5.2.1 试验条件
5.2.1.1 样品配制
在淤泥中培养微生物所用的样品由淤泥样品与培养基混合配制而成，将pH值调整到6.83。搅拌均匀后，实测样品的密度为1 053kg/m3。将样品分装到16个1 000ml三角瓶中，每个三角瓶装样品800ml，放入摇床培养箱进行培养。
5.2.1.2 培养方法
试验样品培养在摇床培养箱中进行，设置培养温度为30℃，转速200r/min，保持培养箱持续工作，并定期向样品中添加营养液。每次添加完营养液，均将pH值调至约6.8。
5.2.1.3 密实试验
样品在摇床中培养一定时间后，取出样品，测定密度、pH值、颗分等，进而开展密实试验。培养时间分别为7天、14天、23天、29天、36天、42天、49天、56天。
密实试验在1 000ml量筒中开展。将取出的样品分别注入两个量筒，每个量筒中的样品体积约750ml。
另外，配制相同盐度不加入培养基培养的原装样，开展相同条件下的试验作为对照。
5.2.2 试验现象
胞外聚合物EPS的产生是自然环境中微生物的一个普遍现象，对微生物生长繁殖有促进作用，有利于微生物相互吸附或者吸附于固体表面，改变物理化学特性以及流变特性（如黏度等），进而影响泥沙沉降密实。经过培养的泥沙可直接看出显著变化，如图6-18所示，菌泥混合培养后泥沙变松散。
图6-18 菌泥混合培养后泥沙变松散(www.xing528.com)
当沉降管灌注完成后，对照组泥沙在重力作用下很快会呈现出一个明显的清浑水交界面，泥沙逐渐压缩密实。但菌泥混合液并没有像对照泥浆那样很快出现泥-水交界面，而是经过几个小时才慢慢出现，而且上层水体呈浑浊状态。在试验初期，沉降密实管的顶部即水面处形成了大量气泡，在泥-水交界面会出现多个通气孔，而没有经过培养的对照泥沙却没有出现同样的现象，因此可以推断在密实初期，泥浆中的微生物仍然继续生长而产生了大量气泡，这些气泡又可以增加浮泥内部的紊动强度而减缓泥沙的沉降速度，所以迟迟不出现明显的泥水交界面。随着时间的推移，泥沙密实速度逐渐降低，泥-水交界面的下降速度也越来越慢，直至保持基本不变，即达到基本平衡状态。但是，达到平衡状态的时间，各组样品存在明显差别，其中以未经培养的原样的时间最短，仅仅为3天左右；培养23天的泥沙样品达到平衡状态用时最长，接近40天的时间，而且泥沙中上部也出现了许多气孔通道（如图6-19所示），并明显包含大量水，也增加了淤泥的体积。
图6-19 淤泥中的气孔
5.2.3 延缓浮泥密实效果
长时间持续观察、记录清浑水界面的下沉位移。采用泥浆厚度比，即水-泥交界面下的泥浆厚度h与初始泥浆厚度h0的比值h/h0来反映泥沙沉降密实变化情况。绘制h/h0随时间的变化关系图，如图6-20所示。
由图6-20可知，不管淤泥中是否含有微生物，泥水交界面都会逐渐降低，即泥沙都会发生密实沉降，只是含有微生物的泥浆密实速度明显变缓。
在第一阶段，即泥沙沉降阶段，由图6-20可知，对照组泥浆灌注后，仅仅经过半天时间，界面高度就下降到初试高度的1/3左右；但经过培养的菌泥混合物沉降相对较慢，培养7天的泥沙在沉降半天时间后，高度仍为初试高度的一半，而培养时间更长的其他组次延缓沉降效果更好，特别是培养14天和培养23天的效果最佳，在长达8天的时间内，界面高度基本没有下降。
第二阶段，密实速度有所减缓。其中，对照组泥沙在该阶段持续时间为2天左右，泥-水界面下降到初始高度的0.21，之后基本保持不变，即进入第三阶段的基本平衡状态。但是，菌泥混合物的密实固结时间较长，可持续10～40天，其中持续时间最短的是培养7天的菌泥，而培养了23天的菌泥持续时间最长。
第三阶段，泥沙界面高度基本保持不变，但各组泥沙达到平衡状态后的最终高度仍有很大差距。各组泥沙达到基本稳定状态时的h/h0列于表6-4中，其中作为对照的原样泥沙，密实后仅剩余0.2倍的初始高度，而培养14天和培养23天的泥沙经过40天的密实后仍为初始高度的0.5倍，延缓浮泥密实效果非常显著。
表6-4 密实达到平衡状态后各组泥沙的h/h0
图6-20 界面高度变化过程
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