微生物加固反应装置、系统及方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010227915.1 (22)申请日 2020.03.27 (71)申请人 中山大学 地址 510275 广东省广州市海珠区新港西 路135号 (72)发明人 黄林冲陈雯瑞马建军 (74)专利代理机构 东莞合方知识产权代理有限 公司 44561 代理人 许建成 (51)Int.Cl. C12M 1/34(2006.01) C12M 1/00(2006.01) C12Q 1/64(2006.01) (54)发明名称 一种微生物加固反应装置、 系统及方法 (57)摘要 本发明。

2、公开了一种微生物加固反应装置、 系 统及方法， 其将置于外筒的腔室中的内筒的轴向 两端通过支撑架与外筒的端壁相抵以对内筒进 行定位， 并在内筒轴向的两个端壁以及周壁分别 设有连通容纳室的第一通孔、 第二通孔和第三通 孔， 以使内筒四周均具有可进出容纳室的过道。 制样过程中， 将预定量的反应液体经第一通道或 者第二通道注入腔室后， 反应液体在压力的作用 下经第一通孔、 第二通孔和第三通孔多方位进入 容纳室内的岩样中， 并均匀以及相对快速地逐渐 扩散至整个岩样内部进行反应， 以使岩样能够均 匀胶化， 从而提高均化效果。 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 CN 111334419 A 2020.。

3、06.26 CN 111334419 A 1.一种微生物加固反应装置， 其特征在于， 包括： 外筒， 所述外筒内部限定有封闭的腔室， 外筒的筒壁设有通连外界和腔室的第一通道 和第二通道； 以及 内筒， 所述内筒置于腔室内， 内筒内部限定有用于容纳岩样的容纳室， 内筒轴向的一端 壁设有第一通孔， 轴向的另一端壁设有第二通孔， 周壁设有多个第三通孔， 以分别连通容纳 室， 所述内筒的两端设有支撑架， 且内筒的两端通过支撑架与外筒的端壁相抵。 2.根据权利要求1所述的微生物加固反应装置， 其特征在于： 所述外筒包括第一筒体和 第一盖体， 所述第一筒体内部限定有轴向两端敞开的第一空腔， 第一盖体有两个。

4、， 装于第一 筒体并可将第一空腔的轴向两端分别封闭以共同围成所述腔室， 所述第一通道和所述第二 通道分别设于两个第一盖体。 3.根据权利要求2所述的微生物加固反应装置， 其特征在于： 第一筒体采用透明材料制 成， 所述第一筒体的周壁接近相应第一盖体的位置设有外凸的卡位， 第一盖体轴向延伸出 多根可勾扣于卡位的卡钩， 以将第一盖体与第一筒体可拆卸固连， 并使每个第一盖体将空 腔敞开的相应一端封闭。 4.根据权利要求2或3所述的微生物加固反应装置， 其特征在于： 所述内筒包括第二筒 体和第二盖体， 所述第二筒体内部限定有轴向两端敞开的第二空腔， 所述第二盖体有两个， 装于第二筒体并可将第二空腔的轴。

5、向两端分别封闭以共同围成所述容纳室， 所述第一通孔 和所述第二通孔分别设于两个第二盖体， 所述第三通孔设于第二筒体的周壁。 5.根据权利要求4所述的微生物加固反应装置， 其特征在于： 所述第二盖体朝向第二筒 体的表面设有可供第二筒体的轴向端部卡入的环形卡槽， 所述支撑架与第二盖体一体成 型， 包括多根周向分布于盖体边缘并轴向远离第二筒体的方向延伸的支杆以及与多根支杆 的端部共同连接的环体， 环体与相应的第一盖体相抵。 6.根据权利要求4所述的微生物加固反应装置， 其特征在于： 所述第二筒体包括至少两 节周向分布的圆弧形围板， 相邻的圆弧形围板的相对的两侧分别设有磁性材料层， 且相对 的磁性材料。

6、层异性磁极相对， 相邻的圆弧形围板之间通过磁性材料吸附连接并围成所述第 二空腔， 所述容纳室的周壁和端壁涂抹有凡士林或者其他润滑剂， 并垫设至少一层纱布， 岩 样通过纱布与容纳室的周壁和端壁相抵。 7.一种微生物加固反应系统， 其特征在于： 包括反应装置、 注浆装置、 回收装置、 集气装 置以及测氨仪， 所述反应装置为权利要求1至6中任意一项所述的反应装置， 用于安放岩样； 所述注浆装置用于可控地将反应液体注入反应装置， 以使反应液进入岩样并与岩样反 应； 所述回收装置用于可控地对反应装置内的废液进行回收； 所述集气装置用于可控地对反应液与岩样反应后产生的气体进行收集； 所述测氨仪用于可控地对。

7、集气装置收集到的气体中的含氨浓度进行检测。 8.根据权利要求7所述的微生物加固反应装置， 其特征在于： 还包括台架， 反应装置的 外筒可拆卸夹紧有卡箍， 所述卡箍固连有向外延伸的螺杆， 所述螺杆通过螺母可拆卸固紧 于台架， 拧松螺母， 可转动反应装置； 注浆装置包括用于盛装反应液体的第一容器以及水 泵， 水泵通过第一输送管与第一容器和反应装置的第一通道连接， 第一输送管位于水泵和 权利要求书 1/2 页 2 CN 111334419 A 2 第一通道的部分设有第一开关； 回收装置包括第二容器、 分别通连第二容器与第一通道和 第二通道的第二输送管和第三输送管、 以及分别装于第二输送管和第三输送管。

8、的第二开关 和第三开关； 集气装置包括第三容器、 通连第三容器与第二通道的第四输送管以及装于第 四输送管的第四开关； 测氨仪通过第五输送管与第三容器通连， 第三容器内设有稀硫酸溶 液， 所述第四输送管位于稀硫酸溶液的液面之上， 第五输送管则插入稀硫酸溶液中。 9.一种如权利要求7或8所述的微生物加固反应装置的反应方法， 其特征在于， 包括步 骤： S1、 将岩样装入反应装置， 并完成整个反应系统的装配； S2、 一次或者先后多次通过注浆装置将预定量的反应液体注入反应装置， 以使反应液 均匀进入岩样并与岩样反应， 同时通过集气装置收集反应产生的气体， 并通测氨仪检测收 集到的气体的含氨浓度； 且。

9、每次反应结束后， 通过回收装置将反应装置内的废液回收， 直至 胶结完成； S3、 拆卸反应装置并取出试样。 10.根据权利要求10所述的反应方法， 其特征在于， 所述一次或者先后多次通过注浆装 置将预定量的反应液体注入反应装置， 以使反应液均匀进入岩样并与岩样反应， 同时通过 集气装置收集反应产生的气体， 并通测氨仪检测收集到的气体的含氨浓度； 且每次反应结 束后， 通过回收装置将反应装置内的废液回收， 直至胶结完成的步骤S2， 包括步骤： S21、 在仅保持第一开关和第二开关开启的情况下， 通过注浆装置将预定量的菌液经第 一通道由下往上注入反应装置， 以使菌液均匀进入岩样； S22、 关闭所。

10、有开关并静置一段时间后， 将反应装置翻转至倒置并静置一段时间， 以使 菌液更为均匀地扩散整体岩样， 然后再将反应装置翻转至正置； S23、 开启第三开关， 并通过回收装置对反应装置内的废液进行回收， 待回收完成后， 关 闭第三开关； S24、 在保持第一开关和第三开关开启的情况下， 通过注浆装置将预定量的胶结液经第 一通道由下往上注入反应装置， 以使胶结液均匀进入岩样与菌液混合； S25、 按步骤S22的方式进行操作， 以使胶结液更为均匀地与岩样中的菌液混合； S26、 仅开启第四开关， 以使回收装置收集反应产生的氨气， 并通过测氨仪检测氨气浓 度； S27、 反应结束后， 开启第二开关并通过。

11、回收装置回收反应装置内的废液； S28、 按上述步骤S21S27重复操作至岩样胶结完成。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111334419 A 3 一种微生物加固反应装置、 系统及方法 技术领域 0001 本发明涉及岩土生物加固试验技术领域， 特别涉及一种微生物加固反应装置、 系 统及方法。 背景技术 0002 通过微生物的矿化作用诱导碳酸钙沉淀技术(MICP)是近年发展起来的一种土体 加固方法， 可以显著改善土体强度、 刚度、 渗透性及抗液化性能等， 相较于传统常用的改良 工艺， 它具有绿色环保、 环境友好的特点， 更符合可持续发展理念， 在土体加固领域有着广 阔应用的前景。 0003 。

12、目前国内外进行的MICP室内试验中， 多数研究者通过蠕动泵向反应装置(如有机 玻璃柱或者注射器)中的砂样注入菌液和胶结液的液态混合物或者依次注入菌液和胶结液 来制样。 用这些不同的加固工艺制成的试样存在的一个主要问题就是： 在注浆过程中， 反应 液体(即菌液和胶结液的液态混合物， 或者依次注入的菌液和胶结液)从反应装置轴向一端 的注入口注入并进入砂样的一端后， 向另一端扩散， 而扩散过程较为缓慢， 因此注入口附近 的砂土孔隙会首先被生成的碳酸钙晶体堵塞， 导致后续反应液体无法继续注入， 从而造成 菌液和碳酸钙在岩样中分布不均匀， 进而导致试样胶结不均匀， 并影响胶结效果， 且脱模时 试样难以完。

13、整地从反应装置中取出， 对试样的胶结效果和后续试样其他性能的测试造成障 碍。 发明内容 0004 本发明的主要目的是提出一种微生物加固反应装置、 系统及方法。 0005 为实现上述目的， 本发明提出了一种微生物加固反应装置， 包括： 0006 外筒， 所述外筒内部限定有封闭的腔室， 外筒的筒壁设有通连外界和腔室的第一 通道和第二通道； 以及 0007 内筒， 所述内筒置于腔室内， 内筒内部限定有用于容纳岩样的容纳室， 内筒轴向的 一端壁设有第一通孔， 轴向的另一端壁设有第二通孔， 周壁设有多个第三通孔， 以分别连通 容纳室， 所述内筒的两端设有支撑架， 且内筒的两端通过支撑架与外筒的端壁相抵。。

14、 0008 为实现上述目的， 本发明还提出了一种微生物加固反应系统， 包括： 反应装置、 注 浆装置、 回收装置、 集气装置以及测氨仪， 0009 反应装置用于安放岩样， 反应装置为上述反应装置； 0010 所述注浆装置用于可控地将反应液体注入反应装置， 以使反应液进入岩样并与岩 样反应； 0011 所述回收装置用于可控地对反应装置内的废液进行回收； 0012 所述集气装置用于可控地对反应液与岩样反应后产生的气体进行收集； 0013 所述测氨仪用于可控地对集气装置收集到的气体中的含氨浓度进行检测。 0014 为实现上述目的， 本发明还提出了一种微生物加固反应方法， 包括步骤： 说明书 1/6 。

15、页 4 CN 111334419 A 4 0015 S1、 将岩样装入反应装置， 并完成整个反应系统的装配； 0016 S2、 一次或者先后多次通过注浆装置将预定量的反应液体注入反应装置， 以使反 应液均匀进入岩样并与岩样反应， 同时通过集气装置收集反应产生的气体， 并通测氨仪检 测收集到的气体的含氨浓度； 且每次反应结束后， 通过回收装置将反应装置内的废液回收， 直至胶结完成； 0017 S3、 拆卸反应装置并取出试样。 0018 本发明技术方案将置于外筒的腔室中的内筒的轴向两端通过支撑架与外筒的端 壁相抵以对内筒进行定位， 并在内筒轴向的两个端壁以及周壁分别设有连通容纳室的第一 通孔、 第。

16、二通孔和第三通孔， 以使内筒四周均具有可进出容纳室的过道。 制样过程中， 将预 定量的反应液体(如菌液和胶结液的液态混合物或者依次(即先后)注入的菌液和胶结液) 经第一通道或者第二通道注入腔室后， 反应液体在压力的作用下经第一通孔、 第二通孔和 第三通孔多方位进入容纳室内的岩样中， 并均匀以及相对快速地逐渐扩散至整个岩样内部 进行反应， 以使岩样能够均匀胶化， 从而提高均化效果。 附图说明 0019 图1为本发明反应装置的剖视图； 0020 图2为本发明反应系统的剖视图； 0021 图3为内筒和支撑架的分解示意图； 0022 图4为外筒的分解示意图； 0023 图5为卡箍和螺母的配合示意图。 。

17、具体实施方式 0024 下面将结合附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所 描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施 例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于 本发明保护的范围。 0025 需要说明， 若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、 下、 左、 右、 前、 后、 顶、 底、 内、 外、 垂向、 横向、 纵向， 逆时针、 顺时针、 周向、 径向、 轴向)， 则该方向性指示仅用 于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、 运动情况等， 如果该 特定姿态发。

18、生改变时， 则该方向性指示也相应地随之改变。 0026 另外， 各个实施例之间的技术方案可以相互结合， 但是必须是以本领域普通技术 人员能够实现为基础， 当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方 案的结合不存在， 也不在本发明要求的保护范围之内。 0027 本发明提出一种微生物加固反应装置。 0028 本发明实施例中， 如图1至5所示， 该微生物加固反应装置， 包括外筒11和内筒12， 所述外筒11内部限定有封闭的腔室110， 外筒11的筒壁设有通连外界和腔室110的第一通道 110a和第二通道110b。 所述内筒12置于腔室110内， 内筒12内部限定有用于容纳岩样100的。

19、 容纳室120， 内筒12轴向的一端壁设有第一通孔120a， 轴向的另一端壁设有第二通孔120b， 周壁设有多个第三通孔120c， 以分别连通容纳室120， 所述内筒12的两端设有支撑架113， 且 说明书 2/6 页 5 CN 111334419 A 5 内筒12的两端通过支撑架113与外筒11的端壁相抵。 制样过程中， 将预定量的反应液体(如 菌液和胶结液的液态混合物或者依次(即先后)注入的菌液和胶结液)经第一通道110a或者 第二通道110b注入腔室110后， 反应液体在压力的作用下经第一通孔120a、 第二通孔120b和 第三通孔120c多方位进入容纳室120内的岩样100中， 并均匀。

20、以及相对快速地逐渐扩散至整 个岩样100内部进行反应， 以使岩样100能够均匀胶化， 从而提高均化效果。 0029 在本发明具体实施方式中， 所述外筒11包括第一筒体111和第一盖体112， 所述第 一筒体111内部限定有至少轴向一端敞开的第一空腔， 所述第一盖体112的数量与第一空腔 轴向敞开的端数一致。 例如， 第一空腔仅一端敞开时， 第一盖体112的数量为一个； 第一空腔 轴向两端均敞开时， 所述第一盖体112的数量则有两个。 0030 示例性地， 所述第一盖体112有两个， 装于第一筒体111并可将第一空腔的轴向两 端分别封闭以共同围成所述腔室110， 第一盖体112和第一筒体111的。

21、结合处密封处理(如设 置密封圈)， 所述第一通道110a和所述第二通道110b分别设于两个第一盖体112。 在本发明 实施例中， 所述第一盖体112与第一筒体111的连接方式有多种， 例如通过螺纹配合连接、 通 过卡扣结构连接或者通过螺钉结构可拆卸连接。 优选通过卡扣结构连接， 在一较佳实施例 中， 所述第一筒体111的周壁接近相应第一盖体112的位置设有外凸的卡位1111， 卡位1111 可以是周向间隔设置的多个， 也可以是周向延伸的环状结构(见图1)， 所述第一盖体112轴 向延伸出多根可勾扣于卡位1111的卡钩1121， 所述卡钩1121勾扣于卡位1111后， 可将第一 盖体112与第一。

22、筒体111可拆卸固连， 并使第一盖体112将空腔敞开的相应一端封闭。 0031 优选地， 第一筒体111可采用透明材料制成， 具体地， 可以采用透明塑料(例如丙烯 酸)、 亚克力或者钢化玻璃等制成， 以观测腔室110内部的状况。 0032 在本发明实施例中， 所述内筒12包括第二筒体121和第二盖体122， 所述第二筒体 121内部限定有至少轴向一端敞开的第二空腔， 所述第二盖体122的数量与第二空腔轴向敞 开的端数一致。 例如， 第二空腔仅一端敞开时， 第二盖体122的数量为一个； 第二空腔轴向两 端均敞开时， 所述第二盖体122的数量则有两个。 0033 示例性地， 所述第二盖体122有两。

23、个， 装于第二筒体121并可将第二空腔的轴向两 端分别封闭以共同围成所述容纳室120， 第二盖体122和第二筒体121的结合处密封处理(如 设置密封圈)， 所述第一通孔120a和所述第二通孔120b分别设于两个第二盖体122， 第一通 孔120a和第二通孔120b的数量优选多个， 且均匀分布， 以增加从内筒12轴向两端进入容纳 腔的过道数量， 从而使反应液体能更为均匀地进入岩样100并均匀扩散。 所述第三通孔120c 设于第二筒体121的周壁， 且优选沿第二筒体121的周壁均匀分布， 以使反应液体从周侧均 匀地进入岩样100并均匀扩散。 0034 在本发明实施例中， 所述第二盖体122与第二筒。

24、体121的连接方式有多种， 例如通 过螺纹配合连接、 通过卡扣结构连接、 通过螺钉结构连接或者插接。 在一较佳实施例中， 所 述第二盖体122朝向第二筒体121的表面设有可供第二筒体121的轴向端部卡入的环形卡槽 1221， 所述第二盖体122通过支撑架113与相应的第一盖体112相抵。 0035 在本发明实施例中， 所述支撑架113有多种实施例， 可以是与第二盖体122分体的 架状结构， 也可以是与第二盖体122一体的架状结构， 又或者可以是与第一盖体112一体的 架状结构。 在一较佳实施例中， 所述支撑架113与第二盖体122一体， 包括多根周向分布于盖 体边缘并轴向远离第二筒体121的方。

25、向延伸的支杆1131以及与多根支杆1131的端部共同连 说明书 3/6 页 6 CN 111334419 A 6 接的环体1132， 所述环体1132用于与相应的第一盖体112相抵。 具体地， 所述环体1132的外 径与外筒11的内径相适， 所述支杆1131远离环体1132的一端有向第二盖体122的中心方向 延伸并与第二盖体122相连的加强部， 以提高支撑架113的结构强度。 0036 优选地， 所述第二筒体121包括至少两节周向分布的圆弧形围板1211， 所有的圆弧 形围板1211依次可拆卸相连围成轴向两端敞开的所述第二空腔， 所有的圆弧形围板1211均 设有所述第三通孔120c。 进一步地。

26、， 相邻的圆弧形围板1211的相对的两侧分别设有磁性材 料层12111， 且相对的磁性材料层12111异性磁极相对， 使相邻的圆弧形围板1211之间通过 磁性材料吸附连接， 使岩样100装入容纳室120以及后续脱模的操作更为便捷， 且不会损坏 试样的完整性， 方便后续试样其他性能的测试。 具体地， 所述磁性材料层为磁铁片， 其表面 有耐腐蚀镀层， 例如铬镀层、 镍镀层、 或者钛镀层等， 以防止磁铁片被腐蚀。 0037 进一步地， 所述内筒12的容纳室120的周壁和端壁(即内筒12的内周壁和内端壁) 涂抹有凡士林或者其他润滑剂(未图示)， 并垫设至少一层纱布(未图示)， 岩样100通过纱布 与容。

27、纳室120的周壁和端壁相抵， 方便后续脱模。 0038 在介绍了本发明反应装置的实施方式之后， 接下来将对具有本发明反应装置的系 统的实施方式进行介绍。 反应装置1的具体结构见上述实施例， 重复之处不作赘述。 0039 在本发明实施例中， 如图1至5所示， 该微生物加固反应系统包括反应装置1、 注浆 装置2、 回收装置3、 集气装置4以及测氨仪5。 0040 反应装置1用于安放岩样100， 反应装置1的结构参照上述实施例， 重复之处不再进 行赘述。 岩样100的制作方法为现有技术， 根据加固反应的要求而制做， 这里不对岩样100的 具体组成进行赘述。 0041 所述注浆装置2用于可控地将反应液。

28、体注入反应装置1， 以使反应液体进入岩样 100并与岩样100反应。 注浆装置2可以有多种实施例， 例如采用现有技术， 也可以采用如下 实施方式： 注浆装置2包括用于盛装反应液体的第一容器21(例如水箱或者瓶子等)以及水 泵22， 水泵22优选蠕动泵， 水泵22通过第一输送管23与第一容器21和反应装置的第一通道 110a(或者第二通道110b， 如图2所示为与第一通道110a)连接， 第一输送管23优选软管， 第 一输送管23位于水泵22和第一通道110a的部分设有控制第一输送管23通与断的第一开关 24， 第一开关24可以为阀门或者管夹， 当第一输送管23为软管时第一开关24优选管夹。 水。

29、泵 22工作时， 可将第一容器21中的反应液体注入反应装置1， 第一开关24将第一输送管23关闭 时， 则可阻止反应液体从反应装置1回流水泵22。 所述反应液体为菌液和胶结液的液态混合 物或者依次(即先后)注入反应装置1的菌液和胶结液。 0042 所述回收装置3用于可控地对反应装置内的废液进行回收， 废液指每次反应后位 于内筒12外的反应液体(包括在回收的过程中从内筒12流出的反应液体)。 示例性地， 所述 回收装置3包括第二容器31、 通连第二容器31与第一通道110a和/或第二通道110b的第二输 送管32和/或第三输送管33、 以及装于第二输送管32和/或第三输送管33的第二开关34和/。

30、 或第三开关35， 如图2所示， 为回收装置3分别通过第二输送管32和第三输送管33与第一通 道110a和第二通道110b连接， 且第二输送管32和第三输送管33分别设有第二开关34和第三 开关35的情况。 所述第二容器31内部气压为负压， 第二输送管32和第三输送管33优选软管， 第二开关34和第三开关35均可以为阀门或者管夹， 当第二输送管32和第三输送管33均为软 管时， 第二开关34和第三开关35优选管夹， 开启第二开关34后(此时反应装置处于正置状 说明书 4/6 页 7 CN 111334419 A 7 态， 第一通道110a朝下)， 反应装置内的废液即可在回收装置3内的负压作用下。

31、， 经第二输送 进管进入回收装置3。 0043 所述集气装置4用于可控地对反应液与岩样100反应后产生的气体进行收集。 示例 性地， 集气装置4包括第三容器41、 通连第三容器41与第二通道110b(或者第一通道110a， 如 图2所示为与第二通道110b)的第四输送管42以及装于第四输送管42的第四开关43， 第四输 送管42优选软管， 第四开关43可以为阀门或者管夹， 当第四输送管42为软管时第四开关43 优选管夹。 开启第四开关43后， 反应装置内反应产生的气体可经第四输送管42进入集气装 置4。 0044 所述测氨仪5用于可控地对集气装置4收集到的气体中的含氨浓度进行检测。 示例 性地。

32、， 所述测氨仪5通过第五输送管51与第三容器41通连， 第三容器41内设有稀硫酸溶液， 所述第四输送管42位于稀硫酸溶液的液面之上， 第五输送管51则插入稀硫酸溶液中， 从反 应装置进入集气装置4的气体进入稀硫酸溶液后， 经第五输送管51进入测氨仪5， 以供测氨 仪5检测气体的含氨浓度。 0045 示例性地， 如图2所示， 所述第一通道110a通过第一三通管路6与第一输送管23和 第二输送管32连接， 所述第二通道110b通过第二三通管路7与第三输送管33和第四输送管 42连接。 0046 进一步地， 还包括台架(未图示)， 所述反应装置角度可调地装于台架上， 并可相对 台架在倒置和正置之间翻。

33、转， 从而使反应液体更为均为地扩散致整个岩样100。 示例性地， 所述反应装置的外筒11可拆卸夹紧有卡箍8， 所述卡箍8固连有向外延伸的螺杆81， 所述螺 杆81通过螺母9可拆卸固紧于台架(未图示)， 拧松螺母9后， 即可转动反应装置， 使反应装置 在倒置和正置之间转动， 拧紧螺母9， 即可防止反应装置1转动。 0047 在介绍了本发明反应系统的实施方式之后， 接下来将对具有本发明反应系统的反 应方法的实施方式进行介绍。 反应系统的具体结构见上述实施例， 重复之处不作赘述。 0048 在本发明实施例中， 该微生物加固反应方法， 包括步骤： 0049 S1、 将岩样100装入反应装置1， 并完成。

34、整个反应系统的装配。 0050 反应系统的具体构成参照上述实施例， 这里不对其具体结构以及装配过程进行赘 述。 0051 S2、 一次或者先后多次通过注浆装置2将预定量的反应液体注入反应装置， 以使反 应液均匀进入岩样100并与岩样100反应， 同时通过集气装置4收集反应产生的气体， 并通测 氨仪5检测收集到的气体的含氨浓度； 且每次反应结束后， 同时， 通过回收装置3将反应装置 内的废液回收， 直至胶结完成； 0052 本发明实施例中， 所述反应液体可以为菌液和胶结液的液态混合物， 也可以是依 次注入的菌液和胶结液。 以依次注入菌液和胶结液的方式为例， 如图1至5所示所示， 所述步 骤S2具。

35、体包括步骤： 0053 S21、 在仅保持第一开关24和第二开关34开启的情况下， 通过注浆装置2将预定量 的菌液经第一通道110a由下往上注入反应装置1， 以使菌液均匀进入岩样100； 0054 S22、 关闭所有开关并静置一段时间后， 将反应装置翻转至倒置(此时第二通道 110b朝下， 第一通道110a朝上)并静置一段时间， 以使菌液更为均匀地扩散整体岩样100， 然 后再将反应装置1翻转至正置(此时第一通道110a朝下， 第二通道110b朝上)； 说明书 5/6 页 8 CN 111334419 A 8 0055 S23、 开启第三开关35， 并通过回收装置3对反应装置内的废液进行回收，。

36、 待回收完 成后， 关闭第三开关35； 0056 S24、 在保持第一开关24和第三开关35开启的情况下， 通过注浆装置2将预定量的 胶结液经第一通道110a由下往上注入反应装置， 以使胶结液均匀进入岩样100与菌液混合； 0057 S25、 按步骤S22的方式进行操作， 以使胶结液更为均匀地与岩样100中的菌液混 合； 0058 S26、 仅开启第四开关43， 以使回收装置3收集反应产生的氨气， 并通过测氨仪5检 测氨气浓度； 0059 S27、 反应结束后， 开启第二开关34并通过回收装置3回收反应装置1内的废液； 0060 S28、 按上述步骤S21S27重复操作至岩样100胶结完成。 。

37、0061 应当说明的是， 按上述步骤S21S27重复操作的次数， 可根据实际胶结程度而定， 可以为一次也可以为多次， 例如仅按步骤S2127操作一次即胶结完成， 那么就无须再重复 操作。 如重复不足以完成胶结， 则可以重复操作多次。 0062 S3、 拆卸反应装置并取出试样， 以在烘干后供后续进行试样的性能测试。 0063 至于后续具体如何进行性能测试为现有技术， 且非本发明所要求保护的范围， 本 发明反应方法是通过加固反应制取试样， 并检测反应过程中产生的氨气的浓度， 所述试样 指经加固反应后， 完成胶结的岩样100。 0064 应当说明的是， 上述预定量可根据具体反应要求在， 例如， 可以。

38、为外筒11和内筒之 间的空隔形成的容积1.5倍。 0065 以上所述仅为本发明的优选实施例， 并非因此限制本发明的专利范围， 凡是在本 发明的发明构思下， 利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换， 或直接/间接运用 在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。 说明书 6/6 页 9 CN 111334419 A 9 图1 说明书附图 1/5 页 10 CN 111334419 A 10 图2 说明书附图 2/5 页 11 CN 111334419 A 11 图3 说明书附图 3/5 页 12 CN 111334419 A 12 图4 说明书附图 4/5 页 13 CN 111334419 A 13 图5 说明书附图 5/5 页 14 CN 111334419 A 14 。