رسوب‌‌گذاری زیستی کربنات کلسیم در خاک‌‌های ماسه‌‌ای و تاثیر آن بر افزایش مقاومت خاک

Authors

Abstract

مقاوم‌‌سازی زیستی خاک یکی از روش‌‌های در حال توسعه برای به‌‌سازی خاک است که اساس این فرآیند بر پایه تولید میکروبی رسوب کربنات کلسیم می‌‌باشد. در این روش اوره توسط آنزیم اوره‌‌آز ترشح شده از باکتری، هیدرولیز شده و کربنات کلسیم در حضور یون کلسیم تشکیل می‌‌شود. در این مطالعه پس از بررسی باکتری‌‌های دارای پتانسیل به‌سازی خاک و انتخاب باکتری مناسب، تغییر میزان مقاومت قابل دستیابی و میزان مواد مصرفی مورد ارزیابی قرار گرفت. روند مقاومت‌‌گیری خاک نیز در طول زمان با استفاده از این روش در یک سری ستون‌های آزمایشگاهی بررسی و تأثیر دانه‌‌بندی خاک نیز بر روند به‌سازی به طور جداگانه مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین با استفاده از یک باکتری بومی روند سمانتاسیون آزمایش شد. نتایج بیانگر این است که حداکثر 28 روز زمان برای رسیدن به مقاومت نهایی نیاز می‌‌باشد و دانه بندی خاک در توزیع باکتری، گیر افتادن آن و نحوه‌‌ی تزریق مواد تأثیر به سزایی دارد. حداکثر مقاومت به‌دست آمده در این مطالعه حدود kPa 800 می‌‌باشد، این مقدار با استفاده از باکتری بومی جداسازی شده حدود kPa 600 می‌‌باشد. این مطلب بیانگر این است که باکتری‌‌های مختلفی در خاک وجود دارند که پتانسیل به‌سازی زیستی را داشته و می‌‌توانند متناسب با کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار گیرند

 

1-   Al-Thawadi, S. M.,2008. “High strength in-situ biocementation of soil by calcite precipitating locally isolated ureolytic bacteria”. Ph.D thesis. Murdoch University, Perth, Western Australia. p. 272.

2-   Benini, S., Rypniewski, W. R., Wilson, K. S., Miletti, S., Ciurli, S., Mangani, S.,1999. “A new proposal for urease mechanism based on the crystal structures of the native and inhibited enzyme from Bacillus pasteurii: why urea hydrolysis costs two nickels”. Journal of Structure, p.12,

3-   DeJong, J. T., Fritzges, M. B., Nusslein, K. 2006.“Microbially induced cementation to control sand response to undrained shear”. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, P. 12, 

4-   DeJong, J. T., Mortensen, B. M., Martinez, B. C., Nelson, D. C.2008. “Bio-mediated soil improvement”, Journal of Ecological Engineering, p. 197-210,

5-   Harkes, M. P., van Paassen, L. A., Booster, J. L., Whiffin, V. S. & van Loosdrecht, M. C. M. 2009.“Fixation and distribution of bacterial activity in sand to induce carbonate precipitation for ground reinforcement”. Journal of Ecological Engineering, p. 6.

6-   Ivanov, V., Chu, J.2008. “Application of microorganisms to geotechnical engineering for bioclogging and biocementation of soil in situ”. Journal of Environmental Science Biotechnology, p. 15.

7-   Karol, R. H.2003. (Chemical grouting and soil stabilization). 3 ed. New Jersey: Marcel Dekker. 536.

8-   McGill, K. N., “Calcium Carbonate Scaling of Polymers in Isothermal, Stagnant Water.2005.” M.Sc thesis. Minnesota university. . p. 162.

9-   Okwadha, G. D. O., Li, J. 2010.“Optimum conditions for microbial carbonate precipitation”. Journal of Chemosphere, 81: p. 5

10- Ramachandran, S. K., Ramakrishnan, V., Bang, S. S. 2001. “Remediation of Concrete Using Micro-Organisms.” ACI Materials Journal, 98: p. 7.

11-       Sarda, D., Choonia, H. S., Sarode, D. D., Lele, S. S.2009.” Biocalcification by Bacillus pasteurii urease: a novel