[发明专利]一种以滩涂淤泥为原料的高效人工藻礁及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以滩涂淤泥为原料的高效人工藻礁及其制备方法。

背景技术

渔业资源的日趋衰退，国际渔业协定的签署，水产品需求的日益旺盛，促进了近海渔业资源养护与恢复工作的开展，渔民转产转业的进行，而以人工鱼礁为核心的设施渔业建设，逐渐成为缓解这一系列问题的重要途径。

人工藻礁作为人工鱼礁的一种，是为改善海洋藻类繁殖环境，增殖保护渔业资源而设置的水下构造物。其建造材料多种多样，附着效果和增殖性能也各有差异。目前，国内外关于人工藻礁建设的研究中，考虑到环保的因素，用陆地废弃物作为礁体的材料，逐渐成为趋势，主要的材料有粉煤灰、贝壳、硫磺固化物等。如中国发明专利申请200910076730.9、201010194520.2公开的以冶金渣、花岗岩石渣粉等为鱼礁制作材料的方法。然而，这些方法需要对此类原材料进行再研磨等后续处理，工艺较复杂，且在推广上有一定难度。

我国有辽阔的海岸线，拥有丰富的含有大量营养物质的滩涂淤泥资源。除泥沙质滩涂可用于滩涂贝类等养殖以外，还有大量的沉积淤泥质滩涂难以利用。长期以来，其对周围海域的自然景观和生态环境产生一定的负面影响。滩涂沉积淤泥中富含大量的营养物质，如果将其中的氮、磷等有机物与人工藻场的增殖过程有效结合，势必有助于加速人工藻场的构建进程。然而，目前我国用于人工藻礁制备的材料仍以混凝土、块石等为主，对滩涂淤泥在人工藻礁制备中的应用研究却鲜有涉及。

发明内容

本发明的目的是要充分利用滩涂淤泥中富含氮、磷等营养盐成分的特点，对原始的滩涂淤泥采用逐层筛选的方法，提纯出营养物质丰富的淤泥而预制成藻礁原料，同时参照不同淤泥与水泥质量比例下营养盐物质的溶出规律来制备人工藻礁。

本发明一种以滩涂淤泥为原料的高效人工藻礁及其制备方法具体步骤如下：

1、在滩涂地区采集颜色较深的沉积淤泥，首先筛除其中的石块、贝壳等较大杂质，然后置于烘干机中，根据其干湿度的不同，以80~105℃烘干至含水率0.1~1%。再将烘干后的污泥搅碎成粉末，并逐步以2mm，1.4mm，1.0mm孔径筛网连续筛选，得到孔径<1mm的细泥粉；

2、将步骤1中所得细泥粉放入烧杯中，加水并没过其20%高度以上，搅拌均匀，静置至泥沙分层。撇除清水层后，仔细地将上层的泥层收集，并放入烘干机中，以100℃烘干至含水率0.1~1%，进而得到淤泥原料；

3、将上述步骤2中所得的淤泥原料和混凝土材料混合，浇筑成型和养护后得到以滩涂淤泥为原料的高效人工藻礁。其中淤泥的质量可占人工藻礁总质量的15~30%。

本发明一种以滩涂淤泥为原料的高效人工藻礁的优点在于：

（1）可以根据目标海域水体中氮磷比的现状，选择适宜的淤泥与水泥的质量比例来制备人工藻礁，而礁体内部不断地溶出氮、磷等营养盐成分，即可优化、调节海域水体中的氮磷比，为藻类及其孢子的生存、生长提供良好的营养环境，还可为其提供附着、固着基质；

（2）与常规混凝土材料的人工藻礁相比，本发明以滩涂淤泥为原料的高效人工藻礁中对滩涂淤泥的总体利用率可达20%以上，对滩涂区域自然景观的修复有重要意义；

（3）利用提纯后的滩涂淤泥可溶出氮、磷等营养物质的特点，制备成以滩涂淤泥为原料的高效人工藻礁，解决了滩涂地区广阔的沉积淤泥资源无法利用的难题；

（4）该人工藻礁中滩涂淤泥质量占人工藻礁总质量的15~30%，与之对应的抗压强度在25~30Mp之间，基本满足人工藻礁的强度要求；

（5）由于选用滩涂淤泥为人工藻礁的制备原料，减少了水泥等材料的使用量，降低了人工藻礁混凝土的碱度，在实现节能减排的同时，有利于提高人工藻礁与海洋生态环境的相容性。

附图说明

图1为本发明的淤泥与水泥的质量比例为0.5:1时的人工藻礁样本。

具体实施方式：

以下结合具体实施例来进一步解释本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。

实施例1

人工藻场的增殖，需要投放大量的人工藻礁作为藻类及其孢子的附着基质，而良好的营养盐水体环境有利于藻类及其孢子生存、生长，加快人工藻场的增殖速度，提高投礁海区的海洋初级生产力。