Método para mejorar la resistencia de un material poroso o permeable,

preferentemente un soporte poroso o permeable como un soporte mineral y/u orgánico poroso o permeable, tal como un suelo, una roca, o un material de construcción, que comprende:

- la puesta en contacto de al menos un tipo de bacterias calcificantes con un material poroso o permeable;

- la puesta en contacto de las bacterias calcificantes con un medio calcificante, caracterizado porque dicho método comprende:

- la puesta en contacto de las bacterias calcificantes con un agente de adhesión y la asimilación, por parte de las bacterias calcificantes, del agente de adhesión.

Procedimiento de calcificación con bacterias calcificantes.

La invención se refiere a un método de mejora de la resistencia de un material poroso o permeable, o de la calcificación bacteriana.

La invención se refiere en particular a un método de mejora de la resistencia de un material poroso o permeable mediante bio-calcificación, ventajosamente conservando el crecimiento y/o la actividad enzimática de las bacterias utilizadas. Esta invención está destinada más particularmente a la consolidación de un suelo, o de un soporte mineral u orgánico, particularmente tal como arena, un soporte silíceo y/o calcáreo, a la renovación o la protección de fachadas, al refuerzo de suelos o a la estabilización de pendientes, particularmente en el marco de la lucha contra siniestros de los edificios en caso de seísmos.

ESTADO DE LA TÉCNICA

La precipitación de carbonatos de calcio por vía bacteriana es un fenómeno natural bien conocido: Algunas bacterias, metabolizando un sustrato carbonado, producen un aumento de iones de carbonato y bicarbonato en el medio circundante que, combinados con iones de calcio, conllevan la precipitación de carbonatos de calcio.

Este fenómeno ya se ha utilizado a nivel industrial para la renovación o la protección de fachadas, (Universidad de París VI -CA 2012444) , el refuerzo de suelo o la estabilización de pendientes (Universidad Murdoch y Calcite Technology Pty Ltd-WO2006066326) o también la consolidación de suelos licuables (patente de la Compagnie du Sol-FR2873725) .

La utilización de bacterias en procedimientos industriales, particularmente para calcificar soportes minerales, se realiza mediante fases acuosas. La mayor parte del tiempo, una vez colocadas las bacterias, se pulverizan o se inyectan soluciones nutritivas y/o reactivas (calcificantes) para que el procedimiento pueda llevarse a cabo. Es importante, por lo tanto, que las bacterias estén suficientemente bien fijadas al soporte a tratar para que las fases aplicadas posteriormente no las desplacen o no las eliminen. Esta fijación debe ir a la par con el mantenimiento de la actividad enzimática de las bacterias.

Las aplicaciones industriales se enfrentan, por lo tanto, a un problema fundamental que es la reducida adhesión de las bacterias sobre el soporte a tratar. Este problema tiene como consecuencia una disminución de la tasa y un aumento del tiempo de calcificación, lo que induce una pérdida de competitividad del método con respecto a técnicas convencionales de renovación o de refuerzo.

Diferentes técnicas se proponen ya resolver este problema utilizando polímeros de tipo celulósico o acrílico (solicitud de patente de Seikatsu Bunkasha KK JP2004215561, y patentes de UBE industries JP55015703, y patente de Merck Gmbh US3959080) , o iones divalentes (Universidad Murdoch-WO2006066326) . Los inconvenientes de estas técnicas son, respectivamente, la viscosificación de los medios mediante desarrollo de largas cadenas de polímeros, lo que es incompatible con la buena penetración de los productos en los procedimientos de inyección en suelo, y el empleo de volúmenes de productos suplementarios que hacen al procedimiento aún menos interesante desde el punto de vista económico.

OBJETIVOS DE LA INVENCIÓN

La invención tiene como objetivo principal resolver el problema técnico que consiste en proporcionar un método para mejorar los procedimientos de bio-calcificación.

La invención también tiene como objetivo resolver el problema técnico que consiste en proporcionar un método para mejorar la resistencia de un material poroso o permeable.

La invención también tiene como objetivo resolver el nuevo problema técnico que consiste en proporcionar un método para mejorar la adhesión bacteriana sobre un material poroso o permeable, y particularmente sobre un soporte mineral u orgánico poroso o permeable, y particularmente sobre un suelo, tal como arena silícea, como por ejemplo arena de Fontainebleau, un soporte silíceo y/o calcáreo.

La invención tiene particularmente como objetivo resolver el problema técnico que consiste en la mejora de la consolidación de un suelo, o de un soporte mineral u orgánico, particularmente tal como arena, un soporte silíceo y/o calcáreo, la mejora de la renovación y/o la protección de fachadas, o la mejora del refuerzo de suelos o de la estabilización de pendientes.

La invención tiene particularmente como objetivo aumentar la adhesión de las bacterias sobre el material o soporte a tratar particularmente para mejorar la calcificación bacteriana, en particular con los objetivos mencionados anteriormente.

La invención tiene como objetivo resolver los diferentes problemas técnicos mencionados anteriormente preferentemente manteniendo el crecimiento y/o la actividad enzimática bacteriana. En particular la invención tiene como objetivo aumentar la actividad enzimática de bacterias calcificantes, y/o el crecimiento de estas bacterias.

La invención tiene particularmente como objetivo resolver los problemas técnicos mencionados anteriormente proporcionando un procedimiento o método mejorado de calcificación bacteriana sin etapa suplementaria, y/o sin aumento de la cantidad o del volumen, y/o sin aumento de la viscosidad de los fluidos utilizados.

Por otro lado, la invención también tiene como objetivo proporcionar un método o un procedimiento que permita aumentar la tasa de calcificación y/o disminuir el tiempo de calcificación.

La invención tiene como objetivo resolver estos problemas técnicos en el marco de la inyección de bacterias en el suelo para mejorar su cohesión y/o su resistencia.

Estos problemas técnicos deben resolverse de manera reproducible, industrial, con los menores costes, ventajosamente sin toxicidad medioambiental, y preferentemente mejorando la resistencia a la erosión y a la contaminación, mientras se mantiene una estructura natural de la roca y/o del material reforzado o consolidado.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

De este modo, la presente invención describe un método o procedimiento para mejorar la resistencia de un material poroso o permeable, preferentemente un soporte poroso o permeable como un soporte mineral y/u orgánico poroso o permeable, tal como un suelo, una roca o un material de construcción, que comprende:

- la puesta en contacto de al menos un tipo de bacterias calcificantes con un material poroso o permeable,

- la puesta en contacto de las bacterias calcificantes con un medio calcificante, comprendiendo dicho método o procedimiento:

- la puesta en contacto de las bacterias calcificantes con un agente de adhesión y la asimilación por parte de las bacterias calcificantes del agente de adhesión, particularmente para mejorar la resistencia del material poroso o permeable.

En la presente invención, se entiende por mejora de la resistencia del material poroso o permeable: el refuerzo o la consolidación de un material poroso o permeable, la mejora o el aumento de la cohesión entre las partículas de un material poroso o permeable, o la mejora o el aumento de la resistencia a la compresión de este material. Se prefiere utilizar el método de acuerdo con la Norma sobre los ensayos de compresión simple (NF EN 12390-3) para verificar la mejora de la resistencia del material poroso o permeable.

De acuerdo con una primera realización ventajosa, el agente de adhesión se añade al medio de cultivo de las bacterias, y/o en el inóculo, antes o durante la puesta en contacto de las bacterias calcificantes con el material poroso o permeable.

De acuerdo con una segunda realización ventajosa, el agente de adhesión se añade al medio calcificante antes o durante la puesta en contacto de las bacterias calcificantes con el medio calcificante.

De acuerdo con una tercera realización ventajosa, el agente de adhesión se añade al medio de cultivo y al medio calcificante.

Una bacteria calcificante es, ventajosamente, una bacteria que permite un aumento de los iones de carbonato y bicarbonato en el medio circundante, particularmente metabolizando un sustrato carbonado, para obtener la precipitación de carbonatos de calcio en presencia de calcio.

Las bacterias preferidas son las que utilizan inulina entre las fuentes de carbono asimilables.

Ventajosamente, la bacteria calcificante es Sporosarcina pasteurii.

El agente de adhesión, permite a las bacterias mejorar... [Seguir leyendo]

1. Método para mejorar la resistencia de un material poroso o permeable, preferentemente un soporte poroso o permeable como un soporte mineral y/u orgánico poroso o permeable, tal como un suelo, una roca, o un material de construcción, que comprende:

- la puesta en contacto de al menos un tipo de bacterias calcificantes con un material poroso o permeable;

- la puesta en contacto de las bacterias calcificantes con un medio calcificante, caracterizado porque dicho método comprende:

- la puesta en contacto de las bacterias calcificantes con un agente de adhesión y la asimilación, por parte de las bacterias calcificantes, del agente de adhesión.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente de adhesión se añade al medio de cultivo de las bacterias, y/o al inóculo, antes o durante la puesta en contacto de las bacterias calcificantes, con el material poroso o permeable, o se añade al medio calcificante antes o durante la puesta en contacto de las bacterias calcificantes con el medio calcificante, o se añade al medio de cultivo y al medio calcificante.

3. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la bacteria calcificante es Sporosarcina pasteurii.

4. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el agente de adhesión se selecciona entre el grupo constituido por inulina o sus derivados, la batata de caña, la patata dulce, el salsifí, el puerro, la achicoria, la alcachofa, la cebolla, el ajo, la chalota, el helenio (Inula helenium) y una cualquiera de sus mezclas.

5. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el método comprende la puesta en contacto de las bacterias calcificantes con al menos una sal de iones divalentes.

6. Método de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque comprende, como ión divalente, una sal de calcio en forma de cloruro de calcio, de nitrato de calcio o de una combinación de ambos.

7. Método para el refuerzo del suelo, en particular para la consolidación de suelo licuable, la estabilización de pendientes, la calcificación de soportes minerales u orgánicos porosos o permeables, o la renovación o la protección de fachadas, comprendiendo dicho método la implementación de un método tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

8. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el método es un método de refuerzo del suelo que comprende:

- la inyección, en un suelo, de una fase acuosa que comprende al menos un tipo de bacterias calcificantes, y preferentemente Sporosarcina pasteurii, habiéndose cultivado dichas bacterias calcificantes eventualmente en presencia de un agente de adhesión asimilable por las bacterias calcificantes, y preferentemente en presencia de inulina,

- la activación de la calcificación mediante la puesta en contacto de las bacterias calcificantes con una fase acuosa calcificante que comprende al menos un agente de adhesión asimilable por las bacterias calcificantes, y preferentemente inulina, y eventualmente al menos una sal de ión divalente.

9. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el método es un método de refuerzo del suelo que comprende:

- la inyección, en un suelo, de una fase acuosa que comprende al menos un tipo de bacterias calcificantes, y preferentemente Sporosarcina pasteurii, habiéndose cultivado dichas bacterias calcificantes en presencia de un agente de adhesión asimilable por las bacterias calcificantes, y preferentemente en presencia de inulina,

- la activación de la calcificación mediante la puesta en contacto de las bacterias calcificantes con una fase acuosa calcificante que comprende eventualmente al menos un agente de adhesión asimilable por las bacterias calcificantes, y preferentemente inulina, y eventualmente al menos una sal de ión divalente.

10. Composición para la consolidación de suelos que comprende al menos un tipo de bacterias calcificantes, como por ejemplo Sporosarcina pasteurii, comprendiendo además dicha composición un medio de cultivo y/o un medio de calcificación para al menos dicho tipo de bacterias calcificantes, y una concentración de inulina superior a 0 e inferior a 10 g/l en el medio de cultivo o en el inóculo o en el medio de calcificación.

11. Composición para la consolidación de suelos de acuerdo con reivindicación 10, caracterizada porque comprende también al menos una sal de ión divalente.

12. Utilización de al menos un agente de adhesión asimilable por una bacteria calcificante, eventualmente en combinación con al menos una sal de ión divalente, para mejorar la calcificación de un soporte mineral u orgánico poroso o permeable, tal como un soporte silíceo y/o calcáreo, o un suelo, por vía biotecnológica, preferentemente utilizando Sporosarcina pasteurii.