一种用于固化建筑垃圾的微生物固化剂及其使用方法技术

本发明专利技术提出了一种用于固化建筑垃圾的微生物固化剂及其使用方法，包括巴氏芽孢杆菌、柠檬酸杆菌和热带假丝酵母，所述巴氏芽孢杆菌、柠檬酸杆菌和热带假丝酵母的质量比为1～2：2～3：2～3。选用巴氏芽孢杆菌、柠檬酸杆菌和热带假丝酵母作为地基处理时的固化建筑垃圾的微生物固化剂，所形成的复合地基承载能力更高，可减小地基土体的沉降变形，提高地基的处理效率，具有更高的使用价值，施工效率更高，有利于缩短工期；在施工的过程中，不产生泥浆且填充料的材料为建筑垃圾，具有变废为宝、利于环保等优点，可节约工程造价，符合我国绿色发展的理念。展的理念。展的理念。

【技术实现步骤摘要】
一种用于固化建筑垃圾的微生物固化剂及其使用方法


[0001]本专利技术涉及建筑垃圾处理领域，特别涉及一种用于固化建筑垃圾的微生物固化剂及其使用方法。

技术介绍

[0002]随着我国综合实力的不断提升，建筑工程逐步朝着高层化、复杂化、规模化方向发展，旧有建筑的拆除和新建建筑的出现将产生大量的建筑垃圾。据相关统计，我国每年拆除的旧有建筑与新建建筑所产生的建筑垃圾总量在15000万吨以上，其中废弃混凝土和废弃砌块等约占建筑垃圾总量的1/3。由于固体废弃物处理技术的不成熟，这些建筑垃圾的处理方式主要是运输到城市周边弃置，既浪费资源又影响环境美观，与我国可持续发展战略和绿色发展的要求不相符。这些废弃的混凝土和废弃砌块等不仅占用了大量的土地资源，还对生态环境造成了严重的破坏，严重制约了社会进步与和谐发展。近年来，人们已经逐步认识到了后果的严重性，如何有效处理和利用建筑垃圾中的废弃混凝土和废弃砌块，使它成为循环可利用的变废为宝资源，已成为学术界和工程界关注的热点和前沿问题之一。
[0003]建筑垃圾中的废弃混凝土和废弃砌块一方面是拆除既有的旧建筑结构和新建建筑工程过程中产生的，还有就是由于地震、火灾等灾害造成的建筑物破坏产生的。如果能将废弃混凝土等建筑垃圾变废为宝，最大好处就是对生态环境的保护，降低了对天然砂石资源的开采，从而达到可持续发展的目标。
[0004]微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术是近年来提出的一种新型土体加固技术，它利用微生物的新陈代谢活动，促进碳酸钙结晶沉淀在砂颗粒之间，胶结土体颗粒从而提高土体强度。该技术对环境影响较小，并且起胶结作用的土体耐久性好。将建筑垃圾等固体废弃物处理技术与微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术相结合，提出一种利用微生物固化建筑垃圾的方法，符合我国绿色发展的理念。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种用于固化建筑垃圾的微生物固化剂及其使用方法，将建筑垃圾等固体废弃物处理技术与微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术相结合，具有变废为宝、利于环保等优点。
[0006]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]一种用于固化建筑垃圾的微生物固化剂，包括巴氏芽孢杆菌、柠檬酸杆菌和热带假丝酵母。
[0008]优选的，所述巴氏芽孢杆菌、柠檬酸杆菌和热带假丝酵母的质量比为1～2：2～3：2～3。
[0009]更优选的，所述巴氏芽孢杆菌、柠檬酸杆菌和热带假丝酵母的质量比为1：2：3。
[0010]优选的，巴氏芽孢杆菌的培养方法为：取巴氏芽孢杆菌接种至液体培养基1中，恒温振荡培养，离心，收集沉淀，将沉淀溶解于新的液体培养基1中，浓缩，得巴氏芽孢杆菌；
[0011]柠檬酸杆菌的培养方法为：取柠檬酸杆菌接种至液体培养基2中，恒温振荡培养，得培养液1；采用新的液体培养基2稀释培养液1，恒温振荡培养，得培养液2，采用新的液体培养基2稀释培养液2，浓缩，得柠檬酸杆菌；
[0012]热带假丝酵母的培养方法为：取热带假丝酵母接种至液体种子培养基中，恒温振荡培养，得种子液；将种子液接种至液体发酵培养基中，通气恒温振荡培养，得发酵液；取发酵液接种至液体富集发酵培养基中，通气恒温振荡培养，浓缩，得热带假丝酵母。
[0013]更优选的，新的液体培养基2与培养液1的体积比为100～120：1，新的液体培养基2与培养液2的体积比为60～70：1；
[0014]热带假丝酵母以2～3％(v/v)接种至液体种子培养基，种子液以2～3％(v/v)接种至液体发酵培养基，发酵液以2～3％(v/v)接种至液体富集发酵培养基。
[0015]更优选的，液体培养基1的组分为：14～16g/L胰蛋白胨、4～6g/L大豆蛋白胨、4～6g/L氯化钠和18～22g/L尿素；
[0016]液体培养基2的组分为：3～5g/L牛肉膏、8～9g/L牛肉蛋白胨、8～9g/L柠檬酸钠、3～4g/LNaCl；
[0017]液体种子培养基的组分为：10～14g/L麦芽糖、2～3g/L蛋白胨、1～2g/LK2HPO4；
[0018]液体发酵培养基的组分为：6～9g/L红糖、2～3g/L蛋白胨、0.5
‑
0.8g/LMgSO4、0.8～1.2g/LK2HPO4；
[0019]液体富集发酵培养基的组分为：6～9g/L红糖、2～3g/L蛋白胨、0.5
‑
0.7g/L硫酸软骨素、0.4～0.6g/LK2HPO4。
[0020]本专利技术选用柠檬酸杆菌和热带假丝酵母与巴氏芽孢杆菌搭配使用，有助于避免微生物制剂与胶结液混合后发生的即时生化反应，避免过早地产生絮凝作用而降低了与建筑垃圾的固化作用，避免微生物的MICP作用过多地受环境所影响；在矿化过程中，微生物制剂产生胶结现象，建筑垃圾等固体废弃物填充料在夯击能量的冲击下，小粒径的填充料之间进行的胶结与其内部颗粒间的晶体填充，在随着高浓度的巴氏芽孢杆菌、柠檬酸杆菌和热带假丝酵母加入后，碳酸盐生成量提高，提升了固化填充料的强度；柠檬酸杆菌和热带假丝酵母与巴氏芽孢杆菌搭配使用，又可在夯击能量的作用下产生相互聚集的效应，形成堆叠现象，可产生更多、强度更好的碳酸钙，并提升包裹效果，进而提升复合地基承载力。
[0021]选用巴氏芽孢杆菌、柠檬酸杆菌和热带假丝酵母作为MICP作用的微生物制剂，可实现对建筑垃圾的固化，具有变废为宝、利于环保等优点。
[0022]本专利技术提供一种上述的微生物固化剂的使用方法，包括如下步骤：
[0023]S1混合微生物：分别将巴氏芽孢杆菌、柠檬酸杆菌和热带假丝酵母进行现场扩培，扩培后分别获得的巴氏芽孢杆菌扩培液、柠檬酸杆菌扩培液和热带假丝酵母扩培液；
[0024]S2配制：将混合物加入胶结液稀释，得微生物固化剂；胶结液为氯化钠和硝酸钾混合而得；
[0025]S3施用：在采用载体桩复合地基处理时，用重锤冲击成孔，先填入建筑垃圾填充料，再倒入微生物固化剂，待夯实地面后，再次回填建筑垃圾填充料，并倒入微生物固化剂。
[0026]本专利技术分别将巴氏芽孢杆菌、柠檬酸杆菌和热带假丝酵母进行活化、培养、浓缩等步骤制备成可用于固化建筑垃圾、提高地基承载力的微生物制剂，运输方便，使用简单，适用于工业化的规模生产；同时，通过室内培养单独获得的巴氏芽孢杆菌、柠檬酸杆菌和热带
假丝酵母，再运往现场进行现场扩培，有利于单独控制微生物的培养质量，把控最终产品的质量。
[0027]建筑垃圾填充料为建筑垃圾等固体废弃物填充料，主要包括混凝土块、碎石块、素土、金属以及砖、瓦、石膏等碎块，其性质比较稳定。在经过筛选、碾压、破碎等方法加工处理之后，建筑垃圾的颗粒级配、稳定性等工程性质可以得到显著提高。处理后建筑垃圾等固体废弃物填充料的粒径范围一般为30mm以下。
[0028]优选的，混合物与胶结液的体积比为2～3：1。
[0029]优选的，胶结液为9～12g/L氯化钠和4～6g/L硝酸钾混合而得。
[0030]优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于固化建筑垃圾的微生物固化剂，其特征在于，包括巴氏芽孢杆菌、柠檬酸杆菌和热带假丝酵母。2.根据权利要求1的一种用于固化建筑垃圾的微生物固化剂，其特征在于，所述巴氏芽孢杆菌、柠檬酸杆菌和热带假丝酵母的质量比为1～2：2～3：2～3。3.根据权利要求2的一种用于固化建筑垃圾的微生物固化剂，其特征在于，所述巴氏芽孢杆菌、柠檬酸杆菌和热带假丝酵母的质量比为1：2：3。4.根据权利要求1～3任意一项所述的微生物固化剂，其特征在于，巴氏芽孢杆菌的培养方法为：取巴氏芽孢杆菌接种至液体培养基1中，恒温振荡培养，离心，收集沉淀，将沉淀溶解于新的液体培养基1中，浓缩，得巴氏芽孢杆菌；柠檬酸杆菌的培养方法为：取柠檬酸杆菌接种至液体培养基2中，恒温振荡培养，得培养液1；采用新的液体培养基2稀释培养液1，恒温振荡培养，得培养液2，采用新的液体培养基2稀释培养液2，浓缩，得柠檬酸杆菌；热带假丝酵母的培养方法为：取热带假丝酵母接种至液体种子培养基中，恒温振荡培养，得种子液；将种子液接种至液体发酵培养基中，通气恒温振荡培养，得发酵液；取发酵液接种至液体富集发酵培养基中，通气恒温振荡培养，浓缩，得热带假丝酵母。5.根据权利要求4所述的微生物固化剂，其特征在于，新的液体培养基2与培养液1的体积比为100～120：1，新的液体培养基2与培养液2的体积比为60～70：1；热带假丝酵母以2～3％(v/v)接种至液体种子培养基，种子液以2～3％(v/v)接种至液体发酵培养基，发酵液以2～3％(v/v)接种至液体富集发酵培养基。6.根据权利要求4所述的微生物固化剂，其特征在于，液体培养基1的组分为：14～16g/L胰蛋白胨、4～6...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾晖，郑启年，张旭毅，谢昌亮，莫焱皓，姚帆，姜祥龙，汤嘉艺，胡俊，佳琳，黄达昌，
申请(专利权)人：广东金辉华集团有限公司，
类型：发明
国别省市：