Czasopismo | PRZEMYSŁ CHEMICZNY | Rocznik 2024 - zeszyt 6

Znaczenie sztucznej inteligencji we wspomaganiu procesu beztlenowej fermentacji odpadów kuchennych zawierających bioplastiki

Importance of artificial intelligence to support the process of anaerobic digestion of kitchen waste with bioplastics

10.15199/62.2024.6.6

nr katalogowy: 149193
10.15199/62.2024.6.6

Streszczenie

Przebiegu procesu fermentacji anaerobowej nie można w pełni sformalizować. W tym odniesieniu pożądane jest wykorzystanie metod sztucznej inteligencji (AI) i uczenia maszynowego do monitoringu i sterowania procesami i operacjami jednostkowymi w celu uzyskania bardziej wydajnych metod prowadzenia procesu i ilości produktów końcowych. Akwizycja danych odbywa się przez automatyczny monitoring oraz poprzez badania analityczne. Wiedzę opisującą prowadzenie procesu fermentacji anaerobowej zestawiono w postaci reguł: IF (przesłanka) THEN (konkluzja). Zestawiony zbiór reguł tworzy bazę wiedzy systemu ekspertowego prowadzenia procesu wraz ze wskazówkami dla operatora. Reguły wiedzy są aktualizowane i rozwijane w trakcie prowadzenia procesu, zaś zastosowanie AI zapewnia zachowanie wiedzy operatorów przy zmianach personelu obsługi reaktorów. Przedstawiono budowę laboratoryjnego stanowiska fermentacji anaerobowej odpadów kuchennych i żywnościowych, stosowane urządzenia techniczne, strukturę systemu AI oraz wybrane reguły wiedzy

Abstract

Artificial intelligence (AI) and machine learning were used to obtain more effective methods for conducting the digestion process and achieving final products. Data acquisition was carried out by an automatic monitoring and anal. research. The knowledge describing the anaerobic digestion process was summarized in the form of rules: IF (premise) THEN (conclusion). The compiled set of rules created a knowledge base of the expert system, which was used to run the anaerobic digestion process and provided instructions to the operator. Knowledge rules were updated and developed during the process. The construction of a mobile laboratory system for the anaerobic digestion of kitchen and food waste, the tech. devices, the structure of the AI system, and selected knowledge rules were presented.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] M. Khan, W. Chuenchart, K.C. Surendra, S. Kumar Khanal, Bioresour. Technol. 2023, 370, 128501, doi: 10.1016/J.BIORTECH.2022.128501.
[2] I. Offie, F. Piadeh, K. Behzadian, L.C. Campos, R. Yaman, Waste Manag. 2023, 158, 66, doi: 10.1016/J.WASMAN.2022.12.034.
[3] I. Andrade Cruz et al., Bioresour. Technol. 2022, 345, 126433, doi: 10.1016/J.BIORTECH.2021.126433.
[4] A. Kopczynski, IEEE Access 2020, 8, 57024, doi: 10.1109/ ACCESS.2020.2982264.
[5] R. Arendt, A. Kopczyński, P. Spychalski,
[in:] Advances in intelligent systems and computing, 2018, 656, 310, doi: 10.1007/978-3-319-67229-8_28.
[6] K. Boe, D.J. Batstone, J.P. Steyer, I. Angelidaki, Water Res. 2010, 44, No. 20, 5973, doi: 10.1016/J.WATRES.2010.07.043.
[7] L. Björnsson, M. Murto, B. Mattiasson, Appl. Microbiol. Biotechnol. 2000, 54, No. 6, 844, doi: 10.1007/S002530000471.
[8] A.J. Guwy, F.R. Hawkes, S.J. Wilcox, D.L. Hawkes, Water Res. 1997, 31, No. 8, 2019, doi: 10.1016/S0043-1354(97)00016-X.
[9] S. Marsili-Libelli, S. Beni, Ecol. Modell. 1996, 84, No. 1–3, 215, doi: 10.1016/0304-3800(94)00125-1.
[10] S.J. Wilcox, D.L. Hawkes, F.R. Hawkes, A.J. Guwy, Water Res. 1995, 29, No. 6, 1465, doi: 10.1016/0043-1354(94)00314-W.
[11] J.P. Steyer, P. Buffière, D. Rolland, R. Moletta, Water Res. 1999, 33, No. 9, 2059, doi: 10.1016/S0043-1354(98)00430-8.
[12] J. Alvarez-Ramirez, M. Meraz, O. Monroy, A. Velasco, J. Chem. Technol. Biotechnol. 2002, 77, No. 6, 725 doi: 10.1002/JCTB.609.
[13] C. García-Diéguez, F. Molina, E. Roca, Process Biochem. 2011, 46, No. 4, 900, doi: 10.1016/J.PROCBIO.2010.12.015.
[14] N. Hilgert, J. Harmand, J.P. Steyer, J.P. Vila, Control Eng. Pract. 2000, 8, No. 4, 367, doi: 10.1016/S0967-0661(99)00165-3.
[15] T. Luo, M. Yang, J. Han, P. Sun, Bioresour. Technol. 2014, 167, 476, doi: 10.1016/J.BIORTECH.2014.05.117.
[16] E. Petre, D. Selişteanu, D. Şendrescu, Chem. Eng. J. 2013, 217, 363, doi: 10.1016/J.CEJ.2012.11.129.
[17] E. Murnleitner, T.M. Becker, A. Delgado, Water Res. 2002, 36, No. 1, 201, doi: 10.1016/S0043-1354(01)00186-5.
[18] D. Djatkov, M. Effenberger, M. Martinov, Appl. Energy 2014, 134, 163, doi: 10.1016/j.apenergy.2014.08.021.
[19] P. Holubar, L. Zani, M. Hager, W. Fröschl, Z. Radak, R. Braun, J. Chem. Technol. Biotechnol. 2003, 78, No. 8, 847, doi: 10.1002/JCTB.854.
[20] C. Waewsak, A. Nopharatana, P. Chaiprasert, J. Environ. Sci. 2010, 22, No. 12, 1883, doi: 10.1016/S1001-0742(09)60334-X.
[21] M. Polit, M. Estaben, P. Labat, Eng. Appl. Artif. Intell. 2002, 15, No. 5, 385, doi: 10.1016/S0952-1976(02)00091-X.
[22] B.K. Ahring, Adv. Biochem. Eng. Biotechnol. 2003, 81, 1, doi: 10.1007/3- 540-45839-5_1/COVER.
[23] Y. Chen, J.J. Cheng, K.S. Creamer, Bioresour. Technol. 2008, 99, No. 10, 4044, doi: 10.1016/J.BIORTECH.2007.01.057.

Zeszyt


PRZEMYSŁ CHEMICZNY- e-zeszyt (pdf) 2024-6 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	85.00 zł

Prenumerata

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Open Access

Zeszyt

2024-6

Twój Koszyk

Zeszyt

Prenumerata

Open Access

Zeszyt

Czasopisma