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董仁杰，[奥] 伯恩哈特·蓝宁阁 著

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• 环境工程
• 农业工程
• 生物质能
• 厌氧消化
• 气体工程

店铺： 夜语笙箫图书专营店

出版社： 中国农业大学出版社

ISBN：9787565504976

商品编码：29654881925

包装：精装

出版时间：2012-03-01

基本信息

书名：沼气工程与技术(第2卷)

定价：150.00元

作者：董仁杰,(奥)伯恩哈特·蓝宁阁

出版社：中国农业大学出版社

出版日期：2012-03-01

ISBN：9787565504976

字数：

页码：

版次：1

装帧：精装

开本：大16开

商品重量：1.062kg

编辑推荐

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内容提要

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中国急需能够满足废弃物处理需求的新型废弃物管理方案以实现向低碳社会转型，而利用生活垃圾生产沼气则是实现该目标的*选择。人们已经逐渐了解到燃料乙醇作为液体生物燃料或许不是经济可行的可持续方案，而今年日本所经历的福岛核泄漏事故，也使人们认识到核能对生态环境有着极大的威胁，进一步发展沼气技术成为时代的需要。中国制定了各种政策来支持沼气工程的发展，并通过与德国的合作，共同推进沼气技术，并使之逐步走向国际市场。董仁杰、伯恩哈特·蓝宁阁主编的《沼气工程与技术(第2卷)》将展示上述成果，希望能满足各位读者的需求。

目录

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前言1．沼气领域 沼气与天然气并网——中国规模化沼气工程的挑战与机遇 德国沼气产业持续高速发展的启示 外沼液综合利用模式分析 提高有机废弃物的能源利用效率——多重标准方案 荷兰经验：从市政污泥中回收能源 通过提升沼气工程运营人员的能力改善沼气工程的运行性能2．生物质资源 中国大中型沼气工程的沼气潜力及其对缓和气候变化所做的贡献 畜禽养殖业产污系数的确定 沼气生产——整个底物生产过程和底物同样重要 通过沼气和垃圾衍生燃料对城市废弃物进行能量回收从而逐步取代中国填埋处理城市固体废弃物的方法 泰国可持续利用生物质资源生产电及生物质燃料3．厌氧发酵工艺研究 NaOH固态碱处理法增强秸秆厌氧消化产气率研究 玉米秸秆两相发酵制备氢气和甲烷研究 利用碳酸钠调节改善餐厨垃圾厌氧消化性能 秸秆厌氧干发酵产沼气的研究 集装箱式高浓度有机垃圾两步厌氧发酵装置研究 不同温度对畜禽粪便厌氧发酵的影响4．混合发酵与添加剂 猪粪和水果垃圾联合厌氧发酵：移动式中试运行结果 餐厨垃圾中温批式厌氧消化实验研究 沼气发酵罐内的微量元素浓度和生物活性——一种新测试方法的发展和应用 微量元素对厌氧发酵的影响研究进展5．厌氧发酵与能源转换技术 厌氧发酵罐中的高效节能搅拌方式 用于厌氧发酵的沼气发电机选择标准 沼气发电机的正确操作运行准则 热电联产技术及其安全考虑 从设计失败和沼气工程事故中得到的教训 从城市固体废弃物中提取生物质原料用于沼气生产6．生物甲烷 德国生物甲烷的发展 中国生物甲烷产业市场前景与概览 外沼气净化提纯技术应用现状7．沼气排放引起的气候问题 沼气提纯与沼气其他利用途径的甲烷排放比较 德国温室气体减排灯塔项目：高碑店MBT处理场 沼气工程碳足迹案例分析8．政策、经济与财政 德国可再生能源法(EEG)2000—2012年版本比较：以沼气为例 车库式干法发酵处理城市有机垃圾的经济分析 山东省沼气工程发展调研报告：投资、设计、建设与运行

作者介绍

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文摘

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序言

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《沼气工程与技术（第2卷）：实践、创新与可持续发展》 引言： 《沼气工程与技术（第2卷）：实践、创新与可持续发展》是一本深度聚焦沼气技术领域前沿动态、实际应用与未来趋势的综合性学术专著。本书在前一卷的基础上，进一步拓展了沼气工程的理论框架，深化了关键技术的探讨，并着重强调了其在促进农业现代化、环境保护以及能源可持续发展中的重要作用。本书旨在为沼气工程领域的科研人员、技术工程师、政策制定者以及相关从业者提供一个全面、深入的学习与参考平台，共同推动沼气技术的革新与产业化进程。 第一部分：沼气生产工艺与关键技术优化 本部分详细阐述了当前主流的沼气生产工艺，并对其进行了深入的技术剖析。 厌氧消化工艺的多元化与集成： 章节内容将详细介绍各类厌氧消化工艺的特点，包括但不限于： 固定床反应器 (Fixed-bed reactors)： 重点分析其在高有机负荷、低运行成本方面的优势，以及在处理高浓度有机废水（如养殖废弃物、餐厨垃圾）中的应用案例。深入探讨填料选择、流体力学、传质效率对反应性能的影响，以及常见堵塞问题的预防与解决策略。 升流式厌氧污泥床反应器 (Upflow anaerobic sludge blanket, UASB)： 详细阐述UASB在处理中低浓度有机废水（如生活污水、某些工业废水）中的高效性，重点讲解三相分离器的工作原理、污泥颗粒化机理、以及水力停留时间、容积负荷与出水水质之间的关系。还将介绍UASB的改进型，如改进型UASB（MABR）等。 内循环厌氧反应器 (Internal circulation anaerobic reactor, IC reactor)： 深入探讨IC反应器的高效厌氧处理能力，特别是其在处理高浓度有机废水时的优势。详细解析其内部循环机制如何增强传质传热，以及如何优化反应器结构以提高产气量和稳定性。 厌氧颗粒污泥膨胀床反应器 (Anaerobic granular sludge bed reactor, AGSB) 及其他颗粒污泥技术： 介绍颗粒污泥技术在提高反应器处理效率和抗冲击能力方面的突出表现，分析颗粒污泥的形成、特性及其在不同反应器类型中的应用。 组合工艺与集成系统： 探讨不同厌氧消化工艺的优势互补，以及与其他废水处理技术（如好氧处理、膜生物反应器）的集成应用，形成更高效、更稳定的综合处理系统。重点分析集成设计的考量因素，如前处理、后处理、能量回收等。 影响厌氧消化的关键因素调控： 底物预处理技术： 深入研究各种底物预处理方法（物理、化学、生物预处理）对提高沼气产率、降低消化时间的有效性。例如，热预处理、酸/碱预处理、酶解预处理、超声波预处理等，分析其作用机理、适宜底物类型、经济效益与环境影响。 温度控制与优化： 详细探讨中温、高温、低温消化工艺的优缺点，以及温度对微生物活性、产气量和气体组分的影响。介绍高效的加热与保温技术，以及如何根据不同原料和地理条件选择最优的运行温度。 pH值调控与缓冲机制： 分析pH值对产甲烷菌群落结构和代谢活性的关键影响，介绍不同pH调控策略（如投加碱性物质、采用缓冲体系），以及pH异常时的应急处理措施。 微量营养素的补充与管理： 强调微量元素（如镍、钴、钼）对产甲烷菌酶活性的重要作用，探讨如何根据原料特性合理补充微量营养素，以及监测与调控策略。 搅拌与混合技术： 深入研究不同搅拌方式（机械搅拌、气提搅拌、水力搅拌）对提高传质效率、防止污泥沉降和抑制浮渣形成的作用，以及搅拌强度与频率的优化。 新型微生物群落调控与富集技术： 产甲烷菌群落结构与功能解析： 运用高通量测序技术（如16S rRNA测序、宏基因组学）解析不同运行条件下产甲烷菌群落的演替规律，揭示影响产气效率的关键微生物种群。 驯化与强化技术： 介绍针对特定底物或恶劣环境条件，对反应器内微生物群落进行驯化与强化的方法，如逐步改变进水条件、添加特异性微生物菌剂等。 共培养技术与微生物协同作用： 探讨不同微生物种群之间的协同作用，如何通过共培养技术提高底物降解效率和产气量。 第二部分：沼气提纯与综合利用技术 本部分专注于将粗沼气转化为高品质能源，并实现多维度的高效利用。 沼气净化与提纯技术： 脱硫技术： 详细介绍各种沼气脱硫方法，包括： 湿法脱硫： 碱液吸收法（如NaOH、Na2CO3）、水洗法、生物脱硫法（如生物膜反应器、好氧生物脱硫），分析其工艺流程、效率、成本、二次污染及适用范围。 干法脱硫： 活性炭吸附法、氧化铁吸附法、分子筛吸附法，重点分析吸附剂的性能、再生方法、脱硫深度及应用限制。 膜分离脱硫： 介绍膜分离技术在沼气脱硫中的应用潜力，分析膜材料的选择、膜组件设计及运行条件。 脱水技术： 介绍常用的沼气脱水方法，如冷凝法、吸附法（如硅胶、分子筛）、膜分离法，分析其原理、效率、能耗及对沼气品质的影响。 脱除其他杂质： 针对H2S、CO2、NH3、挥发性有机物（VOCs）等，介绍相应的去除技术，如胺液吸收法、PSA（变压吸附）技术、膜分离技术、生物降解技术等。 沼气的高值化利用途径： 沼气发电与热电联产： 沼气发电机组选型与优化： 详细介绍不同类型发电机组（往复式内燃机、燃气轮机、微型燃气轮机）的性能特点、适用场景、效率及维护要点。 热电联产系统设计与优化： 探讨如何有效地回收沼气发动机产生的余热，用于供暖、温室加热、热水供应等，实现能源梯级利用，提高整体能源效率。 并网与离网运行模式： 分析沼气发电项目在不同电网接入条件下的运行策略和经济性考量。 沼气提纯为生物天然气（Biomethane）： 生物甲烷生产工艺： 重点介绍PSA、膜分离、变温吸附（TSA）等主流的CO2分离技术，以及其在高纯度生物甲烷生产中的应用。 生物甲烷的质量标准与应用： 阐述生物甲烷的国家或国际质量标准，及其作为一种清洁能源在交通运输、工业燃料、城市燃气等领域的广泛应用前景。 生物甲烷的液化与储存（Bio-LNG）： 介绍生物甲烷液化技术及其在长距离运输和储存中的重要性。 沼气作为化工原料： 沼气制氢： 介绍沼气重整制氢技术（如干气化、蒸汽重整），及其在燃料电池等领域的应用潜力。 沼气生产合成气： 探讨沼气在合成氨、合成甲醇、生产其他化学品中的应用。 沼气生产生物质化学品： 介绍利用沼气发酵生产丁醇、乳酸等生物质化学品的工艺。 第三部分：沼气工程的经济性、环境效益与政策法规 本部分从更宏观的视角，探讨沼气工程的可持续发展路径。 沼气工程的经济性分析与成本效益评估： 项目投资构成与融资渠道： 详细分析沼气工程项目的初期投资（设备购置、工程建设、土地费用）和运行成本（原料运输、人工、维护、能耗），以及常见的融资模式（政府补贴、银行贷款、社会资本）。 收益分析与回报周期测算： 评估沼气产品（电、热、生物甲烷）的市场价格、碳排放交易带来的收益、以及副产品（沼渣、沼液）的价值，进行详细的投资回报期测算。 全生命周期成本分析： 引入全生命周期评价（LCA）理念，综合评估沼气工程在整个生命周期中的经济性。 案例分析： 选取不同规模、不同应用场景的沼气工程项目，进行深入的经济性案例分析，提供实际参考。 沼气工程的环境效益与社会效益： 温室气体减排： 详细量化沼气工程对减少甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）排放的贡献，以及其在全球应对气候变化中的作用。 水体和土壤污染治理： 分析沼气工程如何有效处理畜禽粪便、餐厨垃圾等有机废弃物，减少对地表水、地下水和土壤的污染。 资源化利用与循环经济： 强调沼气工程在实现废弃物资源化、构建农业循环经济中的核心地位，以及沼渣、沼液作为优质有机肥的价值。 改善农村人居环境： 探讨沼气在农村地区提供清洁能源、改善能源结构、提升生活品质方面的积极作用。 促进农业可持续发展： 分析沼气工程如何与现代农业生产相结合，提高农业生产效率，保障农产品质量安全。 沼气工程的政策法规与标准体系： 国家与地方相关政策解读： 详细梳理和解读国内外关于沼气工程的扶持政策、补贴机制、税收优惠等，帮助读者理解政策导向。 行业技术标准与规范： 介绍沼气工程设计、建设、运行、监测等方面的国家及行业标准，确保工程质量与安全。 碳排放交易与绿色金融： 分析沼气项目如何参与碳排放交易市场，以及绿色金融在推动沼气产业发展中的作用。 未来政策趋势展望： 预测未来政策可能的发展方向，如更严格的排放标准、更精细化的补贴政策、鼓励技术创新的激励措施等。 结论： 《沼气工程与技术（第2卷）：实践、创新与可持续发展》通过对沼气生产工艺、提纯利用技术、经济效益、环境效益及政策法规的系统性阐述，勾勒出沼气工程领域蓬勃发展的全景图。本书不仅为读者提供了坚实的理论基础和前沿的技术视野，更着重于引导行业朝着更高效、更经济、更环保、更可持续的方向迈进。我们坚信，通过持续的技术创新与政策支持，沼气工程必将在全球能源转型与绿色发展战略中扮演越来越重要的角色。 本书适合读者： 从事沼气工程、环境工程、能源工程、生物工程等领域的科研人员和高等院校师生。 致力于沼气项目的设计、建设、运行与管理的工程师、技术人员和企业管理者。 关注可持续发展、可再生能源、环境保护的政府部门工作人员、政策研究者和行业协会成员。 希望了解沼气技术应用及发展前景的投资者、农民、养殖场经营者及相关从业者。

评分☆☆☆☆☆

这本书《沼气工程与技术(第2卷)》的出版，对于推动我国沼气工程技术的发展无疑具有重要意义。它所涵盖的内容非常全面，从基础的生物学原理到复杂的工程设计，再到实际的应用案例，都进行了深入的探讨。我尤其欣赏书中对沼气工程在环境保护方面的作用的强调，比如如何利用沼气处理农业废弃物，减少温室气体排放，这对当下全球关注的环境问题具有很强的现实意义。我注意到书中有关于沼气工程在农村能源建设中的应用模式的分析，这对我理解这个技术如何落地产生实际效益非常有启发。

评分☆☆☆☆☆

我拿到《沼气工程与技术(第2卷)》时，原本是抱着了解一些基础知识的心态。然而，这本书的内容深度远远超出了我的预期。它不仅仅是技术名词的堆砌，而是通过大量的实例和详细的图解，将复杂的工程原理变得通俗易懂。我尤其喜欢书中对沼气设备维护和故障排除章节的细致阐述，这对于那些希望将理论知识转化为实际操作的人来说，无疑是一份宝贵的指导。我注意到书中有专门介绍不同材质在沼气池建设中的应用，以及如何选择合适的密封材料来提高沼气收集效率，这些细节的处理，体现了作者在实际应用中的丰富经验。

评分☆☆☆☆☆

阅读《沼气工程与技术(第2卷)》的过程，仿佛是走进了一个充满生机的沼气世界。书中对不同类型沼气发生器的内部结构和工作原理的讲解，让我对这些“生物炼化厂”的精妙设计赞叹不已。作者在介绍沼气工程中安全生产和风险管理方面的经验，更是让我觉得这本书非常实用。它并没有仅仅停留在理论层面，而是切实地为读者考虑了实际操作中可能遇到的问题。我特别留意到书中关于沼气生产过程中副产物利用的探讨，例如如何处理沼渣沼液，将其转化为有机肥料，这使得整个沼气工程的价值链更加完整。

评分☆☆☆☆☆

这本《沼气工程与技术(第2卷)》真是让我大开眼界！我一直对能源的可持续性问题很感兴趣，而沼气作为一种可再生能源，其潜力一直让我着迷。这本书的第二卷，我感觉它深入挖掘了沼气工程领域的许多关键技术细节，虽然我不是专业人士，但通过阅读，我能感受到作者在技术层面的严谨和深度。书中涉及到的各种反应器设计、微生物发酵动力学、以及沼气提纯工艺，都让我对这个看似简单的生物质转化过程有了全新的认识。我特别留意到书中关于不同类型沼气发酵工艺的比较，比如湿式发酵和干式发酵的优缺点，以及它们在不同应用场景下的适用性。这种系统性的分析，对于理解沼气工程的复杂性和多样性非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样的行业初学者，《沼气工程与技术(第2卷)》提供了一个非常扎实的起点。它不仅仅是一本教材，更像是一位经验丰富的导师，循序渐进地引导我理解沼气工程的方方面面。书中关于沼气工程项目经济性评估的部分，让我对这个领域的投资回报有了更清晰的认识。它并没有回避技术可能带来的挑战，而是提供了一些应对策略，比如关于沼气品质监测和控制的先进技术，这让我感到非常安心。我发现书中有专门介绍沼气发酵过程中能量回收的章节，例如如何利用沼气发电或者供热，这让我看到了沼气工程在多方面应用的可能性。