本發(fā)明涉及生態(tài)磚制備，具體而言，涉及一種生態(tài)磚的制備系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、在生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護領(lǐng)域，貝類廢料的回收利用逐漸受到關(guān)注。貝類廢料主要成分為碳酸鈣，具有天然的耐腐蝕性和強度，適合作為生態(tài)建筑材料的原料。然而，貝類廢料來源廣泛、品質(zhì)不一，如果不對其品質(zhì)進(jìn)行分級處理，直接使用會影響材料的強度和性能，導(dǎo)致生態(tài)磚質(zhì)量不穩(wěn)定。因此，有必要開發(fā)一種方法，對貝類廢料進(jìn)行篩選與分級，以提高其應(yīng)用價值。

2、而生態(tài)磚作為一種新型的環(huán)保建筑材料，要求具備良好的強度、透水性和耐用性。特別是在水體周邊或潮濕環(huán)境中使用的生態(tài)磚，需要根據(jù)具體的水體條件進(jìn)行適配設(shè)計。比如，水體密度和流速直接影響磚體的穩(wěn)固性和水流穿透效果。因此，為了在不同水環(huán)境中有效發(fā)揮作用，生態(tài)磚的質(zhì)量、孔隙結(jié)構(gòu)以及碳酸鈣的含量和分布都需根據(jù)具體的環(huán)境條件精確設(shè)計。然而，目前的傳統(tǒng)制備工藝通常忽視了環(huán)境特性，導(dǎo)致生態(tài)磚的性能適應(yīng)性差，難以滿足不同水體環(huán)境的需求，進(jìn)而導(dǎo)致生態(tài)磚無法與埋設(shè)環(huán)境融為一體。

3、因此，急需發(fā)明一種生態(tài)磚的制備技術(shù)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中制備的生態(tài)磚在不同水體環(huán)境中的適應(yīng)性差，難以實現(xiàn)穩(wěn)固性和透水性，無法與埋設(shè)環(huán)境融為一體的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于此，本發(fā)明提出了一種生態(tài)磚的制備系統(tǒng)及方法，旨在解決當(dāng)前技術(shù)中制備的生態(tài)磚在不同水體環(huán)境中的適應(yīng)性差，難以實現(xiàn)穩(wěn)固性和透水性，無法與埋設(shè)環(huán)境融為一體的問題。

2、本發(fā)明提出了一種生態(tài)磚的制備方法，包括：

3、獲取待回收的貝類廢料的材質(zhì)信息，并根據(jù)所述材質(zhì)信息，確定所述貝類廢料的品質(zhì)等級；

4、根據(jù)所述品質(zhì)等級將所述貝類廢料進(jìn)行粉碎，并提取粉碎后所述貝類廢料的碳酸鈣物質(zhì)；

5、獲取預(yù)設(shè)埋設(shè)區(qū)域的水體密度，根據(jù)所述水體密度和生態(tài)磚的預(yù)設(shè)尺寸確定待壓塑的碳酸鈣物質(zhì)的制備質(zhì)量，并根據(jù)所述制備質(zhì)量確定融合劑的配比量；

6、按照所述制備質(zhì)量將所述碳酸鈣物質(zhì)與所述融合劑進(jìn)行融合，制備成坯料，并根據(jù)預(yù)設(shè)壓力對所述坯料進(jìn)行壓塑；

7、獲取所述預(yù)設(shè)埋設(shè)區(qū)域的水體流速，根據(jù)所述水體流速確定錐孔的數(shù)量，并根據(jù)所述錐孔的尺寸和數(shù)量對所述制備質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整。

8、進(jìn)一步的，根據(jù)所述材質(zhì)信息，確定所述貝類廢料的品質(zhì)等級時，包括：

9、獲取所述材質(zhì)信息中的碳酸鈣質(zhì)量與所述貝類廢料質(zhì)量之間的質(zhì)量比，并根據(jù)所述質(zhì)量比與預(yù)先配置的預(yù)設(shè)質(zhì)量比之間的關(guān)系，確定所述貝類廢料的品質(zhì)等級；

10、當(dāng)所述質(zhì)量比低于所述預(yù)設(shè)質(zhì)量比時，則確定所述貝類廢料的品質(zhì)等級為低等級；

11、當(dāng)所述質(zhì)量比與所述預(yù)設(shè)質(zhì)量比之間相一致時，則確定所述貝類廢料的品質(zhì)等級為中等級；

12、當(dāng)所述質(zhì)量比高于所述預(yù)設(shè)質(zhì)量時，則確定所述貝類廢料的品質(zhì)等級為高等級；

13、其中，確定所述貝類廢料的品質(zhì)等級為低等級時，則確定所述貝類廢料粉碎時的粉碎力度和粉碎時間為n1；

14、確定所述貝類廢料的品質(zhì)等級為中等級時，則確定所述貝類廢料粉碎時的粉碎力度和粉碎時間為n2；

15、確定所述貝類廢料的品質(zhì)等級為高等級時，則確定所述貝類廢料粉碎時的粉碎力度和粉碎時間為n3；

16、且，n1＜n2＜n3。

17、進(jìn)一步的，根據(jù)所述品質(zhì)等級將所述貝類廢料進(jìn)行粉碎時，包括：

18、根據(jù)所述品質(zhì)等級對應(yīng)的粉碎力度和粉碎時間對所述貝類廢料進(jìn)行粉碎，并提取粉碎后的所述碳酸鈣物質(zhì)；

19、其中，若所述貝類廢料的品質(zhì)等級為中等級或低等級時，則將粉碎后的所述碳酸鈣物質(zhì)進(jìn)行二次粉碎，并根據(jù)粉碎后的所述碳酸鈣物質(zhì)的實時顆粒度與預(yù)設(shè)顆粒度之間的關(guān)系，確定所述二次粉碎時的粉碎力度和粉碎時間。

20、進(jìn)一步的，根據(jù)粉碎后的所述碳酸鈣物質(zhì)的實時顆粒度與預(yù)設(shè)顆粒度之間的關(guān)系，確定所述二次粉碎時的粉碎力度和粉碎時間時，包括：

21、獲取所述實時顆粒度與所述預(yù)設(shè)顆粒度之間的顆粒度差值，并根據(jù)所述顆粒度差值與預(yù)先配置的第一預(yù)設(shè)顆粒度差值和第二預(yù)設(shè)顆粒度差值之間的關(guān)系，確定調(diào)整系數(shù)，并將根據(jù)所述調(diào)整系數(shù)調(diào)整后的粉碎力度和粉碎時間n3，確定為所述二次粉碎時的粉碎力度和粉碎時間，其中：

22、當(dāng)所述顆粒度差值小于或等于所述第一預(yù)設(shè)顆粒度差值時，則確定所述調(diào)整系數(shù)為q3；

23、當(dāng)所述顆粒度差值大于所述第一預(yù)設(shè)顆粒度差值，且所述顆粒度差值小于或等于所述第二預(yù)設(shè)顆粒度差值時，則確定所述調(diào)整系數(shù)為q2；

24、當(dāng)所述顆粒度差值大于所述第二預(yù)設(shè)顆粒度差值時，則確定所述調(diào)整系數(shù)為q1；

25、其中，當(dāng)確定所述調(diào)整系數(shù)為qi，i=1,2,3時，所述二次粉碎時的粉碎力度和粉碎時間為△n，△n=n3*qi；

26、其中，q1＜q2＜q3＜1，且所述第一預(yù)設(shè)顆粒度差值小于所述第二預(yù)設(shè)顆粒度差值。

27、進(jìn)一步的，根據(jù)所述水體密度和生態(tài)磚的預(yù)設(shè)尺寸確定所述待壓塑的碳酸鈣物質(zhì)的制備質(zhì)量時，包括：

28、獲取所述水體密度、生態(tài)磚預(yù)設(shè)尺寸、碳酸鈣的密度和碳酸鈣沉積厚度，并將所述水體密度、生態(tài)磚預(yù)設(shè)尺寸、碳酸鈣的密度和碳酸鈣沉積厚度代入至公式ⅰ，確定所述待壓塑的碳酸鈣物質(zhì)的制備質(zhì)量，其中，所述公式ⅰ如下所示：

29、h=（pn-pw）×a×b；

30、其中，h為所述待壓塑的碳酸鈣物質(zhì)的制備質(zhì)量，pn為所述碳酸鈣的密度，pw為所述水體密度，a為所述生態(tài)磚預(yù)設(shè)尺寸的表面積，b為碳酸鈣沉積厚度。

31、進(jìn)一步的，當(dāng)確定所述待壓塑的碳酸鈣物質(zhì)的制備質(zhì)量為h，并根據(jù)所述制備質(zhì)量h確定融合劑的配比量時，包括：

32、根據(jù)所述制備質(zhì)量h與預(yù)設(shè)制備質(zhì)量之間的關(guān)系，確定所述融合劑的配比量；

33、當(dāng)所述制備質(zhì)量h小于或等于所述預(yù)設(shè)制備質(zhì)量時，則確定所述融合劑的配比量為預(yù)設(shè)制備質(zhì)量對應(yīng)的預(yù)設(shè)融合劑的配比量；

34、當(dāng)所述制備質(zhì)量h大于所述預(yù)設(shè)制備質(zhì)量時，則根據(jù)所述制備質(zhì)量h與預(yù)設(shè)制備質(zhì)量之間的制備質(zhì)量差值，確定調(diào)控系數(shù)，并將根據(jù)所述調(diào)控系數(shù)調(diào)控后的所述預(yù)設(shè)融合劑的配比量，確定為所述融合劑的配比量。

35、進(jìn)一步的，根據(jù)所述制備質(zhì)量h與預(yù)設(shè)制備質(zhì)量之間的制備質(zhì)量差值，確定調(diào)控系數(shù)時，包括：

36、根據(jù)所述制備質(zhì)量差值與配置的第一預(yù)設(shè)制備質(zhì)量差值和第二預(yù)設(shè)制備質(zhì)量差值之間的關(guān)系，確定所述調(diào)控系數(shù)；

37、當(dāng)所述制備質(zhì)量差值小于或等于所述第一預(yù)設(shè)制備質(zhì)量差值時，則確定所述調(diào)控系數(shù)為k1；

38、當(dāng)所述制備質(zhì)量差值大于所述第一預(yù)設(shè)制備質(zhì)量差值，且所述制備質(zhì)量差值小于或等于所述第二預(yù)設(shè)制備質(zhì)量差值時，則確定所述調(diào)控系數(shù)為k2；

39、當(dāng)所述制備質(zhì)量差值大于所述第二預(yù)設(shè)制備質(zhì)量差值時，則確定所述調(diào)控系數(shù)為k3；

40、其中，所述第一預(yù)設(shè)制備質(zhì)量差值小于所述第二預(yù)設(shè)制備質(zhì)量差值，且k1＜k2＜k3＜1。

41、進(jìn)一步的，根據(jù)所述水體流速確定錐孔的數(shù)量，并根據(jù)所述錐孔的尺寸和數(shù)量對所述制備質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整時，包括：

42、獲取所述錐孔的開孔尺寸、所述錐孔的截面積以及所述水體的平均流速，并將所述開孔尺寸、錐孔的截面積和平均流速代入至公式ⅱ，確定所述錐孔的數(shù)量，其中，所述公式ⅱ如下所示：

43、；

44、其中，j為所述錐孔的數(shù)量，t為所述生態(tài)磚表面的目標(biāo)通過總流量，d為所述錐孔的直徑，v為所述水體的平均流速；

45、根據(jù)所述錐孔的數(shù)量j和錐孔的尺寸，確定所述生態(tài)磚的錐孔的開孔總體積，根據(jù)所述開孔總體積與預(yù)設(shè)開孔總體積之間的關(guān)系，確定是否對所述制備質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整，其中：

46、若所述開孔總體積小于或等于所述預(yù)設(shè)開孔總體積時，則確定不對所述制備質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整；

47、若所述開孔總體積大于所述預(yù)設(shè)開孔總體積時，則根據(jù)所述開孔總體積與預(yù)設(shè)開孔總體積之間的體積差值，確定調(diào)節(jié)系數(shù)，并根據(jù)所述調(diào)節(jié)系數(shù)對所述制備質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整。

48、進(jìn)一步的，根據(jù)所述開孔總體積與預(yù)設(shè)開孔總體積之間的體積差值，確定所述調(diào)節(jié)系數(shù)是，包括：

49、根據(jù)所述體積差值與預(yù)先配置的第一預(yù)設(shè)體積差值和第二預(yù)設(shè)體積差值之間的關(guān)系，確定所述調(diào)節(jié)系數(shù)；

50、當(dāng)所述體積差值小于或等于所述第一預(yù)設(shè)體積差值時，則確定所述調(diào)節(jié)系數(shù)為c1；

51、當(dāng)所述體積差值大于所述第一預(yù)設(shè)體積差值，且所述體積差值小于或等于所述第二預(yù)設(shè)體積差值時，則確定所述調(diào)節(jié)系數(shù)為c2；

52、當(dāng)所述體積差值大于所述第二預(yù)設(shè)體積差值時，則確定所述調(diào)節(jié)系數(shù)為c3；

53、其中，所述第一預(yù)設(shè)體積差值小于所述第二預(yù)設(shè)體積差值，且c1＜c2＜c3＜1。

54、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：通過對貝類廢料的材質(zhì)信息進(jìn)行檢測和分級，有效保證了所提取碳酸鈣的純度和質(zhì)量。貝類廢料是天然的碳酸鈣來源，其主要成分不僅具有高強度和耐腐蝕的特性，還能夠通過循環(huán)利用實現(xiàn)資源的高效再生。然而，貝類廢料來源廣泛，品質(zhì)不一，因此在使用前進(jìn)行品質(zhì)等級的分級處理至關(guān)重要。通過分級粉碎和提取工藝，可獲得高質(zhì)量的碳酸鈣物質(zhì)，為后續(xù)生態(tài)磚的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐久性奠定了堅實基礎(chǔ)。其次，在制備過程中，通過根據(jù)預(yù)設(shè)埋設(shè)區(qū)域的水體密度確定碳酸鈣的制備質(zhì)量，從而使生態(tài)磚的質(zhì)量能夠適應(yīng)埋設(shè)環(huán)境的水體特性。水體密度的不同會影響生態(tài)磚的穩(wěn)定性和耐久性，尤其是在水流較強的區(qū)域，適宜的制備質(zhì)量可以使磚體在較大的浮力和水流沖擊下保持穩(wěn)固。通過對水體密度的檢測并據(jù)此調(diào)整碳酸鈣的使用量和融合劑的配比量，能夠確保了生態(tài)磚在不同水體環(huán)境下的穩(wěn)定性，同時使得磚體內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加緊密，從而提升了抗壓性。此外，通過根據(jù)水體流速優(yōu)化了生態(tài)磚的透水性，通過在磚體中設(shè)計合適數(shù)量的錐孔來實現(xiàn)水流的有效穿透。錐孔的尺寸和數(shù)量由水體流速決定：流速較高的區(qū)域需增加錐孔數(shù)量，以便減輕水流壓力并增加水的通透性，而在流速較低的區(qū)域則可適當(dāng)減少錐孔，確保磚體的結(jié)構(gòu)強度。這樣的設(shè)計可以使生態(tài)磚在不同流速的水體環(huán)境中實現(xiàn)良好的透水效果和穩(wěn)定性，有效避免了水流對磚體的沖刷和損害，使其適用于河道、濕地等不同環(huán)境，增強生態(tài)磚的環(huán)境適應(yīng)性。

55、另一方面，本技術(shù)還提供了一種生態(tài)磚的制備系統(tǒng)，包括：

56、評估模塊，用于獲取待回收的貝類廢料的材質(zhì)信息，并根據(jù)所述材質(zhì)信息，確定所述貝類廢料的品質(zhì)等級；

57、粉碎控制模塊，分別與所述評估模塊和粉碎機電連接，所述粉碎控制模塊用于根據(jù)所述品質(zhì)等級控制所述粉碎機將貝類廢料進(jìn)行粉碎，所述粉碎控制模塊還用于提取粉碎后所述貝類廢料的碳酸鈣物質(zhì)；

58、配比模塊，用于獲取預(yù)設(shè)埋設(shè)區(qū)域的水體密度，根據(jù)所述水體密度和生態(tài)磚的預(yù)設(shè)尺寸確定待壓塑的碳酸鈣物質(zhì)的制備質(zhì)量，并根據(jù)所述制備質(zhì)量確定融合劑的配比量；所述配比模塊還用于獲取所述預(yù)設(shè)埋設(shè)區(qū)域的水體流速，根據(jù)所述水體流速確定錐孔的數(shù)量，并根據(jù)所述錐孔的尺寸和數(shù)量對所述制備質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整。

59、制備模塊，分別與所述粉碎控制模塊和配比模塊電連接，所述制備模塊用于按照所述制備質(zhì)量將所述碳酸鈣物質(zhì)與所述融合劑進(jìn)行融合，制備成坯料，并根據(jù)預(yù)設(shè)壓力對所述坯料進(jìn)行壓塑。

60、可以理解的是，上述各實施例中的一種生態(tài)磚的制備系統(tǒng)及方法具有相同的有益效果，不再贅述。