微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積覆膜試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積覆膜試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)筒，在試驗(yàn)筒的頂部設(shè)有與其固接的透氣板，在透氣板的下方設(shè)有一層覆蓋在試樣砂體上的紗布Ⅰ，紗布Ⅰ與透氣板的下表面接觸；在試驗(yàn)筒內(nèi)設(shè)有透水板和活塞，透水板位置可調(diào)地固接在試驗(yàn)筒內(nèi)，在透水板上鋪設(shè)有一層紗布Ⅱ，在透水板和透氣板之間形成有試樣腔；活塞設(shè)置在透水板的下方，在活塞的下面設(shè)有把手；在活塞和透水板之間形成有儲液腔；儲液腔與儲液槽通過軟管連接，在軟管上安裝有蠕動泵。本發(fā)明還公開了采用上述試驗(yàn)裝置進(jìn)行微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積覆膜試驗(yàn)的方法。本發(fā)明能夠使膠結(jié)物質(zhì)在空間上分布均勻，提高膠結(jié)效果，并且便于控制薄膜厚度，便于掌握菌液和膠結(jié)溶液用量。
【專利說明】
微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積覆膜試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種覆膜試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，尤其是一種微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積覆膜試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于堤壩防滲常采用的方法是混凝土和復(fù)合土工膜?；炷练罎B雖然效果良好，優(yōu)點(diǎn)突出，但如果設(shè)計不當(dāng)，也會出現(xiàn)裂碎、脫坡、塌陷等質(zhì)量問題。而復(fù)合土工膜的缺點(diǎn)是易老化，使用壽命短。近年來，隨著生物學(xué)、化學(xué)、力學(xué)以及材料學(xué)多學(xué)科的交叉研究，有人認(rèn)識到:生物膠結(jié)(MICP)技術(shù)可能是一個潛在的控制護(hù)坡防滲的有效方法，原則上生物膠結(jié)能夠適用于任何土質(zhì)邊坡的防護(hù)。其作用機(jī)理是:在需要防護(hù)的堤壩表面噴涂細(xì)菌懸濁液和碳酸鹽礦物，可在防護(hù)體表面生成生物水泥保護(hù)層。目前已經(jīng)出現(xiàn)了一些微生物誘導(dǎo)碳酸鈣覆膜試驗(yàn)室內(nèi)裝置?，F(xiàn)有的微生物誘導(dǎo)碳酸鈣覆膜試驗(yàn)室內(nèi)裝置存在一些不足，如:為了達(dá)到覆膜的效果室內(nèi)試驗(yàn)常采用漫灌或者噴灑的方式，這種方法雖能生成碳酸鈣薄膜，但是薄膜厚度不易控制，使用的菌液和膠結(jié)溶液用量也很難掌握，受重力作用液體下滲不規(guī)律，膠結(jié)物質(zhì)空間分布不均，膠結(jié)效果較差。為了避免以上問題的出現(xiàn)并且更好地開展微生物誘導(dǎo)碳酸鈣覆膜試驗(yàn)，需要制作新的微生物誘導(dǎo)碳酸鈣覆膜試驗(yàn)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積覆膜試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，采用該試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法能夠使膠結(jié)物質(zhì)在空間上分布均勻，提高膠結(jié)效果，并且便于控制薄膜厚度，便于掌握菌液和膠結(jié)溶液用量。
[0004]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的一個技術(shù)方案是:一種微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積覆膜試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)筒，所述試驗(yàn)筒是采用有機(jī)玻璃制成的，在所述試驗(yàn)筒的頂部設(shè)有與其固接的透氣板，在所述透氣板的下方設(shè)有一層覆蓋在試樣砂體上的紗布I，所述紗布I與所述透氣板的下表面接觸;在所述試驗(yàn)筒內(nèi)設(shè)有透水板和活塞，所述透水板位置可調(diào)地固接在所述試驗(yàn)筒內(nèi)，在所述透水板上鋪設(shè)有一層紗布Π，在所述透水板和所述透氣板之間形成有試樣腔;所述活塞設(shè)置在所述透水板的下方，在所述活塞的下面設(shè)有把手;在所述活塞和所述透水板之間形成有儲液腔;所述儲液腔與儲液槽通過軟管連接，在所述軟管上安裝有蠕動栗，在所述軟管的出口處設(shè)有閥門。
[0005]在所述試驗(yàn)筒上沿豎向設(shè)有刻度尺。
[0006]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的另一個技術(shù)方案是:采用上述試驗(yàn)裝置進(jìn)行微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積覆膜試驗(yàn)的方法，包括以下步驟:
[0007]I)根據(jù)試樣砂體的設(shè)定厚度確定所述透水板的位置，然后將所述透水板固接在所述試驗(yàn)筒內(nèi)，然后在所述透水板上鋪設(shè)一層所述紗布Π ;
[0008]2)將試樣砂體裝入所述試樣腔，然后在試樣砂體表層鋪上一層紗布I，然后將所述透氣板固接在所述試驗(yàn)筒的頂部；
[0009]3)啟動所述蠕動栗，向所述儲液腔內(nèi)注入設(shè)定體積的菌液；
[0010]4)緩緩向上推動所述活塞，使菌液慢慢浸入試樣砂體；
[0011 ] 5)向下拉動所述活塞，使所述活塞和所述透水板之間形成所述儲液腔，啟動所述蠕動栗，向所述儲液腔內(nèi)注入設(shè)定體積的膠結(jié)液；
[0012 ] 6)緩緩向上推動活塞，使膠結(jié)液慢慢浸入試樣砂體；
[0013]7)重復(fù)步驟3)?6)，直至完成覆膜操作。
[0014]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:可以按照預(yù)先設(shè)計的薄膜厚度，并根據(jù)試樣砂體的體積和孔隙率求出菌液和膠結(jié)液的用量，利用蠕動栗將液體注入儲液腔內(nèi)，通過推動活塞將液體推入試樣砂體中。優(yōu)點(diǎn)是從下往上注入液體，可以克服重力對滲流路徑的干擾，使液體緩慢均勻地填充在試樣砂體的空隙中，進(jìn)而提高膠結(jié)效果；同時預(yù)先設(shè)計好想要達(dá)到的覆膜厚度，提前確定菌液和膠結(jié)液的用量并通過蠕動栗的計量功能加以精確，相比于漫灌法和噴灑法能夠大大地節(jié)約試驗(yàn)原料和成本。由于透水板的位置可以上下靈活調(diào)節(jié)，因此通過改變透水板的位置可以針對不同需要設(shè)計出不同大小體積的試樣砂體。同時本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單、試樣砂體便于拆卸和操作方便的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1、試驗(yàn)筒，2、透氣板，3、紗布I，4、透水板，5、活塞，6、把手，7、試樣砂體，8、閥門，9、軟管，1、蠕動栗，11、儲液槽，12、紗布Π，13、儲液腔。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0018]請參閱圖1，一種微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積覆膜試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)筒I，所述試驗(yàn)筒I是采用有機(jī)玻璃制成的，在所述試驗(yàn)筒I的頂部設(shè)有與其固接的透氣板2，在所述透氣板2的下方設(shè)有一層覆蓋在試樣砂體7上的紗布13，所述紗布13與所述透氣板2的下表面接觸；在所述試驗(yàn)筒I內(nèi)設(shè)有透水板4和活塞5，所述透水板4位置可調(diào)地固接在所述試驗(yàn)筒I內(nèi)，在所述透水板4上鋪設(shè)有一層紗布Π 12，在所述透水板4和所述透氣板2之間形成有試樣腔;所述活塞5設(shè)置在所述透水板4的下方，在所述活塞5的下面設(shè)有把手6;在所述活塞5和所述透水板4之間形成有儲液腔13，所述儲液腔13與儲液槽11通過軟管9連接，在所述軟管9上安裝有蠕動栗1，在所述軟管9的出口處設(shè)有閥門8。
[0019]上述透氣板2的作用是使裝置透氣，既可以為生物反應(yīng)提供氧氣，又能蒸發(fā)掉多余的水分;上述透水板4的作用是支撐試樣砂體7，使液體從下向上浸入試樣砂體7。
[0020]在本實(shí)施例中，為了便于確認(rèn)試樣砂體7的厚度以及注入儲液腔13的液體高度，在所述試驗(yàn)筒I上沿豎向設(shè)有刻度尺。
[0021]采用上述試驗(yàn)裝置進(jìn)行微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積覆膜試驗(yàn)的方法，包括以下步驟:
[0022]I)根據(jù)試樣砂體7的設(shè)定厚度確定所述透水板4的位置，然后將所述透水板4固接在所述試驗(yàn)筒I內(nèi)，然后在所述透水板4上鋪設(shè)一層所述紗布Π 12;
[0023]2)將試樣砂體7裝入所述試樣腔，然后在試樣砂體7表層鋪上一層紗布13，然后將所述透氣板2固接在所述試驗(yàn)筒I的頂部；
[0024]3)啟動所述蠕動栗10，向所述儲液腔13內(nèi)注入設(shè)定體積的菌液；
[0025]4)緩緩向上推動所述活塞5，使菌液慢慢浸入試樣砂體7 ；
[0026]5)向下拉動所述活塞5，使所述活塞5和所述透水板4之間形成儲液腔13，啟動所述蠕動栗10，向所述儲液腔13內(nèi)注入設(shè)定體積的膠結(jié)液；
[0027 ] 6)緩緩向上推動活塞5，使膠結(jié)液慢慢浸入試樣砂體；
[0028]7)重復(fù)步驟3)?6)，直至完成覆膜操作。覆膜完成后可以檢測微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積覆膜的強(qiáng)度和滲透性。
[0029]盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍的情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積覆膜試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括試驗(yàn)筒，所述試驗(yàn)筒是采用有機(jī)玻璃制成的，在所述試驗(yàn)筒的頂部設(shè)有與其固接的透氣板，在所述透氣板的下方設(shè)有一層覆蓋在試樣砂體上的紗布I，所述紗布I與所述透氣板的下表面接觸;在所述試驗(yàn)筒內(nèi)設(shè)有透水板和活塞，所述透水板位置可調(diào)地固接在所述試驗(yàn)筒內(nèi)，在所述透水板上鋪設(shè)有一層紗布Π，在所述透水板和所述透氣板之間形成有試樣腔;所述活塞設(shè)置在所述透水板的下方，在所述活塞的下面設(shè)有把手;在所述活塞和所述透水板之間形成有儲液腔;所述儲液腔與儲液槽通過軟管連接，在所述軟管上安裝有蠕動栗，在所述軟管的出口處設(shè)有閥門。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積覆膜試驗(yàn)裝置，其特征在于，在所述試驗(yàn)筒上沿豎向設(shè)有刻度尺。3.—種采用如權(quán)利要求1所述試驗(yàn)裝置進(jìn)行微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積覆膜試驗(yàn)的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)根據(jù)試樣砂體的設(shè)定厚度確定所述透水板的位置，然后將所述透水板固接在所述試驗(yàn)筒內(nèi)，然后在所述透水板上鋪設(shè)一層所述紗布Π ; 2)將試樣砂體裝入所述試樣腔，然后在試樣砂體表層鋪上一層紗布I，然后將所述透氣板固接在所述試驗(yàn)筒的頂部； 3)啟動所述蠕動栗，向所述儲液腔內(nèi)注入設(shè)定體積的菌液； 4)緩緩向上推動所述活塞，使菌液慢慢浸入試樣砂體； 5)向下拉動所述活塞，使所述活塞和所述透水板之間形成所述儲液腔，啟動所述蠕動栗，向所述儲液腔內(nèi)注入設(shè)定體積的膠結(jié)液； 6)緩緩向上推動活塞，使膠結(jié)液慢慢浸入試樣砂體； 7)重復(fù)步驟3)?6)，直至完成覆膜操作。
【文檔編號】G01N15/08GK106018060SQ201610450483
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】吳昊潼, 徐宏殷, 閆玥, 練繼建, 唐陽, 王昶力, 賀小青, 車振寧
【申請人】天津大學(xué)