第1章 緒論 001
1.1 沼氣技術發(fā)展歷程 001
1.2 沼氣技術在“雙碳”時代的作用 005
1.2.1 緩解我國化石能源供應壓力 005
1.2.2 改善農(nóng)民生活環(huán)境及衛(wèi)生條件 005
1.2.3 控制局部地區(qū)環(huán)境污染 006
1.2.4 促進農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的改善 007
1.2.5 促進新農(nóng)村建設 008
1.2.6 助力“雙碳”目標實現(xiàn) 009
參考文獻 010

第2章 沼氣技術基礎 011
2.1 沼氣發(fā)酵微生物 011
2.1.1 沼氣發(fā)酵微生物種類 011
2.1.2 沼氣發(fā)酵微生物之間的關系 012
2.1.3 微生物沼氣發(fā)酵基本原理 012
2.2 沼氣發(fā)酵生化過程及其工藝調控 014
2.2.1 沼氣發(fā)酵原料 014
2.2.2 沼氣發(fā)酵原料的產(chǎn)氣特性 016
2.2.3 沼氣發(fā)酵原料的前處理 019
2.2.4 沼氣發(fā)酵工藝及控制條件 027
2.3 沼氣干發(fā)酵 054
2.3.1 沼氣干發(fā)酵機制 054
2.3.2 沼氣干發(fā)酵工藝類型 055
2.3.3 沼氣干發(fā)酵工藝條件控制 056
2.3.4 發(fā)酵過程管理 059
2.4 沼氣發(fā)酵潛力的動力學特性 060
2.4.1 沼氣發(fā)酵反應的吉布斯自由能變化 060
2.4.2 氫分壓對揮發(fā)性脂肪酸降解的影響 062
2.4.3 沼氣發(fā)酵動力學 065
2.5 沼氣提純技術 072
2.5.1 沼氣脫水工藝及裝置 073
2.5.2 沼氣脫硫工藝及裝置 075
2.5.3 沼氣脫二氧化碳工藝及裝置 087
2.6 純化沼氣應用技術 090
2.6.1 純化沼氣并入燃氣管網(wǎng)作為燃氣方面的應用 091
2.6.2 純化沼氣在車用燃料方面的應用 091
2.6.3 純化沼氣在沼氣燃料電池方面的應用 092
參考文獻 093

第3章 戶用沼氣池的設計、施工及運行管理 095
3.1 戶用沼氣池的設計 095
3.1.1 沼氣池設計原則 095
3.1.2 戶用沼氣池的常用池形及其特點 095
3.1.3 沼氣池設計參數(shù)的確定 099
3.1.4 沼氣池設計計算 100
3.2 戶用沼氣池施工工藝 101
3.2.1 建池時間的選擇 101
3.2.2 池形選擇 102
3.2.3 建池地址的選擇 102
3.2.4 施工工藝的選擇 103
3.2.5 建筑材料的選擇 103
3.2.6 土方工程 105
3.2.7 施工標準及其操作要點 107
3.2.8 沼氣池的驗收 110
3.3 輸氣管道的安裝 110
3.3.1 輸氣管道管材的選擇 111
3.3.2 管徑的選擇 111
3.3.3 管件的選用 111
3.3.4 輸氣管路的安裝要求 112
3.3.5 輸氣管路的安裝方法 112
3.3.6 輸氣管路中疏水瓶的安裝 113
3.3.7 輸氣管路的氣密性檢查 114
3.3.8 輸氣管路安裝過程中的注意事項 114
3.4 戶用沼氣池的啟動 114
3.4.1 發(fā)酵原料的處理與配料 114
3.4.2 投料 115
3.4.3 酸堿度的調整 115
3.4.4 封池 115
3.4.5 放氣試火 115
3.4.6 戶用沼氣池啟動過程中常見故障分析 116
3.5 戶用沼氣池的運行管理 117
3.5.1 沼氣池的進出料管理 117
3.5.2 池內(nèi)攪拌 117
3.5.3 發(fā)酵料液的酸堿度調節(jié) 117
3.5.4 冬季的保溫增溫管理 118
3.5.5 夏季防止沼氣外溢 119
3.6 沼氣池的安全管理 119
3.6.1 防火防爆 119
3.6.2 水壓間防止人畜跌入 119
3.6.3 沼氣池大出料及維修期間防止人員窒息 119
參考文獻 120

第4章 沼氣工程的設計與施工及運行管理 121
4.1 沼氣工程的分類 121
4.2 中小型沼氣工程的設計計算 122
4.2.1 基本參數(shù)的確定 122
4.2.2 池容的確定 125
4.2.3 結構設計 128
4.2.4 選址規(guī)劃及施工準備 134
4.2.5 土方及基礎工程施工 135
4.3 輔熱集箱式沼氣工程技術 144
4.3.1 養(yǎng)殖場規(guī)模與沼氣原料量的確定 144
4.3.2 輔熱集箱式沼氣工程的設計 147
4.3.3 輔熱集箱式沼氣工程施工工藝 154
4.3.4 輔熱集箱式沼氣工程技術特性及其應用 159
4.4 溫室隧道式沼氣工程技術 160
4.4.1 設計要求及設計原則 160
4.4.2 厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的設計 162
4.4.3 溫室隧道式沼氣氣肥聯(lián)產(chǎn)成套設備 166
4.5 罐池組合式沼氣工程技術 170
4.5.1 罐池組合式氣肥聯(lián)產(chǎn)工藝 170
4.5.2 罐池組合式氣肥聯(lián)產(chǎn)設備 175
4.6 多能互補式沼氣工程技術 182
4.6.1 多能互補型生物質沼氣發(fā)酵熱能流動理論 182
4.6.2 多能互補型生物質沼氣發(fā)酵池設計 190
4.7 大中型沼氣工程的設計、施工及運行管理 191
4.7.1 大中型沼氣工程的設計要點 191
4.7.2 大中型沼氣工程主要設備及設計 193
4.7.3 大中型沼氣工程的施工與運行管理 209
4.7.4 大中型沼氣工程的維護和故障處理 218
4.7.5 大中型沼氣工程實例 221
參考文獻 228

第5章 沼氣利用技術 230
5.1 沼氣的成分和燃燒特性 230
5.1.1 沼氣的成分和物理性質 230
5.1.2 沼氣的燃燒特性 233
5.2 沼氣的能源化利用途徑 239
5.2.1 沼氣的燃燒理論 239
5.2.2 沼氣燃燒器 240
5.2.3 常用沼氣燃燒裝置的種類與使用 243
5.2.4 沼氣發(fā)電技術 249
5.3 沼氣綜合利用技術 266
5.3.1 沼氣應用于蔬菜大棚 267
5.3.2 沼氣儲糧 267
5.3.3 沼氣保鮮貯藏 268
5.3.4 沼氣烘干糧食 270
5.3.5 沼氣燈育雛 270
參考文獻 271

第6章 沼液加工利用技術 274
6.1 沼液的主要組成和特性 274
6.2 沼液肥效及其增效技術 278
6.2.1 沼液肥效 278
6.2.2 厭氧發(fā)酵液的增效技術 280
6.3 沼液抗病蟲作用及其應用技術 280
6.3.1 沼液的抗病蟲作用分析 280
6.3.2 沼液抗病蟲技術的應用 284
6.4 沼液植物培養(yǎng)技術 285
6.4.1 沼液浸種和催芽技術 286
6.4.2 沼液無土栽培技術 288
6.5 沼液動物養(yǎng)殖技術 289
6.5.1 沼液養(yǎng)豬 289
6.5.2 沼液用于其他養(yǎng)殖 290
6.6 生態(tài)型沼液產(chǎn)品加工工藝 291
參考文獻 292

第7章 沼渣綜合利用技術 295
7.1 沼渣的定義與基本特性 295
7.1.1 沼渣的定義 295
7.1.2 沼渣的基本特性 295
7.2 沼渣的肥料作用與技術應用 296
7.2.1 沼渣肥料的基本特性 296
7.2.2 農(nóng)村沼肥應用技術 298
7.2.3 工業(yè)沼肥生產(chǎn)技術 299
7.3 沼渣的飼料作用與技術應用 299
7.3.1 沼渣飼料的技術分析 299
7.3.2 沼渣飼料技術應用 300
7.4 沼渣實用技術 301
7.4.1 沼渣在種植業(yè)的應用 301
7.4.2 沼渣在養(yǎng)殖業(yè)的應用 303
參考文獻 307

第8章 以沼氣為紐帶的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式 309
8.1 農(nóng)業(yè)發(fā)展模式 309
8.1.1 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的基本原理 310
8.1.2 以沼氣為紐帶的生態(tài)溫室模式 310
8.1.3 以沼氣為紐帶的生態(tài)果園模式 330
8.1.4 以沼氣為紐帶的生態(tài)農(nóng)場模式 350
8.1.5 以沼氣為紐帶的氣肥聯(lián)產(chǎn)應用模式 353
8.2 以沼氣為紐帶的循環(huán)農(nóng)業(yè)模式 362
8.2.1 循環(huán)農(nóng)業(yè)模式基本原理 362
8.2.2 以沼氣為紐帶的三化協(xié)同循環(huán)農(nóng)業(yè)模式 363
8.2.3 以沼氣為紐帶的冷熱電聯(lián)供農(nóng)場模式 364
參考文獻 366