ПІДВИЩЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ МАЛИХ БІОГАЗОВИХ УСТАНОВОК НА ОСНОВІ УДОСКОНАЛЕННЯ ЇХ ГІДРОДИНАМІЧНИХ, ТЕПЛОВИХ РЕЖИМІВ ТА КОНСТРУКТИВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ

Краткое описание

Національна металургійна академія України

На правах рукопису

ЗЕМЛЯНКА ОЛЕКСАНДР ОЛЕКСАНДРОВИЧ

УДК 536.24:628.477

ПІДВИЩЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ МАЛИХ БІОГАЗОВИХ УСТАНОВОК НА ОСНОВІ УДОСКОНАЛЕННЯ ЇХ ГІДРОДИНАМІЧНИХ, ТЕПЛОВИХ РЕЖИМІВ ТА КОНСТРУКТИВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ

05.14.06 - технічна теплофізика та промислова теплоенергетика

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата
технічних наук

Науковий керівник
д.т.н., проф.
Губинський М.В.

Дніпропетровськ - 2013

ЗМІСТ
Перелік умовних позначень……………………………………………..
Вступ……………………………………………………………………….
Розділ 1. Аналіз стану питання особливостей експлуатації та конструктивних елементів малих біогазових установок…………
1.1. Основи технологічного процесу в ферментаторі біогазової установки………………………………………………………
1.2. Огляд факторів що впливають на процес метаноутворення, та засоби його інтенсифікації ………………………………………….
1.3. Вплив флотаційних процесів .…………………………………
1.4. Вплив перемішування……………………………………………
1.5. Аналіз конструкції основних елементів малих біогазових уста-новок……………………………………………………………………
1.5.1. Аналіз конструкцій підігрівачів зброджуваної маси………..
1.5.2. Аналіз конструкцій перемішуючих пристроїв зброджуваної маси……………………………………………………………………
1.6. Підходи до моделювання роботи біогазової установки……
1.6.1. Моделювання кінетики анаеробного бродіння…………….
1.6.2. Гідродинаміка та теплообмін………………………………….
1.7. Вибір напрямку та завдання дослідження…………………… 4
8

13

13

Розділ 2. Математичне моделювання робочого процесу в ферментаторі біогазової установки ……………………………………………
2.1. Спрощення прийняті при математичному моделюванні ….
2.2. Постановка задачі математичного моделювання…………..
2.3. Метод рішення…………………………………………………
2.4. Тестування моделі …………………………………………….
2.6. Підсумок……………………………………………………….
5
78

Розділ 3. Дослідження процесу метаноутворення в малих біогазо-вих установках з урахуванням процессів гідродинаміки та темп-ломасообміну……………………………………………………………..
3.1. Визначення факторів підвищення продуктивності процесу метаногенерації……………………………………………………………
3.1.1. Вплив поля концентрації речовин та поля температур по об’єму реактора………………………………………………………….
3.1.2. Вплив природної конвекції………………………………..
3.1.3. Розташування підігрівача………………………………….
3.2. Експериментальні дослідження впливу флотаційних проце-сів………………………………………………………………………….
3.3. Підсумок………………………………………………………
79

95
Розділ 4. Розробка раціонального режиму роботи біогазової установки малої потужності……………………………………………….
4.1 Розробка раціонального режиму роботи біогазової установ-ки…………………………………………………………………………..
4.2 Експериментальні дослідження роботи перемішуючих при-строїв………………………………………………………………………
4.3 Досвід розробки та дослідження малих біогазових установок. Розробка і впровадження………………………………………………...
4.4 Підсумок…………………………………………………………
Підсумок…………………………………………………………………..
Стан питання……………………………………………………….
Наукові і практичні результати…………………………………..
Висновки……………………………………………………………
Рекомендації………………………………………………………..
Список використаних джерел……………………………………………
Додаток А. ………………………………………………………………..
Додаток Б. …………………………………………………………………

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗАЧЕНЬ
коефіцієнт температуропровідності рідини, ;
параметр рівняння в методі «штучної стисливості», ;
масова частка метану в біогазі;
, - стехіометричні коефіцієнти;
- концентрація мікроорганізмів, що споживають субстрат, г/л;
- початкова концентрація мікроорганізмів, що споживають субстрат, г/л;
коефіцієнт в критеріальному рівнянні конвективного теплообміну;
теплоємність відходів,
D - діаметр реактора, м;
коефіцієнт дифузії мікроорганізмів, см2/с;
- інтенсивність протоку, годин-1;
коефіцієнт дифузії субстрату, см2/с;
- мультиплікативна функція, яка описує залежність питомої швидкості від стану системи;
сила тертя між контрольними об’ємами;
сила, обумовлена перепадом тиску між протилежними поверхнями контрольного об’єму рідини;
- активна площа поверхні часток органічної речовини, ;
- функція інгібіювання процесу метаноутворення флотаційними проце-сами;
функція інгібіювання стадії гідролізу субстратом;
функція інгібіювання стадії метаноутворення субстратом;
прискорення вільного падіння, ;
- функція, що описує рівновагу системи газ – рідина на основі закону Генрі;
узагальнена джерельна складова;
джерельна складова в рівнянні збереження кількості тепла
безрозмірний критерій Гразгоффа для робочої рідини;
H – висота реактора, м;
h – ентальпія речовини, кДж/кг;
висота рівня рідини в лабораторному реакторі, м;
висота шару флотованої маси в лабораторному реакторі, м;
індекси;
висота підняття підігрівача над днищем ферментатора, м;
висота підігрівача, м;
глибина перемішування, м;
К – безрозмірний кінетичний коефіцієнт;
константа швидкості реакції споживання субстрату, діб-1;
коефіцієнт розпаду біомаси;
- константа гідролізу, діб-1;
- коефіцієнт утримання біомаси у вхідному потоці;
довжина поверхні теплообміну, м;
маса контрольного об’єму рідини;
сила тяжіння;
коефіцієнт в критеріальному рівнянні конвективного теплообміну;
кількість витків змійовика, шт.;
безрозмірний критерій Нуссельта для робочої рідини;
концентрація метану мг/л;
- тиск, Па;
- граничний вихід метану за добу з 1 кг органічної речовини (ОР), ;
безрозмірний критерій Прандтля для робочої рідини;
потужність теплового ефекту хімічних реакцій на 1м3 відходів, ;
потужність тепловтрат ферментатора, Вт;
теплова потужність підігрівача ферментатора, Вт;
- метаболічний коефіцієнт;
питомі втрати тепла на одиницю поверхні ферментатора, ;
інтенсивність джерел тепла в об’ємі рідині, ;
джерело руху рідини за рахунок мішалки, ;
- радіус циліндричної системи координат;
R– радіус реактора, м;
радіус перемішування, м;
- концентрація лімітую чого субстрату, г/л;
абсолютна температура, К;
- температура поверхні підігрівача, К;
- температура рідини в початковий момент часу, К;
безрозмірна температурна функція;
температура, ºС;
вектор швидкості, м/с;
радиальна складова швидкості, м/с;
вісьова складова швидкості, м/с;
швидкість в зоні перемішування, м/с;
- добовий вихід метану, ;
вихід біогазу, .
- концентрація органічної речовини, г/л;
- початкова концентрація органічної речовини, г/л;
вологість субстрату, %;
- економічний коефіцієнт виходу продукту на одиницю біомаси, г/г;
- економічний коефіцієнт виходу біомаси на одиницю спожитого суб-страту, г/г;
- окремі групи мікроорганізмів у відповідних реакціях;
- висота циліндричної системи координат;
- коефіцієнт тепловіддачі,
коефіцієнт температурного розширення рідини, ;
- стехіометричний коефіцієнт реакції споживання субстрату;
тепловий ефект хімічної реакції;
температурний напір, ºС;
- періодичність завантаження, годин;
- періодичність перемішування, разів/добу;
узагальнена змінна;
узагальнений дифузійний коефіцієнт;
кут нахилу лопаток мішалки, º;
коефіцієнт теплопровідності робочої рідини, ;
максимальна швидкість росту мікроорганізмів в даних умовах, діб-1;
коефіцієнт кінематичної в’язкості, ;
- час повного обміну рідини в реакторі, діб;
густина, ;
швидкість утилізації ЛЖК метаногенами, 1/добу;
- час, діб;
тривалість перемішування, хв;
змінна віхор;
змінна функція току.

ВСТУП

Актуальність теми.
Розвиток відновлюваних джерел енергії та впровадження політики екологічної безпеки є магістральним шляхом розвитку енергетики світу і України в тому числі. Привабливість біогазових технологій переробки органічних відході полягає в отриманні відновлюваної енергії, та покращенні екологічного стану навколишнього середовища одночасно. Загальний потенціал України в отриманні біогазу за оцінками Інституту технічної теплофізики Національної академії наук України [1] складає близько 1,0 млн. т.у.п./рік.
Особливістю розвитку сільськогосподарського сектору економіки України є достатньо високий відсоток в виробництві молока і м’яса індивідуальних і малих фермерських господарств для яких притаманні біогазові установки малої потужності. До них можуть бути віднесені близько 43 тисячі малих фермерських и 600 тисяч індивідуальних господарств. Тому створення ефективних біогазових установок малої потужності спрямованих на вирішення енергетичних проблем саме цих сільгоспвиробників є актуальною задачею.
Існуючий вітчизняний та світовий досвід створення та експлуатації біогазових установок малої потужності недостатньо узагальнений та потребує перегляду з точки зору нових наукових даних у галузі безпосередньо процесів гідродинаміки, тепломасообміну і ферментації, та їх взаємодії. І насамперед це стосується можливостей дослідження з використанням математичного моделювання процесів, що дозволяє отримати нові наукові результати і на їх основі удосконалити як режими роботи малих біогазових установок, так і конструкції елементів, що забезпечують їх впровадження.
Звязок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась відповідно з темою науково - дослідної роботи „Розробити перспективну технологію прискореного виробництва якісного біодобрива і біогазу при зброджуванні гною та відходів рослинництва”, № держреєстрації 0101U007013.
Мета і задачі дослідження. Підвищення ефективності малих біогазових установок шляхом вибору раціональних гідродинамічних та теплових режимів їх роботи та вдосконалення конструктивних елементів.
Обєкт дослідження – процес отримання бігазу шляхом переробки органічних відходів сільського господарства в біогазових установках малої потужності.
Предмет дослідження. Предметом дослідження дисертаційної роботи є вплив розподілу температур та концентрацій по об’єму реактора, флотаційних процесів в реакторі, природної конвекції, режимів перемішування на продуктивність біогазової установки малої потужності, та ефективність роботи перемішуючих пристроїв різних конструкцій.

Завдання дослідження:
виконати аналіз сучасного стану дослідження робочого процесу біогазових установок малої потужності, конструкцій основних елементів та методів розрахунку;
розробити математичну модель роботи малої біогазової установки що враховує процеси гідродинаміки тепло масообміну, кінетики реакцій метаноутворення, флотаційні процеси;
провести чисельні дослідження взаємовпливу основних технологічних параметрів (температура, концентрація вихідної речовини) та їх розподілу у реакторі на процес метаноутворення;
розробити та провести апробацію раціональних режимів роботи малих біогазових установок з урахуванням перемішування та удосконалення конструкцій перемішуючих приладів;
експериментально дослідити метаноутворення в малій біогазовій установці та вплив на нього перемішуючого пристрою, підігрівача, та процесу флотації;
впровадження біогазової установки малої потужності та проведення експлуатаційних випробувань.

Методи дослідження. Використані теоретичні та експериментальні методи. Теоретичні дослідження базуються на фундамен-тальних положеннях гідродинаміки, теплообміну, теорії хімічних перетворень процесу анаеробної переробки відходів. Для отримання результатів застосовано методи чисельного моделювання гідродинаміки, теплообміну та метаноутворення в реакторі біогазової установки, зокрема метод контрольних об’ємів, та алгоритм SIMPLE. При експериментальному дослідженні використані дослідження метаноутворення з урахуванням перемішування на діючій біогазовій установці з використанням традиційних методів вимірювання темпе-ратури, виходу біогазу та його складу, та лабораторні дослідження флотаційних процесів у біореакторі на основі безпосереднього вимірювання шарів флотованої маси.

Наукова новизна одержаних результатів.
У роботі отримані наступні наукові результати:
1. Вперше кількісно визначено комплексний вплив процесів природної конвекції, гідродинаміки перемішування, та інгібіювання метаногенерації за рахунок флотації біомаси на теплообмін і кінетику робочого процесу біогазової установки малої потужності.
2. Вперше на основі експериментального та чисельного досліджень визначено оптимальний режим роботи біогазової установки малої потужності - періодичність перемішування 3-4 рази на добу, радіус та глибина перемішування , , що забезпечує підвищення продуктивності процесу на 15% за рахунок збільшення рівномірності полів температур і концентрації речовин по об’єму реактора, зменшення застійних зон.
3. Вперше отримано залежність у вигляді безрозмірної функції інгібіювання процесу метаноутворення , що пов’язана зі зменшенням активної площі поверхні часток органічної речовини при флотації і є справедливою для циліндричних вертикальних реакторів з співвідношенням висоти і діаметру H/D=1 при переробці відходів вологістю 88-94%, тривалості бродіння 20 діб при температурі 30-35 °С.

Практичне значення одержаних результатів.
1. Розроблено комплексну математичну модель робочого процесу в ферментаторі малої біогазової установки, яка дозволяє урахувати процеси гідродинаміки, тепло масообміну, кінетики реакцій метаноутворення, флотаційні процеси, а також розміщення перемішуючого пристрою і підігрівача.
2. Розроблено конструкцію нового перемішуючого пристрою, у вигляді шнекової мішалки з „прапорцем” для збільшення радіусу перемішування, що дає змогу заощадити енерговитрати, патент України на корисну модель №57656 від 10.03.2011.
3. На основі визначення впливу природної конвекції на нерівномірність температур у робочому просторі біорактора, запропоновано геометричні характеристики розташування нагрівача (підігрівач змійовикового типу, розташований впритул до стінки ферментатора, на відстані від днища реактора , висотою ), що забезпечують перепад температур по об’єму реактора на рівні 5ºC.
4. Створено і впроваджено біогазову установку типа ПБУ, потужністю по переробці відходів 300 літрів на добу, з річним заміщенням природного газу 2164 м3/рік, яка застосовується на присадибному господарстві м. Дніпропетровськ. Загальний економічний ефект від заміщення природного газу та використання добрив складає 4000 гривень на рік, термін окупності 2 роки.

Особистий внесок здобувача.
Експериментальні та теоретичні дослідження, які наведені в дисертаційній роботі виконані при безпосередній участі автора сумісно з співробітниками Українського державного хіміко-технологічного університету, Запорізького інституту механізації тваринництва Української аграрної академії наук а також Національної металургійної академії України. В наукових працях автора, виконаного сумісно з співавторами, його особистий внесок полягає: в побудуванні математичної моделі анаеробного бродіння в ферментаторі біогазової установки [2], [3], проведенні теоретичних та експериментальних досліджень, обробці отриманих результатів [4], [5], [6]; в розробці конструкції дослідної установки, і участі в її створенні [7]; в розробці раціональних режимів роботи біогазової установки [8]; в проведенні експериментальних досліджень флотаційних процесів та роботи перемішуючих пристроїв, обробці та аналізі отриманих результатів [9].
Апробація результатів дисертації. Результати досліджень апробовано на Всеукраїнському науково-технічному семінарі „Екологічні проблеми у тваринництві” 21-21.07.2005 (м. Запоріжжя); міжнародній науково-практичній конференції „Проблеми енергозберігаючих технологій в АПК” 22-23.06.2006 (м. Київ); Міжнародні науково-практичні конференції „Енергія з біомаси” (Київ, НАН України, Інститут технічної теплофізики, Науково-технічний центр „Біомаса”, 2002, 2004, 2006, 2009 р.); Міжнародна науково-технічна конференція аспірантів та молодих вчених „Хімія та сучасні технології” (Дніпропетровськ, 2002, 2004, 2007); XV міжнародній конференції «Теплотехніка и енергетика в металургії» 7-9.10.2008 (м. Дніпропетровськ); Науково-технічна конференція „Енергозбереження в галузях національного господарства” 27-29.11.2009 (м. Вінниця).

Публікації. Основні результати досліджень дисертаційної роботи опубліковані у дев’яти наукових працях, в тому числі: п’яти статтях в науково-технічних журналах, що входять до відповідного переліку ДАК МОН України, одної статті, що входить до міжнародної наукометричної бази даних РІНЦ, патент України на корисну модель, та двох тез доповідей на міжнародних і всеукраїнських конференціях.

Список литературы

ВИСНОВКИ
В дисертаційній роботі вирішена актуальна науково-технічна задача підвищення ефективності роботи біогазової установки малої потужності шляхом гідродинамічного вдосконалення системи перемішування та покращення якості підігріву ферментатора та режиму його роботи.
Основні результати роботи полягають в наступному:
1. Виконано аналіз сучасного стану дослідження робочого процесу біогазових установок малої потужності, конструкцій основних елементів та методів розрахунку. Встановлено, що актуальним науковим напрямком є управління теплогідродинамічними і кінетичними процесами в робочому просторі реактора біогазової установки за рахунок зміни режиму перемішування та розташуванням підігрівача.
2. Побудована математична модель анаеробного бродіння в ферментаторі біогазової установки з урахуванням процесів природної конвекції, гідродинаміки перемішування, та інгібіювання метаногенерації за рахунок флотації біомаси на теплообмін і кінетику робочого процесу. Розрахунки проводяться на ЕОМ і не потребують використання емпіричних залежностей, які спрощують етапи протікання процесу.
3. На основі чисельних досліджень на математичній моделі проведено аналіз факторів підвищення продуктивності процесу метаногенерації, кількісно оцінено відповідний вплив кожного з них.
Неоднорідність поля концентрацій. Неоднорідність поля швидкостей призводить до утворення застійних зон, які можуть перетворитися на „мертві зони”, що поступово знижують продуктивність окремих зон реактора до нуля. Це призводить до неоднорідністі поля концентрацій вихідної органічної речовини та знижує ефективність роботи біореактора.
Неоднорідність поля температур. Встановлено, що при перемішуванні потенціал підвищення продуктивності біогазової установки за рахунок вирівнювання поля температур по об’єму реактора є в 3-4 рази більшим ніж від підвищення продуктивності за рахунок вирівнювання поля концентрацій.
Флотаційні процеси. Результати досліджень підтверджують, що процес флотації є головною причиною зниження виходу біогазу за рахунок зменшення активної площі поверхні часток органічної речовини, та навіть зупинки реактора. Одержано закономірність інгібіювання анаеробного бродіння за рахунок процесу флотації від часу, яка враховується при математичному моделюванні. Залежність є достовірною для циліндричних вертикальних реакторів з співвідношенням висоти і діаметру H/D=1 при переробці відходів вологістю 88-94%. Зіставлення з експериментальними дослідженнями підтверджують адекватність даного механізму реальному робочому процесу.
4. На основі математичного моделювання біогазової установки малої потужності з урахуванням процесу флотації, проведено вибір оптимального режиму перемішування об’єму реактора біогазової установки: періодичність перемішування 3-4 рази на добу, радіусу та глибини перемішування Rп=0,4÷0,5R, Hп=0,6H. Проведено апробацію даного режиму на експериментальній біогазовій установці типу ПБУ.
5. В результаті експериментальних досліджень метаноутворення в малій біогазовій установці та впливу на нього перемішуючого пристрою, та процесу флотації, запропоновано новий перемішуючий пристрій, який встановлюється вертикально, у вигляді шнекової мішалки з „прапорцем” для збільшення радіусу перемішування, що дає змогу заощадити розміри всієї мішалки.
Створено і впроваджено біогазову установку типа ПБУ, потужністю по переробці відходів 300 літрів на добу, з річним заміщенням природного газу 2164 м3/рік. На основі розроблених методів розрахунку впроваджено біогазову установку типа ПБУ, реконструйовано, проведено попередні експлуатаційні випробування. Застосування нового режиму роботи біогазової установки та нового типу перемішуючого пристрою дало змогу підвищити продуктивність установки на 15% у порівнянні з базовим варіантом за рахунок уникнення утворювання „мертвих” зон в реакторі.

Рекомендації
1. Розроблена методика розрахунку анаеробного процесу в ферментаторі рекомендується до використання в практиці проектування при визначені максимальної продуктивності реактора за різних умов роботи.
2. Вертикальну шнекову мішалку доцільно застосовувати при проектуванні біогазових установок з співвідношенням висоти і діаметру H/D=1-1,1 при переробці відходів вологістю від 86%.
3. Винайдена функція інгібіювання метаногенезу за рахунок флотаційних процесів рекомендується при проектуванні реакторів біогазових установок з співвідношенням висоти і діаметру H/D=1-1,1 при переробці відходів свинарської ферми при вологості сировини 88%, середній температурі в реакторі 30 °С.
4. Винайдений режим перемішування (3-4 рази на добу, при радіусу та глибині перемішування , ) рекомендується до застосування при роботі біогазових установок працюючих в вище означених умовах.
5. При організуванні опалення реактора рекомендуються до використання наступне розташування підігрівача змійовикового типу: впритул до бокової поверхні реактора, відстань над днищем реактора , висота підігрівача .

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Гелетуха Г.Г., Марценюк З.А. Энергетический потенциал биомассы в Украине // Промышленная теплотехника.- 1998.- т.20, №4. - C. 52-55.
2. Землянка А.А. Математическая модель гидродинамики и теплообмена в ферментаторе биогазовой установки с погруженным в него цилиндрическим теплообменником // Вопросы химии и химической технологи. - 2004. - №1. – С. 181-187.
3. Землянка О.О. Математичне моделювання кінетики процесу анаеробного бродіння органічних відходів в ферментаторі біогазової установки // Интегрированные Технологии и Энергосбережение. – 2007. - №4. - С. 47-52.
4. Землянка А.А., Карпенко А.А. Численное моделирование влияния неравномерности поля температур на на выход биогаза // Вопросы химии и химической технологии. - 2005. - №1. – С.192-195.
5. Землянка О.О., Губінський М.В. Експериментальне дослідження роботи перемішуючих пристроїв з метою гідродинамічного вдосконалення роботи біогазової установки // Металургійна теплотехніка: Збірник наукових праць Національної металургійної академії України. – Дніпропетровськ: «ПП Грек О.С.», 2007. – С. 151-156.
6. Землянка О.О., Губінський М.В. Вплив технологічних факторів на продуктивність біогазової установки // Труды ХV международной конференции «Теплотехника и энергетика в металлургии. – Днепропетровск, 2008. – с. 101.
7. Пат. на корисну модель 57656 Україна, МКП С02F 11/04. Ферментатор біогазової установки / М.В. Губинський, О.О. Землянка - №5; Заявл. 21.07.2010; Опубл. 10.03.2011. – 4 с.
8. Землянка О.О., Губинський М.В. Вибір раціональних режимів роботи реактора біогазової установки // «Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика». - 2009. –№1.- С. 112-120.
9. Землянка О.О., Губінський М.В. Дослідження впливу флотаційних процесів на продуктивність біогазової установки // Вісник Вінницького політехнічного інституту. - 2010. - № 3. – С. 75-80.
10. Гелетуха Г.Г., Кобзарь С.Г. Сучасний стан розвитку технологій анаеробного зброджування // Пропозиція. - 2001. -№10. – С. 30-31.
11. Geletuha G., Matveev Y. Status and prospects of biogas energy use in Ukraine // 2nd World Conference on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection. - Rome, 2004.
12. Баадер В., Доне И., Бренндерфер Н. Биогаз. Теория и практика / Пер. с нем. под ред. М.И. Серебряного. - М.: Колос, 1982.-148 с.
13. Biogas from waste and Renewable Resources. An introduction / Edited by D. Deublein, A. Steinhauser. - WILEY-VCH Gmbn&Co KGaA, Weinheim 2008.- 443 p.
14. Khanal S. Anaerobic Biotechnology for bioenergy production. Principles and applications / A John Wiley & Sons, Ltd., Publication, New Delhi, 2008.- 301 p.
15. Charls G. Gunnerson, David C. Stackey. Anaerobic digestion. Principles and practices for biogas systems / Integrated Resource Recovery UNDP Project Management Report Number 5. The World Bank, Washington D.C., USA, 1986.
16. Sasse L., Kellner C., Kimaro A. Improved Biogas Unit for Developing Countries / A publication of the Deutsches Zentrum für Entwicklungstechnologien - GATE in: Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH. – 1991. - 84 p.
17. Loria E. R., Sawyer J. E., Lorimor J. C. Use of anaerobically digested swine manure in corn production. Final project report. Part II / Iowa State University. – 2004. – 30 p.
18. Квалих Е. Биогаз. – София: Земиздат, 1986. – 189 с.
19. Никитин Г.А. Метановое брожение в биотехнологии. – К.: Вища школа, 1990. – 207 с.
20. Бекер М.Е., Лиепиньш Г.К., Райпулис Е.П. Биотехнология. - М.: Агропромиздат, 1990. - 334 с.
21. Вавилин В.А., Васильев В.Б. Моделирование деструкции органического вещества сообществом микроорганизмов. - М.: Наука, 1993-200 с.
22. Бонч-Осмоловская Е.А. Образование метана сообществами микроорганизмов // Успехи микробиологии. M.: Наука, 1979. - № 14. - С. 106-123.
23. Латола П. Механизм образования метана // Биогаз-85: Проблемы и решения. - Москва, 1985, с. 79-85.
24. ОНТП 17-86. Общесоюзные нормы технологического проектирования систем удаления и подготовки к использованию навоза.- М.: Гипронисельхоз, 1986.- 40 с.
25. Ананиашвили Г. Д. Основные положення биоэнергетики. -Тбилиси: «Cабчота Cакартвело», 1961. – 125 с.
26. Safley L.M., Westerman, P. W. Low temperature digestion of dairy and swine manure // Bioresource Technology. – 1994. - Vol. 47, № 2. - Р. 165-171.
27. Hill D.T., Taylor S.E., Grift T.E. Simulation of low temperature anaerobic digestion of dairy and swine manure // Bioresource Technolody. – 2001. – № 78. - P. 127-131.
28. Bolzonella D., Battistoni P. Anaerobic digestion of organic solid wastes: process behavior in transient conditions // Water Science and Technology. – 2003. - Vol. 48, № 4. – Р. 1–8.
29. Гюнтер Л.И. , Гольдфарб Л.Л. Метантенки. – М.: Стройиздат, 1991. – 128 с.
30. Nelson C., Lamb J. Final Report: Haubenschild Farms Anaerobic Digester / The Minnesota Project. 2002. - 35 p.
31. Rao M.S., Singh S.P. Bioenergy conversion studies of organic fraction of MSW: kinetic studies and gas yield–organic loading relationships for process optimization // Bioresource Technology. – 2004. – № 95. – P. 173–185.
32. Fisher Т., Krieg А. Planning and construction of biogas plants // International Congress, Renewable Energy Sources in the Verge of XXI Century. – Warschau, 2001. – Vol.10, №11.
33. Лер. P. Переработка и использование сельско- хозяйственных отходов / Пер. с англ. под ред. А.Н. Шамко. – М.: Колос, 1979. - 415 с.
34. Бейли Дж., Оллис Д. Основы биохимической инженерии / Пер. с анг. под ред. А.А.Кирюшкина. В 2-х частях. -М.: Мир, 1989. - Ч. 1- 692с.
35. Бейли Дж, Оллис Д. Основы биохимической инженерии / Пер. с анг. под ред. А.А.Кирюшкина. В 2-х частях. - М.: Мир, 1989. - Ч.2. - 590с.
36. Handbook on biogas utilization / U.S. Department of Energy Southeastern Regional Biomass Energy Program. The Environment, Health and Safety Divjsion Georgia Tech Research Institute Atlanta, Georgia, 1988. – 133 p.
37. Appels L, Baeyens J., Degre`ve J., Dewil R. Principles and potential of the anaerobic digestion of waste-activated sludge // Progress in Energy and Combustion Science. -2008. – № 34. – P. 755–781.
38. Исследование, обоснование и выбор конструктивно-технологических параметров комплекта автоматизированного оборудования для метанового сбраживания наваза КРС // Труды ВНИИКОМЖ. - Москва, 1983. – 220 c.
39. Stadelmann M., Strehler B., Eskicioglu C., Kennedy K.J. Challenges in the anaerobic digestion of hog manure // London Swine Conference – Facing the New Reality. – London, 2008. – P. 177-183.
40. K. Hansen, I. Angelidaki, B. Ahring. Anaerobic digestion of swine manure: inhibition by ammonia // Wat. Res. – 1998. - Vol. 32, № 1, Р. 5-12.
41. Kryvoruchko V., Amon T., Amon B. et al. Influence of nutrient composition on methane production from animal manures and co-digestion with maize and glycerine // International Scientific Conference "Bioecotechnologies and Biofuel in Agroindustry", National Agrarian University of Ukraine, Kyiv, Ukraine, 2004. - P. 143–148.
42. Biogas handbook / T. Al Seadi, D. Rutz, H. Prassl, et.al. - University of Southern Denmark Esbjerg, Niels Bohrs Vej 9-10, DK-6700 Esbjerg, Denmark ISBN 978-87-992962-0-0, 2008. – 126 p.
43. Gerardi M. The microbiology of anaerobic digesters. - USA: John Wiley & Sons Inc., 2003. – 177 p.
44. Дубровскис В.С. Аппараты для исследования процесса анаэробной переработки сельскохозяйственных отходов // Эксплуатация и совершенствование ферментационных установок. – Рига, 1986. - C. 111-120.
45. Веденев А.Г., Веденева Т.А. Биогазовые технологии в Кыргызской Республике. — Б. Типография «Евро», 2006. — 90с.
46. Vavilin V.A., Angelidaki I. Anaerobic degradation of solid material: Importance of initiation centers for methanogenesis, mixing intensity, and 2D distributed model // Biotechnology and Bioengineering. - 2005. – Vol. 89, №1. - Р. 113–122.
47. Hoffmann R., Garcia M., Veskivar M. et. al. Effect of shear on performance and microbial ecology of continuously stirred anaerobic digesters treating animal manure // Biotechnology and Bioengineering – 2008. – Vol. 100, № 1. – Р. 38–48.
48. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: Химия. – 1971. – 784 с.
49. Hopfner-Sixt K., Amon T. Monitoring of of agricultural biogas plants in Austria – mixing technology and specific values of essential process parameters // 15th European Biomass Conference & Exhibition, Berlin, 2007.
50. Пат. 4,565,552 США, МКИ C 02 F 3/30. Method of producing biogas and compost / A. Cotton - № 669; Заявл. 07.12.1984; Опубл. 21.01.86, НКИ 48/197 A. – 6 с.
51. Пат. 1655914 СССР, МКИ C 02 F 11/04. Ферментатор-газгольдер для производства биогаза из навозной жижи / Х.О. Хошдурдыев, Ч.А. Аманов, М. Гурбанов, И.А. Смирнова, Н.В. Яковлева - № 22; Заявл. 23.05.89; Опубл. 15.06.91, НКИ 628.385. – 3 с.
52. Пат. 1500630 CCCP, МКИ C 02 F 11/04. Ферментатор-газгольдер для производства биогаза из навозной жижи / Б. Балкули, Р. Байрамов, К. Келов, И.Р. Юрефьев, К.Х. Гуламов, Я. Ахмедов, М. Чопанов, А. Кашанов - №30; Заявл. 30.10.87; Опубл. 15.08.89, НКИ 628.336.6. – 3 с.
53. Пат. 1650617 СССР, МКИ С 02 F 11/04. Устойство для производства биогаза из навозной жижи / К. Келов, И.Р. Юферев, Р. Байрамов, А. Каштанов - № 19; Заявл. 01.06.89; Опубл. 23.05.91, НКИ 628.385. – 4 с.
54. Пат. 51209 Україна, МКП С02F 11/04. Біогазова установка / Г.Є. Мовсесов, - №11; Заявл. 31.01.2002; Опубл. 15.11.2002. – 3 с.
55. Итоги науки и техники / Всесоюзный институт научно-технической информации (ВИНИТИ). - Серия Биотехнология. - Т. 21. Биогаз: Проблемы и решения. – Москва, 1988. - 177 с.
56. Современное состояние и перспективы развития зарубежных биогазовых установок. Конструктивно-технологические особенности установок, реакторов, и устройств для использования продуктов анаэробной переработки и их классификация. Аналитический обзор // Запорожское научно-производственное объединение по созданию и производству машин для подготовки органических удобрений НПО «КТИСМ».– Запорожье, 1987. – 46 с.
57. Веденев А.Г., Маслов А.Н. Строительство биогазовых установок. Краткое руководство. – Б.: «Евро», 2006. – 28 с.
58. Andrews, J.F. Kinetic Models of Biological Waste Treatment Processes // Biotechnol. Bioeng. Symp. – 1971. - № 2. - P. 5-33.
59. Batstone D.J., Keller J., Angelidaki I., Kalyuzhnyi S., Pavlostathis S.G., Rozzi, A., Sanders, W., Siegrist, H. and Vavilin, V. Anaerobic Digestion Model No. 1 (ADM1) // Water Science and Technoligy. – 2002. – Vol. 45, №10. – Р. 65-73.
60. Cesur D. Modification of anaerobic digestion model No.1 for accumulation and biomass recycling // Hydrology Days. - 2005. – 30 p.
61. Feng Y., Behrendt J., Wendland C. et. al. Implementation of the IWA Anaerobic Digestion Model No.1 (ADM1) for Simulating Digestion of Blackwater from Vacuum Toilets // Water Science and Technology. – 2006. – Vol. 53, № 9. – P. 253-263.
62. Zaher U., Rodríguez J., Franco A., Vanrolleghem P.A. Application of the IWA ADM1 model to simulate anaerobic digester dynamics using a concise set of practical measurements // IWA Conference on environmental biotechnology advancement on water and wastewater applications in the tropics. Malaysia, Kuala Lumpur, 2003.
63. Кафаров В.В., Винаров А.Ю., Гордеев Л.С. Моделирование биохимических реакторов. – М.: Лесная промышленность. – 1979. – 344 с.
64. Варфоломеев С.Д., Калюжный С.В. Применение методов математического моделирования для изучения процессов конверсии биомассы в биогаз // Биогаз-85: Проблемы и решения. - Москва, 1985, с. 116-130.
65. Ecke H., Lagerkvist A. Anaerobic treatment of putrescible refuse / Division of Waste Science & Technology. Department of Environmental Engineering Luleå, Report 2000:01. - 2000. – 47 p.
66. Azeiteiro C., Capela I., Duarte A. Dynamic model simulations as a tool for evaluating the stability of an anaerobic process // Water SA. – 2001. - Vol. 27 №1. – Р. 109-114.
67. G. Lyberatos, I.V. Skiadas. Modelling of anaerobic digestion - a review // Global Nest: the Int. J. – 1999. – Vol. 1, № 2. – Р. 63-76.
68. Hill D.T., Barth C.L. A dynamic model for simulation of animal waste digestion // Water Pollution Control Federation. - 1977. – Vol. 49, № 10. – Р. 2129-2143.
69. Hill, D.T. A comprehensive dynamic model for animal waste methanogenesis // Transactions of the ASAF. – 1982. – Vol. 25, № 5. – Р. 1374-1380.
70. Costello D.J., Greenfield P.F., Lee, P.L. Dynamic modelling of a single-stage high-rate anaerobic reactor- I. Model derivation // Wat. Res. – 1991. - Vol. 25, №7. – P. 847 858.
71. Costello D.J., Greenfield P.F., Lee, P.L. Dynamic modelling of a single-stage high-rate anaerobic reactor- II. Model verification // Wat. Res. – 1991. - Vol. 25, №7. – P. 859 871.
72. Биомасса как источник энергии / Под ред. С. Соуфера, О. Заборски. М.: Мир, 1985. – 375с.
73. Linke B. A model for anaerobic digestion of animal waste slurries // Environmental Technology. – 1997. - Vol. 18, № 8. – Р. 849–854.
74. Mähnert P. Linke B. Kinetic study of biogas production from energy crops and animal waste slurry: Effect of organic loading rate and reactor size // Environmental Technology. – 2009. – Vol. 30, №1. – Р. 93 — 99.
75. Linke B. Kinetic study of thermophilic anaerobic digestion of solid wastes from potato processing // Biomass and Bioenergy. – 2006. - Vol. 30, № 10. - Р. 892–896.
76. Chen Y.R., Hashimoto A.G. Substrate utilization kinetic model for biological treatment processes // Biotechnology and Bioengeneerign. – 1980. – Vol.22, № 10. - Р. 2081–2095.
77. Hashimoto А. Thermophilic and mesophilic anaerobic fermentation of swine manure // Agricultural Wastes. - 1983. – Vol. 6, №3. - Р. 175-191.
78. Заварзин Г.А., Колесников В.В., Ковбрин В.В., Петров С.Т. Моделирование метаногенного сообщества / Изв. АН СССР. - Серия Биология. -1990. - №1.- С. 116-133.
79. Калюжный С.В., Данилович Д.А., Ножевникова А.Н. Анаэробная биологическая очистка сточных вод // Итоги науки и техники. - Серия Биотехнология. - 1991. - т.29. – 156 с.
80. Калюжный С.В., Варфоломеев С.Д. Кинетические закономерности и механизм образования метана метаногенной ассоциацией. ІІ Исследование динамики конверсии глюкозы // Биотехнология. - 1986. - №3. - С. 70-77.
81. Калюжный С.В., Спивак С.И., Варфоломеев С.Д. Кинетические закономерности и механизм образования метана метаногенной ассоциацией. III. Математическое моделирование процесса // Биотехнология. - 1986. - №5. - С.94-101.
82. Гачок В.П. Кинетика биохимических процессов.- Киев: Наук. думка., 1988.-224с.
83. Вавилин В.А., Васильев В.Б. Математическое моделирование процессов биологической очистки сточных вод активным илом.- М.:Наука, 1979-119с.
84. Вавилин В.А. Время оборота биомассы и деструкция органического вещества в системах биологической очистки. – М.: Наука, 1986 – 145с.
85. Vavilin, V. A.; Vasiliev, V. B.; Ponomarev, A. V.; Rytow, S. V. Simulation Model 'Methane' as a Tool for Effective Biogas Production during Anaerobic Conversion of Complex Organic Matter // Bioresource Technology. – 1994.- Vol. 48, Р. 1–8.
86. Кочин Н.Е., И.А. Кибель, Н.В.Розе. Теоретическая гидромеханика, часть 2. - М., 1963.- 728 стр.
87. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. – М.: Наука, 1973. – 847 с.
88. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости / Пер. с англ. под ред. В.Д. Виленского.– М.: Энергоатомиздат, 1984. – 152 с.
89. Полежаев В.И., Бунэ А.В., Верозуб Н.А. Математическое моделирование конвективного тепломассообмена на основе уравнений Навье-Стокса. – М.: Наука, 1987. – 272 с.
90. Теория тепломассобмена: учебник для вузов / Под ред. А.И. Леонтьева. – М.: Высш. школа, 1979. – 495 с.
91. С.В. Брановицкая, Р.Б. Медведев, Ю.А. Фиалков. Вычислительная математика в химии и химической технологии .– К.: Вища школа, 1986. - 216 с.
92. Калиткин Н.Н. Численные методы. – М.: Наука, 1978. – 512 с.
93. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей. В 2 т. Т. 2. Методы расчета различных течений / Пер. с англ. под ред. В.Ф. Каменецкого. – М.: Мир, 1991. – 552 с.
94. Кочубей А.С. Рядно А.А. Численное моделирование процессов конвективного переноса на основе метода конечных элементов. - Днепропетровск, Изд. ДГУ, 1991. – 227 с.
95. Ковалев А.А., Гриднев П.И. Перспективы применения анаэробного сбраживания для переработки навоза // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 1985.- №8.- С. 38-39.
96. Б.Д. Таиров, Н.Г. Ковалев, В.М. Шрамков и др. Тепловой баланс системы анаэробной переработки жидкого навоза // Исследование, проектирование и строительство систем сооружений метанового сбраживания навоза / Тезисы докладов. - М., 1982.
97. F. Garcia-Ochoa, et. al. Kinetic model for anaerobic digestion of livestock manure // Enzyme and Microbial Technology. - 1999. - № 25. – P. 55–60.
98. Hu W., Thayanithy K., Forster C. Kinetic study of anaerobic digestion of sulphate-rich wastewaters from manufacturing food industries // 7th International Conference on Environmental Science and Technology Ermoupolis. - Syros island, Greece, 2001. – P. 342-349.
99. Присадибна біогазова установка: Протокол попередніх експлуатаційних випробувань. - № Д.Р. 0101U007013. - Дніпропетровськ, 2004.- 8 с.
100. Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче. - М.: «Энергия», 1969. – 264с.
101. Gerber M. Ananalysis of available mathematical models for anaerobic digestion of organic substances for production of biogas // International Gas Union Research Conference. – Paris, 2008. – 30 p.