[發(fā)明專利]新型微生物無機膠凝材料加固殘積土的方法及其噴淋設(shè)備

在審

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• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111377627A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 於孝牛;余闖;蔡曉慶;徐陽
• 申請（專利權(quán)）人: 溫州大學(xué)
• 主分類號: C04B12/02
• 分類號: C04B12/02;C09K17/40;E02D3/12;B05B9/04;B05B1/20
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 鄭書利

本發(fā)明公開了一種新型微生物無機膠凝材料加固殘積土的方法，其特征是：包括以下步驟：1）配制2mol磷酸二氫鉀完全溶液和1L的脲酶細(xì)菌碎片溶液的混合溶液，立即使用；2）配置1mol/L的尿素溶液；3）先注入尿素溶液100ml，緊隨注入100ml脲酶細(xì)菌碎片與磷酸二氫鉀混合溶液，靜置6h，依次循環(huán)膠結(jié)1,3,7,10次。本發(fā)明還公開了上述新型微生物無機膠凝材料加固殘積土的方法中配套的噴淋設(shè)備。上述新型微生物無機膠凝材料加固殘積土的方法和設(shè)備能夠更加環(huán)保地加固殘積土，并能夠使其長期保持自我固化修復(fù)能力。

背景技術(shù)

殘積土是巖石風(fēng)化后未被搬運而殘留在原地的松散巖屑和土形成的堆積物，該風(fēng)化層稱為殘積層。殘積層向上逐漸過渡為土壤層，向下逐漸過渡為半風(fēng)化巖石的弱風(fēng)化層。土壤層、殘積層和風(fēng)化巖層形成完整的風(fēng)化殼。

在一些山體中也經(jīng)常出現(xiàn)殘積土，這些殘積土區(qū)域很容易塌方或者落石，存在較大安全隱患。

傳統(tǒng)的處理方式一般都是采用混凝土強行固化處理，對環(huán)境破壞較大，不環(huán)保，而且與周圍的自然環(huán)境格格不入。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種磷酸鹽微生物礦化固結(jié)垃圾飛灰及其重金屬鉛離子的方法，該方法能夠減少案子作為副產(chǎn)品排放以污染環(huán)境，同時又能夠高效率地固結(jié)垃圾焚燒飛灰重金屬。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還包括提供一種上述磷酸鹽微生物礦化固結(jié)垃圾飛灰及其重金屬鉛離子的方法的試驗驗證方法。

為此，本發(fā)明提供的新型微生物無機膠凝材料加固殘積土的方法，其特征是： 包括以下步驟：

1）配制2mol磷酸二氫鉀完全溶液和1L的脲酶細(xì)菌碎片溶液的混合溶液，立即使用；

2）配置1mol/L的尿素溶液；

3）先注入尿素溶液100ml，緊隨注入100ml脲酶細(xì)菌碎片與磷酸二氫鉀混合溶液，靜置6h，依次循環(huán)膠結(jié)1,3,7,10次。

進(jìn)一步的，所述步驟1）前，先將脲酶菌超聲破碎，從而得到純脲酶溶液，相比脲酶菌液脲酶活性提高3倍左右，內(nèi)部脲酶釋放到溶液中與尿素反應(yīng)產(chǎn)生銨根與碳酸根；與氧化鎂、磷酸二氫鉀反應(yīng)生成生物六水磷酸銨鎂膠凝材料。

本發(fā)明還提供了一種上述新型微生物無機膠凝材料加固殘積土的方法中配套的噴淋設(shè)備，包括運輸載體，運輸載體配置有驅(qū)動機構(gòu)，運輸載體上配置有升降鉆土機構(gòu)，升降鉆土機構(gòu)包括鉆頭和升降及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，所述鉆頭包括尿素輸送管和混合溶液輸送管，尿素輸送管和混合溶液輸送管分別通過導(dǎo)管與設(shè)置于運輸載體上的尿素存儲腔和混合腔導(dǎo)接，混合腔與磷酸二氫鉀完全溶液存儲腔和脲酶細(xì)菌碎片溶液存儲腔導(dǎo)接，磷酸二氫鉀完全溶液存儲腔和脲酶細(xì)菌碎片溶液存儲腔與溶液存儲腔的導(dǎo)接處配置有第一控制閥門以調(diào)控流量和啟閉，所述尿素存儲腔與尿素輸送管導(dǎo)接處配置有第二控制閥門以調(diào)控流量和啟閉、配置有加壓噴射機構(gòu)以向土體噴射尿素溶液，所述混合腔與混合溶液輸送管的導(dǎo)接處配置有第三控制閥門以調(diào)控流量和啟閉、配置有加壓噴射機構(gòu)以向土體噴射混合溶液。

進(jìn)一步的，所述鉆頭側(cè)壁上交錯配置有尿素噴出帶和混合溶液噴出帶，尿素噴出帶和混合溶液噴出帶上密布有噴孔，尿素噴出帶上的噴孔和混合溶液噴出帶上的噴孔分別與尿素輸送管和混合溶液輸送管導(dǎo)通。

本發(fā)明提供的技術(shù)效果：

1）本發(fā)明的新型微生物無機膠凝材料加固殘積土的方法能夠更加環(huán)保地加固殘積土體，使其能夠更好地融入自然生態(tài)，并且留存其中的微生物能夠使其具備自我固化和修復(fù)能力，長久強化固化效果。

2）本發(fā)明提供的新型微生物無機膠凝材料加固殘積土的方法中配套的噴淋設(shè)備，能夠適應(yīng)各溶液的特點使其在恰當(dāng)時機進(jìn)行混合并控制噴出，并能夠通過鉆入土體深入輸送溶液，使其獲得更好的加固效果。而且，鉆頭構(gòu)造中尿素噴出帶和混合溶液噴出帶交錯分布有利于尿素和混合溶液均勻到達(dá)土體中，并能夠相對均勻的混合以形成膠凝，并可通過轉(zhuǎn)動鉆頭進(jìn)一步實現(xiàn)液體的均勻分布。