Increase the ecological safety of the soil biogrouting

Abstract

A new area of biotechnology - the use of microorganisms for the needs of construction has been successfully developing in the world over the past 15 years. The production of biomement and soil enhancers based on the use of urease-producing bacteria, which in the presence of urea and calcium ions in an alkaline medium form insoluble calcite crystal, occupies a special place among new building materials. The advantage of biomement over traditional cement is its low viscosity (30–300 times less than the viscosity of a cement suspension) that ensures its ability to penetrate deeply into the pores and cracks of soil, concrete or stone. The disadvantages of the biocementation process are the potential biohazard from the used urease-producing bacteria and the unpredictable effect of introducing a significant amount of live bacterial biomass into the environment in the case of soil biogrouting. The use of plant-derived urease instead of bacterial urease is the way for a wide and environmentally friendly application of this biotechnology for soil biogrouting. Новий напрямок біотехнології – використання мікроорганізмів для потреб будівництва – успішно розвивається у світі протягом останніх 15 років. Виробництво біомементів та ґрунтоутворювачів на основі використання уреазопродукуючих бактерій, які в присутності іонів сечовини та кальцію в лужному середовищі утворюють нерозчинні кристали кальциту, займає особливе місце серед нових будівельних матеріалів. Перевагою біомементу над традиційним цементом є його низька в'язкість (у 30–300 разів менша за в'язкість цементної суспензії), що забезпечує його здатність глибоко проникати в пори та тріщини ґрунту, бетону або каменю. Недоліками процесу біоцементації є потенційна біологічна небезпека від використаних уреазопродукуючих бактерій та непередбачуваний ефект внесення значної кількості живої бактеріальної біомаси в навколишнє середовище у випадку ґрунтової біогерметизації. Використання уреази рослинного походження замість бактеріальної уреази є шляхом до широкого та екологічно чистого застосування цієї біотехнології для ґрунтової біогерметизації.