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第一章　沼气基础知识1

第一节　沼气的来源与自然生态环境1

一、沼气的来源与命名1

二、产甲烷菌存在的自然界生态环境2

第二节　国际沼气发展史7

第三节　我国沼气的发展史11

一、池型发展史11

二、沼气微生物研究史15

三、综合利用发展过程17

第四节　沼气的性质19

一、沼气的组成19

二、甲烷的物理性质20

三、甲烷的化学性质22

第五节　几个基本名词24

一、总固体含量24

二、挥发性固体25

三、水力滞留时间26

四、池容产气率27

五、容积有机负荷率28

六、原料产气率29

七、生化需氧量32

八、化学需氧量33

九、参数之间的关系35

第二章　沼气发酵生物化学与微生物学36

第一节　沼气发酵过程的阶段划分37

一、二阶段学说38

二、三阶段学说38

三、四阶段学说40

第二节　不产甲烷微生物40

一、细菌41

二、真菌43

三、原生动物44

四、不产甲烷菌的数目44

第三节　有机物产甲烷量的估计和计算45

第四节　有机质的厌氧消化过程49

一、碳水化合物的代谢50

二、类脂化合物的代谢60

三、含氮化合物的代谢62

第五节　水解性细菌64

一、纤维素分解菌64

二、半纤维素分解菌65

三、淀粉分解菌65

四、蛋白质分解菌66

五、脂肪分解菌66

第六节　沼气发酵过程中的水解酶酶活变化规律66

一、沼气发酵残留物水解酶的酶活结果67

二、沼气发酵过程中的水解酶酶活变化规律67

三、沼气发酵添加水解酶的效果73

第七节　产氢产乙酸菌75

第八节　耗氢产乙酸菌及其他不产甲烷微生物80

一、耗氢产乙酸菌80

二、产氢细菌80

三、其他特殊细菌82

第九节　产甲烷菌82

一、产甲烷菌的分类地位82

二、产甲烷菌的代谢基质87

三、甲烷形成的理论88

四、乙酸盐和甲酸盐代谢生成甲烷的机制90

五、甲烷的来源90

第十节　不产甲烷微生物与产甲烷菌之间的关系91

第三章　沼气发酵工艺学96

第一节　沼气发酵的严格厌氧环境96

第二节　沼气发酵温度97

第三节　沼气发酵的适宜pH值101

第四节　沼气发酵原料103

第五节　沼气发酵的快速启动106

一、原料的选择和预处理107

二、进料数量和浓度108

三、接种物用量109

四、密封活动盖110

五、放气试火111

第六节　沼气发酵添加剂与抑制剂112

一、添加剂112

二、抑制剂113

第七节　沼气池发酵的日常管理116

一、勤进料与勤出料116

二、常搅拌116

三、保持适宜的pH值117

四、经常检查输气装置和沼气池是否漏气118

五、做好沼气池的越冬管理118

六、沼气炉具的使用119

七、沼气灯具的使用120

八、沼气的安全使用121

九、沼气池的保养与维修123

第八节　病态沼气池的诊治125

一、沼气池本身漏气和漏水125

二、沼气输配管路系统的问题128

三、沼气发酵系统的问题128

四、维修沼气池时应注意的事项129

第九节　我国农村常见沼气发酵工艺简介130

一、按进料方式划分130

二、按装置类型划分132

三、按作用方式划分132

四、按发酵料液的状态划分133

五、按发酵温度划分133

六、按发酵级差划分134

第十节　沼气发酵器的类型134

一、常规消化器134

二、高速消化器136

三、厌氧接触消化器136

四、厌氧滤器137

五、升流式厌氧污泥床139

六、厌氧床工艺140

七、两相厌氧消化器140

八、干发酵141

九、塞流式厌氧消化装置143

十、管道厌氧消化器144

第十一节　世界各国的沼气池简图147

一、沼气池的种类147

二、我国各种沼气池简图148

三、国外沼气池简图149

第十二节　预防沼气窒息性中毒163

一、沼气窒息性中毒表现164

二、发生沼气窒息性中毒的原因165

三、沼气窒息性中毒的预防和急救措施166

第四章　大中型沼气工程168

第一节　大中型沼气工程的分类168

一、按容积大小进行分类169

二、按处理不同有机废物的种类进行分类170

三、原料性质172

四、沼气工程的特点173

第二节　沼气工程相关配套设备与装置175

一、固液分离设备与机械175

二、料液输送设备181

三、沼气脱水183

四、沼气脱硫设备183

五、沼气贮存装置186

六、沼气的输送及利用设备188

七、搅拌装置192

八、沼气工程工艺流程194

第三节　沼气工程的发酵工艺及类型195

一、厌氧接触工艺195

二、厌氧滤器（AF）197

三、上流式厌氧污泥床（UASB）200

四、厌氧流化床（AFB）和厌氧附着膜膨胀床（AAFEB）210

五、膨胀颗粒污泥床（EGSB）212

六、内循环厌氧反应器（IC反应器）212

七、上流式厌氧污泥床-滤器工艺（UBF）214

八、上流式厌氧固体反应器（USR）214

九、厌氧生物转盘（ARBC）216

十、厌氧折流板反应器（ABR）216

第四节　沼气工程的设计要求与管理217

一、沼气工程的设计217

二、沼气工程的启动219

三、沼气工程运行管理219

第五节　酒厂沼气工程220

一、酒（精）厂沼气工程的工艺评价221

二、酒（精）厂沼气工程的厌气消化器类型222

三、酒（精）厂沼气工程运行效果223

四、酒（精）厂沼气工程经济评价225

五、酒（精）厂沼气工程环境评价227

六、结论与展望228

第六节　禽畜场沼气工程229

一、畜禽场沼气工程的设计原则与要求229

二、实例231

第七节　城镇生活污水处理工程与公共厕所粪便无害化处理工程237

一、处理原则及容积计算238

二、工艺流程及基本原理239

三、处理效果分析241

第五章　沼气及其残留物综合利用技术247

第一节　沼气发酵系统与综合利用249

一、沼气发酵系统249

二、沼气及其发酵残留物综合利用252

三、沼气发酵系统的功能254

第二节　沼气的能源利用255

第三节　沼气热能利用技术255

一、沼气升温孵鸡255

二、沼气灯照明升温育雏鸡257

三、沼气养蚕257

四、沼气灯照明提高母鸡产蛋率258

五、沼气灯诱虫喂鱼259

六、沼气灯保温贮藏红苕259

七、沼气烘干粮食作物及升温育秧等260

第四节　沼气非热利用技术264

一、沼气贮粮264

二、沼气保鲜蔬菜水果265

第五节　沼气与大棚种植技术265

第六节　沼肥与改良土壤技术266

第七节　沼液利用技术269

一、沼液作为有机液肥269

二、沼液用作浸种液269

三、沼液作为无土栽培营养液272

四、沼液作为农作物病虫害防治剂273

第八节　沼气发酵残留物作饲料技术274

一、对用作饲料沼气发酵残留物的要求275

二、喂养方式275

三、沼气发酵残留物的用量275

四、其它养殖技术要点276

第九节　沼气发酵残留物栽种食用菌技术276

第十节　沼肥在种植业上的经济分析278

一、沼肥的性质278

二、沼肥对农作物产量及品质的影响279

三、经济分析284

第十一节　沼气与生态农业模式287

一、北方“四位一体”沼气生态温室模式287

二、西北“五配套”生态果园模式288

三、南方“猪—沼—果”沼气能源生态模式291

四、其他生态农业模式简介292

参考文献294