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

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董仁杰 等 著

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• 农业工程
• 生物质能
• 厌氧消化
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店铺： 北京爱读者图书专营店

出版社： 中国农业大学出版社

ISBN：9787565507519

商品编码：29593300475

包装：精装

出版时间：2015-08-01

基本信息

书名：沼气工程与技术(第3卷)

定价：150.00元

作者：董仁杰 等

出版社：中国农业大学出版社

出版日期：2015-08-01

ISBN：9787565507519

字数：

页码：

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：1.162kg

编辑推荐

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《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。

内容提要

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目录

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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

作者介绍

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文摘

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序言

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《生物质能源转化技术概论》 内容提要： 本书旨在系统性地介绍生物质能源转化的基本原理、关键技术、应用前景及其面临的挑战。作为一本概论性著作，本书力求从宏观角度梳理生物质能源转化的完整链条，为读者提供一个全面而深入的认识框架。本书的受众群体包括但不限于能源工程、环境工程、农业工程、化学工程等相关专业的学生、研究人员、工程师以及对可再生能源领域感兴趣的社会大众。 第一章 生物质能源概览 本章将对生物质能源的定义、来源、种类和基本特性进行阐述。我们将探讨生物质作为一种可再生能源的优势，包括其碳中性潜力、分布广泛性以及对环境的友好性。内容将涵盖： 生物质的定义与分类： 详细介绍农业废弃物（秸秆、畜禽粪便、作物残渣）、林业废弃物（木材、林下生物质）、能源作物（如柳枝、芒草、甘蔗）、城市有机垃圾、污水处理污泥等不同类型的生物质。 生物质的化学组成与物理特性： 分析纤维素、半纤维素、木质素、脂肪、蛋白质、水分、灰分等主要组分，以及它们对转化过程的影响。 生物质能源的潜力与挑战： 评估全球及区域生物质能源的潜在供应量，讨论其在能源结构中的地位，并初步提及可持续性、土地利用、粮食安全等方面的顾虑。 生物质能源的利用现状与发展趋势： 简要回顾生物质能源利用的历史，展望其未来发展方向。 第二章 生物质预处理技术 在进行生物质能源转化之前，通常需要对生物质进行预处理，以提高其转化效率和经济性。本章将深入探讨各种预处理方法，分析其作用机理、优缺点及适用范围。 物理预处理： 粉碎与研磨： 介绍不同类型的粉碎设备（如锤磨机、刀片式破碎机）及其对提高比表面积、降低传质阻力的作用。 热处理： 讨论烘干、热解（快速热解、慢速热解）等技术，以及它们如何改变生物质的结构和化学性质，例如降低水分含量、促进挥发分释放。 机械处理： 介绍压实、膨胀等工艺，以及它们对生物质物理形态和可加工性的影响。 化学预处理： 酸/碱处理： 详细阐述稀酸（如稀硫酸、盐酸）和碱（如氢氧化钠、氢氧化钾）对纤维素、半纤维素水解的催化作用，以及对木质素的溶解或降解。 氧化处理： 介绍臭氧、过氧化氢等氧化剂在降解木质素、改善生物可利用性方面的应用。 溶剂浸提： 讨论使用有机溶剂（如乙醇、甲醇、离子液体）提取生物质中的特定组分，为后续转化奠定基础。 生物预处理： 酶法处理： 重点介绍纤维素酶、半纤维素酶等生物催化剂在分解多糖方面的作用，以及酶法预处理的优势（选择性高、能耗低）。 微生物处理： 探讨利用特定微生物（如细菌、真菌）对生物质进行初步降解，为后续生物转化创造有利条件。 联合预处理： 介绍不同预处理方法的组合应用，以达到协同增效的目的，例如热化学结合、化学-生物结合等。 第三章 生物质热化学转化技术 本章将聚焦于利用高温将生物质转化为能量或化学品的热化学转化技术，重点介绍气化、裂解和燃烧三种主要方式。 生物质气化： 气化原理： 深入分析生物质在高温缺氧或贫氧条件下发生的一系列复杂化学反应（热解、氧化、还原、重整）。 气化炉类型： 详细介绍固定床气化炉（下吸式、上吸式）、流化床气化炉、旋转床气化炉等不同类型气化装置的结构、工作原理、优缺点及适用燃料。 气化产物（合成气）： 分析合成气的主要成分（CO、H₂、CO₂、CH₄、N₂等）及其性质，以及影响其组成的关键参数（如气化剂、温度、压力、停留时间）。 合成气净化与利用： 介绍合成气的脱硫、脱焦、除尘等净化工艺，以及其在发电、生产合成燃料（如甲醇、二甲醚）、合成化学品等方面的广泛应用。 生物质裂解： 裂解原理： 阐述生物质在无氧或极低氧条件下受热分解生成气、液、固三相产物的过程。 裂解方式： 详细介绍慢速裂解（常用于制炭）、快速裂解（常用于生产生物油）和超临界水裂解等。 裂解产物： 分析裂解产生的生物油（成分复杂，主要为含氧有机物）、生物炭（富含碳，可用作土壤改良剂或燃料）和裂解气（主要为CO、H₂、CH₄等）。 生物油的升级利用： 探讨生物油的脱氧、脱水、加氢等后处理技术，以及其转化为交通燃料、化学品等的潜力。 生物质燃烧： 燃烧过程： 分析生物质燃烧的化学反应机理，包括挥发分燃烧和固定碳燃烧。 燃烧炉类型： 介绍层燃炉、悬浮炉、流化床燃烧炉等不同燃烧设备。 燃烧产物与排放控制： 分析燃烧产生的烟气（CO₂、H₂O、SOx、NOx、颗粒物等），并重点介绍烟气净化技术，如脱硫、脱硝、除尘。 热电联产： 讨论生物质燃烧在发电和供热方面的应用。 第四章 生物质生物化学转化技术 本章将重点介绍利用微生物或生物酶将生物质转化为可利用能源或化学品的过程，核心内容包括厌氧消化和生物发酵。 厌氧消化： 厌氧消化原理： 详细阐述在无氧条件下，微生物将有机物分解为甲烷（CH₄）、二氧化碳（CO₂）和其他气体的生化过程，包括水解、酸化、产乙酸、产甲烷四个阶段。 厌氧消化工艺： 介绍干法厌氧消化、湿法厌氧消化、中温/高温厌氧消化等不同工艺路线。 厌氧消化设备（沼气工程）： 详细描述厌氧消化池（如UASB、IC、CSTR等）的设计、运行条件、物料平衡和能量平衡。 沼气（生物燃气）： 分析沼气的成分（主要为CH₄和CO₂），以及其热值和利用方式（发电、供热、提纯后作为生物天然气）。 沼渣沼液处理与利用： 介绍厌氧消化后剩余物（沼渣沼液）的营养成分，以及其作为有机肥料在农业生产中的应用。 生物发酵： 生物乙醇发酵： 发酵原理： 介绍糖类（葡萄糖、蔗糖）在酵母等微生物作用下转化为乙醇和二氧化碳的过程。 原料预处理与糖化： 讨论利用不同生物质（如淀粉类、纤维素类、半纤维素类）生产乙醇的工艺流程，包括酶法糖化（对于纤维素类原料）和酸法水解。 发酵过程控制： 强调发酵温度、pH、营养物质、氧气等关键参数对产量的影响。 乙醇的分离与精制： 介绍蒸馏、膜分离等技术在乙醇提纯中的应用。 纤维素乙醇： 重点介绍从非粮生物质（如秸秆、木材）中生产乙醇的技术挑战和发展前景。 生物丁醇发酵： 介绍丁醇作为一种更优的生物燃料（能量密度高、与汽油混溶性好）的生产技术。 其他生物发酵产品： 简要提及生物丁二醇、乳酸、脂肪酸甲酯（生物柴油）等生物基化学品的生产。 第五章 生物质能源化的经济性与政策支持 本章将从经济和政策层面探讨生物质能源发展的重要因素。 生物质能源的经济成本分析： 原料成本： 收集、运输、储存生物质的成本评估。 转化技术成本： 不同转化技术的设备投资、运行维护成本。 规模经济效应： 探讨生产规模对成本的影响。 副产物的价值： 考虑生物炭、沼渣沼液等副产物带来的经济效益。 生物质能源的政策支持体系： 税收优惠与补贴： 介绍各国政府为推广生物质能源所提供的财政激励政策。 可再生能源配额制与强制性购买： 讨论这些政策如何为生物质能源创造市场。 碳交易与碳税： 分析这些机制对生物质能源竞争力的影响。 研发投入与技术推广： 强调政府在支持技术创新和产业化方面的重要作用。 生物质能源的市场前景与竞争力： 与传统能源的比较： 评估生物质能源在成本、可靠性、环境影响等方面的优势和劣势。 发展驱动因素： 能源安全、环境保护、农村经济发展等。 挑战与机遇： 可持续性、政策稳定性、技术瓶颈等。 第六章 生物质能源化的可持续性与环境影响 本章将从可持续发展的角度，审视生物质能源的开发利用对环境和社会可能产生的影响。 生物质能源的可持续性评估： 土地利用变化： 评估发展能源作物对粮食安全、生物多样性、土壤健康的影响。 水资源消耗： 分析生物质种植和能源生产过程中的用水量。 化肥和农药的使用： 讨论其对土壤和水体的潜在污染。 生物质收集与运输的能耗： 评估整个供应链的环境足迹。 生物质能源的环境效益： 温室气体减排： 分析生物质能源在碳循环中的作用，以及其相对于化石燃料的减排潜力。 空气质量改善： 讨论生物质能源在减少SOx、NOx等空气污染物方面的作用（需结合先进的净化技术）。 废物资源化利用： 强调生物质能源化在处理有机废弃物方面的贡献。 社会经济影响： 农村发展与就业： 讨论生物质能源产业对农村经济和就业的促进作用。 能源可及性： 评估其在偏远地区提供能源的潜力。 潜在的社会风险： 如土地权属纠纷、社区接受度等。 生命周期评价（LCA）： 介绍LCA方法在全面评估生物质能源环境影响中的应用。 结论与展望 本书最后将对生物质能源转化的各种技术进行总结，并对该领域未来的发展趋势进行展望。我们将强调技术集成、全产业链优化、政策引导以及持续的研发投入对于实现生物质能源的可持续发展至关重要。未来研究方向可能包括：更高效率的转化技术、更经济的预处理方法、多联产模式（同时生产多种产品）、智能化监测与控制系统等。生物质能源作为一种重要的可再生能源，将在构建清洁、低碳的未来能源体系中扮演越来越重要的角色。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这套《沼气工程与技术》系列书籍，每一卷都像是在为我打开一扇新的大门。从基础理论到技术细节，再到实际应用，层层递进，让我受益匪浅。我深信第三卷在延续前两卷严谨风格的基础上，会给我带来更多关于沼气工程实践层面的宝贵经验和前沿技术。我特别希望书中能够包含一些关于沼气工程项目的前期规划、成本核算、效益分析等内容，这对于我们普通读者来说，是进行规模化沼气工程建设前非常重要的参考。而且，如果能有一些成功案例的详细分析，比如某个项目是如何克服困难，最终取得成功的，那将是极大的鼓舞和借鉴。

评分☆☆☆☆☆

我对第三卷的另一个期待点在于其对沼气多元化应用的探讨。目前我主要是将沼气用于家庭炊事和照明，但知道沼气在发电、供热、甚至作为汽车燃料方面也有巨大的潜力。我很希望书中能详细介绍沼气发电的几种主流技术，比如沼气发电机组的选型、并网流程、以及如何提高发电效率。同时，如果能探讨沼气作为热源在农村供暖、温室种植等方面的应用，那就更完美了。我一直觉得，沼气工程不仅仅是解决农业废弃物处理的问题，更应该成为一种可持续发展的能源解决方案，而这种解决方案的落地，离不开对沼气应用领域的深入挖掘和技术支持。

评分☆☆☆☆☆

第三卷，我预计会像一位技艺精湛的工匠，把沼气的提纯、储存、应用这些实践操作环节讲得淋漓尽致。我一直对如何提高沼气的纯度很感兴趣，毕竟纯度越高，燃烧效率越高，污染也越小。书中会不会详细介绍几种常用的沼气提纯技术？比如膜分离技术、物理吸附法，这些技术听起来都非常高深，但我相信作者会用通俗易懂的方式进行讲解，并且会结合实际案例，让我能够理解其中的原理并可能在今后的实践中加以应用。另外，沼气的安全储存和运输也是我非常关心的问题，毕竟沼气具有一定的易燃性，如何避免安全隐患，书中应该会有详尽的指导。

评分☆☆☆☆☆

这本《沼气工程与技术(第3卷)》我真是太期待了！自从第一卷和第二卷出来后，我简直是爱不释手，里面的内容深度和广度都超出了我的想象。第一卷就像一位经验丰富的老农，耐心地讲解着沼气池的选址、建造基础知识，从土壤类型到地下水位的考察，每一个细节都讲得清清楚楚。我记得里面关于不同地区气候条件下沼气池保温的章节，简直是为我量身定做的，我所在的北方冬季寒冷，以前一直担心沼气产气不稳定，看了那部分内容后，我才了解到原来有这么多行之有效的保温方法，比如地埋式设计、增加保温层厚度、甚至利用太阳能辅助加热，这些都是我之前从未想过的。

评分☆☆☆☆☆

再说说第二卷，那简直就像一位严谨的科学家，把沼气的发酵过程、微生物的作用、进料比例这些复杂的技术问题，剖析得条分缕析。我最喜欢的是关于“混合发酵”的那部分，作者用了大量的图表和数据，形象地展示了不同有机物混合后对产气率和沼气质量的影响。我曾经尝试过单独使用厨余垃圾发酵，效果并不理想，但看了第二卷后，我明白了问题的症结所在，原来厨余垃圾中的碳氮比不均衡，需要与其他物料（比如秸秆、畜禽粪便）进行科学配比。书里还详细介绍了如何根据不同的发酵阶段调整进料的种类和比例，这让我感觉自己像是掌握了点石成金的秘诀，对沼气生产的控制力大大增强。