[發(fā)明專利]一種利用硫酸鹽還原菌改良硫酸鹽漬土鹽脹的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811381656.7
• 申請(qǐng)日: 2018-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109486493A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭述權(quán);王凡;樊玲;陳捷翎;祁彬溪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K17/14
• 分類號(hào): C09K17/14;C12N1/20;C12N1/36
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 袁靖

本發(fā)明提供一種利用硫酸鹽還原菌改良硫酸鹽漬土鹽脹的方法，采用硫酸鹽還原菌，通過(guò)逐級(jí)馴化方法，得到能夠耐受硫酸鹽漬土中的硫酸鹽的菌種，再將該菌種加入到鹽漬土地基中以改變鹽漬土的鹽性，解決鹽漬土的高鹽性問(wèn)題，達(dá)到還原減脹效果，既為地基的保護(hù)與穩(wěn)定做出貢獻(xiàn)，也拓寬了鹽漬土的資源化利用途徑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鹽漬土地基改良性領(lǐng)域，涉及一種利用硫酸鹽還原菌(Sulphate-Reducing Bacteria,簡(jiǎn)稱SRB)改良硫酸鹽漬土鹽脹的方法。

背景技術(shù)

當(dāng)土中易溶鹽含量大于0.3％，且具有溶陷性、鹽脹性、腐蝕性時(shí)，定義為鹽漬土。鹽漬土是第四系地層的沉積物，是堿土和鹽土以及各種堿化、鹽化土壤的總稱，鹽漬土中的鹽份遇水溶解后，土中的各項(xiàng)物理和力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)都會(huì)發(fā)生變化，含鹽漬土的地基在溫度或濕度變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生體積膨脹或縮小，從而對(duì)建筑和地面設(shè)施造成危害。硫酸鹽漬土具有鹽脹和溶陷、腐蝕等不良工程特性，嚴(yán)重影響基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。硫酸鹽漬土含有多種易溶鹽，其中Na₂SO₄最多，NaCl次之，KCl、Na₂CO₃、MgSO₄、K₂SO₄等較少。硫酸鈉相平衡轉(zhuǎn)變溫度為32.4℃。在32.4-80℃時(shí)，以無(wú)水硫酸鈉晶體析出，溶解度隨溫度升高而降低；在0-32.4℃范圍內(nèi)，以Na₂SO₄·10H₂O晶體析出，溶解度隨溫度降低而降低，且降低幅度最大，最容易結(jié)晶析出，體積膨脹3.1倍。這是硫酸鹽漬土鹽脹的主因。

鹽漬土的利用需要進(jìn)行改性，我國(guó)在鹽漬土改良利用技術(shù)措施方面取得了一些成果，目前國(guó)內(nèi)鹽漬土改良利用方法和技術(shù)歸納起來(lái)有以下四種:物理改良、水利改良、化學(xué)改良和生物改良，其中微生物改良應(yīng)用新穎無(wú)污染，是指利用微生物的特性與鹽漬土的反應(yīng)，改善土壤理化性質(zhì)，減輕或消除鹽堿危害作用，達(dá)到改良目的，解決硫酸鹽漬土的鹽脹等問(wèn)題。同時(shí)將改良后的鹽漬土用作建筑制品的原材料，是鹽漬土利用的一大方向，既能夠解決建筑材料資源匱乏問(wèn)題，又可以實(shí)現(xiàn)鹽漬土的資源化利用。但是鹽漬土存在抗折抗壓強(qiáng)度低、耐水性能差、體積穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，限制了鹽漬土在建筑材料中的應(yīng)用。微生物處理技術(shù)相對(duì)于其他技術(shù)而言,具有成本低、無(wú)二次污染等特點(diǎn),可操作性強(qiáng)。根據(jù)鹽漬土的特點(diǎn),硫酸鈉的含量較高,可以采用硫酸鹽還原菌來(lái)處理。SRB可還原SO₄^2-為S^2-，生成氣體，誘導(dǎo)FeS沉淀。SRB誘導(dǎo)沉淀有利于減小鹽脹，改善力學(xué)性能，從而改良硫酸鹽漬土。這對(duì)鹽漬土地區(qū)脆弱的生態(tài)環(huán)境保護(hù)和修復(fù)具有顯著意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用硫酸鹽還原菌改良硫酸鹽漬土鹽脹的方法，采用硫酸鹽還原菌，通過(guò)逐級(jí)馴化方法，得到能夠耐受硫酸鹽漬土中的硫酸鹽的菌種，再將該菌種加入到鹽漬土地基中以改變鹽漬土的鹽性，解決鹽漬土的高鹽性問(wèn)題，達(dá)到還原減脹效果，既為地基的保護(hù)與穩(wěn)定做出貢獻(xiàn)，也拓寬了鹽漬土的資源化利用途徑。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了一種利用硫酸鹽還原菌改良硫酸鹽漬土鹽脹的方法，通過(guò)硫酸鹽還原菌接種至硫酸鹽漬土中進(jìn)行改良。

優(yōu)選的，所述硫酸鹽還原菌能夠耐受硫酸鹽漬土中的硫酸鹽。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明所述的硫酸鹽還原菌可以通過(guò)富集馴化、直接購(gòu)買馴化等途徑獲得，只要滿足其能夠耐受硫酸鹽漬土中的硫酸鹽的要求即可。

更優(yōu)選的，硫酸鹽漬土中硫酸鹽濃度≤5wt％。

優(yōu)選的，所述硫酸鹽選自硫酸鈉、硫酸鎂或硫酸鉀中的至少一種。

優(yōu)選的，所述硫酸鹽還原菌通過(guò)以下步驟獲得：

(1)將活性淤泥接種至硫酸鹽還原菌培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng)，厭氧環(huán)境中培養(yǎng)至溶液變黑色且產(chǎn)生硫化氫(臭雞蛋氣味)，再將培養(yǎng)的菌液進(jìn)行富集；