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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、pH 76

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

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