[发明专利]一种分散性土的绿色微生物改性剂的制备方法和应用方法

说明书

本发明公开了一种分散性土的绿色微生物改性剂的制备方法和应用方法，微生物改性剂由试剂A和试剂B所组成，试剂A为经微生物菌液所提取的胞内外脲酶溶液，试剂B为能够促使脲酶发挥水解作用的尿素溶液和钙源溶液；采用试剂A和B与分散性土样交替拌合的方式进行分散性的改良，矿化改良经历的时间为7d。本发明的优点是：对于分散性土体，微生物改性剂可以增加土壤颗粒之间的粘聚力和吸引力，增强了土壤抵抗水体冲蚀的能力，改善土壤的分散性；相比传统化学类改性剂，微生物改性剂绿色环保且与岩土类材料具有天然亲和力，应用于分散性土具有显著抗分散效果；将水利筑坝材料改良技术与绿色微生物制剂相结合，在水利筑坝材料改良中拥有良好应用前景。

技术领域

本发明属于土木建筑材料技术领域，具体涉及一种分散性土的绿色微生物改性剂的制备方法和应用方法。

背景技术

在工程应用中，粘性土由于具有良好的防渗特性，常作为填料用于水库等土工构筑物的防渗墙中。因此从工程应用的角度出发，不但要求其防渗性能满足要求，还应具有抵抗渗透的稳定性。基于这样的工程背景，可以将粘性土分为分散性粘土和非分散性粘土。分散性粘土是一种在水体环境之中由于含盐量相对较低，离子之间的斥力大于引力而导致土颗粒的粘聚力全部或者部分丧失的粘性土。世界各地都有分散性粘土的发现，而对于分散性粘土的改性目前以采用化学改性方案为主。

例如公开号为CN103979822A的专利就公开了一种针对于分散性土的化学改性方法，传统的化学改性方案在改性分散性土体的同时，会不可避免地将污染带入被改性土体周围的环境之中，进而影响周围环境之中的地下水、自然植被等；同时，传统的化学改性方案能耗较高，不符合当前低碳环保的发展趋势。针对于传统的化学改性方案之中存在的这些缺点，提出一种绿色微生物制剂进行分散性土体的分散性改性具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种分散性土的绿色微生物改性剂的制备方法和应用方法，该微生物改性剂由试剂A和试剂B组成，两剂与分散性土样配合交替拌和进行分散性改良，可增加土壤颗粒之间的粘聚力和吸引力，改善土壤的分散性。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种分散性土的绿色微生物改性剂的制备方法，其特征在于所述微生物改性剂的制备方法包括以下步骤：所述微生物改性剂由试剂A和试剂B所组成，所述试剂A为经微生物菌液所提取的胞内外脲酶溶液，所述试剂B为能够促使脲酶发挥水解作用的尿素溶液和钙源溶液。

所述微生物菌液由巴氏芽孢杆菌进行活化培养之后再进行大量富集培养而得到，所述的巴氏芽孢杆菌为商品菌种，购自于美国菌种保藏中心，保藏编号：ATCC 11859。

所述活化培养以及所述大量富集培养的要求为：液态培养基为NH₄-YE ，购自于美国菌种保藏中心，保藏编号：ATCC 1376；接种量5～6％，培养温度25～30 ℃，培养转速150～200 rpm，培养时长36～48 h。

所述胞内外脲酶溶液的提取步骤为：

（1）由高速温控离心机对所述微生物菌液进行离心沉降处理得到细菌液上清液和细菌菌落沉淀，所述细菌液上清液包含巴氏芽孢杆菌胞外脲酶，所述离心沉降处理的条件为:离心温度4 ℃、离心转速10000 rpm、离心时长20 min；

（2）每20ml所述微生物菌液经离心沉降处理得到的所述细菌菌落沉淀中，将所述细菌液上清液与溶菌酶溶解液按照5:3的体积比混合均匀并破胞，以获取巴氏芽孢杆菌胞内脲酶，所述破胞的条件为：破胞温度25℃、破胞时长1h；所述破胞完成后的所述破胞液再次由所述高速温控离心机在离心温度4 ℃、离心转速10000 rpm、离心时长20min下进行所述离心沉降处理获得破胞液，所述破胞液即为所述巴氏芽孢杆菌的所述胞内外脲酶溶液。

所述溶菌酶溶解液的配制方法包括以下步骤：