Войти в систему | Регистрация
Казахский национальный аграрный исследовательский университет ISSN 2304-3334 (Print)  ·  ISSN 2304-3334 (Online)
Подать статью
Меню
Подать статью
ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, АГРОХИМИЯ, КОРМОПРОИЗВОДСТВО, АГРОЭКОЛОГИЯ

ПРИМЕНЕНИЕ БАКТЕРИИ BACILLUS CEREUS ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ СПОСОБОМ

Бауыржан Жанатаев 1 , Зина Тунгушбаева 1 , Александр Леонов 1 , Айман Токтамысова 2 , Гулмира Тулеева 2

1 Казахский национальный педагогический университет имени Абая; 2 Казахстанско-Российский медицинский университет

doi.org/10.37884/4-2023/15 Стр. 129-140 Поступила 09.02.2023 Опубликовано 06.12.2023

Аннотация

           В данной статье представлены экологически и биологический безвредный метод, укрепления почв с  использованием микроорганизмов, для получения биоцемента. В ходе исследования были использованы два метода: инъекция микроорганизмов и метод смешивания. Были использованы два типа каждого метода: фиксированная и нефиксационная форма инъекции и стирилированная и нестирилированная форма метода смешивания. В процессе получения биоцемента был использован микроорганизм Sporosarcina pasteurii, проведены исследования направленные на укрепление песка и улучшение различных механических свойств песка, и полученый результаты.    

           Возможность применения осаждения карбоната кальция (кальцита) для укрепления песка микробиологическим методом возросла, что привело к его широкому распространению и изучению. В настоящее время  метод укреплении песка  имеет большое биотехнологическое значение, является экономически эффективным и перспективным методом по сравнению с другими технологиями. В исследовательской работе с использованием микроорганизмов Sporosarcina pasteurii была укреплена коллона песка путем осаждения карбоната кальция.

         При исследовании биоцемента с помощью микроскопа SEM-BSE и рентгенографии, можно четко увидеть карбонатов кальция. Итак, подводя итоги работы, было доказано что для укрепления песка можно использовать микроорганизм Sporosarcina pasteurii. В исследование песка на прочность в водяной эрозии доказана, что фиксирующая инъекция эффективный чем  инъекции без фиксации.

По методу смешивание культивирование бактерий в стерильной среде без центрифугирования не оказывает негативного влияния на репродуктивную активность микроорганизмов и образование кристаллов кальцита.

кальцит, Bacillus cereus , бактерии, песок, укрепление

01 Введение

Полный текст статьи доступен для скачивания в формате PDF на панели справа.

02 Список литературы

  1. 1. M. El Mashad, A. Hassan, Increasing the strength of sandy-silty soils by mixing with cement dust, J. Eng. Sci., Assiut University, Department of Eng. 41 (4) (2013) 1-10
  2. 2. H.F. Winterkorn, S. Pamukchu, Soil Stabilization and Grouting of Joints, in: Si Fang (ed.), Handbook of Foundation Design, Second Edition, Wannostrand Reinhold, New York, NY, 1991, p. 317.
  3. 3. С. Sirivitmaitri, A. Puppala, S. Saride, and L. Hoyos, Combined lime-cement stabilization for increasing the service life of small roads, trans. J. Transp. Res. Board 2204 (-1) (2011) 140-147.
  4. 4. Fauzi, W.M. Nazmi, W.J. Fauzi, Stabilization of Kuantan clay bed using fly ash and bottom ash, in: 8th International Conference on Geotechnology and Transportation Engineering Geotropika, 2010.
  5. 5. M.P.D. Ingunza, C.L. Pereira, O.F.S. Junior, Use of sludge ash as a stabilizing additive in soil-cement mixtures for use in road pavements, J. Mater. Civil Engl. 27 (7) (2015) 3-5.
  6. 6. J.S. Trivedi, S. Nair, C. Iyyunni, Optimal use of fly ash to stabilize low quality soil using genetic algorithm, Proc. Eng. 51 (2013) 250-258.
  7. 7. T.M. Krishna, Soil stabilization by peanut shell ash and waste fiber material, Int. J. Innov. Eng. Technol. 5 (3) (2015) 52-57.
  8. 8. M.M.A. Elmashad, Comprehensive research on soil improvement in arid areas using industrial by-products such as slag, fly ash, waste iron hydroxide mixed with desert dune sand, Bentonite, cement and/or lime, Doctoral dissertation, Okayama University, Okayama, Japan, 2006.
  9. 9. M.S. Baginia, A. Ismaila, B. Heradmand, M.H. Hafezi, R.A. Almanso, Possibilities of Portland cement-bitumen emulsion mixture for soil stabilization in road base construction, JurnalTeknologi 65 (2) (2013) 67-72.
  10. 10. J. James, P.K. Pandian, Effect of microceramic dust on plasticity and swelling index of lime stabilized expansive soil, Int. J. Appl. Eng. Res. 10 (42) (2015) 30647-30650.
  11. 11. C.S. Bina, Case studies on the application of coco coir geotextile for soil stabilization, in: International Conference on Case Histories in Geotechnics. Seventh International Conference on Case Histories in Geotechnics, vol. 5, no. 2, 2013, pp. 67-72.
  12. 12. N. Latifi, A. Eisazadeh, A. Marto, K.L. Meehan, Tropical residual soil stabilization: a powdered material for soil strength improvement, Const. Build. Mater. 147 (2017) 827-836.13. Ф.
  13. 13. Jawad, J. Zheng, Improvement of fine sand by microbial-induced calcite deposition, Brit. J. Appl. Sci. Technol. 17 (2) (2016) 1-9.
  14. 14. N. Muhammad, S. Siddiqua, N. Latifi, Curing earth bed materials using magnesium leaching: a sustainable construction additive, J. Mater. Civ. Engl. 30 (10) (2018) 1-13.
  15. 15. M. Umar, K.A. Kassim, K.T.P. Chiet, Biological process of soil improvement in civil engineering: a review, J. Rock Mech. Geotechnical Engineering. Eng. 8 (2016) 767-774.
  16. 16. L. Cheng, R. Cord-Ruvish, In situ soil cementation by ureolytic bacteria through surface percolation, Ecol. Eng. 42 (2012) 64-72
  17. 17. N.W. Sun, L.M. Lee, T.K. Khun, H.S. Ling, Factors influencing the improvement of engineering properties of residual soil by microbial-induced calcite deposition, J. Geotech. Geoenviron. Eng. 140 (5) (2014).
  18. 18. B.M. Mortensen, M.J. Haber, J.T. Dejong, L.F. Kaslake, D.C. Nelson, Effect of environmental factors on microbe-induced calcium carbonate deposition, J. Appl. Microbiol. 111 (2) (2011) 338-349.
  19. 19. M.P. Harkes, L.A. van Paassen, J.L. Buster, W.S. Whiffin, M.C.M. van Lausdrecht, Fixation and distribution of bacterial activity in sand to induce carbonate deposition for soil stabilization, Ecol. Engl. 36 (2) (2010) 112-117.
  20. 20. R. Cardoso, R. Pedreira, S. Duarte, G. Monteiro, J. Borges, I. Flores-Colen, Biocementation as a method for rehabilitation of porous materials. New approaches to construction and durability, Build. Pathol. Rehabilitation. (2016) 99-120, https://doi.org/10.1007/978-981-10-0648-7_5 . 6.
  21. 21. Z. Yang, H. Cheng, A study on the effectiveness of a high-strength microbiological mortar obtained by low-pressure grouting of joints to reinforce failing masonry structures, Const. Build. Mater. 41 (2013.A) 505-515.
  22. 22. A. M. Grabeca, J. Starzikb, K. Stefaniac, J. Wierzbickić, and D. Zavala, On the possibility of improving compacted silt soils using the biodeposition method, Const. Build. Mater. 138 (2017) 134-140..
  23. 23. M. Li, C. Wen, Y. Li, L. Zhu, Effect of oxygen availability on microbial-induced calcite deposition (MICP) treatment, Geomicrobiol. J. (2017) 1-18.
  24. 24. W.S. Whiffin, Microbial CaCO3 deposition for biocement production, Ph. D. thesis, Murdoch University, 2004.
  25. 25. F. Jawad, J. Zheng, Improvement of fine sand by microbial induced calcite deposition, Brit. J. Appl. Sci. Technol. 17 (2) (2016) 1-9.
  26. 26. A. Sharpe, M.V. Latkar, T. Chakrabarti, Microbially assisted cementation-a biotechnological approach to improve the mechanical properties of cement, Const. Build. Mater. 135 (2017) 472-476.
  27. 27. M. Umar, K.A. Kassim, K.T.P. Cheet, Biological process of soil improvement in civil engineering: a review, J. Rock Mech. Geotechnical Engineering. Eng. 8 (2016) 767-774.
  28. 28. L. Van Paassen, R. Goz, T. Vander Linden, W. Vander Star, M. Van Lausdrecht, Quantification of biomedical soil improvement by ureolysis: a large-scale biocontamination experiment, J. Geotech. Geoenviron. Eng. 136 (2010) 1721-1728.
  29. 29. У. De Muynck, C. Verbeeken, N. De Beli, and W. Verstraete, Effect of urea and calcium dosage on the efficiency of bacterially induced carbonate deposition on limestone, Ecol. Eng. 36 (2010) 99-111.
  30. 30. J.W.A. Foppen, J.F. Schijven, Transport of E. coli in columns of geochemically heterogeneous sediments, Water Res. 39 (2005) 3082-3088.
  31. 31. V. Achal, M. Li, C. Zhang, Biocement, a recent study in structural engineering: China's status compared to the rest of the world, Adv. Cem. Res. 26 (2013) 281-291.
  32. 32. V. Ivanov, V. Stabnikov, Application of microorganisms in geotechnical engineering for in situ soil biopollution and biocementation, Rev. Environ. Sci. Biotechnol. 7 (2016) 139-153
  33. 33. ECP 2001, Egyptian Code of Soil Mechanics, Design and Performance of Foundations, Standard Bulk Density Test Method, Part 2/202, Section 2-17, pp. 160-166.
  34. 34. J. Valencia-Gonzalez, J. Carvalho-Camapum, L.A. Lara-Valencia, Effect of biomineralization on the profile of tropical soil subject to erosion processes,
  35. 35. Abbas M, Mohamed a, Mohie Eldin Elmashad, Nehad M. Shredah c of microbial biocementation to improve the physico-mechanical properties of sandy soil
  36. 36. Abdullah A, Husain Abbas, Mohamed Arab, Abdullah Alsabhan, Wadi Hamid a , Yousef Al-Salloum a, b, Enzyme-Induced Carbonate Precipitation (EICP)-Based methods for ecofriendly stabilization of different types of natural sands

Ссылки для цитирования

[1]2023. ПРИМЕНЕНИЕ БАКТЕРИИ BACILLUS CEREUS ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ СПОСОБОМ. Izdenister natigeler. 4 (100) (Dec. 2023), 129–140. DOI:https://doi.org/10.37884/4-2023/15.
(1)ПРИМЕНЕНИЕ БАКТЕРИИ BACILLUS CEREUS ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ СПОСОБОМ. Izdenister natigeler 2023, No. 4 (100), 129-140. https://doi.org/10.37884/4-2023/15.
ПРИМЕНЕНИЕ БАКТЕРИИ BACILLUS CEREUS ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ СПОСОБОМ. (2023). Izdenister Natigeler, 4 (100), 129-140. https://doi.org/10.37884/4-2023/15
ПРИМЕНЕНИЕ БАКТЕРИИ BACILLUS CEREUS ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ СПОСОБОМ. Izdenister natigeler, [S. l.], n. 4 (100), p. 129–140, 2023. DOI: 10.37884/4-2023/15. Disponível em: https://agrosoil.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/231. Acesso em: 15 sep. 2026.
“ПРИМЕНЕНИЕ БАКТЕРИИ BACILLUS CEREUS ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ СПОСОБОМ”. 2023. Izdenister Natigeler, no. 4 (100) (December): 129-40. https://doi.org/10.37884/4-2023/15.
“ПРИМЕНЕНИЕ БАКТЕРИИ BACILLUS CEREUS ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ СПОСОБОМ” (2023) Izdenister natigeler, (4 (100), pp. 129–140. doi:10.37884/4-2023/15.
[1]“ПРИМЕНЕНИЕ БАКТЕРИИ BACILLUS CEREUS ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ СПОСОБОМ”, Izdenister natigeler, no. 4 (100), pp. 129–140, Dec. 2023, doi: 10.37884/4-2023/15.
“ПРИМЕНЕНИЕ БАКТЕРИИ BACILLUS CEREUS ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ СПОСОБОМ”. Izdenister Natigeler, no. 4 (100), Dec. 2023, pp. 129-40, https://doi.org/10.37884/4-2023/15.
“ПРИМЕНЕНИЕ БАКТЕРИИ BACILLUS CEREUS ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ СПОСОБОМ”. Izdenister natigeler, no. 4 (100) (December 6, 2023): 129–140. Accessed September 15, 2026. https://agrosoil.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/231.
1.ПРИМЕНЕНИЕ БАКТЕРИИ BACILLUS CEREUS ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ СПОСОБОМ. Izdenister natigeler [Internet]. 2023 Dec. 6 [cited 2026 Sep. 15];(4 (100):129-40. Available from: https://agrosoil.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/231
1.ПРИМЕНЕНИЕ БАКТЕРИИ BACILLUS CEREUS ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ СПОСОБОМ. Izdenister natigeler. 2023;(4 (100):129-140. doi:10.37884/4-2023/15