《沼气工程设计》课程教学大纲(本科).pdfVIP

去留无意，闲看庭前花开花落；宠辱不惊，漫随天外云卷云舒。——《幽窗小记》

沼气工程设计

BiogasEngineeringDesign

课程代码：901120635

学时数：32学分数：2

一、教学目的

《沼气工程设计》是农业建筑环境与能源工程专业的一门专业课。本课程的任务是通过教学使

学生系统地学习和了解沼气工程的技术发展，掌握沼气工程的设计方法和步骤。熟悉工艺流程，合

理选择工艺类型；掌握沼气工程设计计算方法，工程设备选型配套方法；了解沼气工程招投标、质

量验收与安全运行管理方面基本知识；掌握沼气工程故障诊断及维修方面基本知识。同时结合与本

课程相关的一些先进技术和科研成果等其他教学环节，增强学生综合分析问题和解决问题的能力，

为学生获得沼气工程的规划设计、运行管理及科研能力奠定坚实的基础。

二、教学内容、教学目标及学时分配

第一章绪论（2学时）

了解沼气的特性与用途，理解沼气工程相关法令、法规，了解沼气工程的发展历程与现

状，及存在的问题和解决途径。

1.沼气的性质与用途：沼气的成分；物理性质；燃烧特性。

2.沼气工程的定义及发展现状：定义；发展现状。

3.沼气工程相关法令、法规：我国畜禽养殖业污染物的管理措施；畜禽养殖业污染物排放标准；

畜禽养殖场的环境污染控制和污染物排放应遵循的其他标准；沼气工程设计规范等。

第二章沼气工程发酵工艺（6学时）

了解沼气发酵过程的影响因素，掌握沼气发酵的工艺条件与控制，掌握沼气工程工艺流程，常

见厌氧反应器的工艺原理及优缺点，能结合工程实际合理选择工艺。

1.沼气工程的工艺条件：沼气发酵原料；厌氧环境；温度；pH值；接种物；发酵原料；搅拌；

有机负荷；压力；添加剂和抑制剂。

2.沼气工程规模分类和典型工艺流程：沼气工程规模分类；沼气工程的工艺流程；原料的收集；

前处理；厌氧消化；利用与输配；后处理。

3.沼气工程的工艺类型：以发酵温度划分；以厌氧反应器类型划分；以发酵阶段划分；以处理

结果划分等。

4.沼气工程厌氧反应器：全混合厌氧反应器（CSTR）工艺原理、设计参数及技术特点；升流

式固体反应器（USR）工艺原理、设计参数及技术特点；塞流式厌氧反应器（PFR）工艺原理、设

计参数及技术特点；升流式厌氧污泥床反应器（UASB）工艺原理、设计参数及技术特点；内循环厌

氧反应器（IC）工艺原理、设计参数及技术特点。

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去留无意，闲看庭前花开花落；宠辱不惊，漫随天外云卷云舒。——《幽窗小记》

第三章沼气工程结构设计（4学时）

了解沼气池结构设计中荷载的种类及组合分析，掌握基地承载力计算及基础设计。

1.荷载分析与组合：荷载种类；荷载组合。

2.池体结构内力分析计算：池盖内力分析计算；池墙内力分析计算；池底内力分析计算。

3.地基承载力计算与基础设计：地基及承载力计算；浅层地基处理；基础设计与计算；基础钎

探。

第四章沼气工程厌氧反应器设计（4学时）

了解沼气工程厌氧反应器工艺技术原理及发展趋势；理解厌氧反应器工艺参数的选取、结构形

式；掌握各结构类型厌氧反应器的设计施工方法。

1.钢筋混凝土厌氧反应器：反应器外部尺寸设计与计算；基础设计；构造设计；配筋设置。

2.利浦罐厌氧反应器：特点；设备；施工方法。

3.搪瓷钢板厌氧反应器：材料；涂搪方法；强度计算方法；罐体的施工安装。

4.一体化厌氧反应器：组成和特点；膜材结构；设计与计算。

第五章沼气工程净化和储存设计（4学时）

了解沼气工程净化和储存的方法与设备的研究进展，掌