International collaboration in challenging field application of microbial induced carbonate precipitation (MICP)

微生物诱导碳酸盐沉淀（MICP）富有挑战性的现场应用国际合作

基本信息

批准号：
18KK0427
负责人：
中野晶子
金额：
$ 9.98万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019 至 2022
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、海岸浸食の対策技術として、微生物代謝機能を通して得られる生物化学的反応を用いた砂の固化技術の実地盤への適用を目指し、提案する固化プロセスの改良と、本手法による浸食対策としての地盤改良効果の評価を目的とする。自然海岸の整備は、生態系保護などの環境保全や景観維持の観点から施工方法に制約が多いのが現状であり、より環境負荷の低い地盤改良技術の開発を目指すという点においても本研究の意義がある。当初計画では、ベトナムハノイの沿岸域を研究対象とし、現地の実験フィールドにおいて沿岸砂の固化実験を計画していたが、2020年度以降の新型コロナウイルス感染拡大により実行が困難となった。そこで、フィールドを国内に移すこととし、国内研究協力者の協力の下、海岸浸食を課題とする国内の自然海岸の沿岸域を新たに研究対象として選定することができた。また、2019年度の米国滞在中に得た、現場実証実験などの北米の研究事例の研究結果から学び、本研究の提案する固化プロセスの課題点を再考し、固化物質生成プロセスの改良を目指した基礎研究を昨年度から引き続き取り組んだ。本研究を通して得られた新たな知見は、2021年7月4-8日に開催された国際学会（Goldschmidt2021 Virtual）において口頭発表した。昨年度から継続して実施した微生物代謝による固化物質の生成反応を検証する室内実験では、砂の種類に加え、土粒子の表面改質、補助材料の添加によって微生物代謝速度や固化物質生成の違いが明確に表れた。これらについて、それぞれの要因を詳細に検討することにより、固化物質の生成により有効な手法の提案が可能になる。本手法においてより高い固化効果を得るためには、固化物質が生成する土粒子の表面環境において、微生物や固化物質の沈殿生成に有利な環境を誘引することが必要であり、来年度以降の検討事項とする。

本研究旨在将通过微生物代谢功能获得的生化反应的砂固化技术应用于实际地面，作为海岸侵蚀的对策技术，本研究的目的是评估地面改良的有效性。目前，从生态系统保护和景观维护等环境保护的角度来看，开发自然海岸线的建设方法是有意义的。最初的计划是针对越南河内沿海地区，在当地的试验场进行沿海沙固化实验，但2020年以来新型冠状病毒感染的蔓延使得该项目的实施变得困难。因此，我们决定将研究领域转移到日本，并在国内研究合作者的合作下，选择了日本自然海岸线的沿海地区作为新的研究目标，那里的海岸侵蚀是一个问题。另外，我们借鉴了2019年在美国期间获得的现场演示实验等北美研究案例的研究成果，重新思考了本研究中提出的凝固过程问题，旨在提高凝固过程的质量。我们从去年开始继续进行材料生成过程的基础研究。通过这项研究获得的新发现在2021年7月4日至8日举行的国际学术会议（Goldschmidt2021 Virtual）上以口头形式提出。去年以来进行的验证微生物代谢固化物质生产反应的实验室实验中，除了沙子的类型外，土壤颗粒的表面改性和辅助材料的添加也显示出微生物代谢率的差异。清楚地显示了固体物质的代谢和产生。通过详细研究这些因素，可以提出更有效的固化物的制造方法。为了用该方法获得较高的固化效果，需要在产生固化物的土壤颗粒的表面环境中营造有利于微生物形成和固化物沉淀的环境。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Seminar at Division of Geotechnology,Thuyloi University

Thuyloi大学地球技术系研讨会

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

The effect of surface characteristic of sand for denitrification and calcium carbonate mineralization on the surface

砂表面特性对表面反硝化及碳酸钙矿化的影响

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kazuhiro Koikawa;Shin Kibe;Futoshi Suizu;Nobufumi Sekino;Nami Kim;Theresa D Manz;Benika J Pinch;Dipikaa Akshinthala;Ana Verma;Giorgio Gaglia;Yutaka Nezu;Masafumi Nakamura;Nathanael S Gray;Xiao Zhen Zhou;Kun Ping Lu et al.;Akiko Nakano
通讯作者：
Akiko Nakano