[發(fā)明專利]一種負(fù)壓環(huán)境下微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀生產(chǎn)預(yù)制排水管道的方法

有效

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• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN108911605B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃偉;李琳;李俊杰;鄧曉佳;溫珂珺;董倩;卜常明;張俊珂;劉世慧;李陽;蘇佩東;杜康
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶科技學(xué)院
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00
• 代理公司: 重慶蘊博君晟知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50223
• 代理人: 王玉芝

本發(fā)明公開了一種負(fù)壓環(huán)境下微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀生產(chǎn)預(yù)制排水管道的方法，包括如下步驟：1)準(zhǔn)備長度相同，直徑大小有差異的兩個PVC管分別標(biāo)記為管A和管B；2)在管A內(nèi)壁和管B外璧分別裹一層土工膜，蓋住一端蓋子以固定管A和管B，往管A和管B間隙中間首先放置一層鋼筋網(wǎng)然后填充沙土并密實，再蓋上另一端蓋子并鎖死制成試件；3)往試件中澆入配置好的細(xì)菌培養(yǎng)液，等細(xì)菌培養(yǎng)液將整個沙土全部澆透潤濕后，再將整個試件放入裝有化學(xué)粘結(jié)劑的密封養(yǎng)護池內(nèi)，在有氧負(fù)壓的環(huán)境下養(yǎng)護25～30天。該技術(shù)生產(chǎn)的排水管道不僅滿足工程強度需要、而且還具有重度低(17kN/m³)的優(yōu)勢，形成的建筑垃圾容易被碾壓破碎成為砂土，屬于資源重新利用型材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于排水管道制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種負(fù)壓環(huán)境下微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀生產(chǎn)預(yù)制排水管道的方法，主要應(yīng)用于公路、鐵路、市政建設(shè)、住宅小區(qū)、運動場、工礦企業(yè)排放雨水、污水及農(nóng)田灌溉、涵管等需要預(yù)制排水管道的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程的快速推進，市政工程、公路工程、鐵路工程等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要大批量的鋼筋混凝土排水管道，以此作為路基、擋墻、涵洞等的縱橫向排水通道。鋼筋混凝土排水管道雖然具有內(nèi)壁光滑、抗壓強、堅固耐用等特點，但是其生產(chǎn)過程需要大量高能耗和高污染的水泥和骨料等建材，同時，鋼筋混凝土排水管一旦破壞或者拆除后，廢舊的混凝土變成無法回收的建筑垃圾，占據(jù)大量的土地資源，同時對生態(tài)環(huán)境造成極大的破壞。據(jù)住建部有關(guān)專家估算，到2020年，我國混凝土建筑垃圾產(chǎn)生量將達(dá)到26億噸，而建筑垃圾資源化率不足5％。目前，混凝土建筑垃圾的處理方式仍多為粗放的填埋和簡單的堆放，這不僅占用大量土地、影響市容和環(huán)境衛(wèi)生，還可能造成水體和大氣污染。因此，尋找對環(huán)境友好、滿足工程需要的建筑新材料或新技術(shù)成為未來建筑技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的重要突破口。

微生物固砂技術(shù)是一種對環(huán)境友好、施工效果佳且無污染的生物巖土技術(shù)方法，其原理為巴氏芽孢八疊球菌在水環(huán)境中產(chǎn)生脲酶，脲酶分解堿性水環(huán)境中的CO(NH₂)₂(尿素)成為(銨根離子)和(碳酸根離子)，若該溶液環(huán)境中有足夠的Ca²⁺(鈣離子)，那么(碳酸根離子)與Ca²⁺(鈣離子)經(jīng)歷微生物誘導(dǎo)后生成CaCO₃(碳酸鈣)沉淀，當(dāng)CaCO₃(碳酸鈣)沉淀在砂土孔隙中逐漸生長并結(jié)晶，這時的CaCO₃(碳酸鈣)就作為一種生物水泥發(fā)揮粘結(jié)作用，固化砂土并使其強度得到顯著的提高。

項目組所在的科研團隊在實驗室里已經(jīng)完成了負(fù)壓環(huán)境微生物誘導(dǎo)生產(chǎn)碳酸鈣固砂的前期基礎(chǔ)試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有氧負(fù)壓條件下，隨著養(yǎng)護時間的遞增，微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀固化砂土的強度會出現(xiàn)一個急劇增長的趨勢，優(yōu)于正常大氣壓力環(huán)境下固砂效果。在此實驗理論的基礎(chǔ)上，本發(fā)明欲探索一種負(fù)壓環(huán)境下微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀生產(chǎn)預(yù)制排水管道的方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明目的在于提供一種負(fù)壓環(huán)境下微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀生產(chǎn)預(yù)制排水管道的方法。

具體技術(shù)方案如下：

一種負(fù)壓環(huán)境下微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀生產(chǎn)預(yù)制排水管道的方法，包括如下步驟：

1)準(zhǔn)備長度相同，直徑大小有差異的兩個PVC管分別標(biāo)記為管A和管B，管A和管B均帶有錯位排列的孔洞，將管B置于管A內(nèi)，截面呈圓環(huán)狀；兩端分別帶有可蓋住圓環(huán)并固定管A和管B的可匹配蓋子；

2)在管A內(nèi)壁和管B外璧分別裹一層土工膜，蓋住一端蓋子以固定管A和管B，往管A和管B間隙中間首先放置一層鋼筋網(wǎng)然后填充沙土并密實，再蓋上另一端蓋子并鎖死制成試件；

3)往試件中澆入配置好的細(xì)菌培養(yǎng)液，等細(xì)菌培養(yǎng)液將整個沙土全部澆透潤濕后，再將整個試件放入裝有化學(xué)粘結(jié)劑的密封養(yǎng)護池內(nèi)，在有氧負(fù)壓，溫度為20-25℃的環(huán)境下進行養(yǎng)護25～30天。