Her, mikrobielt induceret calcit nedbør (micp) teknologi er præsenteret for at forbedre jordens egenskaber ved nedsænkning.
Målet med denne artikel er at udvikle en fordybnings metode til at forbedre de mikrobielt inducerede calcit nedbør (micp) behandlede prøver. En batch reaktor blev samlet for at fordybe Jordprøverne i cementerings medier. Cementerings mediet kan frit diffus i Jordprøverne i batch reaktoren i stedet for cementerings mediet, der injiceres. En fuld kontakt fleksibel skimmel, en stiv fuld kontakt skimmel, og en kored mursten skimmel blev brugt til at forberede forskellige jordprøve holdere. Syntetiske fibre og naturlige fibre blev udvalgt til at forstærke de MICP-behandlede jordprøver. Det udfældede CaCO3 i forskellige områder af de micp-behandlede prøver blev målt. Resultaterne af CaCO3 -distributionen viste, at det udfældede CaCO3 blev fordelt ensartet i jordprøven ved nedsænknings metoden.
Som en biologisk jordforbedrings teknologi, mikrobielt induceret calcit nedbør (micp) er i stand til at forbedre de tekniske egenskaber af jord. Det er blevet brugt til at forbedre styrken, stivhed og permeabilitet af jord. Den micp teknik har fået meget opmærksomhed for jordforbedring på verdensplan1,2,3,4. Karbonat nedbør sker naturligt og kan induceres af ikke-patogene organismer, der er hjemmehørende i jordmiljøet5. Micp biogeokemiske reaktion er drevet af eksistensen af ureolytiske bakterier, urinstof og en calcium-rige opløsning5,6. Sporosarcina pasteurii er et meget aktivt urease enzym, der katalyserer reaktions netværket mod udfældning af calcit7,8. Urinstof-hydrolyse processen producerer opløst ammonium (NH4 +) og uorganisk carbonat (co32-). Karbonatonerne reagerer med calciumioner til at udfælde som calciumkarbonat krystaller. Urinstof-hydrolyse Reaktionerne er vist her:
Det udfældede CaCO3 kan binde sand partiklerne sammen for at forbedre de tekniske egenskaber af micp-behandlet jord. Micp teknik er blevet anvendt i forskellige anvendelser, såsom forbedring af styrke og stivhed af jord, reparation af beton, og miljømæssig afhjælpning9,10,11,12, 13 , 14 , 15.
Zhao et al.16 udviklet en nedsænkning metode til at forberede micp-behandlede prøver. En fuld kontakt fleksibel skimmel lavet af geotekstil blev brugt i denne metode. Den udfældede CaCO3 fordeles ensartet i hele deres micp-behandlede prøver. Bu et al.17 udviklede en stiv fuld kontakt skimmel til at forberede micp-behandlede stråle prøver ved en fordybnings metode. Den MICP-behandlede prøve fremstillet ved denne metode ved hjælp af en stiv fuld kontakt skimmel kan danne den passende stråle form. Den MICP-behandlede prøve blev inddelt i fire, og indholdet af CaCO3 blev målt. Indholdet af CaCO3 varierede fra 8,4 ± 1,5% til 9,4 ± 1,2 vægtprocent, hvilket indikerede, at CaCO3 blev fordelt ensartet i de micp-behandlede prøver ved nedsænknings metoden. Disse MICP-behandlede prøver opnåede også bedre mekaniske egenskaber. Disse micp-behandlede bio-præparater nåede en bøjning styrke på 950 kPa, hvilket svarer til 20-25% cement behandlede prøver (600-1300 kPa). Li et al.10 tilføjet tilfældigt fordelt diskret fiber i sandet jord og behandlede jorden ved micp fordybelse metode. De fandt, at forskydningsstyrke, duktilitet, og svigt stamme af MICP-behandlede jord blev forbedret naturligvis ved at tilføje passende fiber.
Nedsænknings metoden for micp er løbende blevet forbedret10,16,17. Denne metode kan bruges til at tilberede MICP-behandlede jordprøver og MICP-behandlede præfabrikerede byggematerialer, såsom mursten og bjælker. Forskellige geometri dimensioner af prøveforberedelse skimmel blev udviklet. Fibrene blev tilføjet i de MICP-behandlede prøver for at forbedre deres egenskaber. Denne detaljerede protokol havde til formål at dokumentere nedsænknings metoderne for MICP-behandling.
MICP-teknikken ved nedsænkning blev præsenteret i dette papir. Jordprøver blev nedsænket i batch reaktoren for at få fuldt gennemtrængt af cementerings medier i MICP-processen. I denne metode blev en fuld kontakt fleksibel skimmel, en stiv fuld kontakt skimmel og en kored mursten skimmel anvendt til at forberede MICP-behandlede prøver.
Forskellige forme kan designes til forskellige geometri krav. Den fibrøse struktur af geotekstil øget kontaktområdet mellem sand og cementerings medie…
The authors have nothing to disclose.
Dette arbejde blev støttet af National Science Foundation Grant No. 1531382 og MarTREC.
Ammonium Chloride, >99% | Bio-world | 40100196-3 (705033) | |
Ammonium Sulfate | Bio-world | 30635330-3 | |
Calcium Chloride Dihydrate, >99% | Bio-world | 40300016-3 (705111) | |
Nutrient Broth | Bio-world | 30620056-3 | |
Sodium Bicarbonate, >99% | Bio-world | 41900068-3 (705727) | |
Sporosarcina pasteurii | American Type Culture Collection | ATCC 11859 | |
Synthetic fiber | FIBERMESH | Fibermesh 150e3 | |
Tris-Base, Biotechnology Grade, >99.7% | Bio-world | 42020309-2 (730205) | |
Urea, USP Grade, >99% | Bio-world | 42100008-2 (705986) | |
Yeast Extract | Bio-world | 30620096-3 (760095) |