、干发酵

九、塞流式厌氧消化装置

十、管道厌氧消化器

图1-45 管道厌氧消化工艺流程图

第十一节 世界各国的沼气池简图

一、沼气池的种类

二、我国各种沼气池简图

三、国外沼气池简图

第十二节 预防沼气窒息性中毒

一、沼气窒息性中毒表现

二、发生沼气窒息性中毒的原因

三、沼气窒息性中毒的预防和急救措施

第二章 户用商品化玻璃钢沼气池

第一节 我国户用沼气池的发展

第二节 玻璃钢材料简介及其户用沼气池开发

一、玻璃钠材料简介

二、商品化玻璃钢户用沼气池研发简况

第三节 商品化户用玻璃钢沼气池的性能

一、玻璃钢沼气池的生产工艺

二、玻璃钢沼气池的性能

三、商品化户用玻璃钢沼气池的结构

四、玻璃钢沼气池的寿命

第四节 自动监控进出料量玻璃钢沼气池

第五节 商品化户用玻璃钢沼气池实际运行效果

一、试验示范的总体情况

二、产气量及甲烷含量

三、启动时间

四、发酵运行分析

表2-10 沼气池发酵过程中的原料消化情况

表2-12 沼气池产气追踪记录情况

第六节 玻璃钢沼气池与常规沼气池建池和发酵工艺比较

一、建池稳定性和建池速度比较

二、建池成本分析

三、发酵工艺比较

四、综合性能比较

第七节 商品化户用玻璃钢沼气池的实践

一、玻璃钢沼气池建设方案

二、沼气池安装前的准备

图2-19 溢流池开挖俯视图

三、玻璃钢沼气池的安装

四、投料与启动运行

第八节 玻璃钢沼气池的使用与管理

一、新建玻璃钢沼气池

二、玻璃钢沼气池发酵的科学管理

三、玻璃钢沼气池运行的日常管理

第三章 沼气技术与生态农业

第一节 沼气发酵系统与综合利用

一、沼气发酵系统

二、沼气及其发酵残留物综合利用

三、沼气发酵系统的功能

第二节 沼气的能源利用

一、炊事用能

图3-5 沼气灶具结构示意图

二、沼气启动农机发电

图3-7 三通管直通式混合器

图3-8 柴油机燃烧沼气工作示意图

第三节 沼气热能利用技术

一、沼气升温孵鸡

二、沼气灯照明升温育雏鸡

三、沼气养蚕

四、沼气灯照明提高母鸡产蛋率

五、沼气灯诱虫喂鱼

六、沼气灯保温贮藏红苕

七、沼气烘干粮食作物及升温育秧等

第四节 沼气非热利用技术

一、沼气贮粮

二、沼气保鲜蔬菜水果

三、沼气保鲜山楂

四、沼气保鲜苹果

五、沼气保鲜荔枝

第五节 沼气与大棚种植技术

一、沼气为蔬菜大棚增温和保温

二、沼气为蔬菜大棚增施二氧化碳气肥

三、沼气应用于大棚蔬菜种植的技术要点

第六节 沼气发酵残留物的营养成分

表3-18 沼气发酵残留物的营养成分

第七节 沼气发酵残留物的生物活性物质

一、各种水解酶类

二、B族维生素

三、氨基酸

四、植物激素

五、抗生素类

六、腐殖酸

七、沼气发酵残留物的矿物质元素分布

第八节 沼肥肥效与土壤改良

一、沼肥与堆沤肥的增产效果

二、沼肥对种植业的作用

三、改良土壤的意义

四、沼气发酵残留物改良土壤的效果

五、沼气发酵残留物培肥地力及其增产效果

第九节 沼液利用技术

一、沼液作为有机液肥

二、沼液用作浸种液

三、沼液作为无土栽培营养液

图3-16 沼气发酵液无土栽培蔬菜示意图

四、沼液作为农作物病虫害防治剂

表3-49 沼气发酵液对各种霉菌的抑制

第十节 沼气发酵残留物作饲料技术

一、沼气发酵残留物养鱼

二、添加沼气发酵残留物养猪

表3-58 添加沼气发酵残留物养猪的料肉比

表3-59 屠宰率测定结果

三、沼气发酵残留物作饲料的方法

第十一节 沼气发酵残留物栽种食用菌技术

一、沼气发酵残留物栽种食用菌能明显提高品质

二、沼气发酵残留物栽种食用菌的效益

三、菇渣仍然是理想的有机肥

四、沼气发酵残留物栽培食用菌的方法

第十二节 沼肥在种植业上的经济评价

一、沼肥的性质

二、沼肥对农作物产量及品质的影响

三、经济分析

表3-73 各处理经济效益比较

表3-75 经济效益分析表

第十三节 沼气与生态农业模式

一、北方“四位一体”沼气生态温室模式

二、西北“五配套”生态果园模式

三、南方“猪-沼-果”沼气能源生态模式

四、其它生态农业模式简介

第四章 大中型沼气工程

第一节 大中型沼气工程的分类

一、按容积大小进行分类

二、按处理不同有机废物的种类进行分类

三、原料性质

四、沼气工程的特点

第二节 沼气工程的发酵工艺及类型

一、厌氧接触工艺

二、厌氧滤器（AF）

三、上流式厌氧污泥床（UASB）

四、厌氧流化床（AFB）和厌氧附着膜膨胀床（AAFEB）

五、膨胀颗粒污泥床（EGSB）

六、内循环厌氧反应器（IC反应器）

图4-8 IC反应器的结构原理

七、上流式厌氧污泥床-滤器工艺（UBF）

八、上流式厌氧固体反应器（USR）

九、厌氧生物转盘（ARBC）

十、厌氧折流板反应器（ABR）

第三节 沼气工程的设计要求与管理

一、沼气工程的设计

二、沼气工程的启动

三、沼气工程运行管理

第四节 城镇生活污水处理工程与公共厕所粪便无害化处理工程

一、处理原则及容积计算

二、工艺流程及基本原理

三、处理效果分析

第五节 沼气工程为纽带的4F循环经济模式

一、大中型沼气工程在畜禽粪便治理中的作用

二、畜禽场沼气工程的定位

三、沼气工程的4F循环经济模式

四、养殖场沼气工程的目标

第六节 养猪场沼气发电并网工程案例

一、规模及污染物排放量

二、相关工艺参数与计算

三、工艺选择及工艺路线

四、“三沼”的利用与产品开发

五、社会、经济、环境效益分析

第七节 奶牛场沼气工程

一、工程规模及污染物排放量

二、相关参数

三、工艺设计

图4-17 沼气净化工艺流程图

四、工艺流程

五、工程内容及投资估算

六、效益分析

第八节 鸡粪沼气发电工程案例

一、规模及污染物排放量

二、相关工艺参数与计算

三、工艺选择及工艺路线

四、“三沼”的利用与产品开发

五、效益分析

第九节 肉牛养殖场沼气工程

一、规模及污染物排放量

二、相关工艺参数与计算

三、工艺选择及工艺路线

四、“三沼”的利用与产品开发

五、工程内容、规模及投资估算

第十节 鹅养殖场500m3常温沼气工程方案

一、规模及污染物排放量

二、相关工艺参数与计算

三、工艺选择与工艺路线

四、“三沼”的利用与产品开发

五、社会、经济、生态/环境效益分析

第十一节 獭兔粪便常温沼气工程案例

一、项目的目标及意义

二、建设地点

三、相关参数

四、工艺设计

五、工艺流程

六、工程内容、规模及投资估算

表4-32 设备购置及安装投资概算表

七、效益分析

第十二节 豆制品废水处理沼气工程案例

一、案例背景

二、工程设计

三、工程效益分析

第十三节 啤酒厂沼气工程

一、规模及污染物排放量

二、相关工艺参数与计算

三、工艺选择及工艺路线

图4-27 沼气净化工艺流程图

四、“三沼”利用与产品开发

五、社会、经济、生态/环境效益分析

第十四节 制药厂沼气工程

一、工程概况

表4-41 一天内制药厂水质的变化

二、厌氧-好氧处理工艺

三、运行成本分析

四、经济和环境效益

参考文献