沼气工程与技术:第3卷:Volume 3 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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董仁杰 等 著

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• 沼气工程
• 沼气技术
• 生物能源
• 可再生能源
• 能源工程
• 环境工程
• 农业工程
• 厌氧消化
• 气体处理
• 生物质能

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出版社： 中国农业大学出版社

ISBN：9787565507519

商品编码：29357047171

包装：精装

出版时间：2015-08-01

图书基本信息
图书名称	沼气工程与技术:第3卷:Volume 3
作者	董仁杰 等
定价	150.00元
出版社	中国农业大学出版社
ISBN	9787565507519
出版日期	2015-08-01
字数
页码
版次	1
装帧	精装
开本	16开
商品重量	1.162Kg

内容简介

作者简介

目录

1.中德沼气行业全球生物能源发展框架下的中国生物质能源利用德国沼气研究与发展的现状与挑战中国农业领域大规模沼气工程发展的背景、现状与前景——“中德生物质能优化利用项目”的首项成果2.沼气政策与补贴中德沼气领域——交流与合作需求中国养殖场大中型沼气工程补贴政策的挑战中国政策对环境无害化和经济可行的沼气生产的影响3.厌氧消化技术两段式干一湿发酵工艺工业化应用开发城市有机垃圾车库式干发酵技术中国沼气潜力和市场工业规模厌氧推流干式发酵——黏度对工艺条件和设备运行的影响4.替代原料与联合发酵蓝藻与稻草混合厌氧发酵产沼气研究NaOH预处理对加拿大一枝黄花厌氧发酵的影响草作为生物质原料的厌氧消化德国的生物质混合发酵餐厨垃圾混合发酵产甲烷潜力研究微量元素对餐厨垃圾厌氧发酵影响研究进展猪肉厌氧发酵产沼气研究蔬菜废弃物厌氧发酵酸化影响因素探究高温蒸煮去油对餐厨垃圾厌氧消化影响5.厌氧消化过程特性德国沼气工程的绩效评估沼气实验室——指引沼气工程稳定运行的关键一步大型沼气工程的运行与维护——丹麦经验6.沼气工程监测与控制沼气工程的测量仪器、控制系统与自动化有效的工艺控制系统对沼气工程的益处大中型沼气工程项目绩效监测评价体系厌氧发酵中挥发性脂肪酸测定方法研究进展沼气工程碱度测量技术综述7.生物甲烷高选择性分离膜制备高纯生物甲烷对污水污泥利用自动高压消化技术有效生产生物甲烷沼气净化提纯制生物甲烷技术与应用ENVITHAN：一种环境友好的沼气提纯技术8.沼液利用与处理欧洲沼渣、沼液处理技术和管理政策对中国沼气产业发展的启示一个养分和污染物高度承载的中国城郊区域有机废弃物管理策略设计天堂——热带及带地区考虑景观和生态系统工程的农村有机废水沼气生产人工湿地处理沼液UTV GORE@膜覆盖堆肥系统——沼渣堆肥的一个选择

编辑推荐

《沼气工程与技术》第3卷包含了当前对沼气在中国作为低碳能源行业未来发展的相关话题。在“中德生物质优化项目”及中、德农业部合作的背景下，外专家在论文中详细阐述了中德双方如何通过政策和补贴建立沼气商业环境的*新进展，并在沼气技术、混合发酵、沼气工程绩效管理和监测、生物甲烷生产和沼渣沼液利用领域进一步展开讨论。本书由董仁杰、伯恩哈特·蓝宁阁主编。

文摘

序言

沼气工程与技术：第3卷 简介 前言 在人类文明发展的进程中，能源的获取与利用始终是推动社会进步的关键驱动力。随着全球对化石燃料依赖的加剧以及环境问题的日益凸显，寻找可持续、清洁的替代能源已成为当务之急。沼气，作为一种由有机物在厌氧条件下分解产生的可再生能源，以其独特的优势，在解决能源短缺、改善环境污染、促进农业可持续发展等方面展现出巨大的潜力。 《沼气工程与技术》系列丛书，旨在系统、深入地梳理和探讨沼气工程的各个方面，为科研人员、工程技术人员、政策制定者以及广大从业者提供一份全面、权威的参考。本卷——《沼气工程与技术：第3卷》，将聚焦于沼气工程的关键技术环节，从厌氧消化工艺的优化到沼气提纯与利用，再到工程的运行与管理，层层深入，力求为读者呈现一个完整、详实的沼气工程技术图谱。 核心内容概述 本卷将重点围绕以下几个核心模块展开，每个模块都将结合最新的研究进展和工程实践，进行深度剖析： 第一部分：厌氧消化工艺深度探索 厌氧消化是沼气工程的核心环节，其效率和稳定性直接决定了沼气产量和质量。本部分将深入探讨各类厌氧消化工艺的原理、优缺点、适用范围以及最新的优化技术。 厌氧消化反应机理再审视： 详细阐述水解、酸化、产甲烷三个阶段的关键微生物群落、生化反应途径以及影响因素。我们将深入研究不同底物（如畜禽粪便、作物秸秆、城市污水污泥、厨余垃圾等）的特性如何影响厌氧消化的反应过程，并对反应器内的底物浓度、pH值、温度、停留时间等关键参数进行精细化解读。 新型厌氧消化反应器设计与应用： 除了传统的固定床、流化床、UASB、IRB等反应器，本部分将重点介绍近年来发展迅速的新型反应器，如： 两相厌氧消化工艺： 分离水解酸化与产甲烷过程，提高处理效率和稳定性，特别是在处理高浓度有机废水方面的优势。 上流式厌氧污泥颗粒床反应器（UASBP）： 结合了UASB和污泥颗粒床的优点，具有高效、耐冲击负荷的特点。 厌氧折返流反应器（Anaerobic Baffled Reactor, ABR）： 结构简单，处理效率高，适用于中低浓度有机废水。 膜集成厌氧反应器（Membrane Anaerobic Reactor, MAR）： 将膜分离技术与厌氧反应器相结合，实现同步固液分离和高效处理，并能有效截留产甲烷菌，提高产气效率。 微观反应器设计与流体力学分析： 结合CFD（计算流体动力学）等先进手段，分析反应器内部流场分布、传质传热过程，为反应器优化设计提供理论依据。 底物预处理技术： 针对不同类型的有机废弃物，探讨有效的预处理方法，以提高厌氧消化的可及性和反应速率。这包括： 物理预处理： 研磨、破碎、筛分等。 化学预处理： 酸/碱水解、氧化剂处理等，重点分析其机理、环境影响和经济性。 生物预处理： 酶解、共消化（Co-digestion）等，特别强调共消化在提高沼气产量和稳定性方面的协同效应。 微生物调控与强化技术： 深入研究影响厌氧消化微生物群落的关键因素，并介绍调控和强化微生物活性的策略，如： 微生物接种与筛选： 如何选择和驯化高效产甲烷菌种。 添加剂的应用： 如微量元素、活性炭、铁盐等，以及它们在稳定反应和提高产气量方面的作用。 产甲烷菌的基因组学与代谢组学研究： 利用现代生物技术手段，深入了解微生物的功能，指导工艺优化。 厌氧消化过程的监测与控制： 探讨在线监测技术（如pH、ORP、温度、气体产量、气体组分等）在保障反应器稳定运行中的作用，并介绍先进的控制策略（如模糊控制、模型预测控制等），以实现反应器的自动化、智能化管理。 第二部分：沼气提纯与升级技术 粗沼气含有大量的二氧化碳、硫化氢等杂质，其利用受到限制。本部分将详细介绍各类沼气提纯与升级技术，以满足不同领域的利用需求。 脱硫技术： 硫化氢（H2S）对设备具有强烈的腐蚀性，且会影响发动机的性能。本部分将介绍： 物理吸附法： 如活性炭吸附、分子筛吸附等，分析其吸附容量、再生性能及应用场景。 化学吸收法： 如碱液吸收、氧化铁吸收等，详细阐述吸收机理、效率及副产物处理。 生物脱硫法： 利用微生物氧化H2S，成本低廉，环境友好，重点分析不同生物脱硫工艺的特点。 组合脱硫工艺： 结合不同方法的优势，实现高效、经济的脱硫。 脱除二氧化碳（沼气升级）： 将沼气中的CO2去除，提高甲烷（CH4）的含量，使其接近天然气标准（生物天然气），本部分将重点介绍： 物理吸附法： 如变压吸附（PSA）和变温吸附（TSA），分析其工艺流程、吸附剂性能及能耗。 化学吸收法： 如胺液吸收法，分析吸收剂的效率、再生过程及腐蚀性问题。 膜分离技术： 利用不同气体在膜材料上的渗透速率差异实现分离，重点分析膜材料的性能、通量和选择性。 生物提纯法： 利用产甲烷菌对CO2的消耗，提高CH4浓度，分析其适用性。 水洗法/压力水洗法： 利用CO2在水中的溶解度差异进行分离，分析其操作条件和效率。 脱除其他杂质： 如氨（NH3）、水蒸气、颗粒物等，介绍相应的去除方法和设备。 沼气品质的检测与标准： 介绍生物天然气的质量检测方法和相关国家/行业标准。 第三部分：沼气的高效利用与转化 经过提纯的生物天然气可广泛应用于能源领域，本部分将探讨沼气的多种高效利用途径。 沼气发电与热电联产： 内燃机发电： 分析不同类型发动机（往复式、转子式）在沼气利用中的性能表现，包括效率、排放和可靠性。 燃气轮机发电： 探讨沼气在燃气轮机中的应用，包括其面临的挑战和潜在的解决方案。 燃料电池发电： 介绍沼气在固体氧化物燃料电池（SOFC）等中的应用前景，分析其高效率和低排放的优势。 热电联产（CHP）： 强调热、电联供的能源综合利用模式，提高能源利用效率，降低运行成本。 沼气汽车燃料： 介绍沼气作为压缩天然气（CNG）或液化天然气（LNG）在交通运输领域的应用，分析其在降低排放、减少温室气体方面的贡献。 沼气供暖与烹饪： 介绍沼气作为分散式能源在农村地区供暖和烹饪中的应用，分析其简便性、经济性和环保性。 沼气转化为化学品： 甲烷化学转化： 如甲烷蒸汽重整制合成气，为后续生产甲醇、氨等化学品提供原料。 生物质气化制合成气： 尽管不直接是沼气，但与沼气工程有共性，可拓展思路。 沼气固碳与利用： 探讨将沼气中的CO2进行捕集和利用，如用于温室种植、生产碳酸钙等，实现碳的循环利用。 第四部分：沼气工程的运行、管理与经济性评估 一个成功的沼气工程离不开精细的运行管理和科学的经济性评估。 沼气工程的选址与设计： 考虑底物来源、土地利用、环境保护、交通便利性等因素，进行科学的选址。详细阐述工程的工艺流程设计、设备选型、管网布置等关键环节。 沼气工程的建设与调试： 详细介绍工程建设过程中的质量控制，以及试运行和调试阶段的关键技术要求。 沼气工程的日常运行与维护： 工艺操作规程： 详细制定各环节的操作流程和注意事项。 设备维护保养： 制定定期的设备检查、保养计划，确保设备正常运行。 安全生产管理： 针对沼气易燃易爆的特性，详细阐述安全生产规章制度、应急预案的制定与演练。 沼渣沼液的综合利用： 探讨沼渣沼液作为优质有机肥料在农业生产中的应用，以及其潜在的增值开发途径，如沼渣沼液的浓缩、造粒、生物活性物质提取等。 沼气工程的经济性分析： 投资估算与成本分析： 详细分析工程建设、设备购置、运行维护等各项成本。 收益分析： 评估沼气销售、电力销售、副产品利用等各项收益。 敏感性分析与风险评估： 评估市场价格波动、政策变化等因素对项目经济性的影响。 项目融资与激励政策： 介绍国内外相关的金融支持和政策激励措施，为项目投资提供参考。 沼气工程的环境效益评估： 从减少温室气体排放、改善土壤质量、减少面源污染等方面，量化沼气工程的环境效益。 沼气工程的案例分析： 选取国内外成功的沼气工程案例，深入剖析其成功经验和关键技术，为读者提供实践指导。 结语 《沼气工程与技术：第3卷》力求将前沿理论与工程实践紧密结合，通过对厌氧消化工艺、沼气提纯与升级、沼气高效利用以及工程运行管理的系统阐述，为读者提供一份详尽的技术指南。我们相信，本书的出版将有助于推动沼气工程技术的进步与普及，为实现能源的可持续发展和建设绿色低碳社会贡献力量。我们诚挚地希望本书能够成为所有关注和从事沼气工程领域同仁的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受就是，沼气工程远比我想象的要复杂和精密。那些关于沼气工程过程中的风险评估与安全管理的部分，让我深思。以往我只关注效率和成本，却很少考虑潜在的风险。书中非常详细地列举了沼气工程在设计、建设、运行和维护过程中可能遇到的各种安全隐患，比如易燃易爆性、有毒气体泄漏、设备腐蚀、生物安全等，并提供了详尽的预防和应对措施。我特别欣赏书中对于“智能监控与故障诊断系统”的介绍，它如何利用先进的传感器技术和大数据分析，实时监测沼气池的运行状态，提前预警潜在的风险，并能够辅助操作人员进行精准的故障排查。这种严谨的安全管理理念，对于任何规模的沼气工程项目都至关重要，也体现了作者在工程实践中的丰富经验。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直让我大开眼界，完全颠覆了我之前对沼气工程的认知。我一直以为沼气工程就是一个很基础的学科，无非就是发酵、收集、利用这么简单，但这本书给我的感觉是，它是一个极其复杂、充满无限可能性的领域。从前几卷提到的基本原理和技术，到这第三卷里深入探讨的各种前沿课题，让我体会到了这个学科的深度和广度。我特别被那些关于高效产气菌株选育与优化的章节所吸引。原本以为菌株选育就是杂乱无章的尝试，但书中详细阐述了各种分子生物学手段，例如基因编辑、代谢工程等，如何在实验室里精准地“设计”出产气效率更高的微生物，并且是如何通过一系列严格的实验验证来确保其稳定性和适用性。这不仅仅是生物学上的突破，更是为大规模工业化应用奠定了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，与其说是学习，不如说是一场思维的盛宴。我被书中关于沼气工程与可再生能源的深度融合的论述所震撼。它不再局限于沼气本身作为一种能源的利用，而是将其置于更宏大的能源体系中进行考量。例如，书中详细探讨了如何将沼气转化为高附加值的生物天然气，并注入到现有天然气管网中，这不仅解决了沼气输送和储存的问题，还极大地提升了其经济价值。更让我眼前一亮的是关于“沼气联产”的概念。作者不再将沼气视为孤立的产物，而是将其与生物柴油、生物乙醇等其他生物质能源的生产过程进行有机结合，形成多联产的模式，从而最大化地利用生物质原料的价值，减少能源生产过程中的浪费。这种宏观的战略性思考，让我看到了沼气工程在未来能源结构中的关键作用。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的最大启示在于，沼气工程并不仅仅是简单的生物处理，而是一门集工程学、生物学、化学、环境科学以及经济学于一体的交叉学科。当我深入阅读书中关于“沼气工程的政策法规与市场经济学分析”时，我才真正理解了为何某些地区沼气工程发展迅速，而另一些地区则举步维艰。书中对各国在生物质能源政策、碳交易机制、财政补贴等方面的深入分析，以及对沼气工程项目投资回报率、经济可行性等方面的量化评估，都为我提供了全新的视角。我特别关注了关于“小型化、分布式沼气工程的商业模式创新”的章节，作者探讨了如何通过灵活的商业模式，将沼气工程推广到广大农村地区，实现能源自给自足，并带动当地经济发展。这让我看到了沼气工程在解决能源问题、促进乡村振兴方面的巨大潜力。

评分☆☆☆☆☆

读到这本书的某些部分，我感觉自己仿佛置身于一个充满活力的科研现场，那些关于沼气工程在废水处理中的集成应用的案例分析，简直是精彩绝伦。书里不仅仅是列举了一些成功案例，而是非常细致地剖析了不同类型废水（比如工业废水、农业畜禽粪便、城市污水等）的成分差异，以及如何针对这些差异设计出定制化的沼气工程系统。我尤其对其中关于“厌氧氨氧化”耦合技术的章节印象深刻。这项技术能够同时实现废水中氮素的去除和沼气的产生，这简直是“一举两得”的神奇操作！作者通过大量的图表和数据，详细解释了这种耦合过程中的微生物生态变化、反应动力学以及如何优化工艺参数以达到最佳效果。这对于正在苦恼于废水处理成本和效率问题的我来说，无疑打开了一扇新的大门，充满了实践的指导意义。