【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微生物诱导碳酸钙结晶，具体涉及一种基于micp固化土体的循环浸浆装置及使用方法。
技术介绍
1、微生物诱导碳酸钙沉淀(microbial induced calcite precipitation，micp)是一种生态友好、绿色环保的微生物固化技术。micp技术在土壤治理领域的应用中，凭借细菌在生命过程中不断产生的高活性脲酶，促使尿素水解并与钙离子结合，诱导生成的碳酸盐矿物结晶可以在土壤中起到填充孔隙和胶结的作用，增加土体的密实度，有效提高土体的强度。micp在固化尾矿表层、降解重金属污染土、土体防渗处理、岩石裂隙修复等方面实现了一系列实践应用。
2、目前，关于micp技术的研究有了很多新的进展，研究发现，micp技术在固化不同种类的土体中，均表现出显著的固化效果。但是多数相关研究仍面临着诸如加固深度受限、营养液利用效率低下等关键难题，此类问题致使微生物加固土体的实际应用遭遇重重阻碍。现有的室内试验的试验装置，在菌液处理土样过程中营养液的利用率较低，营养液中营养物质并未被细菌完全利用的情况下，就被当作废液而排除，造成了资源的浪费。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种基于micp固化土体的循环浸浆装置及使用方法。此装置借助循环系统及胶结液浓度检测器，能实现了胶结液能以恒定浓度循环利用，在提高micp实验室研究精度的同时，有效解决了传统微生物诱导碳酸钙沉淀技术中资源浪费的问题。此外，该装置的浸浆反应系统能够让土样完全浸没于浆液之中，促使
2、本专利技术实施例首先公开了一种基于micp固化土体的循环浸浆装置，包括浸浆反应系统、循环系统和胶结液处理测定系统，其中：
3、浸浆反应系统包括反应舱体，反应舱体上端设有舱盖，反应舱体内设有放置架，舱盖上开有进液孔和出液孔，进液孔和出液孔内均分别穿设有输液软管，穿过出液孔的输液软管下端位于反应舱体内腔的上侧；
4、胶结液处理测定系统包括储存舱，储存舱设置在磁力搅拌器上，储存舱内设有一端伸入储存舱下侧的输气管，输气管另一端连接有增氧泵，储存舱内还设有密度测试仪；
5、循环系统包括蠕动泵a和蠕动泵b；蠕动泵a上连接有两条输液软管，其中一条输液软管与穿过进液孔的输液软管连通，另一条输液软管伸入到储存舱内腔的下侧；蠕动泵b上也连接有两条输液软管，其中一条输液软管与穿过出液孔的输液软管连通，另一条输液软管伸入到储存舱内腔的下侧。
6、作为本专利技术一些实施例的优选，穿过进液孔的输液软管位于反应舱体内的一端安装有过滤沉头a，穿过出液孔的输液软管位于反应舱体内的一端安装有过滤沉头b。
7、作为本专利技术的一些实施例，蠕动泵a上其中一条输液软管与穿过进液孔的输液软管之间通过软管对接头a连通，蠕动泵b上其中一条输液软管与穿过出液孔的输液软管之间通过软管对接头b连通。
8、作为本专利技术一些实施例的优选，软管对接头a安装在舱盖的进液孔上，且设有密封垫a以密封进液孔残留的空隙；软管对接头b安装在舱盖的出液孔上，且设有密封垫b以密封出液孔残留的空隙。
9、作为本专利技术的一些实施例，密度测试仪的传感器伸入到储存舱内腔的侧壁，密度测试仪的主体位于储存舱上方。
10、作为本专利技术一些实施例的优选，密度测试仪的主体通过支架安装在增氧泵的外壳上端，密度测试仪高度可以通过支架调节。
11、作为本专利技术一些实施例的优选，所述反应舱体为透明钢化玻璃材质的圆柱式中空穹顶形式，舱盖为钢化玻璃材质的穹顶形式，反应舱体与舱盖的尺寸与形状相匹配。
12、作为本专利技术一些实施例的优选，反应舱体底部设置了四个圆柱体支脚。
13、作为本专利技术一些实施例的优选，所述放置架的形状与反应舱体内腔相匹配，且置于反应舱体的内腔底部；
14、作为本专利技术一些实施例的优选，所述蠕动泵a和蠕动泵b为可移动式。
15、作为本专利技术一些实施例的优选，所述蠕动泵a和蠕动泵b的流量范围为0.5ml/min～10ml/min。
16、作为本专利技术一些实施例的优选，所述储存舱为圆柱式透明钢化玻璃材质，储存舱的底部为平面。
17、作为本专利技术一些实施例的优选，所述磁力搅拌器的磁力搅拌子置于储存舱内腔的底部。
18、作为本专利技术一些实施例的优选，所述密度测试仪为音叉式。
19、作为本专利技术的一些实施例，还包括有出气石，出气石置于储存舱内腔的侧壁，与输气管连通。
20、作为本专利技术一些实施例的优选，所述过滤沉头a和过滤沉头b的形状相同、过滤孔径相同。
21、作为本专利技术一些实施例的优选，所述过滤沉头a和过滤沉头b的过滤区孔径≤0.1mm。
22、作为本专利技术一些实施例的优选，所述软管对接头a和软管对接头b均为两联式。
23、作为本专利技术一些实施例的优选，所述密封垫a和密封垫b均为圆环形硅胶材质。
24、本专利技术实施例还公开了一种使用如上任一所述基于micp固化土体的循环浸浆装置的方法，包括以下步骤：
25、步骤一、将混有菌液的土体试样从模具中脱出后放置于提前制作的柔性模具中，调整好位置；
26、步骤二、将柔性模具贴合土体试样紧密合拢，经缝合后制得一个装有土体试样的圆柱体试样；
27、步骤三、打开舱盖，将圆柱体试样平稳放置在放置架上后，调整好位置；
28、步骤四、将舱盖盖回反应舱体上，使得穿过进液孔的输液软管下端低于圆柱体试样，穿过出液孔的输液软管下端高于圆柱体试样；
29、步骤五、向储存舱内注满胶结液；
30、步骤六、开启蠕动泵a和蠕动泵b，并设置好输液速度，实现胶结液在反应舱体和储存舱中平缓且稳定的循环输送；
31、步骤七、开启磁力搅拌器、增氧泵和密度测试仪，实现对胶结液打氧、搅拌以及化学物质浓度的实时检测；
32、步骤八、浸浆时间达到实验预设的7d后，静置24h，将圆柱体试样从反应舱体中取出，并放入纯水中浸泡24h，然后脱除柔性模具并烘干后，即可开展后续试验测试。
33、作为本专利技术一些实施例的优选，柔性模具为有着良好透水能力，并因自身的纤维结构有一定支撑能力的土工布材质，形状为尺寸ф39.4mm×83mm的圆柱体展开样式；制成的圆柱体试样的尺寸为ф39.4mm×83mm。
34、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
35、本专利技术提供了一种micp固化土体的循环浸浆装置，通过浸浆反应系统、循环系统和胶结液处理测定系统的协同合作，使micp技术的应用范畴得以拓展至更多种类的土体，即使是在渗透系数极低的土体中也呈现出良好的固化效果，扩宽了micp技术的适用领域。同时，该装置使反应过程中大量消耗的胶结液可以高效的循环利用，显著降低了成本支出，提升了整体经济性，促使micp技术在工程实践领域展现本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于MICP固化土体的循环浸浆装置，包括浸浆反应系统、循环系统和胶结液处理测定系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于MICP固化土体的循环浸浆装置，其特征在于：输液软管(10)位于反应舱体(1)内的一端安装有过滤沉头A(12)，输液软管(11)位于反应舱体(1)内的一端安装有过滤沉头B(13)。
3.根据权利要求1所述的一种基于MICP固化土体的循环浸浆装置，其特征在于：输液软管(16)与输液软管(10)通过软管对接头A(4)连通，输液软管(17)与输液软管(11)通过软管对接头B(5)连通；
4.根据权利要求1所述的一种基于MICP固化土体的循环浸浆装置，其特征在于：密度测试仪(23)的传感器伸入到储存舱(20)内腔的侧壁，密度测试仪(23)的主体位于储存舱(20)上方；
5.根据权利要求1所述的一种基于MICP固化土体的循环浸浆装置，其特征在于，所述反应舱体(1)为透明钢化玻璃材质的圆柱式中空穹顶形式，舱盖(2)为钢化玻璃材质的穹顶形式，反应舱体(1)与舱盖(2)的尺寸与形状相匹配，反应舱体(1)底部设置了
6.根据权利要求2所述的一种基于MICP固化土体的循环浸浆装置，其特征在于：所述过滤沉头A(12)和过滤沉头B(13)的形状相同、过滤孔径相同。
7.根据权利要求6所述的一种基于MICP固化土体的循环浸浆装置，其特征在于：所述过滤沉头A(12)和过滤沉头B(13)的过滤区孔径≤0.1mm。
8.根据权利要求3所述的一种基于MICP固化土体的循环浸浆装置，其特征在于：所述软管对接头A(4)和软管对接头B(5)均为两联式，所述密封垫A(6)和密封垫B(7)均为圆环形硅胶材质。
9.一种使用如权利要求1～8任一所述基于MICP固化土体的循环浸浆装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.如权利要求9所述的一种基于MICP固化土体的循环浸浆装置的使用方法，其特征在于，柔性模具(25)为有着良好透水能力，并因自身的纤维结构有一定支撑能力的土工布材质，形状为尺寸Ф39.4mm×83mm的圆柱体展开样式；制成的圆柱体试样(26)的尺寸为Ф39.4mm×83mm。
...【技术特征摘要】
1.一种基于micp固化土体的循环浸浆装置，包括浸浆反应系统、循环系统和胶结液处理测定系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于micp固化土体的循环浸浆装置，其特征在于：输液软管(10)位于反应舱体(1)内的一端安装有过滤沉头a(12)，输液软管(11)位于反应舱体(1)内的一端安装有过滤沉头b(13)。
3.根据权利要求1所述的一种基于micp固化土体的循环浸浆装置，其特征在于：输液软管(16)与输液软管(10)通过软管对接头a(4)连通，输液软管(17)与输液软管(11)通过软管对接头b(5)连通；
4.根据权利要求1所述的一种基于micp固化土体的循环浸浆装置，其特征在于：密度测试仪(23)的传感器伸入到储存舱(20)内腔的侧壁，密度测试仪(23)的主体位于储存舱(20)上方；
5.根据权利要求1所述的一种基于micp固化土体的循环浸浆装置，其特征在于，所述反应舱体(1)为透明钢化玻璃材质的圆柱式中空穹顶形式，舱盖(2)为钢化玻璃材质的穹顶形式，反应舱体(1)与舱盖(2)的尺寸与形状相匹配...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭钟群，曹曦，吴建奇，刘强强，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：
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