从垃圾到宝藏：机器学习增强有机废物回收

厌氧消化、堆肥和昆虫养殖等生物处理方法对于管理有机废物、将其转化为沼气和有机肥料等宝贵资源至关重要。然而，由于其固有的复杂性和不稳定性，这些过程往往面临挑战，这可能会影响效率和产品质量

传统的控制策略在解决这些问题方面成效有限。因此，正在探索机器学习（ML）等先进方法来增强对这些生物治疗的预测、优化和监测，旨在提高整体性能和可持续性

同济大学的一个研究小组在《循环经济》杂志上发表了一篇综述，探讨了机器学习在有机废物生物处理中的应用。这篇文章在网上发表，深入探讨了各种机器学习算法在优化厌氧消化、堆肥和昆虫养殖等过程中的有效性，旨在提高处理效率和产品质量

本文对机器学习在生物处理过程中的应用进行了深入评估，重点介绍了人工神经网络、基于树的模型、支持向量机和遗传算法等关键算法。该研究展示了机器学习如何准确预测处理结果，优化工艺参数，实现实时监测，显著提高厌氧消化、堆肥和昆虫养殖等工艺的效率和稳定性

例如，ML模型已成功用于预测沼气产量、确定堆肥成熟度和优化昆虫养殖的生长条件。此外，该研究还解决了应用机器学习面临的挑战，包括模型选择、参数调整和实际工程验证的需求。通过克服这些障碍，机器学习有可能彻底改变生物废物处理，使其更加高效、可靠和可持续

通讯作者Fan Lü博士强调，“机器学习为提高生物处理过程的效率和稳定性提供了前所未有的机会。通过利用先进的算法，我们可以更好地预测和优化这些复杂的系统，最终为更可持续的废物管理解决方案做出贡献。”

机器学习在生物处理中的应用在改善废物管理实践方面具有巨大的潜力。通过优化流程并确保一致的产品质量，机器学习可以帮助减少环境影响并提高资源回收率

未来的研究应侧重于克服当前的挑战，例如提高模型的可解释性和进行实际的工程验证，以充分利用机器学习在该领域的潜力 More information: Long Chen et al, Applications of machine learning tools for biological treatment of organic wastes: Perspectives and challenges, Circular Economy (2024). DOI: 10.1016/j.cec.2024.100088