DE102009024916A1

DE102009024916A1 - Verfahren und Produkt zum Abbau von organischen Verbindungen

Info

Publication number: DE102009024916A1
Application number: DE102009024916A
Authority: DE
Inventors: Ursula Fritzmeier; Robert MALLÉE; Achim Wiessler
Original assignee: Georg Fritzmeier GmbH and Co KG; Total Deutschland GmbH
Current assignee: TotalEnergies Marketing Services SA
Priority date: 2009-06-15
Filing date: 2009-06-15
Publication date: 2010-12-16
Also published as: WO2010145797A8; US9029121B2; EP2443067B1; CA2765536C; EP2443067A1; US20120156759A1; WO2010145797A1; CA2765536A1

Abstract

Offenbart ist ein Verfahren zum biologischen Abbau von organischen Verbindungen der Gruppe Kohlenwasserstoffe, Fette, Öle, Wachse und Derivate davon sowie Mischungen daraus in damit belasteten Medien in Gegenwart von mindestens einem Dispersionsmittel, wobei das mit den Schadstoffen belastete Medium mit dem mindestens einen Dispersionsmittel und mit Mikroorganismen behandelt wird.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet des biologischen Abbaus von organischen Verbindungen in damit belasteten Medien. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum biologischen Abbau von organischen Verbindungen der Gruppe Kohlenwasserstoffe, Fette, Öle, Wachse und Derivate davon sowie Mischungen daraus in belasteten Medien, ein Produkt zur Anwendung in diesem Verfahren sowie eine Anzahl möglicher Anwendungen des Verfahrens und des Produkts.
Hintergrund der Erfindung
Eine sehr verbreitete Klasse von organischen Verbindungen sind Kohlenwasserstoffe, wozu insbesondere das Erdöl zählt. Erdöl besteht aus einer Mischung von Kohlenwasserstoffen, Schwefelverbindungen, Heterozyklen, etc. Diese verschiedenen Stoffe unterscheiden sich in ihren Eigenschaften erheblich voneinander. Das Verhalten von Öl in der Umwelt ist von seinen physikalischen Eigenschaften, wie Siedepunkt und Wasserlöslichkeit, chemischen Eigenschaften, wie beispielsweise chemische und photochemische Abbaubarkeit und Toxizität und biologischen Eigenschaften, wozu die biologische Abbaubarkeit und die Bioakkumulationsfähigkeit zählen, abhängig.
Erdöl, das in die Meeresumwelt gelangt, schwimmt zunächst auf der Wasseroberfläche, da sein spezifisches Gewicht geringer ist als das von Meerwasser und bildet dort einen mehr oder weniger dicken Ölfilm aus. Durch Wellenbewegung und Strömungen findet ein horizontaler Transport auf dem Wasser statt, bei dem sich das Öl außerdem flächenmäßig ausdehnt. In Abhängigkeit von den physikalischen und chemischen Eigenschaften gehen Teile des Ölfilms in die benachbarten Umweltkompartimente, wie Luft und Wasser, über. Das Ausmaß und die Geschwindigkeit dieser Übergänge hängen in entscheidendem Maß von den herrschenden Umweltbedingungen, wie beispiels weise Wind, Wellen und Temperatur, ab. Je höher die Temperatur, je größer die Windstärke und je höher die Wellen sind, umso größer sind die Anteile des Öls, die verdampfen bzw. sich lösen. Neben diesen Prozessen können aber auch einige auf der Wasseroberfläche schwimmenden Ölbestandteile chemisch und photochemisch abgebaut werden. Der größte Teil des Öls unterliegt außerdem einem biologischen Abbau durch Autochthone, speziell ölabbauende Bakterien.
In anderen ökologischen Bereichen, wie z. B. Böden, kommt es bei der Gewinnung, des Transports, der Verarbeitung und der Lagerung von Öl bzw. Ölprodukten immer wieder zu Unfällen, wobei größere Mengen Öl oder Ölprodukte aus den dafür vorgesehenen Leitungen, Transportern oder Behältern austreten und den umgebenen Boden kontaminieren. Auch hier stellt sich wieder das Problem, dass die Ölkontaminationen unter dem Einfluss der Witterung ihren Zustand verändern, indem leicht flüchtige Bestandteile verdunsten und die verbleibenden, hochsiedenden und zähflüssigen Bestandteile zunehmend verklumpen und verharzen. Im Laufe der Zeit dringt das Öl zudem unterschiedlich tief in den Boden ein, wobei es zu ernstzunehmenden Grundwasserverschmutzungen kommen kann.
Man kennt bereits eine Reihe von Verfahren zur Umwandlung von Erdölprodukten. So beschreibt beispielsweise die GB 1 354 543 ein Verfahren zur Umwandlung eines Erdölprodukts in eine bioabbaubare Emulsion durch Mischen einer speziellen Mikroorganismen-Nährlösung und einer organischen Säure in Wasser. Mikroemulsionen, die oberflächenaktive Mittel enthalten, sind aus der EP 1 113 863 B1 bekannt. Diese Mikroemulsionen wirken als Beschleuniger zur Biodegradation von hydrophoben Verschmutzungen, wie beispielsweise Kohlenwasserstoffen. Eine Zusammensetzung auf der Basis von oberflächenaktiven Mitteln für die Dispersion von Kohlenwasserstoffen in Wasser, insbesondere in Seewasser, ist in der GB 2 115 311 A beschrieben. Schließlich ist aus der CA 2 229 761 C ein Verfahren für den biologischen Abbau eines Schlammes auf Ölbasis, der eine Mischung aus Erdölkohlenwasserstoffen enthält, bekannt. Dieses Verfahren findet in einem Reaktor statt, wobei eine wässrige Lösung aus einer Öl-in-Wasser-Emulsion des Schlammes auf Ölbasis, einer Bakterienkultur und Nährstoffen für die Bakterienkultur gebildet wird. Diese wässrige Lösung kann ein oberflächenaktives Mittel enthalten.
Die Anwendung eines Dispersionsmittels gegen Ölverschmutzungen insbesondere in marinen Gebieten, führt zu einer Auflösung der Ölschicht in sehr viele kleine Tropfen, wodurch sich die Oberfläche der Öltröpfchen vergrößert und damit Abbauvorgänge durch vorhandene Bakterien gefördert werden. Dabei wird die autochthone Flora des jeweiligen Standorts genutzt. Erfahrungsgemäß ist diese aber häufig nicht sehr üppig und vor allem bei akuten Fällen nicht an den Standort angepasst. Somit kann es zu erheblichen Störungen im ökologischen System kommen. Es gilt insbesondere die Auswirkungen von Ölkatastrophen auf die marine Umwelt und auch auf solche Gebiete, die stark durch Ölkontamination verseucht sind, beispielsweise Böden, einzudämmen.
Erhebliche Beeinträchtigungen der Umwelt ergeben sich auch durch Kontamination mit Fetten, Ölen, Wachsen und Derivaten davon. Auf vielen Gebieten kommt es oftmals zur Austragung von Fetten, Ölen, Wachsen und Derivaten davon, die das ökologische Gleichgewicht stören können. Auch hier besteht ein beträchtlicher Bedarf, derartige Kontaminationen mit ökologisch verträglichen Lösungen zu beseitigen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technologie zur Verfügung zu stellen, mit der in ökologisch akzeptabler Weise der Schadstoffabbau in mit organischen Verbindungen belasteten Medien beschleunigt erfolgt, wobei solche Umweltumgebungen behandelt werden können, die nur eine schwache und unangepasste Besiedlung durch autochthone Mikroorganismen vorweisen.
Es ist ebenfalls Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Produkt zur Verfügung zu stellen, mit dem der Anwender schnell und in praktischer Weise direkt vor Ort die Verschmutzung durch organische Verbindungen behandeln kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des ersten Anspruchs und des Kombinationsprodukts nach Anspruch 16 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und des Produkts ergeben sich aus den Unteransprüchen, die die Idee der vorliegenden Erfindung weiter entwickeln.
Die vorliegende Erfindung beschreibt in einem ersten Aspekt, ein Verfahren zum biologischen Abbau von organischen Verbindungen der Gruppe Kohlenwasserstoffe, Fette, Öle, Wachse und Derivate davon sowie Mischungen daraus in damit belasteten Medien in Gegenwart von mindestens einem Dispersionsmittel, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das mit den organischen Verbindungen belastete Medium mit dem mindestens einen Dispersionsmittel und mit Mikroorganismen behandelt wird.
Der biologische Abbau der organischen Verbindungen in damit belasteten Medien wird durch das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich beschleunigt. Die Anwendung mit dem mindestens einen Dispersionsmittel führt zu einer Auflösung der organischen Verbindungen in viele kleine Tröpfchen (Mizellen), wodurch Abbauvorgänge durch beispielsweise Bakterien befördert werden. Die Zugabe der Mikroorganismen führt in überraschender Weise zu einer verstärkten mikrobiellen Vermehrungsrate der Mikroorganismen, die in der Lage sind, schnell auf den Schadstoff einzuwirken und seinen Abbau zu beschleunigen.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Kombinationsprodukt zur Verfügung gestellt, das einen Behälter mit einem Dispersionsmittel und einen Behälter mit Mikroorganismen aufweist. Dieses Kombinationsprodukt ermöglicht das schnelle Handeln bei plötzlich auftretenden Belastungen mit organischen Verbindungen in wässrigen und nichtwässrigen Medien.
In einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden das Verfahren sowie das Kombinationsprodukt in wässrigen und nichtwässrigen, mit organischen Verbindungen belasteten Medien angewendet.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die einzige Figur zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung des mikrobiologischen Wachstums in verschiedenen Ansätzen.
Ausführliche Beschreibung der vorliegenden Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Verfahren, mit dem es möglich ist, selbst in Medien, die nur schwach mit autochthonen Mikroorganismen besiedelt sind, beschleunigt einen Abbau von auf organischen Verbindungen basierenden Schadstoffen zu bewirken. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch dann vorteilhaft durchführbar, wenn die lokale Mikroorganismenflora in der Regel nicht oder nur langsam selbst abbaubar ist.
Die kombinatorische Anwendung des mindestens einen Dispersionsmittels und der Mikroorganismen erfolgt je nach Art und Ausmaß der Kontamination in einem zweistufigen Modus. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Dispersionsmittel zuerst in das mit den organischen Verbindungen belastete Medium gegeben, wonach dann anschließend die Mikroorganismen hinzugefügt werden. In einer anderen bevorzugten Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Mikroorganismen zuerst in das mit den organischen Verbindungen belastete Medium gegeben, wonach dann das Dispersionsmittel hinzugefügt wird.
Es ist des Weiteren auch möglich, Mikroorganismen und Dispersionsmittel gleichzeitig anzuwenden.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren abzubauenden Kohlenwasserstoffe sind bevorzugt Öle und Ölprodukte, wie beispielsweise Erdöldestillate, deren Derivate und weiterverarbeiteten Produkte. Diese Erdölprodukte und -derivate sind in der Regel nicht selbst abbaubar, wenn sie in die Umgebung gelangen. Somit ist das wichtigste Kriterium die biologische Abbaubarkeit dieser Erdölprodukte. Sie bestimmt die Verweildauer in der Umwelt. Je schneller abgebaut wird, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit der Akkumulation oder die Auswirkung möglicher toxischer Eigenschaften.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden ebenfalls solche organischen Verbindungen biologisch abgebaut, die zu den Fetten, Ölen (fette Öle), Wachsen und Derivaten davon zählen. Es handelt sich hierbei um Fette, Öle und Wachse pflanzlichen und tierischen Ursprungs. Es sind auch synthetische Fette, Öle und Wachse eingeschlossen. Des Weiteren sind auch Mischungen aus Fetten, Ölen und Wachsen umfasst.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Dispersionsmittel ein oberflächenaktives Mittel eingesetzt, das bevorzugt aus ionischen, nichtionischen und amphoteren Oberflächenmitteln sowie Mischungen daraus gewählt ist.
Zu den ionischen oberflächenaktiven Mitteln (Tenside) zählen anionenaktive und kationenaktive Tensidtypen. Anionenaktive Tenside sind beispielsweise Seifen, Carboxylate, Sulfonate und Sulfate. Zu den kationenaktiven Tensiden zählen beispielsweise Aminsalze und quaternäre Ammoniumverbindungen.
Beispiele für nichtionische oberflächenaktive Mittel, die eingesetzt werden können, sind Ethoxylate, Zuckerester, Aminoxide. Amphotere oberflächenaktive Mittel, die zum Einsatz kommen können, sind beispielsweise Betaine und Sultaine.
In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Dispersionsmittel als Mischung mit Erdöldestillaten eingesetzt. In dieser Mischung können entweder ein Dispersionsmittel oder mehrere Dispersionsmittel vorhanden sein. Beispiele für solche Dispersionsmittel sind die Dispergatoren Finasol OSR52 und Finasol OSR51, die von Total Fluides im Handel erhältlich sind.
Das Dispersionsmittel wird in der Regel in einer Menge in das mit den organischen Verbindungen belastete Medium eingegeben, sodass dieses ausreichend in eine Dispersion umgewandelt werden kann. Es hat sich in der Praxis erwiesen, dass das Dispersionsmittel in einer Konzentration von 1 bis 10%, bezogen auf die Menge der organischen Verbindungen im belasteten Medium, eingesetzt wird. Besonders bevorzugt wird das Dispersionsmittel in einer Konzentration von 3 bis 7%, bezogen auf die Menge der organischen Verbindungen im belasteten Medium, eingesetzt.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Mikroorganismen in Form einer Lösung in das belastete Medium gegeben. Diese Mikroorganismen tragen wesentlich dazu bei, dass die Abbaugeschwindigkeit des Schadstoffs beschleunigt wird.
Als Mikroorganismen können in dem erfindungsgemäßen Verfahren Bakterien, Hefen, Pilze und Mischungen daraus eingesetzt werden. Des Weiteren sind auch Mischungen aus Bakterien, Hefen und Pilze untereinander möglich.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden bevorzugt als Bakterien Zellen der Gattungen Acinetobacter, Alicaligenes, Bacillus, Pseudomonas, Alcanivorax, Cycloclasticus, Marinobacter, Neptunomonas, Oleiphilus, Oleispira und/oder Thalassolitus verwendet.
Beispiele für erfindungsgemäß zu verwendende Pilze sind Zellen der Gattungen Phanerochaete, Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Amorphoteca, Neosartorya, Paleomyces, Talaromyces und/oder Graphium.
Bevorzugte Hefen sind Zellen der Gattung Candida.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Mikroorganismen in einer Konzentration von 10³ bis 10¹⁵ Zellen/ml, bezogen auf die Menge der organischen Verbindungen im belasteten Medium, eingesetzt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Mikroorganismen in einer Konzentration von 10⁷ bis 10¹² Zellen/ml, bezogen auf die Menge der Kohlenwasserstoffe im belasteten Medium, verwendet.
Es gibt in der Praxis verschiedene Möglichkeiten, das Dispersionsmittel und die Mikroorganismen auf das belastete Medium zu geben. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden das Dispersionsmittel und die Mikroorganismen aufgesprüht. Bei größeren kontaminierten Flächen kann beides effektiv durch Flugzeuge oder von Booten aufgebracht bzw. aufgesprüht werden. Bei kleineren kontaminierten Flachen genügt auch die Anwendung von Sprühbehältern, die von Hand zu halten sind.
Eine weitere Möglichkeit der Applikation besteht darin, die Mikroorganismen und das Dispersionsmittel mittels einer Dosierpumpe auf die kontaminierten Bereiche aufzubringen.
Je nach Art und Ausmaß des mit den organischen Verbindungen kontaminierten Mediums kann die Zugabe der Mikroorganismen bzw. des Dispersionsmittels direkt oder zeitverzögert nach der Applikation des Dispersionsmittels bzw. der Mikroorganismen auf dem belasteten Medium erfolgen.
Die belasteten Medien, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden können, sind wässrige und nichtwässrige Flächen, Gebiete und punktuell belastete Örtlichkeiten. Zu den wässrigen Medien zählen beispielsweise belastete offene Meere, Binnengewässer, Wasserspeicher und Kläranlagen.
Für die Behandlung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignete nichtwässrige Medien betreffen belastete Flächen und Gebiete, wie beispielsweise Böden in Altlastenbereiche, Tankstellen und Gastronomieanlagen.
Im vorliegenden Fall der Behandlung von nichtwässrigen Medien ist jeweils dafür zu sorgen, dass eine entsprechende Menge wässriges Medium, z. B. Wasser, vorhanden ist. Hier kann der Fachmann aufgrund seines Fachwissens die Menge des wässrigen Mediums ermitteln und entsprechend dann einsetzen. Dieses wird auch davon abhängig sein, welches Ausmaß die Kontamination hat und welche organischen Verbindungen diese Kontamination verursacht haben.
Die vorliegende Erfindung beschreibt ebenfalls ein Kombinationsprodukt, das einen Behälter mit einem Dispersionsmittel und einen Behälter mit Mikroorganismen als Bestandteile aufweist.
Das in dem ersten Behälter des Kombinationsprodukts enthaltene Dispersionsmittel ist ein oberflächenaktives Mittel, das aus ionischen, nichtionischen und amphoteren oberflächenaktiven Mitteln sowie Mischungen daraus gewählt ist. Beispiele für ionische, nichtionische und amphotere oberflächenaktive Mittel sind bereits oben beschrieben worden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kombinationsprodukts ist das im ersten Behälter vorhandene Dispersionsmittel ein solches, worin das Dispersionsmittel oder die Dispersionsmittel als Mischung mit Erdöldestillaten vorliegt bzw. vorliegen. Bevorzugte Mischungen bzw. Beispiele dafür sind bereits eingangs erwähnt worden.
Im zweiten Behälter des Kombinationsprodukts befinden sich Mikroorganismen, wobei die Mikroorganismen bevorzugt als Lösung, beispielsweise wässrige Lösung vorliegen. Die Mikroorganismen werden jeweils in Abhängigkeit der Art der Kontamination mit den organischen Verbindungen, des Ausmaßes der Kontamination und der flächenmäßigen Ausbreitung der Kontamination gewählt und sind aus Bakterien, Hefen, Pilzen und Mischungen daraus gewählt. Bei den Mischungen sind solche bevorzugt, die als Bakterienmischungen vorliegen. Beispiele für bevorzugte Bakterien, Hefen, Pilze für die Bakterienlösung bzw. das Bakterienmaterial in dem zweiten Behälter sind ebenfalls bereits oben angegeben worden.
Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Kombinationsprodukt sind mit Erfolg in wässrigen und nichtwässrigen Medien zur wirksamen Bekämpfung von Kontaminationen mit organischen Verbindungen der Gruppe Kohlenwasserstoffe, Fette, Öle, Wachse und Derivate davon sowie Mischungen daraus anwendbar. Es hat sich überraschender Weise herausgestellt, dass das Dispersionsmittel im erfindungsgemäßen Verfahren die Verfügbarkeit für die Mikroorganismen entweder in der Mizelle oder an der Mizelle herstellt. Schließlich wird durch die Zugabe der Mikroorganismen die Abbaurate des Schadstoffs erheblich gesteigert.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie das erfindungsgemäße Kombinationsprodukt sind immer dann mit Erfolg anwendbar, wenn belastete, kontaminierte offene Meere, Binnengewässer, Wasserspeicher und Kläranlagen wirksam von Kontaminationen aufgrund von organischen Verbindungen zu befreien sind. Insbesondere können das erfindungsgemäße Verfahren sowie das erfindungsgemäße Kombinationsprodukt äußerst effektiv bei Tanker- oder Bohrinselhavarien eingesetzt werden, um die Auswirkungen von Ölunfällen zu bekämpfen und das Ökosystem zu erhalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie das erfindungsgemäße Produkt lassen sich auch in nichtwässrigen, mit organischen Verbindungen belasteten Medien anwenden. Beispiele für nichtwässrige Medien sind belastete Flächen und Gebiete, wie Böden in Altlastenbereichen, beispielsweise auf Schrottplätzen, Tankstellen und Gastronomieanlagen.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der Beispiele näher erläutert, wobei die Beispiele in keiner Weise dazu geeignet sind, die vorliegende Erfindung nur auf die dort beschriebenen Ausführungsformen einzuschränken.
Beispiele
Beispiel 1
Zur Darstellung des mikrobiellen Wachstums auf einer definierten Kohlenstoffquelle wurde ein Minimalmedium ohne Kohlenstoffquelle hergestellt:

Na₂HPO₄ 7,2 g

KH₂PO₄ 3,0 g

NaCl 0,5 g

NH₄Cl 1,0 g

Dest. Wasser 1000 ml
Die Lösung wurde auf einen Wert von pH 7,4 mit NaOH bzw. HCl eingestellt.
Nach dem Autoklavieren wurden:

1 M MgSO₄ 2,0 ml

2 M CaCl₂ 0,1 ml

zugegeben.
Das Medium wurde auf sechs Ansätze zu 200 ml in geeignete Behälter verteilt.
Als Mikroorganismen wurden zwei verschiedene Mikroorganismenmischungen MO1 und MO2 der Firma inocre^® verwendet.
Die Mikroorganismenmischungen wurden auf Zellzahlen im Bereich 10⁸ bis 10⁹ Zellen/ml eingestellt.
Als Kohlenstoffquelle und Simulation für die Kohlenwasserstoff-Kontamination wurde Dieselöl in einer Konzentration von 1% im Minimalmedium verwendet.
Als Dispersionsmittel wurde Finasol OSR 52 (Total, Frankreich) in einer Konzentration von 5% in das Minimalmedium gegeben.
Beispiel 2
Es wurden Ansätze mit je 200 ml Minimalmedium hergestellt. Je nach Fragestellung wurden folgende Komponenten hinzu gegeben:

a) Um die Wirkung des Finasol allein auf eine Dieselölschicht festzustellen, wurde ein Ansatz mit 2 ml Dieselöl belastet und anschließend mit 0,1 g (5%) Finasol besprüht.
b) Um die Wirkung der Mikroorganismenmischung 1 (MO1) allein auf Dieselöl zu testen, wurde ein Ansatz mit 2 ml Dieselöl belastet und anschließend mit 0,1 ml der MO1 mit 10⁸ Zellen/ml besprüht.
c) Um die gemeinsame Wirkung von Finasol und MO1 auf Dieselöl zu testen, wurde ein Ansatz mit 2 ml Dieselöl belastet, mit 0,1 ml MO1 (10⁸ Zellen/ml) besprüht und anschließend mit 0,1 g Finasol überlagert.
d) Um die gemeinsame Wirkung von Finasol und einer zweiten Mikroorganismenmischung (MO2) auf Dieselöl zu testen, wurde ein Ansatz mit 2 ml Dieselöl belastet, mit 0,1 ml MO2 (10⁹ Zellen/mI) besprüht und anschließend mit 0,1 g Finasol überlagert.
e) Um festzustellen, ob Finasol mikrobiologisch abbaubar ist, wurde ein Ansatz ohne Dieselöl mit 0,1 g Finasol und 0,1 ml MO1 (10⁸ Zellen/ml) versetzt.
f) Um festzustellen, ob Finasol mikrobiologisch abbaubar ist, wurde ein Ansatz ohne Dieselöl mit 0,1 g Finasol und 0,1 ml MO2 (10⁹ Zellen/ml) versetzt.

Die Ansätze wurden eine Woche unter Rühren inkubiert. Die Probennahmen für die Bestimmung des mikrobiologischen Wachstums fanden an Tag 2 und an Tag 7 statt.
Beispiel 3
Die Interpretation der Experimente fand nach optischen Parametern sowie über die Bestimmung mikrobiologischen Wachstums statt.
1. Optische Auswertung
Die sichtbaren Effekte der Experimente wurden an Tag 2 und Tag 7 dokumentiert. Für die verschiedenen Ansätze ergab sich dabei folgendes:

a) Tag 2: deutliche Trübung hervorgerufen durch die durch Finasol entstandenen fein verteilten Dieselöltröpfchen. Tag 7 wie Tag 2
b) Tag 2: Ansatz klar Tag 7: deutliche Trübung hervorgerufen durch das Wachstum der MO1, abgesetzte Biomasse erkennbar.
c) Tag 2: deutliche Trübung hervorgerufen durch die durch Finasol entstandenen feinverteilten Dieselöltröpfchen. Tag 7 wie Tag 2
d) Tag 2: deutliche Trübung hervorgerufen durch die durch Finasol entstandenen fein verteilten Dieselöltröpfchen. Tag 7 wie Tag 2, aber leichter Biofilm am Rand des Gefäßes erkennbar.
e) Tag 2: deutliche Trübung hervorgerufen durch die durch Finasol entstandenen fein verteilten Dieselöltröpfchen. Tag 7 wie Tag 2
f) Tag 2: deutliche Trübung hervorgerufen durch die durch Finasol entstandenen fein verteilten Dieselöltröpfchen. Tag 7 wie Tag 2

Über die optische Auswertung werden die dispergierenden Eigenschaften von Finasol sehr deutlich. Die so entstehende Oberflächenvergrößerung wirkt sich positiv auf das mikrobiologische Wachstum aus, da so eine bessere Verfügbarkeit der Kohlenstoffe gegeben ist.
2. Mikrobiologisches Wachstum

Das mikrobiologische Wachstum wurde über die Zahl der koloniebildenden Einheiten (KBE) auf CASO Agar verfolgt.

	a) Diesel + Finasol	b) Diesel + MO1	c) Diesel + Finasol + MO1	d) Diesel + Finasol + MO2	e) Finasol + MO1	f) Finasol + MO2
Tag 2	0	0	2,5 × 10⁷	8,7 × 10⁸	3,9 × 10⁴	3 × 10⁴
Tag 7	0	1,4 × 10¹¹	4 × 10⁹	1,1 × 10¹¹	2,4 × 10⁸	5,8 × 10⁸

In 1 ist das mikrobiologische Wachstum der Ansätze a) bis f) anhand der KBEs gezeigt.
Die Zellzahlbestimmung ergab, dass zwar die MO1 durchaus ohne Finasol in der Lage ist, das Dieselöl als alleinige Kohlenstoffquelle zu nutzen und damit abzubauen (Ansatz b). Jedoch erst mit einer zeitlichen Verzögerung. Setzt man die Mikroorganismen allerdings in Kombination mit Finasol ein, so entsteht sehr viel schneller ein starkes Wachstum. Die Abbaugeschwindigkeit wird durch eine gemeinsame Verwendung dra stisch erhöht (Ansätze c und d). Auch die biologische Abbaubarkeit des Finasol durch die Mikroorganismenmischungen ist gegeben. Allerdings benötigen die Mikroorganismen dazu wie gewünscht mindestens die Dauer einer Woche um auf wirksame Zellzahlen zu kommen (Ansätze e und f). So bleibt den Mikroorganismen genügend Zeit, die Oberflächenvergrößerung des Finasol zu nutzen, um den Schadstoff abzubauen, bevor auch das Finasol umgesetzt wird.
Offenbart ist ein Verfahren zum biologischen Abbau von organischen Verbindungen der Gruppe Kohlenwasserstoffe, Fette, Öle, Wachse und Derivate davon sowie Mischungen daraus in damit belasteten Medien in Gegenwart von mindestens einem Dispersionsmittel, wobei das mit den Schadstoffen belastete Medium mit dem mindestens einen Dispersionsmittel und mit Mikroorganismen behandelt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- GB 1354543 [0005]
- EP 1113863 B1 [0005]
- GB 2115311 A [0005]
- CA 2229761 C [0005]

Claims

Verfahren zum biologischen Abbau von organischen Verbindungen der Gruppe Kohlenwasserstoffe, Fette, Öle, Wachse und Derivate davon sowie Mischungen daraus in damit belasteten Medien in Gegenwart von mindestens einem Dispersionsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass das mit den organischen Verbindungen belastete Medium mit dem mindestens einen Dispersionsmittel und mit Mikroorganismen behandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in das mit den organischen Verbindungen belastete Medium zuerst das Dispersionsmittel gegeben wird und anschließend die Mikroorganismen hinzugefügt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in das mit den organischen Verbindungen belastete Medium zuerst die Mikroorganismen gegeben werden und anschließend das Dispersionsmittel hinzugefügt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Dispersionsmittel ein oberflächenaktives Mittel eingesetzt wird, das aus ionischen, nicht ionischen und amphoteren oberflächenaktiven Mitteln sowie Mischungen daraus gewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dispersionsmittel als Mischung mit Erdöldestillaten eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dispersionsmittel in einer Konzentration von 1 bis 10%, bezogen auf die Menge der organischen Verbindungen im belasteten Medium, eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dispersionsmittel in einer Konzentration von 3 bis 7%, bezogen auf die Menge der organischen Verbindungen im belasteten Medium, eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lösung aus Mikroorganismen zugeben wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Mikroorganismen Bakterien, Hefen, Pilze und Mischungen daraus eingesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Bakterien Zellen der Gattungen Acinetobacter, Alicaligenes, Bacillus, Pseudomonas, Alcanivorax, Cycloclasticus, Marinobacter, Neptunomonas, Oleiphilus, Oleispira und/oder Thalassolitus eingesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Pilze Zellen der Gattungen Phanerochaete, Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Amorphoteca, Neosartorya, Paleomyces, Talaromyces und/oder Graphium eingesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Hefe Zellen der Gattung Candida eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroorganismen in einer Konzentration von 10³ bis 10¹⁵ Zellen/ml, bezogen auf die Menge der organischen Verbindungen im belasteten Medium, eingesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroorganismen in einer Konzentration von 10⁷ bis 10¹² Zellen/ml, bezogen auf die Menge der organischen Verbindungen im belasteten Medium, eingesetzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Dispersionsmittel und die Mikroorganismen auf das belastete Medium aufgesprüht werden.
Kombinationsprodukt, das folgende Bestandteile aufweist: – einen Behälter mit einem Dispersionsmittel und – einen Behälter mit Mikroorganismen.
Produkt nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Dispersionsmittel ein oberflächenaktives Mittel ist, das aus ionischen, nicht ionischen und amphoteren oberflächenaktiven Mitteln sowie Mischungen daraus gewählt ist.
Produkt nach Anspruch 16 und/oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Dispersionsmittel als Mischung mit Erdöldestillaten vorliegt.
Produkt nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroorganismen als Lösung vorliegen.
Produkt nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass Mikroorganismen Bakterien, Hefen, Pilze und Mischungen daraus sind.
Produkt nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Bakterien Zellen der Gattungen Acinetobacter, Alicaligenes, Bacillus, Pseudomonas, Alcanivorax, Cycloclasticus, Marinobacter, Neptunomonas, Oleiphilus, Oleispira und/oder Thalassolitus sind.
Produkt nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Pilze Zellen der Gattungen Phanerochaete, Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Amorphoteca, Neosartorya, Paleomyces, Talaromyces und/oder Graphium sind.
Produkt nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Hefen Zellen der Gattung Candida sind.
Anwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15 und des Produkts nach einem der Ansprüche 16 bis 23 in wässrigen, mit organischen Verbindungen belasteten Medien.
Anwendung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrigen Medien belastete offene Meere, Binnengewässer, Wasserspeicher und Kläranlagen sind.
Anwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15 und des Produkts nach einem der Ansprüche 16 bis 23 in nichtwässrigen, mit organischen Verbindungen belasteten Medien.
Anwendung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtwässrigen Medien belastete Flächen und Gebiete in Altlastenbereichen, Tankstellen und Gastronomieanlagen sind.