能源和環(huán)境的雙重危機使大中型沼氣工程成為發(fā)展綠色能源的焦點和關鍵點,利用該手段能夠有效減少最主要的農業(yè)污染源——畜禽廢物,其經濟環(huán)境效益也不言而喻,而如何實現高效率則是重中之中。但厭氧發(fā)酵是一個極其復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)測的先進設備或者設備價格昂貴,難以實現關鍵因素在線監(jiān)測。嚴重制約了厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的高效性和穩(wěn)態(tài)性,難以實現進一步的優(yōu)化和控制。因此,厭氧發(fā)酵高效和穩(wěn)態(tài)作為科研設計和運行管理長期追求的目標,而產氣量對提升其過程的穩(wěn)定性和高效率又具有重要的指導作用,針對其滯后性而難以實現在線測量的問題,建立關于厭氧發(fā)酵產氣量的預測模型就具有重要的意義。本文以實驗室混合厭氧發(fā)酵系統(tǒng)為研究對象,基于厭氧發(fā)酵機理的理論,對影響因素進行數據采集與處理,并以MATLAB為工具引入灰色關聯(lián)分析法,確定模型的輸入變量,縮短模型訓練所需要的時間。其次,應用機器學習中的BP神經網絡和LS-SVM建立厭氧發(fā)酵產氣量預測模型,得出在有限樣本下,基于LS-SVM所建模型比BP神經網絡具有較高的預測能力。然后對LS-SVM做更深一步的研究,用多項式核函數和高斯徑向基核函數構建混合核函... 

【文章來源】：昆明理工大學云南省

【文章頁數】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

厭氧發(fā)酵的過程圖

明理工大學碩士學位論文.1.2 厭氧發(fā)酵反應的主要影響因素1、溫度：影響微生物的一個相關因素就是溫度，影響其生命活動的每一程。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,過高的溫度會使微失去活性。根據微生物活動對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，最終體現在整個生物化學的反應速率，因而有機質被分速率取決于它，可以看出溫度的改變對發(fā)酵產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]：

物化參數和生理參數是與發(fā)酵產氣過程相關的兩類主要參數，物化、溫度和氧化還原電位等已經開發(fā)出了相應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如揮發(fā)性脂肪酸（VFA）、生理參數如還沒有對應的傳感器，因此很難或無法實現在線測量，只能通過離線分獲得。實驗數據來源于，200mL 蒸餾水，100mL 厭氧污泥，5g 秸稈，0 mL，350mL，300ml 和 250mL 牛糞水四組實驗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 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 VFA、COD、氨氮、電導率和產氣量不能或不易在只能通過離線分析，一般是 4 小時取樣一次。VFA 用采用滴定法測定 采用快速密閉消解法測定，氨氮采用納氏試劑光度法，電導率由電導，產氣量用排水收集法測量，而本實驗中溫度基本保持不變，就不再做，獲得 4 組數據，每組 198 小組。

【參考文獻】：
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：3036048