PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2018 | Vol. 9, no. 2 | 75--79
Tytuł artykułu

Rola bakterii ureolitycznych w procesach biocementacji gruntów – aktualny stan badań

Autorzy
Treść / Zawartość
Warianty tytułu
EN
Role of urease active bacteria in the processes of soil biocementation
Języki publikacji
PL
Abstrakty
PL
Celem artykułu jest przedstawienie mikrobiologicznego procesu otrzymywania osadu wapnia (MICP, z ang. Microbially Induced Calcite Precipitation). Podstawą technologii MICP jest aktywność komórek bakterii, które są w stanie zmagazynować produkt metaboliczny CO32-, który następnie reaguje z jonami wapnia w środowisku naturalnym, w wyniku czego uzyskiwana jest struktura minerału. Bakterie ureolityczne, prowadzące proces hydrolizy mocznika przy udziale enzymu ureazy, okazały się najefektywniejsze przy tworzeniu osadu węglanu wapnia, a tym samym najbardziej odpowiednie do celów biocementacji gruntów. Artykuł przedstawia przegląd metod hodowli bakterii oraz prac eksperymentalnych mających na celu osiągnięcie najlepszych parametrów badanego materiału.
EN
The aim of the paper is to present and describe the use of microbially induced calcite precipitation process (MICP). The basis of MICP process is bacterial metabolic activity which thereby promotes the precipitation of calcium carbonate in the form of calcite. Ureolytic bacteria that hydrolyze urea, proved to be the most effective to perform precipitation of calcium carbonate. Therefore their application seems to be beneficial in the processes biocementation of soils. The paper presents the methods of obtaining the urease active bacteria and describes laboratory methods in order to achieve the best strength parameters of tested soil.
Wydawca

Rocznik
Strony
75--79
Opis fizyczny
Bibliogr. 30 poz., rys., tab.
Twórcy
  • Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska, ul. Nowowiejska 20, 00-653 Warszawa, katarzyna_misiolek@is.pw.edu.pl
Bibliografia
  • Anbu P., Kang Ch.-H., Shin Y.-J., So J.-S. (2016). Formations of calcium carbonate minerals by bacteria and its multiple applications. SpringerPlus. Springer Open Journal, Vol. 5, Issue 250, DOI 10.1186/s40064-016-1869-2.
  • Bang S.S., Galiant J.K., Ramakrishnan V. (2001). Calcite precipitation induced by polyurethane-immobilized Sporosarcina pasteurii. Enzyme and Microbial Technology, Vol. 28, Issues 4-5, 404-409.
  • Canakci H., Sidik W., Kilic I.H. (2015). Effect of bacterial calcium carbonate precipitation on compressibility and shear strength of organic soil. Soils and Foundations, Vol. 55, Issue 5, 1211-1221.
  • Celik F., Canakci H. (2011). Shear strength properties of organic soil with Sand column. W: Proceedings of the International Balkan Conference on Challenges of Civil Engineering, EPOKA University Tirane, Albania.
  • Ciurli S., Benini S., Rypniewski W.R., Wilson K.S., Miletti S., Mangani S. (1999). Structural properties of the nickel ions in urease: novel insights into the catalytic and inhibition mechanisms. Coordination Chemistry Reviews, Vol. 190, 331-355.
  • Dejong J.T., Fritzges M.B., Nusslein K. (2006). Microbially induced cementation to control sand response to undrained shear. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol. 132, Issue 11, 1381-1392.
  • Dejong J.T., Mortensen B.M., Martinez B.C., Nelson D.C. (2010). Bio-mediated soil improvement. Ecological Engineering, Vol. 36, No. 2, 197-210.
  • De Muynck W., De Belie N., Verstraete W. (2010). Microbial carbonate precipitation In construction materials: a review. Ecological Engineering, Vol. 36, No. 2, 118-136.
  • Dick J., De Windt W., De Graef B., Saveyn H., Van der Meeren P., De Belie N., Verstraete W. (2006). Bio-deposition of a calcium carbonate layer on degraded limestone by Bacillus species. Biodegradation, Vol. 17, No. 4, 357-367.
  • Douglas S., Beveridge T.J. (1998). Mineral formation by bacteria in natural communities. FEMS Microbiology Ecology, Vol. 26, No. 2, 79-88.
  • Edil T.B. (2003). Recent advances in geotechnical characterization and construction over peats and organic soils. W: Proceedings of the 2nd International Conference in Soft Soil Engineering and Technology, Putrajaya, Malaysia, 1-6.
  • Furstenberg A., Lechowicz Z., Szymanski A., Wolski W. (1983). Effectiveness of vertical drains in organic soils. W: Proceedings of the 8th European Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Helsinki, Vol. 2, 611-616.
  • Gorospe C.M., Han S.H., Kim S.G., Park J.Y., Kang C.H., Jeong J.H., So J.S. (2013). Effects of different calcium salts on calcium carbonate crystal formation by Sporosarcina pasteurii KCTC 3558. Biotechnology and Bioprocess Engineering, Vol. 18, No. 5, 903-908.
  • Hamdan N., Kavazanjian E. Jr., Ritmann B.E., Karatas I. (2011). Carbonate mineral precipitation for soil improvements through microbial denitrification. W: Proceedings of the GeoFrontiers 2011: Advances in Geotechnical Engineering, Dallas, TX, ASCE Geotechnical Special Publication 211, 3925-3934.
  • Hammes F., Verstraete W. (2002). Key roles of pH and calcium metabolism in microbial carbonate precipitation. Reviews in Environmental Science and Biotechnology, Vol. 1, No. 1, 3-7.
  • Hammes F., Seka A., Hege K.V., de Wiele T.V., Vanderdeelen J., Siciliano S.D., Verstraete W. (2003). Calcium removal from industrial wastewater by bio-catalytic CaCO3 precipitation. Journal of Chemical Technology & Biotechnology: International Research in Process, Environmental & Clean Technology, Vol. 78, No. 6, 670-677.
  • Hampton M.B., Edil T.B. (1998). Strength gain of organic ground with cement-type binders. W: Soil Improvement for Big Digs, 135-148.
  • Jelisic N., Leppȁnen M. (1999). Mass stabilization of peat in road and railway construction. W: Proceedings of the International Conference on Dry Mix Methods for Deep Soil Stabilization, Stockholm, Sweden, 59-66.
  • Jimenez-Lopez C., Rogriguez-Navarro C., Pinar G., CarrilloRousua F.J., Rodriguez-Gallego M., Gonzalez-Munoz M.T. (2007). Consolidation of degraded ornamental porous limestone stone by calcium carbonate precipitation induced by the microbiota inhabiting the stone. Chemosphere, Vol. 68, Issue 10, 1929-1936.
  • Kańska Z., Grabińska-Łoniewska A., Łebkowska M., Rzechowska E. (2006). Ćwiczenia laboratoryjne z biologii sanitarnej. Część I. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa.
  • Karatas I., Kavazanjian E. Jr., Ritmann B.E. (2008). Microbially induced precipitation of calcite using Pseudomonas denitrificans. W: Proceedings of the 1st International Conference on Biotechnical Engineering, Delft, The Netherlands (CDROM).
  • Koda E., Szymanski A., Wolski W. (1989). Behaviour of geodrains in organic subsoil. W: Proceedings of the 12th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Rio de Janeiro, 1377-1380.
  • Roden E.E., Leonardo M.R., Ferris F.G. (2002). Immobilization of strontium during iron biomineralization coupled to dissimilatory hydrous ferric oxide reduction. Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 66, Issue 16, 2823-2839.
  • Sarda D., Choonia H.S.,Sarode D. D., Lele S. S. (2009). Biocalcification by Bacillus pasteurii urease: a novel application. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, Vol. 36, Issue 8, 1111-1115.
  • Smith K., Ferry J.G. (1999). A plant type (L class) carbonic anhydrase from the thermophilic methanoarchaeon Methanobacteium thermoautotrophicum. Journal of Bacteriology, Vol. 181, Issue 20, 6247-6253.
  • Van Paassen L.A., Daza M.C., Staal M., Sorokin D.Y., Van der Zon W., Van Loosdrecht M.C. (2010a). Potential soil reinforcement by biological denitrification. Ecological Engineering, Vol. 36, Issue 2, 168-175.
  • Van Passen L.A., Ghose R., Van der Linden T.J.M., Van der Star W.R.L., Van Loosdrecht M.C.M. (2010b). Quantifying biomediated ground improvement by ureolysis: large-scale biogrout experiment. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol. 136, No. 12, 1721-1728.
  • Warthmann R., Van Lith Y., Vasconcelos C., McKenzie J.A., Karpoff A.M. (2000). Bacterially induces dolomite precipitation in anoxic culture experiments. Geology, Vol. 28, No. 12, 1091-1094.
  • Welland M., throughthesandglass.typepad.com., post z dnia 19/07/2010.
  • Yang D.S., Yagihashi J.N., Yoshizawa S.S. (1998). Stabilization of very soft soils and and organic soils. W: Soil Improvement for Big Digs, 96-110.
Uwagi
Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW
przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikatory
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-6655dd18-1010-407b-af02-e2cf509e6b46
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.