DE4028312A1 - Compsn. for denitrifying water - comprises matrix enclosing heterotrophic denitrification agent and unleachable substrate - Google Patents

Compsn. for denitrifying water - comprises matrix enclosing heterotrophic denitrification agent and unleachable substrate

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DE4028312A1 DE19904028312 DE4028312A DE4028312A1 DE 4028312 A1 DE4028312 A1 DE 4028312A1 DE 19904028312 DE19904028312 DE 19904028312 DE 4028312 A DE4028312 A DE 4028312A DE 4028312 A1 DE4028312 A1 DE 4028312A1
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Abstract

Compsn. is prepd. by forming a matrix enclosing a heterotrophic denitrificant as biocatalyst, and a substrate for the denitrificant which cannot be leached out of the matrix. Also claimed is an immobilised biocatalyst for denitrification which contains a co-immobilised substrate. The substrate is pref. water-insol. and is a polyhydroxy-fatty acid (esp. polyvalerianic acid and/or poly-beta-hydroxybutyric acid and/or copolymers), a polylactide, starch, biologically utilisable waxes and/or S. The amt. is 0.1-20%. The matrix is a biopolymer, comprising an alginate, carrageenan, pectinate and/or chitosan, and/or a synthetic matrix, with particle size 0.25-5 mm. USE/ADVANTAGE - Use of the biocatalyst for denitrification of water is claimed. Application is esp. in processing of drinking water. The water does not become loaded with nutrient substrates or free bacteria

Description

Die Erfindung betrifft ein Mittel zur Denitrifizierung von Wasser, das zumindest einen in einer Matrix immobilisierten Biokatalysator umfaßt, unter Verwendung von heterotrophen Denitrifikanten, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie dessen Verwendung in der Aufbereitung von Wasser, insbesondere von Trinkwasser.The invention relates to an agent for denitrification of Water that at least one immobilized in a matrix Biocatalyst comprises, using heterotrophic Denitrifiers, a process for its manufacture as well its use in the treatment of water, in particular of drinking water.

Zur Aufbereitung von Grundwasser oder Oberflächenwasser (Seenwasser, Talsperrenwasser), insbesondere um es als Trinkwasser oder Aquarienwasser verwenden zu können, ist auch u. a. die Denitrifizierung erforderlich, d. h. die Reduktion von Nitrat.For the treatment of groundwater or surface water  (Lake water, dam water), especially to make it as It is also possible to use drinking water or aquarium water u. a. denitrification required, d. H. the reduction of Nitrate.

Es ist bekannt, dies mit Bakterien, sog. Denitrifikanten zu erreichen. Dies sind, da sie sowohl Sauerstoff als auch Nitrat veratmen, fakultativ anaerobe Bakterien. Sie benötigen für den Vorgang der Denitrifikation einen Wasserstoffdonator. Die ihnen zur Verfügung zu stellende Kohlenstoffquelle dient ihnen gleichzeitig als Substrat und Wasserstoffdonator (heterotrophe Denitrifikanten). Um derartige Denitrifikanten immer wieder einsetzen zu können, ist es bekannt, sie in Form eines Biokatalysators zu immobilisieren (DE-PS 34 32 923).It is known to do this with bacteria, so-called To reach denitrifiers. These are because they are both Breathe oxygen and nitrate, optionally anaerobic Bacteria. You need for the process of denitrification a hydrogen donor. The one to be made available to them Carbon source serves both as a substrate and Hydrogen donor (heterotrophic denitrifiers). Around to be able to use such denitrifiers again and again, it is known to use them in the form of a biocatalyst immobilize (DE-PS 34 32 923).

Es ist nun aus der Druckschrift European J. Appl. Microbiol. Biotechnol. (1982) 14: 86-90 bekannt, einem derartigen Biokatalysator das Substrat, also den erforderlichen Nährstoff für die Denitrifkanten, in flüssiger Form zuzuführen. Nachteilig daran ist, daß das Wasser mit dem Substrat kontaminiert wird. Autotrophen Denitrifikanten muß kein Substrat bzw. Wasserstoffdonator in Form einer organischen Kohlenstoffquelle zugeführt werden. Durch Zufuhr von Wasserstoff wird der für die Denitrifikation benötigte Wasserstoff bereitgestellt. Problematisch ist jedoch die technische Handhabung der Wasserstoffzufuhr, da dieses technisches Know-how sowie besondere Sicherheitsvorkehrungen voraussetzt. It is now from the European J. Appl. Microbiol. Biotechnol. (1982) 14: 86-90, such Biocatalyst the substrate, i.e. the necessary nutrient for the denitrif edges, to be fed in liquid form. The disadvantage of this is that the water with the substrate is contaminated. Autotrophic denitrifiers do not have to Substrate or hydrogen donor in the form of an organic Carbon source are supplied. By adding Hydrogen becomes the one required for denitrification Provided hydrogen. However, the problem is technical handling of the hydrogen supply since this technical know-how and special safety precautions assumes.  

Aus der Druckschrift Biotechnology Letters Vol. 11 No. 10, 735-738 (1989) ist bereits bekannt, Bakterien zum Zwecke der Chitinase-Produktion mit Chitin als Substrat zu co-immobilisieren. Hinweise auf die Denitrifizierung werden nicht gegeben.From the publication Biotechnology Letters Vol. 11 No. 10, 735-738 (1989) is already known to use bacteria for the purpose of Chitinase production with chitin as a substrate too co-immobilize. Indications of denitrification will be not given.

Die vorliegende Erfindung hat daher zum Ziel, ein Mittel zur Denitrifizierung bzw. ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen, in dem Wasser, insbesondere Trinkwasser, von gesundheitsschädlichen Stickstoff-Verbindungen befreit werden kann, ohne das Wasser zusätzlich durch Nährsubstrate oder durch freigesetzte Bakterien zu belasten.The present invention therefore aims to provide a means for Denitrification or a process for its production provide, in which water, especially drinking water, of harmful nitrogen compounds are exempted can, without the water additionally through nutrient substrates or burdened by released bacteria.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zusätzlich in der Matrix ein nicht aus ihr herauslösbares Substrat für den Biokatalysator eingeschlossen ist. Dies kann durch die Verwendung wasserunlöslicher Substrate erfolgen. Für die Eignung der Substrate bzw. der Matrix ist es aber grundsätzlich erforderlich, daß das Substrat den Einschluß durch die Matrix nicht durchdringen kann.This object is achieved in that in addition, a matrix that cannot be extracted from it Substrate for the biocatalyst is included. This can by using water-insoluble substrates. For however, it is the suitability of the substrates or the matrix basically required that the substrate containment cannot penetrate through the matrix.

Die Beschreibung erfolgt im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen. Es stellen dar:The description is given below with reference to the attached Drawings. They represent:

Fig. 1(a) und (b) schematische Darstellungen zum Ablauf der Erfindung (Fig. 1(b)) im Vergleich zum Stand der Technik (Fig. 1(a)); Fig. 1 (a) and (b) are schematic representations of the operation of the invention ( Fig. 1 (b)) compared to the prior art ( Fig. 1 (a));

Fig. 2 den Verlauf des Nitratgehaltes bei einem Reaktor unter Verwendung der Erfindung (Kurve (1)) im Vergleich zu einem Reaktor nach dem Stande der Technik (Kurve (2)). Fig. 2 shows the course of the nitrate content in a reactor using the invention (curve ( 1 )) compared to a reactor according to the prior art (curve ( 2 )).

Das Wesen der Erfindung wird anhand von Fig. 1 deutlich. Nach dem Stande der Technik, wie in Fig. 1(a) dargestellt ist, wird Substrat und Nitrat enthaltendes Wasser dem Reaktor, der immobilisierte Bakterien als Biokatalysator (dargestellt durch die schwarzen Punkte) enthält, zugeführt. Das austretende Wasser kann ebenfalls noch Substrat enthalten. Mit der Bezeichnung als "Produkt" sind in Fig. 1 die gasförmigen Stoffwechselprodukte der Denitrifizierung, nämlich N2, N2O und CO2 gemeint. Im Gegensatz dazu wird bei der Erfindung, wie in Fig. 1(b) dargestellt, das Substrat, dargestellt durch die "S", in der Matrix zusammen mit dem Biokatalysator, d. h. den Denitrifikanten, co-immobilisiert. Es tritt nur Wasser und das Produkt aus; ein Austritt von Substrat kann nicht stattfinden.The essence of the invention is clear from FIG. 1. In the prior art, as shown in Fig. 1 (a), substrate and nitrate-containing water are supplied to the reactor, which contains immobilized bacteria as a biocatalyst (represented by the black dots). The escaping water can also contain substrate. By the term "product" 1, the gaseous metabolic products of the denitrification, namely N 2, N 2 O and CO 2 are meant in Fig.. In contrast, in the present invention, as shown in Fig. 1 (b), the substrate represented by the "S" is co-immobilized in the matrix together with the biocatalyst, ie the denitrifiers. Only water and the product come out; the substrate cannot escape.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendenden Biokatalysatoren sind dem Fachmann bekannt und lassen sich auf einfache Weise aus Erdboden, Kompost, Sandfiltern in der Trinkwasseraufbereitung oder aus Belebtschlamm isolieren. Dabei wird üblicherweise derart vorgegangen, daß man das jeweilige Ausgangsmaterial auf einem Minimalmedium züchtet, welches als einzige Kohlenwasserstoffquelle das später verwendete Substrat enthält.Those to be used in the method according to the invention Biocatalysts are known to the person skilled in the art and can be used simple way from soil, compost, sand filters in the Isolate drinking water treatment or from activated sludge. The procedure is usually such that one grows the respective starting material on a minimal medium,  which is the only hydrocarbon source that later contains used substrate.

Solche Isolierungs- und Anzuchtsverfahren sind dem Fachmann bekannt. Im erfindungsgemäßen Verfahren können jedoch auch Zellteile oder deren Bestandteile sowie tote Zellen als Biokatalysatoren verwendet werden. Sie sollten jedoch noch die Fähigkeit aufweisen, unter Verwendung von entsprechenden Nährsubstraten Stickstoff-Verbindungen umzusetzen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Verwendung bestimmter Mikroorganismen beschränkt. Erfindungsgemäß ist es jedoch bevorzugt, mehrere verschiedene Arten von Mikroorganismen gemeinsam in der Matrix zu immobilisieren. Insbesondere bei der gemeinsamen Immobilisierung von Ammonium, Nitrat und Nitrit verwertenden Bakterien bewirken z. B. Pseudomonas- oder Alcaligenes-Spezies eine besonders effiziente Entfernung der in Wasser gelösten Stickstoffsalze. Sind im zu reinigenden Wasser keine Ammoniumverbindungen vorhanden, so hat es sich gezeigt, daß eine Coimmobilisierung jeweils auf Nitrat- und Nitrit-Umsetzung spezialisierter Mikroorganismen besonders vorteilhaft ist.Such isolation and cultivation methods are known to the person skilled in the art known. In the method according to the invention, however, can also Cell parts or their components as well as dead cells as Biocatalysts are used. However, you should still use the Have ability using appropriate Implement nutrient substrates nitrogen compounds. The The method according to the invention is not based on the use certain microorganisms. It is according to the invention however preferred several different types of To immobilize microorganisms together in the matrix. Especially when jointly immobilizing ammonium, Nitrate and nitrite-utilizing bacteria cause z. B. Pseudomonas or Alcaligenes species one particularly efficient removal of nitrogen salts dissolved in water. There are no ammonium compounds in the water to be cleaned available, it has been shown that co-immobilization each specialized in nitrate and nitrite conversion Microorganisms is particularly advantageous.

Die Herstellung der im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Matrizes ist dem Fachmann bekannt und teilweise auch in den zuvor genannten Druckschriften beschrieben. Üblicherweise wird dabei so vorgegangen, daß man den Biokatalysator bzw. das Substrat in eine wäßrige, das Matrix-Grundmaterial enthaltende Lösung ggf. zusammen mit weiteren Zusatzstoffen einbringt und dann auf chemische oder physikalische Weise die Matrixbildung auslöst. Bevorzugte Matrixmaterialien sind Alginate, Carrageenane, Pektinate und/oder Chitosane. Im erfindungsgemäßen Verfahren können jedoch auch Matrizes aus synthetischen Materialien wie Methacrylate, Polyacrylamide und Eudragit verwendet werden.The preparation of those used in the process according to the invention Matrices are known to the person skilled in the art and in some cases also in the described above. Usually proceeded so that the biocatalyst or Substrate in an aqueous containing the matrix base material  Introduces solution together with other additives if necessary and then the chemical or physical formation of the matrix triggers. Preferred matrix materials are alginates, Carrageenans, pectinates and / or chitosans. in the However, methods according to the invention can also be made from matrices synthetic materials such as methacrylates, polyacrylamides and Eudragit can be used.

Die erfindungsgemäß verwendeten Substrate sind üblicherweise wasserunlösliche Substrate. Unter unlöslichen Substraten werden erfindungsgemäß auch an sich lösbare Substrate bezeichnet, die durch Absorption oder Adsorption an ein entsprechendes Mittel gebunden sind und somit nicht oder nur in einem vernachlässigbaren Maße an das zu reinigende Wasser abgegeben werden. Bevorzugt werden jedoch Substrate verwendet, die selbst unlöslich sind, jedoch trotzdem von den Mikroorganismen verwertet werden können. Besonders bevorzugt werden daher Polyhydroxy-Fettsäuren, Polylactide, Stärke, biologisch verwertbare Wachse wie z. B. Wachs S (Säurewachs, Produkt der Fa. Hoechst), Wachs F (Esterwachs, Produkt der Fa. Hoechst), Paraffin (Artikel Nr. 7150 der Fa. Merck) und oder Schwefel eingesetzt. Von den Polyhydroxy-Fettsäuren wiederum werden Polyvaleriansäure, Poly-β-hydroxybuttersäure sowie deren Gemische oder Mischpolymerisate verwendet.The substrates used according to the invention are common water-insoluble substrates. Under insoluble substrates according to the invention are also detachable substrates referred to by absorption or adsorption on a Appropriate means are bound and therefore not or only to a negligible extent to the water to be cleaned be delivered. However, substrates are preferably used which are insoluble themselves, but nevertheless from those Microorganisms can be used. Particularly preferred polyhydroxy fatty acids, polylactides, starch, biologically usable waxes such as B. wax S (acid wax, Product from Hoechst), wax F (ester wax, product from Fa. Hoechst), paraffin (Article No. 7150 from Merck) and or Sulfur used. Of the polyhydroxy fatty acids in turn are polyvaleric acid, poly-β-hydroxybutyric acid as well their mixtures or copolymers used.

Die Menge der im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Substrate wird lediglich durch die Stabilität des erhaltenen Endproduktes bestimmt. Vorteilhafterweise wird jedoch so viel Substrat eingesetzt, daß eine Matrix erhalten wird, die 0,1 bis 20 Gew.-% Substrat enthält. Zweckmäßigerweise hat die Matrix eine teilchenförmige Struktur, wobei Teilchen mit einer Größe von 0,25 bis 5 mm bevorzugt sind. Es ist jedoch auch möglich, eine Matrix in Form einer Membran herzustellen oder Rohre und Gefäße mit einer Schicht der erfindungsgemäß immobilisierten Biokatalysatoren herzustellen.The amount of those used in the process according to the invention Substrates are obtained only through the stability of the  Final product determined. Advantageously, however, so much Substrate used that a matrix is obtained, the 0.1 contains up to 20 wt .-% substrate. Conveniently, the Matrix has a particulate structure, where particles with a Size of 0.25 to 5 mm are preferred. However, it is also possible to produce a matrix in the form of a membrane or Pipes and tubes with a layer of the invention to produce immobilized biocatalysts.

In einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Matrix mehrschichtig aufgebaut und enthält mindestens einen Kern und mindestens eine diesen umgebende Hülle. Dabei kann es je nach Art und Weise des verwendeten Biokatalysators bzw. des Substrates zweckmäßig sein, Kern und Hülle aus verschiedenen Matrixmaterialien zu verwenden. Wenn aufgrund der jeweiligen Einsatzform der Biokatalysator besonders geschützt sein soll, ist es häufig zweckmäßig, diesen in den Kern der Matrix und das Substrat in die Hülle der Matrix einzuschließen. In besonderen Fällen ist es jedoch auch wünschenswert, daß der Biokatalysator für die gelösten Stickstoff-Verbindungen besonders schnell zugänglich sein muß. In solchen Fällen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das Substrat in den Kern und den Biokatalysator in die Hülle der Matrix einzuschließen.In a particularly preferred according to the invention Embodiment, the matrix is constructed in multiple layers and contains at least one core and at least one of them surrounding shell. Depending on the type of used biocatalyst or the substrate expedient be, core and shell of different matrix materials too use. If the Biocatalyst should be particularly protected, it is common expedient, this in the core of the matrix and the substrate in to enclose the shell of the matrix. In special cases however, it is also desirable that the biocatalyst for dissolved nitrogen compounds particularly quickly accessible have to be. In such cases, it has proven useful proven the substrate in the core and the biocatalyst in to enclose the shell of the matrix.

Erfindungsgemäß hat es sich auch als zweckmäßig erwiesen, die teilchenförmigen Matrixteilchen mit einer zusätzlichen Schutzhülle zu umgeben. Solche Schutzhüllen werden ebenso wie die Matrizes angefertigt. Ein besonders bevorzugter Matrixaufbau weist innen Alginat und außen Eudragit auf.According to the invention, it has also proven to be useful particulate matrix particles with an additional  Protective cover. Such protective covers are as well the matrices were made. A particularly preferred one Matrix structure has alginate on the inside and Eudragit on the outside.

Schließlich hat es sich auch als zweckmäßig erwiesen, in die Matrix zusätzliche Stoffe einzubringen, die das Ausscheiden unerwünschter Produkte verhindert. Dazu werden bspw. Aktivkohlepulver oder andere absorbierende/adsorbierende Materialien wie z. B. Bentonit verwendet. In vielen Fällen hat es sich auch als zweckmäßig erwiesen, daß zur Sicherung eines optimalen pH-Wertes am Ort des Reaktionsgeschehens in den Immobilisatkörper anorganische Füllstoffe wie CaCO3 (Marmor) oder Calciumsilikate eingebracht werden, die beim Abbau des Substrats eine pH-stabilisierende Wirkung aufweisen. Bei manchen Mikroorganismen ist es darüber hinaus zweckmäßig, benötigte anorganische Salze wie bspw. Calciumphosphat, ebenfalls in den Immobilisatkörper mit einzubauen.Finally, it has also proven to be expedient to introduce additional substances into the matrix which prevent undesired products from being eliminated. For this purpose, for example, activated carbon powder or other absorbent / adsorbing materials such. B. bentonite is used. In many cases, it has also proven to be advantageous that inorganic fillers, such as CaCO 3 (marble) or calcium silicates, which have a pH-stabilizing effect when the substrate is broken down, are introduced into the immobilizate body in order to ensure an optimum pH . For some microorganisms, it is also expedient to also incorporate the required inorganic salts, such as, for example, calcium phosphate, into the immobilized body.

Die Erfindung betrifft jedoch auch immobilisierte Biokatalysatoren, wie sie nach dem zuvor geschilderten Verfahren erhältlich sind, sowie deren Verwendung zur Denitrifikation in der Wasser-, insbesondere der Trinkwasser-Aufbereitung.However, the invention also relates to immobilized Biocatalysts, such as those described above Processes are available, and their use for Denitrification in the water, especially the Drinking water treatment.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.The invention is illustrated by the following examples explained.

Beispiel 1example 1

Zu auf Poly-β-hydroxybuttersäure (PHB) selektionierten, aus Erdboden, Kompost oder Sandfiltern in der Trinkwasser-Aufbereitung oder aus Belebtschlamm isolierten Mikroorganismen wurde auf übliche Weise eine Bakterien-Feuchtmasse hergestellt. M.J. Biehler hat in "Entwicklung und Erprobung von definierten Bakterienkulturen für einen Festbett-Reaktor mit Poly-β-hydroxybuttersäure zur Denitrifikation von Trinkwasser" (Promotionsarbeit), Universität Hohenheim 1989) Möglichkeiten zur Isolierung geeigneter Bakterienstämme beschrieben. Eine 3,5%ige Alginatlösung wurde mit einer PHB-Emulsion versetzt und 15 Minuten lang bei 121°C autoklaviert. Nach dem Erkalten der Lösung wird die gewünschte Bakterien-Feuchtmasse zugegeben und bei niedriger Geschwindigkeit bis zum Erreichen eines homogenen Zustandes gerührt. Die Suspension wird dann in einen Immobilisator überführt, wie er in der DE-PS 34 32 923 beschrieben ist.From selected for poly-β-hydroxybutyric acid (PHB) Soil, compost or sand filters in the Drinking water treatment or isolated from activated sludge Microorganisms became a in the usual way Bacteria wet mass produced. M.J. Biehler has in "Development and testing of defined bacterial cultures for a fixed bed reactor with poly-β-hydroxybutyric acid Denitrification of drinking water "(doctoral thesis), Universität Hohenheim 1989) Possibilities for isolation suitable strains of bacteria are described. A 3.5% Alginate solution was mixed with a PHB emulsion and 15 Autoclaved for minutes at 121 ° C. After cooling the Solution, the desired bacterial wet weight is added and at low speed until reaching a homogeneous state stirred. The suspension is then in a Immobilizer transferred, as in DE-PS 34 32 923 is described.

Beispiel 2Example 2

Wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde eine Immobilisierung mit Chitosan durchgeführt. Dabei wurde Chitosanacetat wie von Vorlop beschrieben (Promotion TU Braunschweig 1984, Entwicklung von Verfahren zur Polymerfixierung von Mikroorganismen und Anwendung der Biokatalysatoren zur Spaltung von Penicillin-G und Synthese von L. Tryptophan) hergestellt. Dazu wurden in einem Warring-Blender 1,5%iges Chitosan-Acetat aus 1,5 g Chitosan-Pulver und 96,5 g Aqua bidest. bei hoher Geschwindigkeit im Homogensiator hergestellt. Anschließend werden 2 ml konzentrierte Essigsäure zugegeben und nach PHB-Zugabe wird das Chitosan-Wasser-Gemisch autoklaviert. Ungelöstes Chitosan wird durch Zentrifugation abgetrennt und nach der Zugabe der Mikroorganismen wird die flüssige Chitosan-Lösung mit einer 2%igen Tri-Natriumpolyphosphat-Lösung geliert.As described in Example 1, immobilization was carried out with Chitosan performed. Chitosan acetate as from Vorlop described (PhD TU Braunschweig 1984, Development of processes for polymer fixation of Microorganisms and application of biocatalysts  Cleavage of penicillin-G and synthesis of L. tryptophan) produced. For this purpose, 1.5% was used in a Warring blender Chitosan acetate from 1.5 g chitosan powder and 96.5 g aqua bidest. at high speed in the homogenizer produced. Then 2 ml of concentrated acetic acid added and after PHB addition the chitosan-water mixture autoclaved. Undissolved chitosan is obtained by centrifugation separated and after the addition of the microorganisms, the liquid chitosan solution with a 2% Tri-sodium polyphosphate solution gelled.

Fig. 1 zeigt in Kurve (1) den Abbau von Nitrat gemäß der Erfindung, d. h. unter Verwendung eines Biokatalysators mit co-immobilisiertem Substrat. Zum Vergleich ist in Figur (2) der Abbau von Nitrat unter Verwendung eines Biokatalysators beschrieben, der zwar selbst immobilisiert ist, bei dem das Substrat jedoch laufend zugeführt wird. Der Vergleich zeigt, daß bei der Erfindung, bei der das Substrat mit dem Biokatalysator in der Matrix immobilisiert ist, der Abbau von Nitrat überraschenderweise sehr viel schneller erfolgt, als bei der bekannten Zuführung von Substrat. Daneben steht selbstverständlich noch der angestrebte Vorteil, eine Kontamination des Wassers mit dem Substrat zu vermeiden. Fig. 1 shows in curve (1) the reduction of nitrate according to the invention, ie, using a biocatalyst with co-immobilized substrate. For comparison, the degradation of nitrate using a biocatalyst is described in Figure ( 2 ), which is immobilized itself, but in which the substrate is continuously fed. The comparison shows that, in the case of the invention in which the substrate with the biocatalyst is immobilized in the matrix, the nitrate is surprisingly decomposed much more rapidly than with the known addition of substrate. In addition, there is of course the desired advantage of avoiding contamination of the water with the substrate.

Claims (16)

1. Verfahren zur Herstellung eines Mittels zur Denitrifizierung von Wasser, bei dem man eine Matrix herstellt, die als Biokatalysator heterotrophe Denitrikanten einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich in der Matrix ein aus ihr nicht herauslösbares Substrat für die heterotrophen Denitrifikanten eingeschlossen ist.1. A process for the preparation of an agent for the denitrification of water, in which a matrix is prepared which includes heterotrophic denitricants as a biocatalyst, characterized in that in addition a substrate for the heterotrophic denitrificants which cannot be removed from it is included in the matrix. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat wasserunlöslich ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the Substrate is insoluble in water. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus Polyhydroxy-Fettsäuren, Polylactiden, Stärke, biologisch verwertbaren Wachsen und/oder Schwefel besteht.3. The method according to claim 1, characterized in that the Substrate made from polyhydroxy fatty acids, polylactides, starch, biologically usable waxes and / or sulfur. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyhdroxy-Fettsäure Polyvaleriansäure, Poly-β-hydroxybuttersäure, deren Gemische und/oder Mischpolymerisate davon verwendet.4. The method according to claim 3, characterized in that one as polyhyroxy fatty acid polyvaleric acid, Poly-β-hydroxybutyric acid, their mixtures and / or Copolymers thereof used. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Matrix 0,1 bis 20% Substrat einbringt.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that 0.1 to 20% substrate in the matrix brings in. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Biopolymer-Matrix aus Alginaten, Carrageenanen, Pektinaten und/oder Chitosanen oder synthetisierten Matrizes oder Gemische beider Matrixformen verwendet.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that a biopolymer matrix  Alginates, carrageenans, pectinates and / or chitosans or synthesized matrices or mixtures of both Matrix forms used. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man Teilchen mit einer Größe von 0,25 bis 5 mm herstellt.7. The method according to claim 6, characterized in that one Produces particles with a size of 0.25 to 5 mm. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß man eine mehrschichtige Matrix herstellt, die mindestens einen Kern und mindestens eine diesen umgebende Hülle aufweist.8. The method according to any one of the preceding claims characterized that you have a multilayer matrix manufactures at least one core and at least one has this surrounding envelope. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man den Kern und die Hülle aus verschiedenem Matrixmaterial herstellt.9. The method according to claim 8, characterized in that one the core and the shell made of different matrix material manufactures. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern den Biokatalysator und die Hülle das Substrat enthält.10. The method according to any one of claims 8 or 9, characterized characterized in that the core is the biocatalyst and Envelope containing the substrate. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern das Substrat und die Hülle den Biokatalysator enthält.11. The method according to any one of claims 8 or 9, characterized characterized in that the core is the substrate and the shell contains the biocatalyst. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix ferner ein Adsorbens/Absorbens, einen anorganischen Füllstoff und/oder wachstumsfördernde mineralische Zusatzstoffe und/oder organische Zusatzstoffe wie z. B. Vitamine enthält.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the matrix is also a Adsorbent / absorbent, an inorganic filler  and / or growth-promoting mineral additives and / or organic additives such as. B. Vitamins contains. 13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Biokatalysatoren eine Mischkultur aus verschiedenen Mikroorganismen verwendet.13. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that one as a biocatalyst Mixed culture from different microorganisms used. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mischkultur aus aeroben und anaeroben Bakterien und/oder Pilzen (Hefen) verwendet.14. The method according to claim 13, characterized in that a mixed culture of aerobic and anaerobic bacteria and / or mushrooms (yeasts) are used. 15. Immobilisierter Biokatalysator zur Denitrifizierung mit co-immobilisiertem Substrat, hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 14.15. Immobilized biocatalyst for denitrification with co-immobilized substrate, manufactured according to one of the Claims 1 to 14. 16. Verwendung des Biokatalysators nach Anspruch 15, zur Denitrifizierung von Wasser.16. Use of the biocatalyst according to claim 15 for Denitrification of water.
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