本發(fā)明涉及一種貝殼粉末人工魚礁材料的制備方法，屬于材料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

人工魚礁是人為在海中設(shè)置的構(gòu)造物，其目的是改善海域生態(tài)環(huán)境，營造海洋生物棲息的良好環(huán)境，為魚類等提供繁殖、生長、索餌和庇敵的場所，達(dá)到保護(hù)、增殖和提高漁獲量的目的。目前國內(nèi)外已經(jīng)廣泛的開展人工魚礁建設(shè)，進(jìn)行近海海洋生物棲息地和漁場的修復(fù)，而且取得了較好的效果。

早期的人工魚礁多采用天然石、磚、植物等原料來建造，后來廢舊汽車、輪胎、船、油罐等被大量用于人工魚礁的建設(shè)。這些廢棄物人工魚礁除存在礁體空間布局不合理、體積空間小外，更為嚴(yán)重的這些廢棄物可在海水中分解并釋放出有害物質(zhì)，不僅不能提高魚類產(chǎn)量，而且還會破壞海岸帶的生態(tài)系統(tǒng)。鑒于上述原因，國內(nèi)外紛紛發(fā)展水泥混凝土人工魚礁。但普通水泥混凝土堿度高，會破壞對水產(chǎn)資源有益的藻類及微生物的棲息環(huán)境，不能直接用來建造魚類增殖礁。當(dāng)普通混凝土在海水中長期浸泡時，隨著Ca(OH)₂的不斷溶出，堿性度下降。在此過程中混凝土外側(cè)會附著上耐堿能力強(qiáng)的藤壺等貝殼生物，而影響了微生物的附著與藻類的生長。且普硅水泥作膠凝材料，混凝土硬化后將在粗骨料與基質(zhì)之間富集氫氧化鈣和鈣礬石等結(jié)晶粗、粘結(jié)力差的礦物，致使魚礁強(qiáng)度較差，需制備鋼筋混凝土。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對以廢棄物制備的人工魚礁可在海水中釋放有害物質(zhì)，影響魚類產(chǎn)量和海岸帶生態(tài)系統(tǒng)，而采用水泥混凝土堿度高，破壞對水產(chǎn)資源有益的藻類及微生物的棲息環(huán)境且其硬化后，強(qiáng)度較差的問題，本發(fā)明主要是將制備的干燥池塘污泥顆粒與自制的干燥碎貝殼球磨過篩后，與少量復(fù)合硅酸鹽水泥等物質(zhì)進(jìn)行攪拌混合，得到魚礁材料基質(zhì)，最后將其置于海水中浸泡并旋轉(zhuǎn)至干，再用海水沖洗，即可得到貝殼粉末人工魚礁材料。本發(fā)明制備的貝殼粉末人工魚礁材料強(qiáng)度大，且采用大量的貝殼作為主料，不會影響海岸帶生態(tài)系統(tǒng)，且有利于微生物的附著與藻類的生長。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是：

（1）收集池塘污泥，將其晾干并過篩，收集得50～100目池塘污泥，再按質(zhì)量比1:5，將池塘污泥顆粒與去離子水?dāng)嚢杌旌希?00～300W下超聲分散處理10～15min后，靜置8～10h，過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌3～5次后，再在65～80℃下干燥6～8h，制備得干燥池塘污泥顆粒；

（2）收集廢棄貝殼，將其洗凈并晾干，用液壓破碎機(jī)壓碎貝殼并置于65～80℃下干燥6～8h，制備得干燥碎貝殼，隨后按質(zhì)量比1:5，將上述制備的干燥池塘污泥顆粒與干燥碎貝殼混合并置于球磨罐中，球磨3～5h后并過篩，制備得80～120目混合顆粒；

（3）按重量份數(shù)計，分別稱量45～50份上述制備的混合顆粒、20～30份復(fù)合硅酸鹽水泥、55～60份去離子水和2～3份聚羧酸系減水劑置于砂漿攪拌機(jī)中，攪拌混合25～30min后，將其澆筑至木質(zhì)模具中，控制養(yǎng)護(hù)溫度為20～25℃。相對濕度為95～96%，待養(yǎng)護(hù)20～24h后，脫模制備得魚礁材料基質(zhì)；

（4）按質(zhì)量比1:5，將上述制備的魚礁材料基質(zhì)置于海水中，隨后密封浸泡15～20天后，撤去密封并置于65～80℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干，收集干燥魚礁材料，再用海水沖洗3～5次后，自然晾干即可制備得一種貝殼粉末人工魚礁材料。

本發(fā)明的應(yīng)用方法：將本發(fā)明制備的貝殼粉末人工魚礁材料制備成立體網(wǎng)狀式人工魚礁，并將其投放于水深5～6m的海水中，利用固定框架將其固定住，并在投放18～20個月后，檢測，人工魚礁上附著了大量的微生物，達(dá)到19780～25603gm^-2，且未釋放出有害物質(zhì)，有利于魚類生產(chǎn)和維護(hù)了海岸生態(tài)系統(tǒng)。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明制備的貝殼粉末人工魚礁材料強(qiáng)度大，達(dá)到55MPa以上；

（2）本發(fā)明制備的貝殼粉末人工魚礁材料不會影響海岸帶生態(tài)系統(tǒng)，且有利于微生物的附著與藻類的生長；

（3）本發(fā)明制備步驟簡單，所需成本低。

具體實施方式

首先收集池塘污泥，將其晾干并過篩，收集得50～100目池塘污泥，再按質(zhì)量比1:5，將池塘污泥顆粒與去離子水?dāng)嚢杌旌希?00～300W下超聲分散處理10～15min后，靜置8～10h，過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌3～5次后，再在65～80℃下干燥6～8h，制備得干燥池塘污泥顆粒；再收集廢棄貝殼，將其洗凈并晾干，用液壓破碎機(jī)壓碎貝殼并置于65～80℃下干燥6～8h，制備得干燥碎貝殼，隨后按質(zhì)量比1:5，將上述制備的干燥池塘污泥顆粒與干燥碎貝殼混合并置于球磨罐中，球磨3～5h后并過篩，制備得80～120目混合顆粒；接著按重量份數(shù)計，分別稱量45～50份上述制備的混合顆粒、20～30份復(fù)合硅酸鹽水泥、55～60份去離子水和2～3份聚羧酸系減水劑置于砂漿攪拌機(jī)中，攪拌混合25～30min后，將其澆筑至木質(zhì)模具中，控制養(yǎng)護(hù)溫度為20～25℃。相對濕度為95～96%，待養(yǎng)護(hù)20～24h后，脫模制備得魚礁材料基質(zhì)；最后按質(zhì)量比1:5，將上述制備的魚礁材料基質(zhì)置于海水中，隨后密封浸泡15～20天后，撤去密封并置于65～80℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干，收集干燥魚礁材料，再用海水沖洗3～5次后，自然晾干即可制備得一種貝殼粉末人工魚礁材料。

實例1

首先收集池塘污泥，將其晾干并過篩，收集得100目池塘污泥，再按質(zhì)量比1:5，將池塘污泥顆粒與去離子水?dāng)嚢杌旌希?00W下超聲分散處理15min后，靜置10h，過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌5次后，再在80℃下干燥8h，制備得干燥池塘污泥顆粒；再收集廢棄貝殼，將其洗凈并晾干，用液壓破碎機(jī)壓碎貝殼并置于80℃下干燥8h，制備得干燥碎貝殼，隨后按質(zhì)量比1:5，將上述制備的干燥池塘污泥顆粒與干燥碎貝殼混合并置于球磨罐中，球磨5h后并過篩，制備得120目混合顆粒；接著按重量份數(shù)計，分別稱量50份上述制備的混合顆粒、30份復(fù)合硅酸鹽水泥、60份去離子水和3份聚羧酸系減水劑置于砂漿攪拌機(jī)中，攪拌混合30min后，將其澆筑至木質(zhì)模具中，控制養(yǎng)護(hù)溫度為25℃。相對濕度為96%，待養(yǎng)護(hù)24h后，脫模制備得魚礁材料基質(zhì)；最后按質(zhì)量比1:5，將上述制備的魚礁材料基質(zhì)置于海水中，隨后密封浸泡20天后，撤去密封并置于80℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干，收集干燥魚礁材料，再用海水沖洗5次后，自然晾干即可制備得一種貝殼粉末人工魚礁材料。

將本發(fā)明制備的貝殼粉末人工魚礁材料制備成立體網(wǎng)狀式人工魚礁，并將其投放于水深6m的海水中，利用固定框架將其固定住，并在投放20個月后，檢測，人工魚礁上附著了大量的微生物，達(dá)到25603gm^-2，且未釋放出有害物質(zhì)，有利于魚類生產(chǎn)和維護(hù)了海岸生態(tài)系統(tǒng)。

實例2

首先收集池塘污泥，將其晾干并過篩，收集得50目池塘污泥，再按質(zhì)量比1:5，將池塘污泥顆粒與去離子水?dāng)嚢杌旌希?00W下超聲分散處理10min后，靜置8h，過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌3次后，再在65℃下干燥6h，制備得干燥池塘污泥顆粒；再收集廢棄貝殼，將其洗凈并晾干，用液壓破碎機(jī)壓碎貝殼并置于65℃下干燥6，制備得干燥碎貝殼，隨后按質(zhì)量比1:5，將上述制備的干燥池塘污泥顆粒與干燥碎貝殼混合并置于球磨罐中，球磨3h后并過篩，制備得80目混合顆粒；接著按重量份數(shù)計，分別稱量45份上述制備的混合顆粒、20份復(fù)合硅酸鹽水泥、55份去離子水和2份聚羧酸系減水劑置于砂漿攪拌機(jī)中，攪拌混合25min后，將其澆筑至木質(zhì)模具中，控制養(yǎng)護(hù)溫度為20℃。相對濕度為95%，待養(yǎng)護(hù)22h后，脫模制備得魚礁材料基質(zhì)；最后按質(zhì)量比1:5，將上述制備的魚礁材料基質(zhì)置于海水中，隨后密封浸泡17天后，撤去密封并置于70℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干，收集干燥魚礁材料，再用海水沖洗4次后，自然晾干即可制備得一種貝殼粉末人工魚礁材料。

將本發(fā)明制備的貝殼粉末人工魚礁材料制備成立體網(wǎng)狀式人工魚礁，并將其投放于水深5m的海水中，利用固定框架將其固定住，并在投放18個月后，檢測，人工魚礁上附著了大量的微生物，達(dá)到19780gm^-2，且未釋放出有害物質(zhì)，有利于魚類生產(chǎn)和維護(hù)了海岸生態(tài)系統(tǒng)。

實例3

首先收集池塘污泥，將其晾干并過篩，收集得70目池塘污泥，再按質(zhì)量比1:5，將池塘污泥顆粒與去離子水?dāng)嚢杌旌希?50W下超聲分散處理12min后，靜置9h，過濾并收集濾餅，用去離子水洗滌4次后，再在70℃下干燥7h，制備得干燥池塘污泥顆粒；再收集廢棄貝殼，將其洗凈并晾干，用液壓破碎機(jī)壓碎貝殼并置于70℃下干燥7h，制備得干燥碎貝殼，隨后按質(zhì)量比1:5，將上述制備的干燥池塘污泥顆粒與干燥碎貝殼混合并置于球磨罐中，球磨4h后并過篩，制備得90目混合顆粒；接著按重量份數(shù)計，分別稱量47份上述制備的混合顆粒、25份復(fù)合硅酸鹽水泥、56份去離子水和2份聚羧酸系減水劑置于砂漿攪拌機(jī)中，攪拌混合27min后，將其澆筑至木質(zhì)模具中，控制養(yǎng)護(hù)溫度為23℃。相對濕度為96%，待養(yǎng)護(hù)23h后，脫模制備得魚礁材料基質(zhì)；最后按質(zhì)量比1:5，將上述制備的魚礁材料基質(zhì)置于海水中，隨后密封浸泡17天后，撤去密封并置于70℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干，收集干燥魚礁材料，再用海水沖洗4次后，自然晾干即可制備得一種貝殼粉末人工魚礁材料。

將本發(fā)明制備的貝殼粉末人工魚礁材料制備成立體網(wǎng)狀式人工魚礁，并將其投放于水深6m的海水中，利用固定框架將其固定住，并在投放19個月后，檢測，人工魚礁上附著了大量的微生物，達(dá)到23654gm^-2，且未釋放出有害物質(zhì)，有利于魚類生產(chǎn)和維護(hù)了海岸生態(tài)系統(tǒng)。