[發明專利]一種分散性土的綠色微生物改性劑的制備方法和應用方法

在審

• 申請號: 202010540325.4
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111548040A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 李馳;武慧敏;史冠宇;鄧有偉;高瑜;王翠艷;王家相
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學;內蒙古自治區水利水電勘測設計院
• 主分類號: C04B20/02
• 分類號: C04B20/02;C04B14/10;C04B24/14
• 代理公司: 上海申蒙商標專利代理有限公司 31214
• 代理人: 黃明凱

本發明公開了一種分散性土的綠色微生物改性劑的制備方法和應用方法，微生物改性劑由試劑A和試劑B所組成，試劑A為經微生物菌液所提取的胞內外脲酶溶液，試劑B為能夠促使脲酶發揮水解作用的尿素溶液和鈣源溶液；采用試劑A和B與分散性土樣交替拌合的方式進行分散性的改良，礦化改良經歷的時間為7d。本發明的優點是：對于分散性土體，微生物改性劑可以增加土壤顆粒之間的粘聚力和吸引力，增強了土壤抵抗水體沖蝕的能力，改善土壤的分散性；相比傳統化學類改性劑，微生物改性劑綠色環保且與巖土類材料具有天然親和力，應用于分散性土具有顯著抗分散效果；將水利筑壩材料改良技術與綠色微生物制劑相結合，在水利筑壩材料改良中擁有良好應用前景。

技術領域

本發明屬于土木建筑材料技術領域，具體涉及一種分散性土的綠色微生物改性劑的制備方法和應用方法。

背景技術

在工程應用中，粘性土由于具有良好的防滲特性，常作為填料用于水庫等土工構筑物的防滲墻中。因此從工程應用的角度出發，不但要求其防滲性能滿足要求，還應具有抵抗滲透的穩定性。基于這樣的工程背景，可以將粘性土分為分散性粘土和非分散性粘土。分散性粘土是一種在水體環境之中由于含鹽量相對較低，離子之間的斥力大于引力而導致土顆粒的粘聚力全部或者部分喪失的粘性土。世界各地都有分散性粘土的發現，而對于分散性粘土的改性目前以采用化學改性方案為主。

例如公開號為CN103979822A的專利就公開了一種針對于分散性土的化學改性方法，傳統的化學改性方案在改性分散性土體的同時，會不可避免地將污染帶入被改性土體周圍的環境之中，進而影響周圍環境之中的地下水、自然植被等；同時，傳統的化學改性方案能耗較高，不符合當前低碳環保的發展趨勢。針對于傳統的化學改性方案之中存在的這些缺點，提出一種綠色微生物制劑進行分散性土體的分散性改性具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種分散性土的綠色微生物改性劑的制備方法和應用方法，該微生物改性劑由試劑A和試劑B組成，兩劑與分散性土樣配合交替拌和進行分散性改良，可增加土壤顆粒之間的粘聚力和吸引力，改善土壤的分散性。

本發明目的實現由以下技術方案完成：

一種分散性土的綠色微生物改性劑的制備方法，其特征在于所述微生物改性劑的制備方法包括以下步驟：所述微生物改性劑由試劑A和試劑B所組成，所述試劑A為經微生物菌液所提取的胞內外脲酶溶液，所述試劑B為能夠促使脲酶發揮水解作用的尿素溶液和鈣源溶液。

所述微生物菌液由巴氏芽孢桿菌進行活化培養之后再進行大量富集培養而得到，所述的巴氏芽孢桿菌為商品菌種，購自于美國菌種保藏中心，保藏編號：ATCC 11859。

所述活化培養以及所述大量富集培養的要求為：液態培養基為NH₄-YE ，購自于美國菌種保藏中心，保藏編號：ATCC 1376；接種量5～6％，培養溫度25～30 ℃，培養轉速150～200 rpm，培養時長36～48 h。

所述胞內外脲酶溶液的提取步驟為：

（1）由高速溫控離心機對所述微生物菌液進行離心沉降處理得到細菌液上清液和細菌菌落沉淀，所述細菌液上清液包含巴氏芽孢桿菌胞外脲酶，所述離心沉降處理的條件為:離心溫度4 ℃、離心轉速10000 rpm、離心時長20 min；

（2）每20ml所述微生物菌液經離心沉降處理得到的所述細菌菌落沉淀中，將所述細菌液上清液與溶菌酶溶解液按照5:3的體積比混合均勻并破胞，以獲取巴氏芽孢桿菌胞內脲酶，所述破胞的條件為：破胞溫度25℃、破胞時長1h；所述破胞完成后的所述破胞液再次由所述高速溫控離心機在離心溫度4 ℃、離心轉速10000 rpm、離心時長20min下進行所述離心沉降處理獲得破胞液，所述破胞液即為所述巴氏芽孢桿菌的所述胞內外脲酶溶液。

所述溶菌酶溶解液的配制方法包括以下步驟：