リシニバチルス・フスシフォルミスNM01を用いた微生物誘起砂質土セメンテーション

科学分野:

• 地盤工学; 微生物学; 環境科学

背景:

• 砂質土の安定化は、インフラ開発にとって極めて重要です。
• 微生物誘起炭酸カルシウム沈殿（MICP）は、従来の工法に代わる持続可能な代替法を提供します。
• 環境適応性のあるウレアーゼ産生細菌は、効果的なMICPに不可欠です。

研究 の 目的:

• 地元炭酸塩鉱業地域から新規ウレアーゼ産生細菌を分離・特性評価すること。
• MICPを用いた砂質土安定化における分離細菌の有効性を評価すること。
• 沈殿した炭酸カルシウムの鉱物学的組成を確認すること。

主な方法:

• ウレアーゼ産生細菌の分離と同定。
• 様々な温度およびpHレベルでのウレアーゼ活性アッセイ。
• 砂柱セメンテーション試験。
• SEM、FTIR、XRDを用いた沈殿炭酸カルシウムの特性評価。

主要な成果:

• ウレアーゼ産生菌株NM01（Lysinibacillus fusiformis）は、高いウレアーゼ活性（約30 mM/分）と広範な環境適応性（pH 6-10、25-35℃）で分離されました。
• 砂柱試験では、土壌凝集力の有意な改善が示され、一軸圧縮強度（UCS）が0から630±50 kPaに増加しました。
• 炭酸カルシウム含有量は3.81%から8.99%に増加し、主成分鉱物相は方解石とバテライトでした。

結論:

• リシニバチルス・フスシフォルミスNM01は、MICPによる砂質土安定化に有効な尿素分解性細菌です。
• 分離株の堅牢性と高い性能は、MICP技術を進歩させるための貴重なリソースとなります。
• 本研究は、持続可能な地盤工学ソリューションのための地域適応微生物の可能性を検証します。