沼气生产工（上册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:中国农业出版社

作者:请自查

出品人:

页数:352

译者:

出版时间:2004-9

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787109091962

丛书系列:

图书标签:

• 沼气
• 生物质能
• 能源
• 农业技术
• 环保
• 农村能源
• 可再生能源
• 清洁能源
• 工艺
• 技术手册

沼气生产工（上册）：从原理到实践的全面解析 本书《沼气生产工（上册）》是一部深入浅出的技术指南，旨在为有志于从事沼气工程、环境工程、农业科学以及相关行业的技术人员、操作工人、管理人员以及对可持续能源感兴趣的读者提供一套系统的理论知识和实践指导。本书内容聚焦于沼气生产的上游环节，从基础原理的阐释到关键技术的掌握，再到实际操作中的注意事项，力求将复杂的沼气生产工艺以清晰、易懂的方式呈现出来。 第一篇：沼气的基础理论与生物化学原理 本篇内容是理解沼气生产的基石。我们将从最基础的概念入手，详细讲解沼气是什么，它从何而来，以及它蕴含的巨大能量潜力。 1.1 什么是沼气？ 沼气的定义：一种主要由甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）组成的混合气体，同时含有少量氢气（H2）、硫化氢（H2S）、氮气（N2）、氧气（O2）等。 沼气的组成与特性：详细分析甲烷和二氧化碳的比例、对沼气燃烧性能和应用的影响。探讨沼气的密度、热值、易燃性以及其在不同温度和压力下的状态变化。 沼气的产生途径：介绍自然界中沼气产生的现象，如湿地、湖泊底泥、动物消化道等，为后续的厌氧发酵原理做铺垫。 1.2 厌氧发酵：沼气生产的核心过程 厌氧发酵的定义与机理：深入阐述厌氧发酵是在无氧条件下，微生物将有机物分解为沼气的生物化学过程。 厌氧发酵的四个主要阶段： 水解酸化阶段（Hydrolysis and Acidogenesis）： 复杂的有机大分子（如碳水化合物、蛋白质、脂肪）在微生物的作用下，被分解为简单的可溶性小分子，如糖类、氨基酸、脂肪酸等。重点介绍参与此阶段的关键酶类和微生物群落。 产酸阶段（Acetogenesis）： 来自水解酸化阶段的产物，如脂肪酸、醇类等，被进一步转化为挥发性脂肪酸（如乙酸、丙酸、丁酸）、丙酮、氢气和二氧化碳。详细讲解此阶段微生物的代谢途径和产物。 产乙酸阶段（Acetogenesis）： 某些微生物将上述产物进一步转化为乙酸、氢气和二氧化碳。强调乙酸在此阶段的重要性，它是后续产甲烷阶段的关键前体。 产甲烷阶段（Methanogenesis）： 这是沼气生产的最终阶段。产甲烷菌利用前几个阶段产生的乙酸、氢气和二氧化碳，通过两种主要途径产生甲烷： 乙酸发酵（Acetoclastic Methanogenesis）： CH3COOH → CH4 + CO2 产氢发酵（Hydrogenotrophic Methanogenesis）： CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O 详细介绍产甲烷菌的种类（如产乙酸甲烷菌、产氢甲烷菌），其生理特征，以及它们在厌氧环境中的生存条件。 厌氧发酵的物质转化：通过图示和化学方程式，清晰展示有机物在厌氧发酵过程中如何一步步转化为沼气，以及伴随产生的其他副产物。 1.3 影响厌氧发酵的关键因素 温度： 详细讲解低温型（<20°C）、中温型（30-40°C）和高温型（50-60°C）厌氧发酵的特点、适宜微生物群落、反应速率和稳定性。分析温度波动对发酵过程的影响。 pH值： 阐述pH值对不同阶段微生物活性的影响。指出厌氧发酵最适宜的pH范围（通常在6.5-7.5之间）。讲解pH值过高或过低时可能出现的障碍（如产酸过剩导致pH下降）。 底物浓度与有机负荷率： 解释底物（即待处理的有机废弃物）的类型、浓度对发酵速率和产气量的影响。定义有机负荷率（OLR）及其重要性，以及过高或过低OLR可能带来的问题。 氮磷比： 讲解微生物生长和代谢所需的关键营养元素，特别是氮和磷。分析适宜的氮磷比（C/N比）对发酵过程的促进作用。 微量元素： 介绍铁、镍、钴等微量元素对产甲烷菌活性的影响，它们在酶催化过程中的作用。 抑制物： 识别并分析可能抑制厌氧发酵的物质，如硫化氢（H2S）、氨（NH3）、抗生素、重金属离子等，并探讨其产生原因和抑制机理。 1.4 厌氧发酵微生物学 厌氧微生物的多样性：介绍参与厌氧发酵的主要微生物类群，包括细菌、古菌。 关键微生物的形态、生理与代谢：对水解菌、产酸菌、产甲烷菌等进行详细介绍，理解它们在整个发酵链条中的位置和功能。 微生物群落的协同作用：强调不同微生物之间相互依存、协同工作的关系，是维持稳定发酵的关键。 微生物群落的动态变化：分析底物类型、环境条件变化时，微生物群落结构和组成的动态响应。 第二篇：沼气生产的常用原料与预处理 本篇将聚焦于沼气生产的“燃料”——各种有机废弃物，并探讨如何对其进行有效的预处理，以提高沼气产量和发酵效率。 2.1 沼气生产的常用原料 农牧业废弃物： 畜禽粪污：牛粪、猪粪、鸡粪等，分析其组成特点（高含固量、高有机物含量）及其在沼气生产中的优势和挑战。 秸秆：玉米秸秆、麦秆、稻草等，分析其特点（高纤维素、半纤维素含量）以及预处理的必要性。 沼渣沼液：前一轮发酵的残渣和液体，分析其再利用价值。 生活有机废弃物： 厨余垃圾：分析其组成复杂性（高水分、高有机物、易腐败）以及预处理的重要性。 绿化垃圾：分析其组成和适用性。 工业有机废弃物： 食品加工废水：如屠宰废水、淀粉厂废水、酒糟等，分析其高有机负荷特点。 造纸厂污泥：分析其处理难度和沼气产生潜力。 其他：养殖场废水、城市污泥等。 能源作物： 如玉米、高粱、甜高粱等，分析其作为发酵原料的优势（高产、高淀粉/糖含量）和经济性考量。 2.2 原料的组成分析与评估 理化性质分析： 水分含量：分析水分对发酵的影响，以及如何通过调整或预处理来优化。 含固量（TS）：全固形物、挥发性固体（VS）和固定固体（FS）的测定方法，以及VS/TS比对发酵潜力的指示作用。 pH值：分析原料本身的pH值对发酵的影响。 有机物含量：总有机碳（TOC）、化学需氧量（COD）、生物需氧量（BOD）的测定及其意义。 C/N比：计算和分析不同原料的C/N比，并与理想值进行比较，指导配料。 养分含量：如氮、磷、钾等宏量营养素和微量元素的分析。 污染物评估： 重金属含量：评估原料中可能存在的重金属，及其对微生物的毒性。 抗生素残留：特别是在畜禽粪污中，分析抗生素对发酵过程的抑制作用。 其他抑制物：如硫化物、酚类等。 2.3 原料的预处理技术 物理预处理： 粉碎与均质： 机械粉碎、研磨等，减小原料粒度，增大比表面积，提高微生物可及性。 混合与稀释： 将不同性质的原料进行混合，以达到理想的C/N比、水分含量和营养配比。通过添加清水或沼液进行稀释，调整固液比，优化发酵介质。 筛分： 分离出难以消化的粗大颗粒。 化学预处理： 碱处理： 利用NaOH、Ca(OH)2等提高pH值，破坏纤维素结构，促进水解。详细讲解反应机理、用量和后处理。 酸处理： 如稀硫酸或稀盐酸处理，常用于特定工业废弃物，但需注意pH回调。 氧化剂处理： 如过氧化氢（H2O2）、臭氧（O3）等，用于分解难降解有机物，但成本较高。 生物预处理： 好氧预处理： 短期好氧发酵，将部分有机物转化为易于厌氧降解的物质，但会损失部分能量。 酶解： 添加外源酶（如纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶），直接分解复杂有机物，提高水解效率。 其他生物处理方法：如酵母发酵、乳酸发酵等，作为辅助手段。 热预处理： 蒸汽加热： 加热至一定温度（如100-180°C）一段时间，可以灭活部分抑制性微生物，同时破坏有机物结构，但能耗较高。 热化学联合预处理（如热碱处理）： 结合了加热和碱的作用，协同提高有机物的水解效率。 本书《沼气生产工（上册）》将以上内容进行系统梳理，配以大量的图表、实例和操作流程，旨在帮助读者建立起对沼气生产科学基础和原料处理技术的全面认知。掌握这些内容，是未来顺利开展沼气工程设计、建设和运行管理的前提。本书的后续章节将进一步深入探讨沼气工程的设计、建设、运行维护以及沼气利用等关键环节，形成一个完整的沼气生产技术体系。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容广度令人赞叹，它绝不仅仅局限于沼气的产生。在后半部分的章节中，作者将视角扩展到了沼气的深度净化和能源化利用。从简单的脱硫除杂，到PSA（变压吸附）技术在提纯中的应用，再到与内燃机耦合发电的效率优化，内容覆盖了一个完整能源产业链的各个节点。我特别留意了关于沼气灶具燃烧效率和尾气排放控制的部分，这些都是当前乡村能源清洁化推广中非常现实的问题。书中对不同燃烧方式的能量转化率进行了详尽的对比分析，并给出了针对性的改造建议，这使得这本书的受众群体从专业的项目设计者，延伸到了终端用户和地方能源规划者。它构建了一个由“发酵”到“应用”的闭环系统，展现了对可持续能源未来发展的宏大思考。

评分☆☆☆☆☆

这本厚重的工具书，甫一上手就给人一种扑面而来的扎实体感，油墨的清香混合着纸张特有的陈旧气息，仿佛能让人直接触摸到那些复杂的机械图纸和严谨的化学方程式。我尤其欣赏它的编排逻辑，从最基础的原料特性分析，到发酵罐的结构设计，再到沼气提纯和综合利用的各个环节，层层递进，毫不含糊。书中对不同地域、不同季节气候条件下，如何优化进料配比和温度控制的经验总结，简直是实战圣经。那些关于厌氧消化过程中的微生物群落动态变化描述，虽然初看起来略显晦涩，但结合附带的流程图和案例分析，便能豁然开朗。对于我们这些常年在一线操作的工程人员来说，它提供的不仅仅是理论指导，更是解决日常突发故障的“救命稻草”。特别是关于安全操作规程和事故应急预案的部分，细致入微，体现了编者对生产安全的极端重视，读来令人心安。可以说，这本书是把一套完整的、可落地的生产体系，用最清晰的方式呈现在了我们面前，是案头不可或缺的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

读完第一部分，我最大的感受是，作者显然对行业的痛点有着深刻的理解和切身的体会。他没有停留在教科书式的空泛论述，而是将大量的篇幅投入到“如何提高得气率”和“如何处理残渣”这两个核心难题上。那些关于优化污泥龄、选择性接种特定菌群以应对高负荷冲击的论述，充满了行家里手的智慧。我记得有一次，我们一个大型项目因为进料突然更换了某种农业废弃物，导致产气量骤降，翻遍了手头的其他资料都找不到头绪。后来对照书中关于“特定复杂底物兼容性分析”的一章，结合作者提出的动态监测指标，我们才找到了症结所在——原来是某种中间代谢产物的累积抑制了关键的产氢菌群。这种立竿见影的指导价值，是任何纯理论著作无法比拟的。它更像是一位经验丰富的老技师，俯下身子，手把手地教你如何“听懂”发酵罐里的“脾气”。

评分☆☆☆☆☆

如果要用一个词来概括这本书给我的感觉，那就是“严谨”与“实用”的完美结合。作者在论述每一个技术点时，都习惯性地引用了相关的国家标准或国际研究成果作为佐证，使得全书的论点都建立在坚实的科学基础之上，丝毫没有“拍脑袋”的成分。即便是一些看似微小的操作细节，例如搅拌器的叶片角度对混合均匀度的影响，或者预处理过程中酶解时间的最佳区间，书中都有详尽的数据支撑。这种对细节的极致追求，体现了作者极高的专业素养和对读者负责任的态度。对于想要系统学习和掌握沼气工程这门手艺的人来说，这本书的价值在于它提供了一种科学的、可重复验证的工作方法论，远超出一本普通的技术手册的范畴，更像是一部凝聚了数十年行业经验的“技术心法”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图设计，可以说达到了一个很高的水准。在讲解那些复杂的管道布局和阀门控制系统时，那些清晰的、带有标注的剖面图简直是神来之笔。它们避免了文字描述的歧义，让复杂的物理结构一目了然。特别是那些由专业制图师绘制的工艺流程图，不仅标注了关键的温度、压力和流量控制点，还用不同的颜色区分了气体、液体和固体的流向，逻辑性极强。我个人对于那些涉及自动化控制和传感器选型的章节印象深刻，作者对不同品牌、不同精度传感器的适用场景进行了客观的对比分析，这对于我们进行设备采购和系统集成时，提供了非常宝贵的、不偏不倚的参考意见。很少有技术书籍能把“设计规范”和“实际操作经验”如此完美地融合在一起，它成功地架起了理论研究与工程实践之间的鸿沟。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆