养殖智能化，物联网技术在水产养殖中的应用你了解多少

水产养殖包括在淡水和海水环境中繁殖、饲养和收获动物和植物。根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的数据显示，2014年，全球水产养殖供应了超过50%的人类食用，市场价值约为1600亿美元。与此同时，据AgFunder News报道，2016年海产和水产养殖科技初创公司收入超过1.93亿美元，比2014年和2015年的5200万美元增长了271%。

我们将最后一条蓝鳍金枪鱼从海里捞出来只是时间问题，所以我们需要利用技术挽救。

物联网技术在水产养殖中的应用

进入该领域的物联网公司和初创企业，正在使用或开发从智能传感器到卫星的数据采集技术，这些数据可以使用各种基于云的分析软件工具(包括人工智能)进行处理，从而提高水产养殖的运营效率，甚至环保。例如，大型公司嘉吉今年早些时候宣布将发布一个名为iQShrimp的预测软件平台，该平台使用机器学习和传感器让农民了解他们的操作。平台还使用移动设备、传感器和自动投食器收集虾的大小、水质、喂食模式和天气状况数据。结合其他数据，这些算法能够提供诸如饲养管理策略和最佳收获时期等建议。

目前，嘉吉公司是小池塘里的“大鱼”。但是还有一些初创公司希望能在竞争中幸存下来。

物联网技术预测环境变化

Yield 成立于2014年，是一家澳大利亚科技公司，自2015年以来已经筹集了1150万美元投资，其中包括去年电动工具制造商博世在内的650万美元A轮融资。 该公司的Sensing + Aqua IoT平台主要用于澳大利亚牡蛎养殖业。Yield公司的传感器收集许多重要气候条件数据，包括盐度、水温和深度、气压和海潮高度。数据被传输到Yield的微软云平台，其中人工智能(AI)和其他分析软件将其转换为当地天气和收获条件的三天预测。

这种超本地信息对于牡蛎养殖者特别有用，因为大雨可能会将污染物冲入海湾中，因此他们经常不得不关闭收获区域。然而，这些决定通常是基于几公里之外公共气象站的雨量计，导致每天的经济损失在2万至10万美元之间，具体取决于季节。Yield表示，其预测性物联网系统可以减少30%的收获损失。

利用物联网技术统计鱼类数量

加拿大XpertSea Solutions水产公司成立于2009年，已经筹集了约880万美元，包括4月份的750万美元。投资者包括Aqua Spark，这是为数不多专注于水产养殖的投资公司之一。 如果你认为数羊会让你睡着，那么你可以试着数鱼仔。这就是该公司高科技XperCount铲斗对孵化场和养鱼场所做的事情，试图更好地控制库存。XperCount采用人工智能和计算机视觉系统来计算虾类幼虫等生物的数量和大小，它是一种支持物联网的设备，连接到一个门户网站，客户可以在该网站上访问数据和分析。

该公司声称其平台比传统的手工计数方法更有效和更准确。例如，印度一家水产养殖公司已经用xper count取代了人工计数。在包装过程中，过去需要两个人每人25分钟来计算一个随机袋中的幼虫数量。现在，一个人在同一时间可以数五袋。根据案例研究，XperCount还将公司的计数准确性提高了60%。目前XpertSea在48个国家拥有客户。

用物联网技术观察鱼类行为

Umitron公司成立于2016年，总部设在新加坡，但主要由一个在日本扎根的团队运营。这家初创公司本月筹集了价值830万美元的种子资金。这项技术的核心是UmiGarden，一种依靠太阳能运行的物联网设备。它利用传感器和机器学习来监测和确定鱼什么时候可以喂食，以避免浪费金钱过度喂食。使用计算机视觉——人脸识别背后的技术，来理解鱼的行为听起来可能有些牵强，但是我们从爱尔兰一家名为Cainthus的初创公司那里发现了一些类似东西，它对奶牛也有同样的作用。

Umitron

该平台还引入卫星图像，以提供有关环境条件的数据，例如水温，这会影响鱼类进食。据AgFunder News报道，umitron还利用物联网数据研究不同鱼类的行为，以确定杂交养殖的最佳实践。此外，据AgFunder报道，这家初创公司还与生产昆虫鱼饲料的公司合作，分析其产品的性能。

利用物联网技术进行海洋研究

卡特琳娜海洋牧场成立于2012年，已经在联邦水域建立了美国第一家离岸牧场，距离其圣佩德罗总部约6英里。aquatech初创公司筹集了380万美元，自去年首次播种其占地100英亩的“牧场”以来，已成功收获了数百万只贻贝。最终，这家初创公司希望在1000英亩的土地上种植各种各样的双壳贝类和海带。此外，卡特琳娜海洋牧场与美国NOAA等科学机构和研究机构合作开展了一个名为海洋物联网的项目。该项目的核心是一个海军海洋气象自动装置( NOMAD )浮标，该浮标收集并传输该地区的各种海洋数据，用于评估环境影响和优化农业作业。

游牧浮标，卡特琳娜海洋牧场

去年，该设施在NOMAD平台上增加了一个名为“图像流细胞机器人”的潜水装置，该装置利用机载显微镜和机器视觉分析水中的颗粒。该设备作为一种早期预警工具，用于监测有害藻类的大量繁殖。

其余的初创公司

结论

运用微生物技术处理养殖业与农产品加工产生的污水及优势

运用微生物技术处理养殖业与农产品加工产生的污水及优势，能够快速除臭和达标且成本低廉

1我国养殖业与农产品加工是最主要的水源污染

我国水资源短缺，全国目前有400多个城市缺水，其中100多个严重缺水。由于人口众多，人均水资源的占有量仅为世界人均占有量的25%，属世界贫水国之一。由于水源分布不平衡，更存在南多北少，东多西少，夏天多冬天少的时空差异。然而就在不利的条件下，工业废水和农业污水不加处理的任意排放，造成水源污染愈加严重，根据环境保护部发布的2010年全国环境质量数据显示，中国的地表水严重污染，七大水系(长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和辽河)受到轻度、中度、重度污染，湖泊富营养化问题突出。近几年来，重大水污染事件频繁出现，发生率高达50%。缺水问题日益严重。在所有污染产生源头中，以养殖业和农产品加工是当前比例较高的。

1.1传统污水处理技术

水的污染通常指人为原因造成的水质恶化，降低水的使用价值，主要污染物是固体废弃物和化学物质(需氧有机物、难降解有机物、重金属、植物营养物质、酸、碱和石油类物质)。

我国目前常用的污水处理技术有:

(1)物理法即不溶态污染物的分离技术(重力沉降、混凝澄清、浮力浮上、离心力分离、磁力分离等)。

(2)化学法即污染物的化学转化技术(酸碱中和法、化学沉淀法、氧化还原法、化学物理消毒法)。

(3)溶解态污染物物理化学分离技术(吸附法、离子交换法、膜分离法、蒸发、冷冻法)。

1.2常用方法存在的弊端

物理方法占地面积大，基建费、运行费高，能耗大，管理复杂，易出现污泥膨胀现象;设备不能满足高效低耗的要求，单独使用效果不明显。化学方法运行成本高，消耗大量的化学试剂，易产生二次污染。多数情况下两者须结合使用。

2微生物技术

如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理，以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展，且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提呢?微生物技术满足了以上的要求。

2.1微生物介绍

微生物是一类形体微小的单细胞或个体结构比较简单的多细胞，甚至没有细胞结构的低等生物，是眼看不见，手摸不着，有生命的微小生物，只有借助于光学显微镜和电子显微镜才能看到。微生物包括细菌、病毒、真菌等。

2.2微生物技术及应用

微生物技术主要是利用微生物的代谢反应过程和生物合成产物(包括酶)对污染环境进行监测、评价、整治以及修复的单一或综合性的现代化人工技术系统。它不仅包含了生物技术所有的特点，还融合了环境污染防治以及其他工程技术，目前已逐步发展成为一种经济效益和环境效益俱佳的、能解决日益严重的(尤其是水污染)环境问题的有效手段之一。

按照微生物降解的过程和产物种类的不同，微生物处理主要分为好氧处理、厌氧处理和兼氧处理。

(1)好氧微生物处理，在氧气充足的条件下，微生物通过有氧呼吸作用将有机物分解。好氧微生物处理工艺主要有:①氧化塘，以自然界的池塘、湖泊作为参照物，仿照非流动水具有自身净化功能的原理，人为构建一个静态污水池塘，污水中有机物主要由塘中细菌降解，细菌所需氧气由藻类和其他光合微生物的光合作用以及水面上方的空气提供。方法简单易行，但只适合于轻度污染且量少的污水处理。②活性污泥法，具有处理能力高，出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器，通过曝气设备充入空气，空气中的氧溶入混合液，产生好氧代谢反应，且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态，这样，废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池，混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离，流出沉淀池的就是净化水。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外，还要有良好的凝聚和沉降性能，以使活性污泥能从混合液中分离出来，得到澄清的出水。③生物膜法，即利用在固体载体表面附着生长的微生物所形成的生物膜去除废水中溶解性有机污染物的一类方法。生物膜法又可分为滴滤池法(或叫生物滤池)、生物转盘法、接触氧化法和流化床生物膜法等。

(2)厌氧微生物处理，在厌氧条件下，厌氧菌通过无氧呼吸或发酵作用分解有机物，有机物最终被转化为甲烷、二氧化碳、水及少量硫化氢和氨。厌氧微生物处理工艺主要有如下几种:①厌氧消化池，主要用于处理污泥和粪肥，不宜用于生活和工业废水的处理。②厌氧接触法，在厌氧消化池的基础上，提高处理效率。在厌氧滤器内有固定填料，其上附着生长的生物膜使处理效率得到进一步提高。目前在处理含有易降解可溶性化合物的工业废水方面得到了大规模的应用。

(3)微生物兼氧处理当好氧和厌氧在同一处理工艺中共存时即为兼氧处理，有时好氧和厌氧的共存反而会使处理效果更好，其中好氧菌起主体作用，但没有厌氧菌及少量的兼氧性菌种也不可能达到预期的处理效果。

2.3与传统技术对比存在的优势

与目前采用的物理法和化学法相比，在污水处理方面，微生物技术具有一系列的特点和优势:①具有很强的吸附力和良好的沉降性，很强的降解能力，不需要高温、高压、温和的条件，污染物经过酶催化即可高效并相对彻底完成，处理水量大，处理费用低廉，仅为物理、化学法的30%～50%。②微生物物种丰富、资源广泛、具有多种代谢类型，几乎可降解或转化环境中存在的各种天然物质，易培养、繁殖快、对环境有较强的适应能力和易实现变异等特性，一旦新的化合物出现，它们也能逐步通过自发或诱导产生新的酶系，具备新的代谢功能，从而降解或转化那些新的化合物。适当地对其加以培养繁殖，特别是在一定条件下加以驯化，就能使之很好地适应各种有毒的工业废水、生活污水等环境。通过有针对性地对菌种进行筛选、培养和驯化，可以使大多数的有机物实现生物降解处理，应用面宽。③微生物处理不仅能去除有机物、病原体、有毒物质，还能去除臭味、提高透明度、降低色度等，处理效果良好。只要找到合适的微生物，给予合适的条件，所有的污染物质都可得到降解或转化。④对环境影响小，不产生二次污染，遗留问题少。⑤直接暴露在污染物下的机会减少。⑥就地处理，操作简便，可以避免铺设不雅观的机械设备，减少占地面积，基建费、运行费，能耗，管理等，且能满足高效低耗的要求。

人们利用这些微小的生物群体，加之人为作用就可以解决其他物理化学方法无法解决的难题。为今后的污水处理提供了一项高效、节能、环保的绿色途径。

1kg/包，市场售价约45元，能够处理约100立方有机废水

养殖场污水生物处理剂采用好氧菌种、厌氧菌种、缺氧菌种、氨氮降解菌、总氮降解菌、除磷菌、COD降解菌、油脂降解菌、耐低温菌组成，能够快速降低污水（废水）臭味、重度COD（化学需氧量）、氨氮、磷等的专业产品。针对规模养殖场、农产品加工、黑臭水体、重度有机废水等没有建设专门的污水处理设施或者即使建设了污水处理设施，也长期没有正规处理的废水而设计的专业产品。更是猪场水泡粪养殖模式的好伴侣。创新的好氧、厌氧、兼氧菌种、耐低温菌种组合模式，适合更多的处理环境能够进行工作。纯生物制品，对人、动物、植物、环境无害。

养殖场污水生物处理剂能够通过微生物分解、絮凝大颗粒固体物质(包括蛔虫卵等有害生物)、分解使用环境有机质等方式杀灭蚊蝇的有害生物、减少臭气排放等方式，进行处理机污水与消除使用环境的臭味（生物消毒）。处理后的污水固体悬浮颗粒、COD显著降低，污水处理后作为液体有机肥或者清水混合灌溉用水能够有效的降低施用土壤的负载，减少对土壤的污染，有效缓解集约化养殖在一定时空产生高浓度污水导致周围土壤难以消纳的难题。

养殖场污水生物处理剂几乎可以完全替代活性污泥（污水处理活性污泥，也叫生化泥），不仅使用方法简单易操作，效果超越生化泥数倍，且不一定需要曝气增氧成本更低。

养殖场污水生物处理剂增加了耐低温菌种在低温季节也可以处理、菌种密度增加、增加了专业的培养基等，使用方法是将产品中的粉末250克与流体状的多糖性复合菌种营养基分别溶于到20公斤35℃左右的温水中，激活24小时后使用即可，在一周内使用完效果比较好。

激活后的20公斤活性菌液根据不同污水的浓度可以处理30-100立方米，且速度比过去未升级前快很多，更短时间就可以看到明显变化的效果。

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