本发明专利技术实施例提供了一种基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，包括胶结液提供模块，用于提供胶结液并混入适合微生物存活的预设气体；微生物矿化反应模块与胶结液提供模块连接，用于存放砂土、微生物以及胶结液，并将它们混合得到混合物，使微生物对砂土产生矿化反应；监测模块与微生物矿化反应模块连接，用于监测混合物的pH值和溶解氧含量；控温模块与微生物矿化反应模块连接，用于控制微生物矿化反应模块内部的温度。本发明专利技术装置通过搅拌使得附着在沙砾上的微生物和胶结液混合均匀，并调整胶结液的溶解氧浓度，为不同种类微生物提供更适宜的生境。监测模块所得的pH和溶解氧数据将为微生物矿化技术在实际工程中的应用提供理论依据。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土体加固的，特别是涉及一种基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置。
技术介绍
1、基于微生物矿化技术的砂土加固是一种创新的生物工程技术，利用微生物的代谢作用，将土壤中的可溶性矿物质转化为不溶性的矿物沉积物，如碳酸钙、硅酸盐等，从而提高土壤的强度和耐久性。这种技术相比于传统的物理或化学加固方法，具有环境友好、成本效益高且可持续性强等优点。目前常用的方法有注射法、喷洒法、浸泡法等。
2、注射法在大面积或深层土壤处理中，通过注射法难以确保微生物菌液和胶结液在整个土壤剖面中的均匀分布。可能导致某些区域的矿化效果较好，而其他区域效果较差，影响整体加固效果。
3、喷洒法主要作用于土壤表层，难以保证菌液和胶结液深入土壤深层。在处理深层加固的土壤时效果有限。喷洒过程中，环境条件如风速、湿度和温度等可能影响喷洒效果。例如，强风可能导致菌液和胶结液的分散不均，过高或过低的温度可能影响微生物的活性和矿化效果。
4、浸泡法通常需要较长时间的浸泡过程，才能确保微生物和胶结液充分渗透和反应。除此之外，矿化过程涉及大量的胶结液使用，以完全浸没砂土样品。对于大规模的土壤处理项目，这将导致较高的材料成本和资源消耗。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，提出了本专利技术实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置。
2、为了解决上述问题，本专利技术实施例公开了一种基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，包括：</p>3、胶结液提供模块，用于提供胶结液并在所述胶结液中混入适合微生物存活的预设气体；
4、微生物矿化反应模块，与所述胶结液提供模块连接，用于存放砂土、微生物以及从所述胶结液提供模块获取的所述胶结液，并将所述砂土、所述微生物和所述胶结液混合得到混合物，以使所述微生物对所述砂土产生矿化反应；
5、监测模块，与所述微生物矿化反应模块连接，用于监测所述混合物的预设参数；所述预设参数包括ph值和溶解氧含量；
6、控温模块，与所述微生物矿化反应模块连接，用于控制所述微生物矿化反应模块内部的温度。
7、可选地，所述胶结液提供模块包括：
8、进液箱，用于存放胶结液；
9、气罐，通过导管与所述进液箱连接，用于提供适合微生物存活的预设气体；集气袋，通过导管与所述进液箱连接，用于收集所述进液箱中未混入所述胶结液的剩余气体；
10、第一洗气瓶，连接在所述集气袋与所述进液箱之间的导管上，用于通过存放于所述第一洗气瓶中的水来吸收来自所述进液箱中可溶于水的气体；
11、第一泵，一端通过泵管连接至所述进液箱，另一端通过泵管连接至所述微生物矿化反应模块，用于将所述进液箱中的混合有所述预设气体的胶结液泵入所述微生物矿化反应模块。
12、可选地，所述微生物矿化反应模块包括：
13、间歇反应器，所述间歇反应器包括顶盖、底盖，顶盖有出气口；用于存放砂土、微生物以及从所述胶结液提供模块获取的所述胶结液；
14、第二洗气瓶，通过导管从所述顶盖的出气口连接至所述间歇反应器，用于通过存放于所述洗气瓶中的水来吸收来自所述间歇反应器中的可溶于水的气体；
15、搅拌器，用于将所述间歇反应器中存放的所述砂土、所述微生物和所述胶结液混合得到混合物；
16、出液箱，用于收集所述间歇反应器中剩余的胶结液；
17、第二泵，一端通过泵管连接至所述间歇反应器，另一端通过泵管连接至所述出液箱，用于将所述间歇反应器中剩余的胶结液泵入所述出液箱。
18、可选地，所述监测模块包括：
19、ph探头，用于采集所述混合物的ph值；
20、溶解氧探头，用于采集所述混合物的溶解氧含量；
21、监测仪，一端连接所述ph探头，另一端连接所述溶解氧探头，用于监测所述混合物的ph值和溶解氧含量。
22、可选地，所述控温模块包括：
23、水浴夹层，包裹在所述间歇反应器外侧，内部存储恒温水以保持所述间歇反应器恒温；
24、恒温水浴槽，通过导管与所述水浴夹层连接，用于向所述水浴夹层提供恒温水。
25、可选地，所述胶结液提供模块还包括：
26、曝气头，设置在从所述气罐连接至所述进液箱的导管末端，用于将来自所述气罐的预设气体曝入所述进液箱；
27、三通阀，所述集气袋和所述洗气瓶通过硅胶管连接在所述三通阀的两端，所述三通阀的另一端连接在进液箱顶部，用于控制三个方向导管内流通的气体流量。
28、可选地，所述预设气体包括氮气或氧气，氮气用于维持适合微生物存活的环境，氧气用于胶结液中溶解氧含量不够时的补充。
29、可选地，所述进液箱里的胶结液成分包括氯化钙和尿素；或者硝酸钙和乙酸钠。
30、可选地，所述搅拌器包括可调节转速的电机、搅拌桨和联轴器。
31、可选地，所述第一泵一端通过泵管连接至所述进液箱，另一端通过泵管连接至所述间歇反应器底盖，将胶结液泵入所述间歇反应器；
32、所述第二泵一端通过泵管穿过所述间歇反应器顶盖插入所述间歇反应器内相应高度，另一端通过泵管连接至所述出液箱，用于将所述间歇反应器中剩余的胶结液泵入所述出液箱。
33、可选地，所述胶结液提供模块提供的胶结液的溶解氧浓度与所述微生物适配。
34、可选地，所述ph探头和所述溶解氧探头为耐酸碱抗腐蚀材质。
35、可选地，所述胶结液提供模块还包括减压阀，设置在连接所述进液箱与所述气罐之间的导管中，用于控制从所述气罐通过所述导管传输至所述进液箱的预设气体的流量。
36、可选地，所述胶结液提供模块还包括：止回阀，设置在所述第一泵与所述微生物矿化反应模块之间的泵管上，用于控制第一泵入所述微生物矿化反应模块的胶结液。
37、可选地，输出阀，设置在所述间歇反应器与所述第二泵之间的泵管上，用于控制从所述间歇反应器泵出的胶结液。
38、本专利技术实施例包括以下优点：
39、本专利技术提供一种基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，包括：胶结液提供模块，用于提供胶结液并混入适合微生物存活的预设气体；微生物矿化反应模块，与胶结液提供模块连接，用于存放砂土、微生物以及从胶结液提供模块获取的胶结液，并搅拌混合得到混合物，以使微生物对砂土产生矿化反应；监测模块，与微生物矿化反应模块连接，用于监测混合物的ph值和溶解氧含量；控温模块与微生物矿化反应模块连接，用于控制微生物矿化反应模块内部的温度。本专利技术装置通过搅拌使得附着在沙砾上的微生物和胶结液混合均匀，并调整胶结液的溶解氧浓度，为不同种类微生物提供更为适宜的生境。在线监测仪所得的ph和溶解氧数据将为微生物矿化技术在实际工程中的应用提供理论依据。
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【技术保护点】
1.一种基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，所述胶结液提供模块包括：
3.根据权利要求2所述的基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，所述微生物矿化反应模块包括：
4.根据权利要求1所述的基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，所述监测模块包括：
5.根据权利要求3所述的基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，所述控温模块包括：
6.根据权利要求2所述的基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，所述胶结液提供模块还包括：
7.根据权利要求2所述的基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，所述预设气体包括氮气或氧气，氮气用于维持适合微生物存活的环境，氧气用于胶结液中溶解氧含量不够时的补充。
8.根据权利要求2所述的基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，所述进液箱里的胶结液成分包括氯化钙和尿素；或者硝酸钙和乙酸钠。
9.根据权利要求3所述的基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，所述搅拌器包括可调节转速的电机、搅拌桨和联轴器。
10.根据权利要求3所述的基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，
11.根据权利要求1所述的基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，
12.根据权利要求4所述的基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，
13.根据权利要求2所述的基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，所述胶结液提供模块还包括：
14.根据权利要求2所述的基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，所述胶结液提供模块还包括：
15.根据权利要求3所述的基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，所述微生物矿化反应模块还包括；
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【技术特征摘要】
1.一种基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，所述胶结液提供模块包括：
3.根据权利要求2所述的基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，所述微生物矿化反应模块包括：
4.根据权利要求1所述的基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，所述监测模块包括：
5.根据权利要求3所述的基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，所述控温模块包括：
6.根据权利要求2所述的基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，所述胶结液提供模块还包括：
7.根据权利要求2所述的基于微生物矿化技术的砂土加固试验装置，其特征在于，所述预设气体包括氮气或氧气，氮气用于维持适合微生物存活的环境，氧气用于胶结液中溶解氧含量不够时的补充。
8.根据权利要求2所述的基于微生物矿...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦明，刘肖廷，李乐颖，黄宁，李利华，程建，赵国汉，王武斌，陈子文，吴松熊，顿洪超，简斌，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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