Czasopismo | GOSPODARKA WODNA | Rocznik 2021 - zeszyt 6

Biocementacja gruntu przez bakterie ureolityczne – określenie wytrzymałości na ścinanie

Soil biocementation by urease active bacteria – estimation of shear strength

nr katalogowy: 132082

Streszczenie

Proces mikrobiologicznego uzyskiwania węglanu wapnia (MICP, z ang. Microbially Induced Calcite Precipitation) w celu biocementacji gruntu jest nową, ekologiczną metodą stabilizacji gruntów. Polega ona na wykorzystywaniu aktywności komórek bakterii, które są zdolne do magazynowania produktu metabolicznego CO3 2-. Jony węglanowe reagują z wolnymi jonami wapnia ze środowiska naturalnego, w skutek czego powstaje struktura minerału. Wykorzystanie bakterii ureolitycznych w celu utworzenia osadu węglanu wapnia okazało się najefektywniejsze. Ta ekologiczna metoda stabilizacji gruntów może znaleźć zastosowanie w zmniejszaniu efektów erozji przy osuwiskach, w budownictwie przy stabilizacji wykopów, a także w naprawie pęknięć w wapieniach. Metoda wzmocnienia gruntu jest obecnie dostosowywana do zastosowania w konstrukcjach hydrotechnicznych. Celem jest zapobieganie mechanicznym uszkodzeniom gruntu z powodu erozji wewnętrznej lub upłynnienia. Artykuł przedstawia badania nad uzyskaniem gruntu ustabilizowanego z wykorzystaniem bakterii ureolitycznych ze środowiska naturalnego. W artykule przedstawiono wyniki badania wytrzymałości gruntu na ścinanie wykonanego z użyciem przyrządu kieszonkowego – ścinarki obrotowej.

Abstract

Microbially Induced Calcite Precipitation (MICP) used for soil biocementation is a new, ecological method of soil stabilization. This process depends on urease active bacteria which are able to accumulate the metabolic product CO3 2-. Carbonate ions react with calcium ions from natural environment, eventually forming mineral structure. Using urease active bacteria to form calcium carbonate precipitation turned out to be the most efficient method. This ecological method of soil stabilization can be used to decrease erosion effects in slopes, during construction in excavations and also in crack remediation in limestone. An innovative soil reinforcement method is currently being adapted for hydraulic structures. The objective is to prevent mechanical failure of the soil due to internal erosion or liquefaction. Article presents research in soil stabilization by using urease active bacteria from natural environment.

Bibliografia

[1] Bang S.S., Galiant J.K., Ramakrishnan V. 2001. Calcite precipitation induced by polyurethane-immobilized Sporosarcinapasteurii. Enzym. Microb. Technol. 28, s. 404–409.
[2] Beguin R., Oxarango L., Sapin L., Garandet A., Viglino A., Francois E., Mora H., Martins F., Duchesne L., Albrecht D., Esnault-Filet A., Gutjahr I., Lepine L. 2018. Experimental Tests of Soil Reinforcement Against Erosion and Liquefaction by Microbially Induced Carbonate Precipitation EWG-IE, LNCE 17, Springer Nature, Switzerland, s. 16–24.
[3] De Belie N., de Rooij M., Van Tittelboom K., Schlangen E. 2016. Self-Healing Phenomena in Cement-Based Materials, State-of-the-Art. Report of RILEM., s. 56–61.
[4] Dejong J.T., Mortensen B.M., Martinez B.C., Nelson D.C., 2010, Biomediated soil improvement, Ecol. Eng. 36 (2), s. 197–210.
[5] Dhami N.K., Reddy M.S, Mukherjee A. 2013. Biomineralization of calcium carbonates and their engineered applications: a revew. Front. Microbiol. 4, s. 1–13.
[6] Douglas S., Beveridge T.J. 1998. Mineral formation by bacteria tr in natural Communities. FEMS Microb. Ecol. 26, s. 79–88.
[7] Hammes F., Seka A., Hege K.V., de Wiele R.V., Vanderdeelen J., Siciliano S.D. Verstraete W. 2003. Calciumremoval from industrialwastewater by bio-catalytic CaCO3 precipitation. J. ChemTechnolBiotechnol 78, s. 670–677.
[8] Kańska Z., Grabińska-Łaniewska A., Łebkowska M., Rzechowska E. 2006. Ćwiczenia laboratoryjne z biologii sanitarnej. Część I. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, s. 10.
[9] Karol R.H. 2003. Chemical Grounting and Soil Stabilization. Mercel Dekker, New York, s. 558.
[10] Pisarczyk S., Rymsza B. 2003. Badania laboratoryjne i polowe gruntów. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, s. 224–225.
[11] Smoliński B., Popielski P., Kaczyński Ł., Godlewski T. 2017. Zróżnicowanie parametrów geotechnicznych w georurze na podstawie badań polowych i laboratoryjnych. Monografia Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej Państwowego Instytutu Badawczego, Warszawa, s. 279–288.
[12] Van der Star W.R.L., Van Wijngaarden W.K., Van Paassen L.A., Van Baalen L.R., Van Zwieten G. 2011. Stab. of Gravel Dep. Using Microorg., s. 85–90.
[13] Van Paassen L.A., Ghose, Ranajit, Van der Linden T.J.M., Van der Star W.R.L., Van Loosdrecht M.C.M. 2010. Quantifying biomediated ground improvement by urealysis: large-scale biogrout experiment. J. Geotech. Geoenviron. Eng. 136(12), s. 1721–1728.
[14] Van Paassen L.A., Daza M.C., Sorokin D.Y., Van der Zon W., Van Loosdrecht M.C. 2010a. Potentialsoilreinforcement by biologicaldenitrification, Ecol. Eng. 36, s. 168–175.
[15] Van Wijngaarden W.K., Vermolen F.J., Van Meurs G.A.M., Vuik C. 2010. Trans. Porous Med. http://dxdoi.org/10.1007/s11242–010–9691–8.
[16] Whiffin V.S., Van Paassen L.A., Harkes M.P., 2007, Microbial carbonate precipitation as a soilimprovementtechnique. Geomicrobiol. Geomic J, s. 417–423.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


GOSPODARKA WODNA- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2021-6 , nr katalogowy 132082 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


GOSPODARKA WODNA- e-zeszyt (pdf) 2021-6 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	32.00 zł

Prenumerata

GOSPODARKA WODNA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

384.00 zł

GOSPODARKA WODNA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
GOSPODARKA WODNA - papierowa prenumerata roczna	432.00 zł brutto 400.00 zł netto 32.00 zł VAT (stawka VAT 8%)
GOSPODARKA WODNA - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

474.00 zł

GOSPODARKA WODNA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
GOSPODARKA WODNA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	582.00 zł brutto 538.89 zł netto 43.11 zł VAT (stawka VAT 8%)

582.00 zł

Zeszyt

2021-6

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma