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Methodenartikel

Sandige Bodenverbesserung durch mikrobiell induzierte Calcit-Fällung (MICP) durch Eintauchen

9.6K Ansichten

DOI:

10.3791/60059

12. September 2019

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier wird mikrobiell induzierte Calcitfällung (MICP) Technologie vorgestellt, um die Bodeneigenschaften durch Eintauchen zu verbessern.

Zusammenfassung

Das Ziel dieses Artikels ist es, eine Tauchmethode zu entwickeln, um die mikrobiell induzierten Calcit-Fällungsproben (MICP) zu verbessern. Ein Batch-Reaktor wurde montiert, um Bodenproben in Zementierungsmedien einzutauchen. Die Zementierungsmedien können frei in die Bodenproben im Batch-Reaktor diffundieren, anstatt Zementierungsmedien injiziert zu werden. Zur Vorbereitung verschiedener Bodenprobenhalter wurden eine flexible Vollkontaktform, eine starre Vollkontaktform und eine entkernte Ziegelform verwendet. Synthetische Fasern und Naturfasern wurden ausgewählt, um die MIT MICP behandelten Bodenproben zu verstärken. Der gefällte CaCO3 wurde in verschiedenen Bereichen der MICP-behandelten Proben gemessen. Die CaCO 3-Verteilungsergebnisse zeigten, dass der gefällte CaCO3 durch die Tauchmethode gleichmäßig in der Bodenprobe verteilt wurde.

Einleitung

Als biologische Bodenverbesserungstechnologie ist mikrobiell induzierte Calcitfällung (MICP) in der Lage, die technischen Eigenschaften des Bodens zu verbessern. Es wurde verwendet, um die Festigkeit, Steifigkeit und Durchlässigkeit des Bodens zu verbessern. Die MICP-Technik hat viel Aufmerksamkeit für Bodenverbesserung weltweitgewonnen 1,2,3,4. Karbonatfällung geschieht natürlich und kann durch nicht pathogene Organismen induziert werden, die in der Bodenumgebung beheimatet sind5. Die biogeochemische MikL-Reaktion wi....

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Protokoll

HINWEIS: Alle relevanten Materialien, die in den folgenden Verfahren verwendet werden, sind ungefährlich. Persönliche Schutzausrüstung (Schutzbrille, Handschuhe, Labormantel, Hose in voller Länge, geschlossene Schuhe) werden weiterhin benötigt.

1. Herstellung von Bakterienlösung

  1. Vorbereitung des Wachstumsmediums (NH4-YE mittel)
    HINWEIS: Die Komponenten der Wachstumsmedien pro Liter entionisiertem Wasser sind: 20 g Hefeextrakt; 10 g (NH4)2SO4; und 0,13 M Tris-Puffer (pH 9,0).
    1. Autoklav-Zutaten separat.
    2. 20 g Hefeextrakt und 10 g (NH4)2SO4

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Ergebnisse

Abbildung 7 zeigt die Verteilung des gefällten CaCO3 in der MICP-behandelten Probe. Die MICP-behandelte Probe wurde in drei verschiedene Bereiche unterteilt. Der CaCO3-Gehalt in jedem Bereich wurde mit der Säurewaschmethode getestet. Um gefällte Karbotaten aufzulösen, wurden die trockenen MICP-behandelten Proben in einer HCl-Lösung (0,1 M) gewaschen, dann 48 Stunden lang gespült, entwässert und ofentgetrocknet. Der Differenzwert zwischen den Probenmassen vor und nach de.......

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Diskussion

Die MICP-Technik durch Eintauchen wurde in diesem Beitrag vorgestellt. Bodenproben wurden in den Batch-Reaktor eingetaucht, um im MICP-Prozess vollständig durch Zementierungsmedien durchdrungen zu werden. Bei dieser Methode wurden eine flexible Vollkontaktform, eine starre Vollkontaktform und eine entkernte Ziegelform zur Herstellung von MICP-behandelten Proben aufgebracht.

Verschiedene Formen können für unterschiedliche Geometrieanforderungen ausgelegt werden. Die faserige Struktur des Geotex.......

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Offenlegungen

Wir haben nichts zu verraten.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde von der National Science Foundation Grant No. 1531382 und MarTREC unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Ammoniumchlorid, >99%Biowelt40100196-3 (705033)
AmmoniumsulfatBiowelt30635330-3
Calciumchlorid-Dihydrat, >99%Biowelt40300016-3 (705111)
NährstoffbrüheBiowelt30620056-3
Natriumbicarbonat, >99%Biowelt41900068-3 (705727)
Sporosarcina pasteuriiAmerican Type Culture CollectionATCC 11859
KunstfaserFIBERMESHFibermesh 150e3
Tris-Base, Biotechnologie-Qualität, >99.7%Bio-world42020309-2 (730205)
Harnstoff, USP Grade, >99%Bio-world42100008-2 (705986)
HefeextraktBio-Welt30620096-3 (760095)

Referenzen

  1. Cheng, L., Shahin, M. A., Mujah, D. Influence of key environmental conditions on microbially induced cementation for soil stabilization. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. 143 (1), 04016083-04016091 (2016).
  2. Whiffin, V. S., van Paassen, L. A., Harkes, M. P.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Schlagwörter

ImmersionsmethodeVorbereitung von BodenprobenBakteriensuspensionskulturDiffusion von ZementationsmedienFormdesigntechnikenFaserverst rkungsmethodenCalciumcarbonatverteilungPr fung mechanischer EigenschaftenMessung der optischen Dichte