能源和環(huán)境的雙重危機(jī)使大中型沼氣工程成為發(fā)展綠色能源的焦點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn),利用該手段能夠有效減少最主要的農(nóng)業(yè)污染源——畜禽廢物,其經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益也不言而喻,而如何實(shí)現(xiàn)高效率則是重中之中。但厭氧發(fā)酵是一個(gè)極其復(fù)雜的微生物代謝過程,具有非線性和滯后性,由于缺少在線監(jiān)測(cè)的先進(jìn)設(shè)備或者設(shè)備價(jià)格昂貴,難以實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵因素在線監(jiān)測(cè)。嚴(yán)重制約了厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的高效性和穩(wěn)態(tài)性,難以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的優(yōu)化和控制。因此,厭氧發(fā)酵高效和穩(wěn)態(tài)作為科研設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理長(zhǎng)期追求的目標(biāo),而產(chǎn)氣量對(duì)提升其過程的穩(wěn)定性和高效率又具有重要的指導(dǎo)作用,針對(duì)其滯后性而難以實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量的問題,建立關(guān)于厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量的預(yù)測(cè)模型就具有重要的意義。本文以實(shí)驗(yàn)室混合厭氧發(fā)酵系統(tǒng)為研究對(duì)象,基于厭氧發(fā)酵機(jī)理的理論,對(duì)影響因素進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與處理,并以MATLAB為工具引入灰色關(guān)聯(lián)分析法,確定模型的輸入變量,縮短模型訓(xùn)練所需要的時(shí)間。其次,應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)中的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和LS-SVM建立厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量預(yù)測(cè)模型,得出在有限樣本下,基于LS-SVM所建模型比BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有較高的預(yù)測(cè)能力。然后對(duì)LS-SVM做更深一步的研究,用多項(xiàng)式核函數(shù)和高斯徑向基核函數(shù)構(gòu)建混合核函... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

厭氧發(fā)酵的過程圖

明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文.1.2 厭氧發(fā)酵反應(yīng)的主要影響因素1、溫度：影響微生物的一個(gè)相關(guān)因素就是溫度，影響其生命活動(dòng)的每一程。發(fā)酵系統(tǒng)微生物生態(tài)的演變過程取決于溫度的改變,過高的溫度會(huì)使微失去活性。根據(jù)微生物活動(dòng)對(duì)溫度的范圍存在某種要求，溫度的改變與微生酶的活性息息相關(guān)，最終體現(xiàn)在整個(gè)生物化學(xué)的反應(yīng)速率，因而有機(jī)質(zhì)被分速率取決于它，可以看出溫度的改變對(duì)發(fā)酵產(chǎn)沼氣的效率有顯著的影響。溫甲烷菌的影響如圖 2.2 所示[43]：

物化參數(shù)和生理參數(shù)是與發(fā)酵產(chǎn)氣過程相關(guān)的兩類主要參數(shù)，物化、溫度和氧化還原電位等已經(jīng)開發(fā)出了相應(yīng)的傳感器能用于在線采集氣過程具有重要影響的物化參數(shù)如揮發(fā)性脂肪酸（VFA）、生理參數(shù)如還沒有對(duì)應(yīng)的傳感器，因此很難或無法實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量，只能通過離線分獲得。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來源于，200mL 蒸餾水，100mL 厭氧污泥，5g 秸稈，0 mL，350mL，300ml 和 250mL 牛糞水四組實(shí)驗(yàn)在厭氧裝置中由水浴制其溫度在 35℃下發(fā)酵 40 天獲取。其中，PH 值、ORP 由 NI 公司的數(shù) USB-6009 分別連接 PH 電極--InPro3030、ORP1186 采集。其采集原 2.3 所示。其余參數(shù) VFA、COD、氨氮、電導(dǎo)率和產(chǎn)氣量不能或不易在只能通過離線分析，一般是 4 小時(shí)取樣一次。VFA 用采用滴定法測(cè)定 采用快速密閉消解法測(cè)定，氨氮采用納氏試劑光度法，電導(dǎo)率由電導(dǎo)，產(chǎn)氣量用排水收集法測(cè)量，而本實(shí)驗(yàn)中溫度基本保持不變，就不再做，獲得 4 組數(shù)據(jù)，每組 198 小組。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3036048