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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M27

　　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pH43

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