CN113710290B - 无热量或无压力的生物烧结 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于制造建筑材料、砌体、固体结构和组合物以促进粉尘控制的组合物、工具和方法。更具体地，本发明涉及使用少量预负载有孢子和/或营养细菌细胞的骨料材料制造砖块、砌体和其它固体结构。

Description

无热量或无压力的生物烧结

相关申请引用

本申请要求于2019年2月15日提交的美国临时申请号62/806,346的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及涉及碳酸钙的酶促分解和再形成的生物烧结的组合物、工具和方法。特别地，本发明涉及使用沉淀和/或溶解碳酸钙的一种或多种酶来制造砖块、砌体和其它固体结构、控制粉尘以及建造道路、路径和其它固体表面。

背景技术

传统的砖混结构严重依赖煤和木材等自然资源的燃烧。这种依赖导致了大量能源的消耗和同样大量的二氧化碳排放，因此非常依赖于有限的能源。这些传统过程的替代过程包括被称为微生物诱导的方解石沉淀(MICP)的方法。MICP包括将脲酶和脲作为能量源与骨料(aggregate)(例如举例而言，砂)结合。酶催化氨和二氧化碳的产生，提高组合物的pH水平。第二种酶，碳酸酐酶，促进二氧化碳转化成碳酸根阴离子。pH升高形成矿物“沉淀物”，将钙阳离子和碳酸根阴离子结合。存在于混合物中的颗粒充当成核位点，从钙中吸引矿物离子形成方解石晶体。矿物生长填充了砂粒之间的间隙，使它们生物胶结或结合在一起。优选地，颗粒包含宽度为至少5微米的间隙，但可以根据需要更大或更小。所得材料表现出与天然形成的砌体、砖块或其它固体结构类似的组成和物理性质。硬度可以至少基于初始组分的结构和所需的孔径来预先确定。

能够溶解碳酸钙的产酶细菌包括α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaprobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaprobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)或放线菌门(Actinobacteria)。能够生物胶结的产酶细菌包括脲芽孢杆菌(Sporosarcinaureae)、普通变形杆菌(Proteus vulgaris)、球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)、黄色粘球菌(Myxococcus xanthus)、奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)或幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)，但应适当关注致病菌株。也可以使用任何这些菌株的组合以及功能变体、突变和遗传修饰的菌株。细菌组合物含有营养介质以维持和/或允许细胞繁殖和增殖。用于细胞特别是用于本发明的细菌细胞的各种类型的营养介质是已知的并且是可商购的，并且至少包括通常用于运输以保持活力而不增殖的基本介质(或运输介质)，以及通常用于生长和增殖的酵母提取物和糖蜜。

这种通过诱导胶结作用制造建筑材料的方法表现出低隐含能源，并且可以在环境压力和宽的温度范围内发生。环境温度和条件以及可用骨料的含量可决定是否使用纯酶、冻干酶或活细胞作为起始组分。通常，活细胞在存在温和天气条件的温暖环境中使用，而纯酶在更极端的冷或热条件下可能是有利的。使用砂骨料和天然诱导的胶结作用的生物工程建筑单元的引入提供可以在当地生产和环境友好的天然替代方案。因为几乎不需要加热，所以在费用和效率方面的节能是巨大的。

MICP的另一个优点是该过程既可以小规模使用又可以大规模使用，并且容易自动化。本发明的砌体制造过程的主体内容物可以几乎是当地可获得的任何材料，包括岩石、砂、砾石以及几乎任何类型的石头。还可以在当地进行石料的破碎或破碎成片等加工。因此，运输成本和费用被最小化。本发明的组合物(其可在现场冻干和水合提供)、用于砖块的框架(如果另外不可用)和适当的说明书都需要提供。如果需要运输，这代表了输送成本的一小部分，特别是与现有的传统混凝土输送相关的费用相比。

MICP过程的另一个优点是生产“生长”的建筑材料，诸如砖块，主要利用矿物质、MICP和松散的骨料，如砂。不仅可以制造砖块和其他建筑材料，而且砖块本身可以被粘合到所需的位置，以将砖块彼此和/或其他材料“粘合”在一起，从而形成建筑物、支撑结构或构件、墙壁、道路和其他结构。

生物生长的砖块和砌体不需要使用传统的波特兰(Portland)水泥砂浆，它通过提供替代传统制造的高隐含能源的建筑材料来减少大气二氧化碳。使用细胞自然诱导矿物沉淀，结合当地骨料和快速制造方法，能够生产用于整个全球建筑业的当地的、生态的和经济的建筑材料。

虽然MICP可用于制造几乎任何形式的用于建筑的砖块、砌块或固体结构，但尚未开发用于大规模制造的有效方法。因此，需要一种快速和方便的过程，为既经济又对环境安全的砌体的制造提供一致性。而且，MICP所需的初始成分并不总是容易获得的。钙源通常仅以固体碳酸钙的形式获得。因此，存在获得钙的需要。

发明内容

本发明克服了与当前策略和设计相关联的问题和缺点，并且提供了用于制造建筑材料的新工具、组合物和方法。

本发明的一个实施方案涉及一种方法，所述方法包括提供含有表达溶解碳酸钙的酶的微生物的第一水性介质，在促进溶解碳酸钙的酶的活性的条件下将所述第一水性介质与碳酸钙结合，以及收集钙离子和/或游离碳。

在优选的实施方案中，水性介质包含用于微生物生长和增殖的盐、氨基酸、蛋白质、肽、碳水化合物、糖、多糖、脂肪酸、油、维生素和矿物质中的一种或多种，或使用前维持在基本介质中。优选地，微生物包括α-变形菌纲、β-变形菌纲、γ-变形菌纲、厚壁菌门或放线菌门的种、亚种、菌株或菌型中的一种或多种。优选地，微生物包括贪噬菌属(Variovorax)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、微小杆菌属(Exiguobacterium)、微杆菌属(Microbacterium)、短杆菌属(Curtobacterium)、拉氏杆菌属(Rathayibacter)、CellFimi2、链霉菌属(Streptomyces)和/或拉乌尔氏菌属(Raoultella)的种、亚种、菌株或菌型中的一种或多种。

本发明的另一个实施方案涉及一种形成碳酸钙的方法。该方法包括提供含有表达形成碳酸钙的酶的微生物的第二水性介质，在促进形成碳酸钙的酶的活性的条件下将所述第二水性介质与所述收集的钙离子和/或收集的游离碳结合，并形成钙碳酸盐。通过提供含有表达溶解碳酸钙的酶的微生物的第一水性介质，在促进溶解碳酸钙的酶的活性的条件下将所述第一水性介质与碳酸钙结合，并收集钙离子和/或游离碳。

优选地，所述微生物包括巴氏芽孢八叠球菌(Sporosarcina pasteurii)、脲芽孢八叠球菌、普通变形杆菌、球形芽孢杆菌、黄色粘球菌、奇异变形杆菌、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、幽门螺杆菌和/或产生脲酶和/或碳酸酐酶的微生物的种、亚种、菌株或菌型中的一种或多种。在优选的实施方案中，结合包括添加粘合剂。优选地，粘合剂包括聚合物、糖、多糖、碳水化合物、蛋白质、肽、脂肪酸、油、氨基酸或其组合。

本发明的另一个实施方案涉及包含微生物的组合物，所述微生物表达溶解碳酸钙和骨料材料的酶。

本发明的另一个实施方案涉及一种制造建筑材料的方法。该方法包括提供含有表达溶解碳酸钙的酶的微生物的第一水性介质，在促进溶解碳酸钙的酶形成钙离子和/或游离碳的活性的条件下将第一水性介质与碳酸钙结合，将钙离子和/或游离碳与含有表达形成碳酸钙的酶的微生物的第二水性介质结合，以及形成碳酸钙。

本发明的另一个实施方案涉及一种制造建筑材料的方法。该方法包括提供一种水性介质，该水性介质含有表达溶解碳酸钙的酶的微生物和表达形成碳酸钙的酶的微生物的聚生体；将该介质与碳酸钙结合形成钙离子和/或游离碳，并形成碳酸钙。

本发明的另一个实施方案涉及包含微生物和骨料材料的组合物，所述微生物表达溶解和形成碳酸钙的酶。优选地，碳酸钙包括建筑材料。在一个优选的实施方案中，建筑材料包括砖块、薄砖、铺路材料、板材、瓷砖、饰面、煤渣砌块、微风(breeze)砌块、贝塞尔(besser)砌块、熟料砌块或加气砌块、台面或桌面、设计结构、砌块、实心砌体结构、桥墩、地基、梁柱、墙壁或厚板(例如混凝土)。

本发明的另一个实施方案涉及包含微生物混合物的组合物，其中一组微生物在暴露于第一条件时溶解碳酸钙，而另一组微生物在第二条件下形成碳酸钙，第二条件可以与第一条件相同、基本相同或不同。优选地，该组合物还包含骨料材料，例如举例而言，石灰石、砂、硅酸盐材料或其组合，并且优选地占该组合物的按重量计约10％至约95％(例如，约20％、约30％、约40％、约50％、约60％、约70％、约80％、约90％)。较高百分比的骨料通常用于使用，而较低百分比的骨料则可以以浓缩形式组合用于储存或运输。优选地，作为细胞和/或孢子的第一微生物包括α-变形菌纲、β-变形菌纲、γ-变形菌纲、厚壁菌门或放线菌门的种、亚种、菌株或菌型中的一种或多种，并且还优选地，第一微生物占组合物的按重量计约10％至约40％。优选地，作为细胞和/或孢子的第二微生物包括巴氏芽孢八叠球菌、脲芽孢八叠球菌、普通变形杆菌、球形芽孢杆菌、黄色粘球菌、奇异变形杆菌、巨大芽孢杆菌或幽门螺杆菌的种、亚种、菌株或菌型中的一种或多种。优选地，按重量计，第一微生物和第二微生物结合占组合物的按重量计约10％至约100％(例如，约15％、约20％、约25％、约30％、约35％、约40％、约45％、约50％、约55％、约60％、约65％)。组合物中较高百分比的非骨料组分通常用于储存或运输用途，而较低百分比的非骨料组分通常用于使用。优选地，该组合物可不含骨料材料，其仅在使用前根据特定应用的需要添加。优选地，该组合物含有按重量计约25％或更少的水、按重量计约20％或更少的水、按重量计约10％或更少的水、按重量计约5％或更少的水或按重量计约2％或更少的水。组合物还可包括支持第一微生物和/或第二微生物的萌发和/或生长的组分，例如营养物、糖、多糖、缓冲剂、盐、稳定剂、防腐剂。优选地，第一微生物和第二微生物在组合物中保持存活3个月或更长、6个月或更长、9个月或更长、12个月或更长、24个月或更长、或36个月或更长。

本发明的其它实施方案和优点部分地在下面的描述中阐述，并且部分地随后可以从该描述中显而易见，或者可以从本发明的实践中获知。

具体实施方式

使用称为微生物诱导的方解石沉淀(MICP)的过程制造砌体和其它建筑材料已经在许多美国专利(例如，参见美国专利号8,728,365；8,951,786；9,199,880和9,428,418；其中每一个都通过引用全部并入)。在这些过程中，将产生脲酶的细胞或脲酶与骨料结合并与脲源和钙源一起培养。方解石键在骨料颗粒之间形成，产生固体结构。尽管该过程允许制造建筑材料，但是为了大规模生产的目的，制造通常需要标准化。

此前已惊奇地发现，可以通过微生物从碳酸钙的溶解中收集钙，所述微生物产生溶解碳酸钙和/或酶本身的酶，从而形成钙离子和碳离子。产生溶解碳酸钙的酶的微生物包括α-变形菌纲、β-变形菌纲、γ-变形菌纲、厚壁菌门或放线菌门的种、亚种、菌株或菌型，诸如贪噬菌属、克雷伯氏菌属、假单胞菌属、芽孢杆菌属、微小杆菌属、微杆菌属、短杆菌属、拉氏杆菌属、CellFimi2、链霉菌属和拉乌尔氏菌属的种、亚种、菌株或菌型。由这些酶产生的钙离子和潜在的游离碳离子可被表达产生碳酸钙的酶的微生物利用。产生碳酸钙的酶的微生物包括巴氏芽孢八叠球菌、脲芽孢八叠球菌、普通变形杆菌、球形芽孢杆菌、黄色粘球菌、奇异变形杆菌、巨大芽孢杆菌、幽门螺杆菌和/或任何产生脲酶和/或碳酸酐酶的微生物的种、亚种、菌株或菌型。

无热量或无压力的生物烧结过程利用产生分解碳酸钙的酶的微生物作为钙源，该钙源可用于利用产生形成碳酸钙的酶的微生物再形成碳酸钙。以类似的方式，钙的溶解也释放出碳，碳可用作形成碳酸钙的碳源。

由酶制造的钙和碳酸钙可以被标准化，因此制造过程得到改进。通过向一组活细菌中添加水性介质形成水性混合物并在促进繁殖的条件下培养该水性混合物来实现标准化。对于溶解碳酸钙的细胞，将细胞与碳酸钙固体结合。为了形成碳酸钙，将细胞或酶与形成碳酸钙的原料结合。营养细胞或酶可以与颗粒(例如与待形成的固体结构一致和/或相似的碳酸钙颗粒或骨料颗粒)混合，形成浆料，并且通过除去至少一部分水性组分，主要是水而不是细胞来浓缩浆料。可以通过利用一定尺寸或平均尺寸和组成的骨料颗粒和允许液体如水的转移但保留细胞的组合物实现细胞的保留。这些超细骨料颗粒可以保持为浆料，或者可以根据需要进一步除去液体以形成粉末或固体结构。

本发明的一个实施方案涉及碳酸钙溶解和/或碳酸钙形成的微生物的起始培养物的形成方法。可以根据需要加入或除去水和溶解的水性材料并保留微生物。微生物可以保持为浆料或干燥为粉末或固体形式。优选地，微生物保持在相对耐受温度变化或大多数其它外部条件的水性或干燥形式中，因此可以长时间保持。通过这种方式，可以保持大量的微生物以协调大型制造操作。

在第一步中，优选在促进孢子和/或营养细胞形成的条件下培养孢子形成细菌。培养条件包括含有盐、氨基酸、蛋白质、肽、碳水化合物、糖、多糖、脂肪酸、油、维生素和矿物质中的一种或多种的水性介质。优选的碳酸钙溶解微生物包括贪噬菌属、克雷伯氏菌属、假单胞菌属、芽孢杆菌属、微小杆菌属、微杆菌属、短杆菌属、拉氏杆菌属、CellFimi2、链霉菌属和/或拉乌尔氏菌属。优选的形成碳酸钙的微生物包括巴氏芽孢八叠球菌、脲芽孢八叠球菌、普通变形杆菌、球形芽孢杆菌、黄色粘球菌、奇异变形杆菌、巨大芽孢杆菌、幽门螺杆菌和/或任何产生脲酶和/或碳酸酐酶的微生物的菌株中的一种或多种。将微生物保持在基本介质中直至使用，并在水性介质中培养，优选在生理pH和约25-40℃下温育。优选地，温育进行约6小时至约6天，更优选约1-3天，或根据需要在尽可能短的时间产生每种细菌所需数量的孢子和/或营养细胞。

优选地，诱导孢子形成或营养细胞形成，尽管诱导步骤不是必需的，并且微生物可以经离心或以其它方式经浓缩，并且优选地重悬于含有介质或其它合适的液体的糊状物中，所述液体维持微生物而不诱导进一步的生长和/或增殖(状态溶液)。可替代地，可能需要在未浓缩情况下将微生物与骨料结合，这对于生产营养细胞批次可能是优选的。优选地，该组合物还包含骨料材料，诸如石灰石、砂、硅酸盐材料或其组合。优选地，所述骨料占组合物的按重量计约10％至约99％(例如，约20％、约30％、约40％、约50％、约60％、约70％、约80％、约90％、约95％)。较高百分比的骨料通常用于使用，而较低百分比的骨料则可以是以浓缩形式的组合用于储存或运输。优选地，第一微生物和第二微生物结合占组合物的按重量计约10％至约70％或更高(例如，约15％、约20％、约25％、约30％、约35％、约40％、约45％、约50％、约55％、约60％、约65％)。组合物中较高百分比的非骨料组分通常用于储存或运输，而较低百分比的非骨料组分更常用于使用。优选地，该组合物可以不包含骨料材料，该骨料材料仅在使用前根据具体应用的需要添加。通常，第一微生物和第二微生物以相对相等的量存在。然而，在存在大量待降解的碳酸钙的应用中，第一微生物可能占优势，相反，当存在大量待形成的碳酸钙时，第二种微生物可能占优势。每种的量可由本领域普通技术人员根据特定用途的需要来确定。优选地，该组合物含有按重量计约25％或更少的水、按重量计20％或更少的水、按重量计10％或更少的水、按重量计约5％或更少的水或按重量计约2％或更少的水。该组合物还可以包括支持第一微生物和/或第二微生物的萌发和/或生长的组分，例如营养物、糖、多糖、缓冲剂、盐、稳定剂、防腐剂。

根据需要形成孢子或营养细胞后，将培养物与骨料颗粒结合。骨料颗粒可以包括天然的、非天然的、回收的或制造的砂、矿石、碎岩或碎石、矿物、碎或破碎的玻璃、尾矿、纸、废料、来自制造过程的废料、塑料、聚合物、粗糙材料和/或其组合，并且可以是以珠、颗粒、线、纤维、薄片、晶体或其组合的形式。优选地，骨料颗粒包括筛目尺寸为100或更小的颗粒(约150μm或更小的颗粒)，更优选筛目尺寸为200或更小的颗粒(约75μm或更小的颗粒)，或更优选筛目尺寸为300或更小的颗粒(约38μm或更小的颗粒)。

优选地，孢子和/或营养细胞和/或骨料的水性结合物与促进微生物和骨料粘附或保持的粘合剂结合。可以在微生物和骨料之间通过疏水键、亲水键、离子键、非离子键、共价键、范德华力或其组合进行粘附。粘合剂包括但不限于聚合物、糖、多糖、碳水化合物、肽、蛋白质、脂肪酸、油、氨基酸或其组合中的一种或多种。优选的粘合剂是无毒的和/或可生物降解的，还优选对孢子无害，并且不干扰或阻碍孢子的最终萌发或营养细胞的增殖。而且，优选地，该组合物不包含毒素，有毒物质或对微生物的存活率或者对使用该组合物或最终产品的个体造成危险的成分。

优选地，通过蒸发和/或过滤除去水性组分和混合物，诸如热辅助蒸发、压力辅助过滤和/或真空辅助过滤。在蒸发和/或过滤之后，浆料或骨料颗粒和微生物包含约10⁶至约10¹⁴的孢子和/或细胞/ml，优选约10⁸至约10¹²，并且更优选约10⁹至约10¹¹。可以进一步除去水性组分或完全除去水性组分而不使孢子和/或营养细胞变硬，并且将干燥的粉末或砌块储存以备将来用于开始培养产脲酶细菌。

含有孢子的骨料材料具有长的储存期。优选地，在储存约3个月、约6个月、约9个月或约12个月的储存期后产生大于约80％的存活率(优选约90％、约95％或约99％)，或在储存约1年、约2年、约3年、约4年或约5年后产生大于约80％的存活率(优选约90％、约95％或约99％)。含有营养细胞的骨料具有稍短的储存期，在储存约1个月、约2个月、约3个月、约4个月、约5个月或约6个月后，具有大于约80％的存活率(优选约90％、约95％或约99％)。

本发明的另一个实施方案涉及一种组合物，其包含通过本发明的方法制备的负载孢子的骨料。优选地，聚集颗粒的筛目尺寸为100或更小(约150μm或更小的颗粒)、200或更小(约75μm或更小的颗粒)、或300或更小(约38μm或更小的颗粒)。还优选地，组合物包含粘合剂或保持剂。粘合剂促进孢子和/或营养细胞与骨料颗粒之间的粘附和/或保持剂增加骨料颗粒和/或孢子和/或营养细胞的尺寸，这促进它们的保持。

优选地，该组合物包含小于以重量计约50％的液体，更优选地，小于以重量计约10％的液体，而且更优选地，小于以重量计约5％的液体。优选的组合物含有约10¹⁰至约10¹⁵的孢子和/或营养细胞/ml。

本发明的另一个实施方案涉及制造建筑材料的方法，所述方法包括将碳酸钙的溶解与微生物和/或酶结合，随后利用从溶解中获得的钙和/或碳，用微生物和/或酶制造碳酸钙。固体碳酸钙可以根据需要在模具中形成或挤出。挤出的碳酸钙在挤出时保持基本形状，其随时间固化成具有所需硬度的固体结构。

以下实施例说明本发明的实施方案，不应视为限制本发明的范围。

实施例

实施例1用于碳酸钙溶解的微生物生产

贪噬菌属、克雷伯氏菌属、假单胞菌属、芽孢杆菌属、微小杆菌属、微杆菌属、短杆菌属、拉氏杆菌属、CellFimi2、链霉菌属和拉乌尔氏菌属的培养物产生自天然来源和获自美国典型培养物保藏中心(ATCC)的已建立的培养物。将培养物维持在基本介质如pH平衡的盐溶液中以维持活力而不促进增殖或发芽，直至准备使用。

实施例2碳酸钙的溶解

将实施例1的微生物与固体形式的碳酸钙混合，形成浆料，根据特定培养物的需要，向浆料中加入用于生长和增殖的成分(例如，可以包括糖、糖、多糖、碳水化合物、脂肪酸、脂质、维生素、蛋白质、肽、氨基酸、盐、pH缓冲剂、矿物质和/或其他组分)。微生物溶解碳酸钙并形成钙离子和游离碳。

实施例3碳酸钙溶解过程中微生物的产生

巴氏芽孢八叠球菌、脲芽孢八叠球菌、普通变形杆菌、球形芽孢杆菌、黄色粘球菌、奇异变形杆菌、巨大芽孢杆菌、幽门螺杆菌的培养物是从天然来源和从美国典型培养物保藏中心(ATCC)获得的已建立的培养物产生的。将培养物维持在基本介质如pH平衡的盐溶液中，以保持活力而不促进增殖或发芽，直到准备使用。

实施例4碳酸钙的形成

将实施例3的微生物与根据实施例2产生的钙离子和游离碳混合，根据具体培养物的需要，向其中加入用于生长和增殖的成分(例如，其可以包括糖、糖、多糖、碳水化合物、脂肪酸、脂质、维生素、蛋白质、肽、氨基酸、矿物质、盐、pH缓冲剂和/或其他组分)。微生物形成碳酸钙。

考虑到本文公开的本发明的说明书和实践，本发明的其它实施例和用途对于本领域技术人员来说是显而易见的。本文引用的所有参考文献，包括所有出版物，美国专利和外国专利和专利申请，均具体地和完全地引入作为参考。在使用时，术语“包含”旨在包括术语“由……组成”和“主要由……组成”。此外，术语“包括”、“包含”和“含有”并不是限制性的。说明书和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和精神由下述的权利要求表明。

Claims (10)

1.一种制造碳酸钙建筑材料的方法，包括：

提供包含表达溶解碳酸钙的酶的微生物和表达形成碳酸钙的酶的微生物的水性介质，所述水性介质包含约10¹⁰至约10¹⁵个孢子和/或营养细胞/ml的所述的微生物；以及

将所述水性介质与碳酸钙结合；

促进溶解所述碳酸钙，从而在所述水溶液中产生钙离子和/或游离碳的所述酶的活性；

将所述水性介质与骨料结合以形成混合的组合物，其中所述骨料占所述混合的组合物的按重量计10％至95％；以及

利用所述钙离子和/或游离碳酶促地形成碳酸钙以粘合所述混合的组合物的所述骨料，从而形成所述碳酸钙建筑材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述建筑材料包括砖块、薄砖、铺路材料、板材、瓷砖、饰面、煤渣砌块、微风砌块、贝塞尔砌块、熟料砌块或加气砌块、台面或桌面、设计结构、砌块、实心砌体结构、桥墩、地基、梁柱、墙壁或厚板。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述微生物包含表达溶解碳酸钙的酶的第一微生物和表达形成碳酸钙的酶的第二微生物。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一微生物包括α-变形菌纲、β-变形菌纲、γ-变形菌纲、厚壁菌门或放线菌门的种、亚种、菌株或菌型中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述第二微生物包括巴氏芽孢八叠球菌、脲芽孢八叠球菌、普通变形杆菌、球形芽孢杆菌、黄色粘球菌、奇异变形杆菌、巨大芽孢杆菌、幽门螺杆菌的种、亚种、菌株或菌型中的一种或多种。

6.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一微生物和/或所述第二微生物包含孢子。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述骨料包括砂、人造砂、碎石、碎混凝土、碎砖、石灰石、硅酸盐材料或其组合。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述骨料占所述建筑材料的按重量计约10％至约95％。

9.根据权利要求3所述的方法，其中所述表达形成碳酸钙的酶的微生物包含一种或多种产生脲酶和/或碳酸酐酶的微生物的种。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述建筑材料包含小于按重量计10％的水。