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绪论1

第一篇沼气发酵原理与工艺7

第一章沼气发酵微生物学7

第一节沼气发酵微生物概论7

一、沼气发酵三阶段的微生物8

二、沼气发酵微生物的种类和数量9

三、沼气发酵微生物的生态环境10

第二节不产甲烷微生物12

一、不产甲烷细菌的种类和数量12

二、不产甲烷细菌的作用16

第三节产甲烷细菌19

一、生命的第三种形式19

二、甲烷细菌的形态19

三、甲烷细菌的分类21

四、甲烷细菌的营养25

五、甲烷细菌的繁殖27

六、甲烷细菌的能量代谢27

第四节沼气发酵中微生物的相互关系28

一、相互协同和相互制约维持发酵过程的平衡29

二、相互关系的典型表现——产甲烷菌与产氢菌的相互作用30

三、产甲烷菌与“卫星菌”的相互关系32

四、不产甲烷细菌之间的相互关系33

第五节沼气发酵微生物的分离培养方法33

一、产甲烷细菌的分离培养方法33

二、其他厌氧菌的分离培养方法40

第二章沼气发酵的生物化学45

第一节 沼气发酵的生物化学过程46

第二节复杂有机物的分解代谢48

一、碳水化合物的分解代谢48

二、类脂化合物的分解代谢54

三、含氮化合物的消化55

第三节甲烷形成的理论和研究现状56

一、甲烷形成的理论56

二、从乙酸产生甲烷的途径59

三、巴克的设想60

第四节 与甲烷形成相关的几个因子61

第三章沼气发酵工艺学67

第一节沼气发酵的工艺条件及其控制67

一、严格的厌氧环境67

二、发酵原料68

三、发酵温度74

四、pH76

五、搅拌77

六、压力78

七、接种物80

八、添加剂和抑制剂80

九、“病态池”的诊断与治理83

第二节沼气发酵工艺过程84

一、按发酵温度划分的沼气发酵类型84

二、按发酵方法划分的沼气发酵类型85

三、按发酵级差划分的沼气发酵类型88

四、几种其他沼气发酵工艺89

第三节农村沼气发酵的设计与操作91

一、发酵原料的选择和计算91

二、原料预处理93

三、总固体和挥发固体的测定94

四、按碳氮比配料94

五、加接种物95

六、发酵产气及气体收集使用95

七、原料的消耗与补充95

八、出料（或排放）95

第四节安全措施95

一、安全发酵95

二、安全管理与安全用气96

三、安全维修96

四、沼气窒息性中毒后的抢救97

第二篇沼气池的设计与施工99

第四章沼气池的结构型式及工艺参数99

第一节 结构型式99

第二节 工艺参数104

第五章建池材料106

第一节 材料选用106

第二节几种建池材料的配制及性能106

一、普通粘土砖106

二、石材107

三、石灰107

四、水泥108

五、普通混凝土110

六、低标号混凝土114

七、无熟料水泥混凝土116

八、灰土材料118

九、砌筑砂浆119

第三节 密封材料122

第六章设计与计算123

第一节 荷载与组合123

第二节圆形池的静力计算126

一、几何特征计算126

二、削球形池盖静力计算130

三、圆柱形池墙静力计算132

四、池底计算133

第三节球形池的静力计算138

一、本公式138

二、静力分析140

第四节卧式拱形池的静力计算145

一、几何特征145

二、静力计算148

第五节 地基与基础158

第六节截面选择158

一、无筋砖石砌体构件的强度验算158

二、混凝土构件的强度计算160

三、强度计算指标161

第七节浮罩式贮气柜的设计与计算167

一、浮罩式贮气柜的结构型式及最佳尺寸167

二、气柜计算167

第八节 中型沼气池配套工程的规划及设计168

第七章施工技术169

第一节 土方工程169

第二节圆形池的施工170

一、砌块建池技术170

二、整体建池施工工艺173

第三节 球形沼气池的施工技术177

第四节 卧式拱形沼气池的施工技术179

第五节 钢筋混凝土浮罩式贮气柜施工180

第六节特殊地基地区建池181

一、高水位地区建池技术181

二、膨胀土地区建池技术184

三、页岩地区建池技术184

第七节 沼气池的施工操作与安全要求186

第八章沼气池的检查与维修186

第一节 沼气池的渗漏检查186

第二节 沼气池的维修188

第九章 几种其他型式的沼气池189

第三篇沼气及其发酵残余物的应用191

第十章沼气燃烧原理和燃烧器191

第一节沼气的成分及其物理性质191

一、沼气的成分191

二、沼气的分子量及气体常数191

三、沼气池的压力192

四、沼气的物理性质192

第二节沼气的燃烧反应197

一、质量作用定律和化学平衡197

二、化学反应速度198

三、温度对化学反应速度的影响200

四、压力对化学反应速度的影响201

五、链式反应202

第三节沼气的燃烧特性203

一、沼气的热值203

二、理论空气需要量及过剩空气系数204

三、燃烧产物——烟气205

四、热平衡方程式与燃烧温度206

五、沼气的着火及其浓度极限207

六、火焰传播速度212

第四节沼气的燃烧方法217

一、扩散式燃烧217

二、大气式燃烧219

三、无焰式燃烧224

第五节沼气燃烧器及其炉具224

一、评价民用沼气炉具的质量标准225

二、扩散式沼气燃烧器226

三、大气式沼气燃烧器及用途227

四、沼气红外线无焰燃烧器241

五、我国民用沼气炉具简介243

第十一章沼气在内燃机上的应用245

一、沼气在内燃机上的应用方法246

二、柴油机改装为气体燃料发动机246

三、柴油机改装成双燃料发动机247

四、小容量异步发电机254

第十二章沼气发酵残余物在农业上的应用259

第一节发展农村沼气扩大有机肥源259

一、单施无机肥对农业的影响259

二、兴办沼气扩大肥源260

第二节发展农村沼气提高肥料质量261

一、有机肥料的积制方法261

二、有机质在沼气发酵中的变化与提高肥效的关系262

三、氮素的转化和保存263

第三节发展农村沼气与作物增产和改良土壤264

一、沼气肥的养分含量264

二、沼气肥的增产效果264

三、沼气肥对改良土壤的效果267

第四节沼气肥的施用技术268

一、直接洒喷水肥268

二、浇肥268

三、随灌溉水浇施268

四、与化肥配合施用269

五、作浸种催芽、无土栽培的营养液271

六、制作营养钵、营养土271

第十三章沼气发酵及其残余物的其他用途272

第一节利用沼气生产氯甲烷类化合物272

一、氯甲烷类化合物的用途272

二、反应原理273

三、工艺流程273

第二节 生产维生素B12及其他276

第十四章沼气发酵处理粪便与环境卫生278

第一节粪便无害化处理的意义278

一、粪便与疾病传播278

二、粪便处理的卫生指标278

第二节沼气发酵处理粪便的效果279

一、在高温、中温沼气发酵条件下的处理效果279

二、在常温沼气发酵条件下的处理效果281

三、沼气发酵其他因素对杀灭虫卵的作用282

四、沼气发酵残渣的处理效果282

五、沼气发酵处理粪便控制有关疾病流行283

第三节影响沼气池处理粪便效果的因素284

一、池型结构284

二、搅拌284

三、管理办法284

第十五章有机废弃物的厌气性处理285

第一节有机废弃物的资源285

一、有机废弃物的种类285

二、有机废弃物的数量285

第二节有机废弃物的性质287

一、城市生活污水的成分和性质287

二、工业废水的种类及其处理288

三、城市垃圾的性质290

四、人畜禽粪便291

第三节有机废物厌气性处理工艺292

一、厌气性处理的工艺类型292

二、厌气性处理的工艺流程293

三、厌气性处理的工艺条件和操作293

四、厌气性处理的主要设备295

五、厌氧处理的效果297

参考文献299