CN107033847A - 一种微生物抑尘剂及其应用 - Google Patents

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钱春香
苏依林
詹其伟
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Abstract

本发明公开了一种微生物抑尘剂及其应用，该微生物抑尘剂由微生物菌粉2.0wt％～3.0wt％、钙源29.0wt％～30.0wt％和离子水67.0wt％～69.0wt％组成，所述的微生物为赖氨酸芽孢杆菌，所述的钙源为氯化钙。该微生物抑尘剂在环境温度为2℃≤T≤20℃的条件下均匀喷洒在沙土表面，利用微生物捕获环境中的二氧化碳并将其转化为碳酸根，与外加钙源反应形成具有胶凝作用的碳酸盐矿物，成功的将松散沙土颗粒固结成为一个整体，具有一定的力学性能。与传统方法相比，该方法抑尘效果显著、成本低、施工便捷，不会产生二次污染，生态相容性好。

Description

一种微生物抑尘剂及其应用
技术领域
本发明涉及一种微生物抑尘剂及其应用，属于环境科学领域。
背景技术
近年来，随着我国经济的高速发展、城市化进程的不断加快、基础设施建设规模的逐步扩大，我国面临着严峻的空气质量问题。在这个过程中，扬尘是造成空气污染的重要因素之一。当前，扬尘的防治方法主要有洒水防尘法、机械加盖法、防风墙法、防尘网法和表面固化防尘法等，但能耗大、成本高、操作复杂、易产生二次污染，不适宜大规模的推广应用。
微生物抑尘剂利用天然存在的微生物，捕获环境中的二氧化碳并将其转化为碳酸根，与外加钙源反应形成具有胶凝作用的碳酸盐矿物，成功的将松散沙土颗粒固结成为一个整体，具有一定的力学性能，从而实现抑尘的目的。该方法抑尘效果显著、成本低、施工便捷，不会产生二次污染，生态相容性好。
发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种微生物抑尘剂及其应用，该微生物抑尘剂用于较低温度环境下的抑尘，抑尘效果好，不会产生二次污染，生态相容性好；所述微生物抑尘剂施用方法简单便捷，成本低。
技术方案：本发明提供了一种微生物抑尘剂，该微生物抑尘剂由微生物菌粉2.0wt％～3.0wt％、钙源29.0wt％～30.0wt％和离子水67.0wt％～69.0wt％组成，在温度较低的环境中保持矿化能力，保证其抑尘能力。
其中：
所述的微生物为赖氨酸芽孢杆菌。
所述的钙源为氯化钙。
所述的微生物抑尘剂处理1m2的扬尘，抑尘剂用量为1450-1500g。
本发明还提供了一种微生物抑尘剂的应用，该微生物抑尘剂在环境温度T为2℃≤T≤20℃的条件下的用于抑尘工作，将该微生物抑尘剂均匀喷洒在沙土表面，润湿表面即可达到抑尘的效果。
所述的微生物抑尘剂的制备过程如下：首先，将微生物菌粉溶于去离子水，充分拌匀溶解；其次，按比例将氯化钙溶于上述微生物菌液中得到微生物抑尘剂。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、与传统的物理方法、化学方法相比，开创性的利用微生物捕获环境中的二氧化碳并将其转化为碳酸根，与外加钙源反应形成具有胶凝作用的碳酸盐矿物，成功的将松散沙土颗粒固结成为一个整体，具有一定的力学性能。
2、采用微生物抑尘的方法，抑尘效果好，不产生二次污染，生态相容性好，形成的矿物性质稳定、耐久性强，过程中可有效捕获利用二氧化碳，减缓温室效应。
3、所述微生物抑尘剂用于环境温度为2℃～20℃下的抑尘工作，施用方法简单便捷，成本低。
附图说明
图1为采用此方法固结沙土的XRD图；
图2为采用此方法固结沙土的SEM图(未处理)；
图3为采用此方法固结沙土的SEM图(2℃)；
图4为采用此方法固结沙土的SEM图(5℃)；
图5为采用此方法固结沙土的SEM图(10℃)；
图6为采用此方法固结沙土的SEM图(15℃)；
图7为采用此方法固结沙土的强度和硬度示意图；
图8为采用此方法固结沙土的抗风蚀性能示意图。
具体实施方式
最后，分别在2℃、5℃、10℃、15℃、20℃环境温度下将制备的微生物抑尘剂均匀喷洒在0.69m2沙土表面。
本发明所用细菌为赖氨酸芽孢杆菌，能代谢产生碳酸酐酶。
本发明基于微生物制备的新型抑尘剂及其使用方法，方法步骤如下：
按照微生物菌粉2.0wt％～3.0wt％、钙源29.0wt％～30.0wt％和离子水67.0wt％～69.0wt％制备1kg微生物抑尘剂：
(1)首先，将微生物菌粉溶于去离子水，充分拌匀溶解；
(2)其次，按将氯化钙溶于上述微生物菌液中得到微生物抑尘剂；
对微生物抑尘剂固结松散沙土颗粒形成的固结体进行XRD、SEM微观性能测试，并进行强度、硬度及抗风蚀力学性能测试。尘抗风蚀性能测试：微生物抑尘进行抗风蚀性能对比试验，分别采用10m/s的风速，吹入角度为0°，风蚀时间为30min。不同温度条件下产物的XRD图如图1所示，图2、3、4、5、6为喷洒抑尘剂后的土样SEM图，对应的温度条件为2℃，5℃，10℃，15℃。图7为抑尘剂胶结产物强度测试结果，图8为胶结产物风蚀实验后质量损失。由实验结果可知，XRD图谱中均有碳酸钙生成，SEM图谱表明，在抑尘剂处理过后的土样较原土样密实，在大于2℃≤T≤20℃环境下都具有较好的胶结能力。表明本微生物抑尘剂能在较低温度下具有胶结能力，能起到抑尘作用。
实施例1：
按照微生物菌粉2.0wt％、钙源29.0wt％、去离子水69.0wt％制备1kg微生物抑尘剂：
(1)首先，将20g微生物菌粉溶于690g去离子水，充分拌匀溶解；
(2)其次，按将290g氯化钙溶于上述微生物菌液中得到微生物抑尘剂；
在2℃环境温度下将制备的微生物抑尘剂均匀喷洒在0.69m2沙土表面。处理后扬尘放置于大气条件下7d，大气温度为2℃，相对湿度为50％～70％，之后进行XRD、SEM、强度和抗风蚀性试验。
实施例2：
按照微生物菌粉3.0wt％、钙源30.0wt％、去离子水67.0wt％制备1kg微生物抑尘剂：
(1)首先，将30g微生物菌粉溶于670g去离子水，充分拌匀溶解；
(2)其次，按将300g氯化钙溶于上述微生物菌液中得到微生物抑尘剂；
在5℃环境温度下将制备的微生物抑尘剂均匀喷洒在0.69m2沙土表面。处理后扬尘放置于大气条件下7d，大气温度为5℃，相对湿度为50％～70％，之后进行XRD、SEM、强度和抗风蚀性试验。
实施例3：
按照微生物菌粉2.5wt％、钙源29.0wt％、去离子水68.5wt％制备1kg微生物抑尘剂：
(1)首先，将25g微生物菌粉溶于685g去离子水，充分拌匀溶解；
(2)其次，按将290g氯化钙溶于上述微生物菌液中得到微生物抑尘剂；
在10℃环境温度下将制备的微生物抑尘剂均匀喷洒在0.69m2沙土表面。处理后扬尘放置于大气条件下7d，大气温度为10℃，相对湿度为50％～70％，之后进行XRD、SEM、强度和抗风蚀性试验。
实施例4：
按照微生物菌粉2.5wt％、钙源29.0wt％、去离子水68.5wt％制备1kg微生物抑尘剂：
(1)首先，将25g微生物菌粉溶于685g去离子水，充分拌匀溶解；
(2)其次，按将290g氯化钙溶于上述微生物菌液中得到微生物抑尘剂；
在15℃环境温度下将制备的微生物抑尘剂均匀喷洒在0.69m2沙土表面。处理后扬尘放置于大气条件下7d，大气温度为15℃，相对湿度为50％～70％，之后进行XRD、SEM、强度和抗风蚀性试验。
实施例5：
按照微生物菌粉2.0wt％、钙源29.0wt％、去离子水69.0wt％制备1kg微生物抑尘剂：
(1)首先，将20g微生物菌粉溶于690g去离子水，充分拌匀溶解；
(2)其次，按将290g氯化钙溶于上述微生物菌液中得到微生物抑尘剂；
在20℃环境温度下将制备的微生物抑尘剂均匀喷洒在0.69m2沙土表面。处理后扬尘放置于大气条件下7d，大气温度为20℃，相对湿度为50％～70％，之后进行XRD、SEM、强度和抗风蚀性试验。

Claims (5)

1.一种微生物抑尘剂，其特征在于：该微生物抑尘剂由低温矿化微生物菌粉2.0wt％～3.0wt％、钙源29.0wt％～30.0wt％和离子水67.0wt％～69.0wt％组成。
2.如权利要求1所述的一种微生物抑尘剂，其特征在于：所述的微生物为赖氨酸芽孢杆菌。
3.如权利要求1所述的一种微生物抑尘剂，其特征在于：所述的钙源为氯化钙。
4.如权利要求1所述的一种微生物抑尘剂，其特征在于：所述的微生物抑尘剂处理1m2的扬尘，抑尘剂用量为1450-1500g。
5.一种如权利要求1所述的微生物抑尘剂的应用，其特征在于：该微生物抑尘剂在环境温度T为2℃≤T≤20℃的条件下的用于抑尘工作。
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