微生物诱导碳酸钙沉淀固结黄河泥沙试验研究

采用微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术,以具有较高脲酶活性的巴氏芽孢杆菌制备微生物菌液,并辅以尿素和钙盐的水溶液对黄河泥沙样品进行灌浆固结试验,研究固结条件、颗粒类型对固结效果的影响,结果表明:MICP可以把泥沙颗粒黏结成型;泥沙的无侧限抗压强度为0.23～2.30 MPa,中沙的无侧限抗压强度为0.38～3.01 MPa;相同固结条件泥沙的无侧限抗压强度为中沙强度的76%,泥沙抗剪强度为中沙强度的48%;泥沙软化系数为32%;固结后仍存在强度分布不均匀和水稳定度不足等问题。     

砂土内微生物诱导碳酸钙结晶的检测方法研究

为了寻找砂土中微生物诱导碳酸钙结晶(MICP)过程的无损检测方法,采用3种粒径的砂子和两种浓度的胶结溶液进行了砂土的胶结试验,检测了砂土流出液的流量、p H值、尿素浓度和Ca2+浓度等化学指标变化情况,并对碳酸钙晶体的生成数量和分布进行了分析。试验结果显示:砂土流出液的流量和Ca2+浓度能够预测MICP过程中碳酸钙晶体的生成数量,p H值和尿素浓度能够预测MICP过程中尿素的水解程度;砂土中碳酸钙晶体的生成数量与注入的Ca2+总量呈现线性增长的关系,其线性系数可以通过砂土的粒径和胶结溶液的浓度表示,胶结后砂柱的碳酸钙分布并不均匀,小粒径的砂柱上部碳酸钙含量较高,而大粒径的砂柱下部碳酸钙含量较高。     

基于原生微生物MICP的土体加固试验研究

为研究原生微生物加固砂土的影响因素,进行了室内胶结试验。采用不同灌注方式和不同配比的溶液,对试样中原生脲酶微生物进行激活,待微生物分解尿素能力达到阈值后,鉴定试样中微生物种属并对其进行系统发育分析,然后开展微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)胶结试验。通过微生物浓度、尿素浓度来监测试样的生物化学变化,根据无侧限抗压强度(UCS)和扫描电子显微镜成像(SEM)来评估试样加固效果。试验结果表明:加固效果与胶结液的灌注方式、有机质浓度、尿素浓度关系密切,双向交替灌注有利于改善试样胶结的均匀程度,较高浓度的有机质(酵母提取物)对土体中微生物多样性产生不利影响,激活和胶结效果较差;使用0.35 mol/L尿素的试样残余尿素浓度较高,而使用0.20 mol/L尿素的试样中,尿素残余较少;此次研究中,采用双向交替灌注、1.0 g/L酵母提取物、0.20 mol/L尿素处理的试样,生成的碳酸钙晶体连接紧密,胶结程度较好,其UCS值达1.55 MPa。研究成果表明,使用一定配比的溶液,可激活土体中的原生微生物,达到加固土体的目的。     

生物诱导碳酸钙土体固化技术在防沙领域研究进展

生物诱导碳酸钙沉淀土体固化技术,即植物源脲酶诱导碳酸钙沉淀(Enzyme Induced Carbonate Precipitation,简称EICP)和微生物诱导碳酸钙沉淀(Microbially Induced Carbonate Precipitation,简称MICP)是一种新型的环境友好且经济高效的土体加固技术,因能够在沙区土壤表面形成固化层,起到防风固沙的作用,逐渐被应用于治沙领域中。该文对生物诱导碳酸钙沉淀土体固化技术(MICP/EICP)在防风固沙领域的研究现状、固化机理、影响因素及固化方式进行了阐述和总结,并对EICP技术在防风固沙领域的应用前景进行了展望,为生物诱导碳酸钙沉淀土体固化技术在防风固沙领域的进一步研究提供理论基础。     

微生物诱导碳酸钙沉淀加固土体影响因素分析

微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）是一种复杂的微生物化学过程,其中沉淀量、沉淀速率以及胶结沉淀的结晶形式受多种因素影响,除了外界环境、材料特性和加固方式等因素外,胶结液浓度、养护时长等对微生物加固土体也起着决定性的作用。以黄土为研究对象,采用拌合的方法对重塑黄土进行加固,研究不同胶结浓度和养护天数对微生物固化黄土的影响。通过试验发现,微生物固化黄土具有可行性。胶结液会影响微生物固化黄土试样的强度,胶结液浓度为1 mol/L时的试样强度高于其他浓度胶结液,微生物固化黄土试样的无侧限抗压强度随着碳酸钙沉积效率的增加而增大。最后通过分析养护天数对微生物固化黄土的强度影响,得到养护时长为14 d～28 d下试样的加固效果更好。分析结果可为微生物诱导碳酸钙沉淀加固黄土提供试验性的参考。     

胶结液浓度对MICP固化残积土力学性能影响及机理研究

为分析微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术对加固花岗岩残积土的适宜性,以及胶结液浓度对固化效果的影响,通过开展无侧限压缩和三轴剪切试验,对5组不同胶结液浓度的固化土试样进行力学测试,并基于扫描电镜图像和X射线衍射图谱分析MICP固化机理。试验结果表明：当胶结液浓度为2 mol/L时,固化土的无侧限抗压强度和弹性模量分别提高47.15%和82.08%,残积土的破坏模式从局部压裂破坏转变为整体剪切破坏;MICP固化残积土的抗剪强度随胶结液浓度增加得到较大程度提升,在2 mol/L胶结液作用下,黏聚力和内摩擦角增幅分别为127.62%和36.50%;碳酸钙晶体主要分布在土颗粒表面、孔隙以及接触点上,在土体内部分别发挥着包裹、填充和胶结作用;细菌与胶结液反应生成的碳酸钙沉淀主要以方解石晶体的形式存在。研究成果可为花岗岩残积土的改性提供参考,拓宽了MICP在非均质土中的应用范围。     

微生物改性水泥土的制备与力学特性研究

花岗岩残积土在我国华南地区广泛分布,由于其具有明显的遇水崩解特性,往往带来山体滑坡等地质灾害.基于微生物诱导碳酸钙沉淀技术(MICP)采用巴氏芽孢杆菌对水泥加固花岗岩残积土的工程性质、工程技术进行改良研究,探究以水泥掺入量、钙离子浓度和钙源等因素为变量时,MICP技术对水泥土强度、应力应变关系等力学性能的影响.通过无侧...     

基于微生物成因的混凝土缺陷修复技术研究

通过混凝土裂缝修复试验,混凝土表面防护试验及混凝土粘结试验等多种手段研究了基于微生物成因的混凝土缺陷修复的效果和适用范围,研究表明:利用微生物在新陈代谢过程中发生的矿化作用,诱导形成碳酸钙,可以对混凝土缺陷进行修复,适合修复宽度在200μm以下的裂缝。利用硅藻土作为载体,可以使微生物附着在混凝土表面生长,形成致密的防护层。在混凝土裂缝中涂抹菌液,可以粘结试块,提高其抗拉强度。     

生物慢滤技术中的微生物作用研究

为了探讨生物慢滤反应器中的微生物作用,本文对滤床不同深度的滤料取样进行扫描电镜分析,结果表明,表层生物黏膜中含有丰富的微生物种群,包括细菌、藻类、原生动物以及各种微生物分泌物,这些微生物形成了良性循环食物链。本文对滤床不同深度的滤料取样分析了细菌总数、SS、POC三个指标,结果表明,微生物主要集中在表层滤料2cm厚度内,滤床达到90cm高度即能保证出水水质,这为生物慢滤反应器设计和运行维护提供了参考数据。随后对生物慢滤反应器进行了避光试验,结果表明,生物慢滤反应器采取适当的遮挡避光措施既可以有效减少藻类生长,增加运行周期,又不会降低处理效果,对于我国福建、四川、湖北等地生物慢滤技术的实际应用具有指导意义。     

环境致病微生物现代生物检测技术

近年来环境中致病微生物现代生物检测技术发展迅速,主要有免疫检测法、PCR检测法、生物探针、生物芯片以及生物传感器等。对新技术的发展概况进行了综合叙述,指出致病微生物检测技术应朝着操作简单、快速、灵敏度高以及低成本等方向发展。