沼气生产与利用技术

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出版者:中国农业大学
作者:刘德江
出品人:
页数:196
译者:
出版时间:2008-10
价格:20.00元
装帧:
isbn号码:9787811175769
丛书系列:
图书标签:
  • 沼气
  • 生物质能
  • 可再生能源
  • 能源技术
  • 农业废弃物
  • 厌氧消化
  • 环保技术
  • 农村能源
  • 清洁能源
  • 能源利用
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具体描述

《沼气生产与利用技术》结合高等农业职业教育的特点,以工作过程为导向,以职业技能为核心,通过模块式的教学方法,简明扼要地介绍了完成职业活动中每一项工作任务所采取的具体操作程序、步骤等。通过本教材的学习和技能训练,一定能使高等农业职业院校的学生具备从事沼气生产和利用的专业技术和能力,从而更好地为我国新农村建设、推动生态农业发展服务。沼气生产和利用技术是一门多学科的系统工程技术,涉及微生物、种植业、养殖业、材料、建筑、数学、力学及物理、化学等多个学科的理论和技术的应用。

《沼气生产与利用技术》是一本关于能源科学与工程的专著,深入探讨了沼气这一再生能源的生产过程、技术应用以及市场前景。本书内容详实,结构清晰,旨在为读者提供一个全面而深入的视角来理解和掌握沼气技术。 核心内容概览: 本书的核心围绕着“沼气”这一主题展开,系统性地阐述了其从产生到应用的整个生命周期。 第一部分:沼气产生的基础理论与微生物学 微生物发酵原理: 详细介绍了厌氧消化(anaerobic digestion)这一核心生物化学过程,解释了在无氧条件下,微生物如何将有机物分解为沼气(主要成分为甲烷和二氧化碳)。深入剖析了水解、酸化、醋酸生成和甲烷生成四个主要阶段,并详细介绍了每个阶段的关键微生物群体及其作用。 影响沼气产率的因素: 探讨了多种影响沼气生产效率的关键因素,包括原料(如农作物秸秆、畜禽粪便、工业有机废水、城市生活垃圾等)的组成成分、C/N比、pH值、温度、停留时间(HRT)、有机负荷率(OLR)以及微量元素的供应等。对于每一种因素,本书都提供了详细的解释和量化分析,并探讨了优化这些参数以提高沼气产量的策略。 微生物群落结构与功能: 深入研究了参与厌氧消化的微生物生态系统,包括细菌、古菌、真菌等,阐述了它们之间的协同作用和竞争关系。通过对不同微生物群落结构的分析,为优化发酵过程提供了科学依据。 第二部分:沼气生产技术与设备 厌氧消化工艺类型: 系统介绍了目前主流的厌氧消化工艺,包括但不限于: 湿法发酵(Wet Digestion): 适用于固液混合或含水量较高的原料,通常在较高水分含量下进行。 干法发酵(Dry Digestion): 适用于固形物含量较高的原料,如干秸秆、厨余垃圾等。 固定床反应器(Fixed-Bed Reactor): 微生物附着在填料上进行反应。 悬浮床反应器(Suspended-Bed Reactor): 微生物悬浮在液体中。 升流式厌氧污泥床反应器(UASB): 适用于处理高浓度有机废水。 改进型 UASB(如 EGSB, IC 等): 介绍更高效、更适应特定条件的新型反应器设计。 沼气工程设计与建设: 提供了沼气工程设计和建设的关键技术指导,包括选址、原料预处理(如粉碎、混合)、反应器设计(材质、容积、搅拌方式、进出料方式)、输气系统、沼渣沼液处理与利用等。 沼气提纯技术: 详细介绍了将粗沼气(含甲烷、二氧化碳、硫化氢、水蒸气等)提纯为生物天然气(biogas upgrading to biomethane)的关键技术,如: 水洗法(Water Scrubbing): 利用水吸收二氧化碳。 化学吸收法(Chemical Scrubbing): 使用胺溶液等吸收二氧化碳。 物理吸附法(Physical Adsorption): 如活性炭吸附、分子筛吸附。 膜分离法(Membrane Separation): 利用选择性渗透膜分离气体。 生物脱硫(Biological Desulfurization): 微生物去除硫化氢。 化学脱硫(Chemical Desulfurization): 如铁盐法、氧化法脱硫。 第三部分:沼气的高效利用与经济效益 沼气发电: 详细阐述了利用沼气驱动内燃机、燃气轮机或燃料电池进行发电的技术,包括发电机组的选择、并网技术、余热回收利用等。 沼气供热: 介绍沼气直接燃烧用于供暖、烹饪以及工业锅炉的工艺,以及相关的安全措施和设备。 生物天然气(CNG/LNG): 重点介绍了沼气提纯后作为压缩天然气(CNG)或液化天然气(LNG)在交通运输、工业燃料等领域的应用,包括充装、储存和运输技术。 沼渣沼液的综合利用: 探讨了沼气发酵产生的沼渣沼液作为优质有机肥料、土壤改良剂、甚至作为动物饲料的价值,以及相关的处理和应用技术,强调了其在循环农业中的作用。 沼气工程的经济性分析: 从投资成本、运行成本、运营收益、政策补贴等方面,对沼气工程的经济可行性进行了深入分析,为项目的决策提供参考。 第四部分:沼气产业的政策法规与发展趋势 国内外政策支持: 梳理了世界各国和地区在发展沼气产业方面的政策、法规和激励措施,包括碳减排政策、可再生能源配额制、财政补贴等。 市场分析与前景展望: 评估了沼气产业的市场规模、增长潜力以及面临的挑战,预测了未来技术发展方向,如大规模集中化沼气工程、与生物质气化耦合、以及沼气在能源结构中的地位提升等。 案例研究: 提供了国内外成功的沼气工程案例分析,涵盖不同规模、不同原料来源和不同利用方式的项目,从中提炼经验教训,为读者提供实践指导。 本书内容严谨,逻辑清晰,语言专业而易于理解。通过对沼气生产与利用全过程的深度解析,本书不仅为从事能源研究、环境工程、农业科学等领域的科研人员和技术人员提供了宝贵的参考资料,也为关心可再生能源发展、希望了解沼气技术的学生、企业决策者和政策制定者提供了全面的知识框架。它旨在推动沼气技术的进步与应用,为实现可持续发展和能源安全做出贡献。

作者简介

目录信息

第一部分 沼气生产基础知识第一单元 沼气发酵基础知识 第一节 沼气发酵基本原理 第二节 沼气发酵的基本条件 第三节 沼气发酵工艺类型第二单元 生态家园建设基本知识 第一节 生态家园概述 第二节 典型模式介绍 第三节 沼气的功能和效应 第二部分 沼气生产与利用技术实训第三单元 农村户用沼气技术实训 第一节 岗位技术概述 第二节 户用沼气技术实训 第三节 知识拓展第四单元 小型沼气工程技术实训 第一节 岗位技术概述 第二节 小型沼气工程的运行管理技术实训 第三节 知识拓展第五单元 大中型沼气工程技术实训 第一节 岗位技术概述 第二节 大中型沼气工程技术实训 第三节 大中型沼气工程管理实训 第四节 知识拓展第六单元 生活污水净化沼气池实训 第一节 岗位技术概述 第二节 生活污水净化沼气池技术实训 第三节 知识拓展第七单元 沼气发酵产物的综合利用实训 第一节 岗位技术概述 第二节 沼气发酵产物的综合利用技术实训 第三节 知识拓展参考文献
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读后感

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用户评价

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作为一名对环保科技和社会发展议题充满好奇的读者,我看到“沼气生产与利用技术”这个书名时,立刻产生了一种强烈的阅读冲动。我感觉这本书不仅仅是一本简单的科普读物,更可能是一本能够启发思考、指导实践的专业书籍。我期待它能够深入浅出地讲解沼气生产背后的微生物学原理,比如厌氧消化过程中不同功能微生物群落的协同作用,以及影响这些微生物活性的关键因素。同时,书中对于沼气反应器设计的详细介绍,也让我充满期待。我希望能够了解到不同类型反应器的优势与劣势,例如如何根据不同的原料和处理量选择最合适的反应器类型,以及如何进行优化设计以提高沼气的产率和稳定性。在“利用技术”方面,我的想象更为丰富。除了传统的发电和供热,我希望这本书能够探讨更具创新性的应用,比如沼气净化后的高纯度甲烷在化工领域的应用,或者将其转化为生物天然气,并入城市燃气管网。我还对沼渣沼液的资源化利用非常感兴趣,希望书中能够提供关于如何将其转化为优质有机肥料,或者用于生产生物农药、生物菌肥等方面的技术指导。总而言之,这本书在我心中,是一扇通往可持续能源未来的窗口,它将为我揭示如何将曾经被视为废弃物的有机物,转化为清洁、可再生的宝贵资源,为环境保护和经济发展注入新的动力。

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作为一名热衷于探索可持续能源解决方案的爱好者,我一直对有机废弃物转化为宝贵资源的潜力深感着迷。最近,我偶然接触到了一本关于“沼气生产与利用技术”的书籍,虽然我还没有机会深入阅读其详细内容,但仅仅从书名本身,就足以激发起我无限的遐想和对未来可能解锁的知识的期待。想象一下,那些曾经被视为垃圾的农作物秸秆、畜禽粪便、生活污水,通过某种奇妙的工艺,就能变成清洁、可再生的能源,不仅能够解决农村地区的能源短缺问题,还能大大减少环境污染,甚至为当地经济发展注入新的活力。我脑海中浮现出各种场景:一个现代化的沼气工程,设备精良,高效运转,将源源不断的沼气输送到千家万户,替代传统的煤炭和柴油;或者,一家小型的家庭沼气池,为乡村的厨房提供烹饪用气,让农民朋友们告别刺鼻的烟雾,享受更健康的生活。这本书,我坚信,一定详细地阐述了实现这些美好愿景的关键技术和原理。它可能会揭示厌氧发酵的奥秘,介绍不同类型的反应器设计,探讨影响沼气产量和质量的因素,以及如何有效地提纯和储存沼气。更重要的是,它或许还会提供一系列创新的沼气利用途径,例如发电、供热,甚至转化为生物天然气并入管网,这其中的技术门槛和经济可行性,都让我充满了好奇。这本书,无疑是一扇通往绿色能源未来的窗户,而我,迫不及待地想透过这扇窗,一窥究竟。

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我一直对环保和新能源领域抱有浓厚的兴趣,尤其关注那些能够真正解决实际问题的技术。当我在书店的架子上看到“沼气生产与利用技术”这本书时,我的目光立刻被吸引住了。这个书名精准地概括了我一直以来所关注的核心内容。我脑海中勾勒出的这本书,会是一本非常扎实的学术著作,同时也兼具很强的实践指导意义。它不应该只是纸上谈兵,而是要能够指导实际操作。我期待书中能够详细阐述沼气生产的理论基础,比如厌氧消化过程中涉及的各种微生物群落,它们的新陈代谢途径,以及影响这些微生物活性的关键环境因素,如温度、pH值、底物浓度等等。同时,我也希望能看到各种不同规模的沼气工程案例分析,从小型农户的沼气池,到中大型的工业化沼气厂,它们在设计、建设、运行和维护方面,有哪些值得借鉴的经验和教训。这本书,很可能还会深入探讨沼气产生的副产品——沼渣沼液的处理和资源化利用。如何将富含养分的沼渣沼液转化为优质有机肥料,如何避免其对环境造成二次污染,这些都是实际应用中非常重要的问题。我设想,书中会提供详细的方案和技术指导,让沼气工程真正实现“变废为宝”,形成良性循环。总而言之,我对这本书的期望很高,希望它能成为我学习沼气技术、推动绿色能源发展的得力助手。

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当我在书架上瞥见“沼气生产与利用技术”这本书时,我的脑海中瞬间涌现出无数关于绿色能源和可持续发展的画面。我猜想,这本书的内容一定非常丰富和详实。我期待它能带领我深入了解沼气发酵的整个过程,从原材料的选择和预处理,到厌氧反应器的设计和运行,再到沼气的收集、净化和储存。我想知道,不同的原材料,比如农作物秸秆、畜禽粪便、厨余垃圾,在发酵过程中会有哪些差异,又需要采取哪些特定的技术来优化产气效果?书中关于反应器设计的细节,一定非常重要。我希望能够了解到各种类型的反应器,例如固定床反应器、流化床反应器、UASB反应器等,它们的结构特点、工作原理以及在不同场景下的适用性。更令我兴奋的是“利用技术”这一部分。我不仅想知道如何将沼气用于发电和供热,更希望了解它在其他领域的创新应用。比如,是否可以将其转化为生物液化天然气(LNG)用于交通运输?或者,通过生物转化技术,将其制成生物乙醇、生物柴油等新能源?我甚至在想,是否有可能利用沼气作为原料,生产高附加值的化学品?这本书,在我看来,不仅仅是一本技术手册,更是一份关于如何将“废弃物”转化为“宝藏”的实用指南,一份关于建设绿色、低碳、可持续未来的行动方案。

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说实话,我之前对沼气这个概念的理解,还停留在比较基础的层面,认为它就是一种农村里简易的能源解决方案。但是,“沼气生产与利用技术”这个书名,立刻让我意识到,这背后隐藏着远比我想象的更广阔、更复杂的科学技术体系。我开始猜测,这本书会不会深入讲解不同类型的沼气发酵工艺,比如间歇式发酵、连续式发酵,以及它们各自的优缺点和适用范围。我很好奇,不同的原料,例如动物粪便、餐厨垃圾、农业废弃物,在发酵过程中会有哪些不同的反应特性,又需要采取哪些不同的技术手段来优化产气效果。书中关于反应器的设计,也一定是非常重要的一部分。从简单的地埋式池子,到更复杂的固定床反应器、流化床反应器,甚至是厌氧滤器,这些不同的结构设计,又是如何影响发酵效率和沼气质量的呢?我还能想象到,书中一定会详细介绍沼气的净化技术,例如脱硫、脱水,以提高沼气的热值和适应各种利用设备的要求。至于沼气的利用,除了最普遍的发电和供热,这本书是否会探讨更前沿的应用,例如将其转化为液化天然气(LNG)或压缩天然气(CNG)用于交通运输,甚至作为生产氢气或其他绿色化学品的原料?这些问题,都让我对这本书的内容充满了期待,仿佛打开了一个充满未知与可能性的宝藏。

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作为一个对可持续发展议题有着高度关注的普通读者,我一直在寻找能够提供切实可行解决方案的书籍。“沼气生产与利用技术”这个书名,恰恰点燃了我内心的渴望。它不仅仅是一个简单的技术介绍,更可能是一套完整的解决之道。我设想,这本书会从基础的生物原理讲起,解释厌氧消化过程中复杂的生化反应机理,例如水解、酸化、产甲烷等阶段,以及其中涉及的关键酶和代谢产物。我好奇,书中是否会介绍不同类型的厌氧反应器,比如上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧折流板反应器(ABR)等等,并详细分析它们的结构特点、工作原理以及在不同废水处理和沼气生产应用中的优势。更重要的是,对于“利用技术”这部分,我充满了期待。除了将沼气用于发电和供热,这本书是否会探讨更先进的沼气净化和提质技术,例如膜分离、吸附法等,以获得高纯度的甲烷,甚至将其转化为生物液化天然气(Bio-LNG)或生物压缩天然气(Bio-CNG),用于交通运输领域?我坚信,这本书不会仅仅停留在技术层面,它很可能还会涉及经济效益分析、政策法规解读,甚至给出不同规模的沼气项目投资回报率估算,让读者能够更全面地了解沼气产业的潜力和发展前景。这不仅仅是一本书,更像是一张通往绿色能源未来的路线图,我迫不及待地想要跟随它的指引。

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尽管我还没来得及深入研读,但“沼气生产与利用技术”这个书名本身,就足以让我对这本书的内容产生极大的兴趣和丰富的联想。我脑海中浮现的是一个集科学性、实用性和前瞻性于一体的知识宝库。我期待书中能够详尽地介绍沼气生产的科学原理,包括厌氧消化过程中微生物的作用机制、发酵动力学以及影响产气效率的关键因素。我希望能够了解到不同类型厌氧反应器的构造、工作方式和优化管理方法,从简单的农户沼气池到复杂的工业化沼气厂,书中是否会对各种规模的工程案例进行深入的分析和解读?“利用技术”部分,更是让我充满了期待。我希望书中能够涵盖沼气净化、提质、储存等方面的先进技术,例如脱硫、脱水、膜分离等。同时,对于沼气的能源化利用,除了传统的发电和供热,我更期待看到关于其在交通运输领域(如生物天然气汽车)、化工领域(如生产合成气、甲醇)等方面的创新应用。我甚至设想,这本书或许还会探讨沼气工程的经济性分析,包括投资回报、成本效益等,以及相关的政策法规和市场前景。这本书,在我心中,将不仅仅是一本技术指导,更是一份关于如何通过科技力量,将有机废弃物转化为清洁能源、推动循环经济发展的智慧启示录。

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尽管我还没有翻开这本书的扉页,但“沼气生产与利用技术”这个书名本身,就让我联想到了一系列令人振奋的科学突破和工程实践。我设想,这本书的作者一定是一位在沼气领域有着深厚造诣的专家,他/她将以一种既严谨又易懂的方式,向读者展示这项技术的方方面面。我期待它能带领我深入了解沼气产生的微生物世界,那些在无氧环境下默默工作的细菌和古菌,是如何将复杂的有机物分解成甲烷和二氧化碳的。这背后蕴含的生物化学反应,一定是极其精妙的。同时,我也对沼气生产的工艺流程充满了兴趣。从原料的预处理,到发酵过程的温度、pH值控制,再到沼渣沼液的处理和利用,每一个环节都需要精密的计算和科学的管理。这本书,很可能为我描绘出一幅完整的技术图景,让我明白如何才能最大化沼气的产出效率,并确保其稳定供应。此外,对于“利用技术”这部分,我的想象更是天马行空。除了最直接的能源用途,沼气还能有哪些更具创新性的应用?是否可以作为化工原料,生产高附加值的化学品?是否可以用于驱动交通工具,减少汽车尾气的排放?这些问题的答案,都隐藏在这本书的字里行间,等待着我去发掘。这本书,对我而言,不仅仅是一本技术手册,更是一份关于如何将“废弃物”转化为“财富”的智慧指南,一份关于建设可持续、绿色未来的蓝图。

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当我看到“沼气生产与利用技术”这个书名的时候,我立即联想到了一系列与环保、节能、农村发展等息息相关的议题。我心目中的这本书,应该是一本兼具理论深度和实践指导性的著作。我期待它能够从微生物学、生物化学、工程学等多个学科角度,全面深入地剖析沼气生产的奥秘。例如,它可能会详细介绍参与厌氧消化的各类微生物,包括它们的生理特性、生态位以及相互作用,从而揭示出复杂的生物链反应。对于反应器的设计和操作,我也希望书中能够提供详尽的解释,包括不同类型反应器的优缺点、进料方式、停留时间、温度控制、pH值调节等关键参数的选择与优化。此外,书中关于沼气利用的部分,更是让我充满遐想。除了最基础的燃烧发电和供热,我希望能看到更具创新性的应用,比如将沼气转化为合成气,再生产甲醇、氨等化学品,或者通过生物转化技术生产生物塑料、生物燃料等高附加值产品。同时,对于沼渣沼液的资源化利用,我也非常感兴趣。这本书是否会提供详细的农业应用指南,例如如何将沼渣沼液作为优质肥料,如何通过发酵处理提高其肥效并降低病原菌含量?这本书,对我而言,可能不仅仅是一本技术教材,更是一份关于如何实现废弃物资源化利用、推动农村经济发展和环境保护协同进步的行动纲领。

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我一直认为,解决能源问题是人类社会可持续发展的关键,而“沼气生产与利用技术”这个书名,恰恰触及了我对这一关键问题的探索欲望。这本书,在我看来,应该是一本能够为我打开一扇新世界大门的钥匙。我设想,它会从最基础的原理讲起,例如,为什么有机物在缺氧环境下会发酵产生甲烷?这里面的化学反应是如何进行的?哪些微生物扮演着关键的角色?接着,书中可能会深入探讨各种不同类型的沼气反应器,从简易的农户用沼气池,到更复杂的固定床、流化床反应器,以及它们在处理不同原料、不同规模的生产中的适用性。我特别好奇,关于反应器的优化设计,如何才能提高沼气的产率和稳定性?另外,“利用技术”这个部分,无疑是本书的重头戏。除了最常见的发电和供热,这本书是否会介绍沼气提纯技术,例如脱硫、脱水,以满足更高要求的利用,比如作为天然气添加到燃气管网中?或者,是否会探讨将沼气转化为生物液化天然气(LNG)或生物压缩天然气(CNG),用于交通运输?更进一步,是否会介绍利用沼气生产高附加值的化学品,例如生物乙醇、生物柴油,甚至生物基材料?这本书,在我心中,不仅仅是一本技术指南,更是一份关于如何将有机废弃物转化为清洁能源和宝贵资源的“点石成金”之术,一份关于建设循环经济、实现绿色发展的未来蓝图。

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