DD285991A5 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF BIOGENIC EXTRACELLULAR FLOCKING AGENTS - Google Patents
PROCESS FOR THE PRODUCTION OF BIOGENIC EXTRACELLULAR FLOCKING AGENTS Download PDFInfo
- Publication number
- DD285991A5 DD285991A5 DD32906989A DD32906989A DD285991A5 DD 285991 A5 DD285991 A5 DD 285991A5 DD 32906989 A DD32906989 A DD 32906989A DD 32906989 A DD32906989 A DD 32906989A DD 285991 A5 DD285991 A5 DD 285991A5
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- limitation
- production
- biogenic
- extracellular
- flocculant
- Prior art date
Links
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von biogenen extracellulaeren Flockungsmitteln. Das mikrobielle Herstellungsverfahren fuer ein neues Flockungsmittel nutzt die an sich bekannte Bakterienart Acetobacter methanolicus als Produzent flockulativ wirksamer Biopolymere, wobei die Induzierung der Ausschuettung durch eine P-Limitation bewirkt wird. Dabei wird der Kultivierungsprozesz bis an die kritische Durchfluszrate gefahren und die P-Dosierung diskontinuierlich so vorgenommen, dasz eine Oszillation innerhalb des Limitationsbereiches erreicht wird. Das gewonnene Flockungsmittel ist sowohl gegenueber seinen Produzenten als auch weiteren Mikroorganismen und anderen suspendierten Partikeln wirksam.{Flockungsmittel; Biopolymer; Induktion; Limitation; Herstellungsverfahren; Bakterien; Acetobacter methanolicus; Durchfluszrate}The invention relates to a process for the production of biogenic extracellular flocculants. The microbial production process for a novel flocculant uses the known bacterial species Acetobacter methanolicus as a producer of flocculatively active biopolymers, wherein the induction of the Ausschuettung is effected by a P-Limitation. In this case, the cultivation process is driven to the critical flow rate and the P dosage is carried out discontinuously so that an oscillation within the limitation range is achieved. The recovered flocculant is effective against its producers as well as other microorganisms and other suspended particles. biopolymer; Induction; limitation; Production method; Bacteria; Acetobacter methanolicus; Durchfluszrate}
Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines Bioflockungsmittels, welches z. B. zur Aufkonzentrierung von Sedimentstoffen, für die Wasseraufbereitung, die Papierindustrie und im medizinischen Bereich einsetzbar ist.The invention relates to the preparation of a bio-blocking agent, which z. B. for the concentration of sediment, for water treatment, the paper industry and in the medical field can be used.
In der Literatur wurde eine Reihe von Verfahren beschrieben, die sich mit der Herstellung von Flockungsmitteln mikrobieller Herkunft befassen. Derartige Flockungsmittel werden für verschiedene Anwendungsbereiche vorgesehen, beispielsweise die Wasseraufbereitung, den Einsatz für medizinische Zwecke, die Papierproduktion u. ä. Die verwendeten Mikroorganismen, Pilze und Bakterien, weisen ein großes Spektrum hinsichtlich ihrer taxonomischen Zugehörigkeit auf, und die flockulativ wirkenden Verbindungen selbst sind entweder nicht näher hinsichtlich ihrer Natur charakterisiert, oder werden als Proteine, Polysaccharide oder auch Fettsäuren angegeben.The literature has described a number of processes dealing with the production of flocculants of microbial origin. Such flocculants are provided for various applications, such as water treatment, use for medical purposes, paper production u. The microorganisms, fungi and bacteria used have a wide range in their taxonomic affiliation, and the flocculant compounds themselves are either not further characterized in nature, or are given as proteins, polysaccharides or even fatty acids.
Im US-Patent 4.258.132 wird die Herstellung einer agglutinierenden Substanz aus Dermatiacea beansprucht. Die Kultivierung der Mikroorganismen erfolgt einer Verweilzeit von 72 Stunden, überdies tritt Gelbildung während der Fermentation auf, was sich ungünstig auf das mikrobielle Wachstum und die prozeßtechnische Beherrschung auswirkt. Darüber hinaus Ist eine mehrstufige Aufarbeitung erforderlich.U.S. Patent 4,258,132 claims the preparation of an agglutinating substance from Dermatiacea. The cultivation of the microorganisms is a residence time of 72 hours, moreover, gelation occurs during the fermentation, which adversely affects the microbial growth and process control. In addition, a multi-stage workup is required.
Im US-Patent 4.514.560 wird ein aggregie-endes Polysaccharid, das von Aureobacidium synthetisiert wird, beschrieben. Auch bei diesem vorgeschlagenen Verfahren wird das Endprodukt durch eine zeit- undchemikalienaufwendige Aufarbeitung erhalten; der Kultivierungsprozeß ist ebenfalls nur mit einer geringen Raum-Zeit-Ausbeute verbunden.In U.S. Patent 4,514,560, an aggregate-end polysaccharide synthesized by Aureobacidium is described. Also in this proposed method, the final product is obtained by a time and chemical consuming work-up; the cultivation process is also associated with only a small space-time yield.
Dieses Merkmal ist allen Verfahren eigen, die zur Problematik der Erzeugung von aggregationsfördernden Biopolymeren im Stand der Technik bekannt sind: selbst in batch-Fahrweise kann der Prozeß nur mit langen Reaktionszelten im Fermentor realisiert werden und weist somit stets eine schlechte Raum-Zeit-Ausbeute aus.This feature is inherent in all processes which are known in the prior art for the problem of generating aggregation-promoting biopolymers: even in batch mode, the process can only be realized with long reaction tents in the fermentor and thus always exhibits a poor space-time yield ,
Handelt es sich bei den Polymeren um intracelluläre Verbindungen, i.st ein Gewinnungsverfahren mit einer Lyse der Produzenten verbunden. So wird gemäß EP 149514 ein Flockungsmittel gewonnen, das durch thermische oder chemische Lyse verschiedener Kulturen (Pseudomonas fluorescens, P. putida, Bacillus cereus oder E.coli) hergestellt wird. Die Kultivierungszeiten betragen bis zu 270 Stunden. Somit ist auch hier nur eine geringe Raum-Zeit-Ausbeute zu verzeichnen, die Lyse selbst erfordert entsprechende Maßnahmen, die die Ökonomie des Verfahrens belasten.When the polymers are intracellular compounds, a recovery process involves lysing of the producers. Thus, according to EP 149514, a flocculant is obtained which is prepared by thermal or chemical lysis of various cultures (Pseudomonas fluorescens, P. putida, Bacillus cereus or E. coli). The cultivation times are up to 270 hours. Thus, only a small space-time yield is recorded here, the lysis itself requires appropriate measures that burden the economy of the process.
Mit dem US-Patent US 4.649.110 ist auch ein Verfahren bekannt, bei dem der zu den Cyanobakterien gehörende Stamm Phoranidum sp. kultiviert wird und sowohl die Zeilinhaltsstoffe nach einer Lyse als auch ausgeschiedene Polymere als flockungsaktive Komponente verwendet werden können. Dabei ist eine spezielle Führung der Ca-Ionenkonzentration erforderlich, die während des exponentiellen Wachstums der Bakterien hoch ist und zur Induzierung der Ausschüttung der Polymeren reduziert wird. Auch bei diesem Verfahren sind für die mikrobielle Gewinnung der Flockungsmittel mehrere Tage Kultivierungsdauer angeführt, so daß eine niedrige Raum-Zeit-Ausbeute resultiert. Für die Realisierung eines industriellen Flockungsverfahrens sind die im Stand der Technik bekannten Gewinnungsverfahren nicht geeignet.US Pat. No. 4,649,110 also discloses a process in which the phylum Cocobacteria strain Phoranidum sp. cultured and both the lysis ingredients as well as excreted polymers can be used as a flocculating active component. It requires special guidance of the Ca ion concentration, which is high during the exponential growth of the bacteria and is reduced to induce the release of the polymers. Also in this method, the microbial extraction of the flocculant several days culture time are given, so that a low space-time yield results. For the realization of an industrial flocculation process, the recovery processes known in the art are not suitable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, leistungsfähige Mikroorganismen auszuwählen und die !erforderlichen Prozeßbedingungen anzugeben, unter denen flockungsaktive Verbindungen in das Kulturmedium ausgeschüttet werden. Erfindungsgemäß erfolgt dier, durch Kultivierung von Bakterien der Art Acetobacter methanolicus in einem kontinuierlichen Prozeß nahe der kritischen Durchflußrate, wobei die Induzierung der Ausschüttung flockungsaktiver Biopolymere durch P-Limitation erfolgt.The invention has for its object to select powerful microorganisms and indicate the required process conditions under which flocculant compounds are released into the culture medium. According to the invention, this is done by culturing bacteria of the species Acetobacter methanolicus in a continuous process near the critical flow rate, whereby the induction of the distribution of flocculation-active biopolymers by P-Limitation.
völlig überraschend.completely surprising.
als Produzenten eines mlkrobieilen Flockungsmittels erfolgreich einsehbar sein könnten.as producers of a microbial flocculant could be successfully viewed.
flockungsaktive Biopolymere in das Medium eines unter optimalem Biomassewachstum laufenden kontinuierlichenFlocculant biopolymers in the medium of an ongoing under optimal biomass growth continuous
0,13/h, vorzugsweise 0,125/h.0.13 / h, preferably 0.125 / h.
< 16mg POa-P/I erreicht. Die Dosierung der P-Quelle kann erfindungsgemäß vorteilhafterweise diskontinuierlich erfolgen, um bei P-Limitation eine endliche, nicht inhibitorische Substratkonzentration aufrechtzuerhalten. Dabei wird eine Ausschüttung der flockülierend wirkenden Polymeren erreicht, der Prozeß der Biomassebildung selbst jedoch nicht negativ beeinflußt. Da die<16mg POa-P / I reached. According to the invention, the dosage of the P source can advantageously be discontinuous, in order to maintain a finite, non-inhibitory substrate concentration in the case of P limitation. In this case, a distribution of flockülierend acting polymers is achieved, the process of biomass formation itself, however, not adversely affected. Because the
pH-Wertes erfolgt und durch eine diskontinuierliche Dosierung eine Oszillation der Phosphatkonzentration in einempH value and by a discontinuous dosage an oscillation of the phosphate concentration in one
die Biopolymerausschüttiing ausgelöst. Bei Erreichen der unteren Grenzkonzentration ist unverzüglich Phosphorsäure zu dosieren. Die Oszillationszeiten sollten dabei in der Größenordnung der Verweilzeit liegen.triggered the Biopolymerausschüttiing. When reaching the lower limit concentration, phosphoric acid must be dosed immediately. The oscillation times should be in the order of magnitude of the residence time.
erforderlich, da die Konzentration in der Kulturflüssigkeit einen direkten Einsatz erlaubt.required because the concentration in the culture fluid allows direct use.
wirksam.effective.
Bakterien des Stammes Acetobacter methanolicus IMET B346 werden beim pH-Wert von 4,1 und bei 320C mi' diner Durchflußrate von 0,11 h"' kontinuierlich aerob kultiviert. Die Nährlösung weist folgende Zusammensetzung auf (Bedarf Element pro g Biomasse):Bacteria of the strain Acetobacter methanolicus IMET B346 are continuously cultured aerobically at pH 4.1 and at 32 0 C mi 'diner flow rate of 0.11 h "' The nutrient solution has the following composition (supplies element per g biomass).:
Als C-Quelle wird eine 15Vol.-%ige Methanollösung (Restmethanolkonzentration im Fermentor 0,1 g/l) als C-Quelle zugesetzt. Zur Auslösung der Flockungsmittelausschüttung wird die aktuelle Phosphatkonzentration von 100mg/l (bezogen auf 5g/l BTS) auf 16mg/g reduziert. Die unter diesen Bedingungen extracellular ausgeschiedene Polysaccharidmenge beträgt 96mg/g BTS. Die Wirksamkeit des Bioflockungsmittels wird turbidimetrisch gegenüber Kaolin bestimmt und liegt in der gleichen Größenordnung wie für das synthetische Flockungsmittel PoIy-DMDAAC.As C source, a 15% by volume methanol solution (residual methanol concentration in the fermenter 0.1 g / l) is added as C source. To trigger the flocculant release, the current phosphate concentration of 100 mg / l (based on 5 g / l BTS) is reduced to 16 mg / g. The amount of polysaccharide excreted extracellularly under these conditions is 96 mg / g BTS. The effectiveness of the bio-blocking agent is determined turbidimetrically to kaolin and is of the same order of magnitude as for the synthetic flocculant poly-DMDAAC.
In einer kontinuierlichen Fermentation werden Bakterien des Stammes Acetobacter methanolicus IMET11402 bei einer Durchflußrate von D - 0,126h'1, einem pH-Wert von 4,1 und bei 320C kultiviert. Nährlösung und Methanol als C-haltiges Substrat werden, wie in Beispiel 1 angegeben, eingesetzt. Die P-Konzentration der Nährlösung wird durch diskontinuierliche Dosierung der Phosphorsaure so gesteuert, daß sich die Phosphatkonzentration im Bereich von 0 bis 50mg/l oszillierend bewegt. Bei Erreichen des unteren Grenzwertes wird sofort Phosphorsäure dosiert. Die Oszillationszeit beträgt 8 Stunden. Unter diesen Bedingungen werden 140 mg exocellulSres Biopolymer pro g BTS erhalten. Es entsprach in seiner Wirksamkeit Flockungsmittel nach Beispiel 1.In a continuous fermentation bacteria of the strain Acetobacter methanolicus IMET11402 are cultivated at a flow rate of D - 0.126 h ' 1 , a pH of 4.1 and at 32 0 C. Nutrient solution and methanol as C-containing substrate are used as indicated in Example 1. The P concentration of the nutrient solution is controlled by discontinuous metering of the phosphoric acid so that the phosphate concentration oscillates in the range of 0 to 50 mg / l. When the lower limit is reached, phosphoric acid is immediately metered. The oscillation time is 8 hours. Under these conditions, 140 mg exocellulres biopolymer per g of BTS is obtained. It corresponded in its effectiveness flocculant according to Example 1.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD32906989A DD285991A5 (en) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF BIOGENIC EXTRACELLULAR FLOCKING AGENTS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD32906989A DD285991A5 (en) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF BIOGENIC EXTRACELLULAR FLOCKING AGENTS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD285991A5 true DD285991A5 (en) | 1991-01-10 |
Family
ID=5609530
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DD32906989A DD285991A5 (en) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF BIOGENIC EXTRACELLULAR FLOCKING AGENTS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DD (1) | DD285991A5 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5763230A (en) * | 1996-03-22 | 1998-06-09 | Triple-A B.V. P/A Produkschap Voor Veevoedor | Amino acid fermentation processes |
-
1989
- 1989-05-31 DD DD32906989A patent/DD285991A5/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5763230A (en) * | 1996-03-22 | 1998-06-09 | Triple-A B.V. P/A Produkschap Voor Veevoedor | Amino acid fermentation processes |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0092761B1 (en) | Microbial polysaccharides, process for their production, microorganisms suitable therefor and use of the polysaccharides | |
DE3875367T2 (en) | METHOD FOR PRODUCING A RANDOM COPOLYMER CONTAINING D - (-) - 3-HYDROXYBUTYRATE AND D - (-) - 3-HYDROXYVALERATE UNITS. | |
DE3787880T2 (en) | Process for splitting acrylamide. | |
EP0271907A2 (en) | Homopolysaccharides with a high molecular weight, process for their extracellular preparation and their use, as well as the corresponding fungus strains | |
EP0141784B1 (en) | Process for the decomposition of s-triazine derivatives in aqueous solutions | |
DE2229285A1 (en) | METHOD OF EXTRACTION OF PROTEINS FROM CELLS OF MICROORGANISMS | |
EP0058364B1 (en) | Process for the preparation of xanthomonas biopolymers | |
EP0127581B1 (en) | Microorganisms of the genus pseudomonas and method for the decomposition of compounds containing methyl groups in aqueous solutions | |
DE3224547A1 (en) | IMPROVED METHOD FOR PRODUCING EXOCELLULAR BIOPOLYMERS | |
DD285991A5 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF BIOGENIC EXTRACELLULAR FLOCKING AGENTS | |
DD293133A5 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF BIOGENIC EXTRACELLULAR FLOCKING AGENTS | |
EP0229990B1 (en) | Process for producing exocellular biopolymers having a thickening activity in aqueous medium | |
DE2600682C2 (en) | Process for the production of L(+)-tartaric acid | |
DE3787777T2 (en) | Use of cellulase-based compositions for the cultivation and application of microorganisms which produce cellulose. | |
DD290917A5 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF BIOGENIC EXTRACELLULAR FLOCKING AGENTS | |
EP1084268B1 (en) | Biotechnological production of polyglutaminic acid | |
DE1261468B (en) | Process for the biochemical production of D-ribose | |
DE2059277A1 (en) | Microbiological process for the production of high quality protein | |
DE2616673C2 (en) | Microbiological process for the production of L (+) - tartaric acid and its salts | |
EP0014364A2 (en) | Process for the microbiological degradation of acrylonitrile in aqueous dispersions | |
DE3390215T1 (en) | Conversion of clarified whey lactose permeates into culture media and other commercially viable products | |
DE2131451C3 (en) | Process for the production of alkaline protease | |
DE2366505C2 (en) | Use of the strain Pseudomonas ATCC 21973 for the in situ production of an aminotransferase | |
DE2264764C3 (en) | Process for the production of yeast mutants with high citric acid production capacity | |
DE2535926A1 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF SINGLE-CELL PROTEIN PREPARATIONS WITH IMPROVED DISPERSIBILITY |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PV | Patent disclaimer (addendum to changes before extension act) |