DE3613575A1 - Method for immobilising microorganisms and/or enzymes - Google Patents

Method for immobilising microorganisms and/or enzymes

Info

Publication number
DE3613575A1
DE3613575A1 DE19863613575 DE3613575A DE3613575A1 DE 3613575 A1 DE3613575 A1 DE 3613575A1 DE 19863613575 DE19863613575 DE 19863613575 DE 3613575 A DE3613575 A DE 3613575A DE 3613575 A1 DE3613575 A1 DE 3613575A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
carrier material
microorganisms
enzymes
gel layer
dried
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19863613575
Other languages
German (de)
Inventor
Hans Dr Reimann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Priority to DE19863613575 priority Critical patent/DE3613575A1/en
Publication of DE3613575A1 publication Critical patent/DE3613575A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
    • C02F3/105—Characterized by the chemical composition
    • C02F3/108—Immobilising gels, polymers or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/02—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
    • C12N11/04—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier entrapped within the carrier, e.g. gel or hollow fibres
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for immobilising microorganisms and/or enzymes using a porous carrier material, wherein a gel layer which contains the microorganisms and/or enzymes is introduced into the porous carrier material and is hardened. For this purpose, the carrier material is impregnated with a suspension which contains the microorganisms or enzymes and a gel former. The impregnated carrier material is then introduced into an electrolyte solution for ionotropic gelation or into a solution containing crosslinking chemicals, and is hardened, washed and dried.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Immobilisierung von Mikroorganismen und/oder Enzymen unter Verwendung eines porösen Trägermaterials.The invention relates to a method for immobilization of microorganisms and / or enzymes using of a porous carrier material.

Zur Durchführung biochemischer Reaktionen, wie z.B. Reini­ gung von Abwasser, Herstellung von Ethanol, Antibiotika usw., werden heute vermehrt Mikro­ organismen oder Enzyme zu Hilfe genommen. Um einen wirt­ schaftlichen und effektiven Einsatz der Mikroorganismen bzw. Enzyme zu erzielen, ist es notwendig für eine hohe mikrobielle bzw. enzymatische Aktivität zu sorgen. Dies wird durch verschiedene Techniken zur Erhöhung der Konzen­ tration der Mikroorganismen bzw. Enzyme in einem Reaktor erreicht, in dem die biochemischen Reaktionen ablaufen sollen. Hierzu gehören z.B. Filtriertechniken zur Verhin­ derung von Zellverlusten aus dem Reaktor, Wiederaufarbei­ tung und Rückführung von Zellen in den Reaktor und Immobilisierung von Mikroorganismen bzw. Enzymen.For performing biochemical reactions, e.g. Reini wastewater treatment, ethanol production, antibiotics etc., are increasingly becoming micro organisms or enzymes to help. For a host efficient and effective use of microorganisms or to achieve enzymes, it is necessary for a high to ensure microbial or enzymatic activity. This is using various techniques to increase the concentration tration of the microorganisms or enzymes in a reactor achieved in which the biochemical reactions take place should. These include e.g. Filtration techniques for prevention Change of cell losses from the reactor, reprocessing treatment and recycling of cells in the reactor and Immobilization of microorganisms or enzymes.

Unter Immobilisierung von Mikroorganismen bzw. Enzymen versteht man die Fixierung von intakten Zellen oder Enzymen an einen bestimmten Ort, an dem die biochemischen Reaktionen durchgeführt werden sollen. An diesem Ort müssen die für hohe mikrobielle bzw. enzymatische Aktivität erforderlichen Umweltbedingungen aufrechterhalten werden. Hierzu muß vor allem eine ausreichende Versorgung mit Nahrungsstoffen, Sauerstoff, Reaktanden usw. gewährleistet werden. Durch Immobilisierung von Mikroorganismen bzw. Enzymen wird eine Zunahme der mikrobiellen bzw. enzymatischen Produktivität bezogen auf das Reaktorvolumen, eine Zunahme der Produkt­ konzentration im Reaktorabfluß und eine Abnahme der Konzen­ tration von Mikroorganismen bzw. Enzymen im Reaktorabfluß erreicht.Immobilizing microorganisms or enzymes one understands the fixation of intact cells or enzymes  to a specific place where the biochemical reactions should be carried out. At this place, the for high microbial or enzymatic activity required Environmental conditions are maintained. To do this, must an adequate supply of nutrients, Oxygen, reactants, etc. are guaranteed. By Immobilization of microorganisms or enzymes becomes one Increase in microbial or enzymatic productivity based on the reactor volume, an increase in product concentration in the reactor effluent and a decrease in the concentration tration of microorganisms or enzymes in the reactor effluent reached.

Eine gebräuchliche Methode zur Immobilisierung von Mikro­ organismen oder Enzymen ist deren Einschluß in ein Netz­ werk. Durch Zugabe von Mikroorganismen bzw. Enzymen zu einer Lösung, die einen Gelbildner, wie z.B. Agar, Kollagen, Natrium-Alginat usw., enthält, und Eintropfen der so ent­ standenen Suspension in eine Vernetzungsmittel enthaltende Lösung können z.B. Gelkörper erzeugt werden, in denen die Mikroorganismen bzw. Enzyme fixiert sind.A common method of immobilizing micro organisms or enzymes is their inclusion in a network plant. By adding microorganisms or enzymes to one Solution containing a gelling agent, e.g. Agar, collagen, Contains sodium alginate, etc., and drops in the ent standing suspension in a containing crosslinking agent Solution can e.g. Gel bodies are generated in which the Microorganisms or enzymes are fixed.

Eine andere Möglichkeit zur Immobilisierung von Mikroorga­ nismen bzw. Enzymen stellt die Verwendung von porösem Trägermaterial, wie z.B. Stahlmaschengitter oder porösen Schaumstoffen, dar. Die Verwendung makroporöser Schaum­ stoffträger mit lose fixierten Mikroorganismen gehört bereits zu den gängigen Methoden der biologischen Abwasser­ reinigung.Another way to immobilize Mikroorga nisms or enzymes represents the use of porous Carrier material, e.g. Steel mesh or porous Foams. The use of macroporous foam belongs to a carrier with loosely fixed microorganisms already on the common methods of biological wastewater cleaning.

Bekannt ist auch folgendes Verfahren zur Immobilisierung: Ein poröses Trägermaterial wird in Gegenwart der Mikro­ organismen oder Enzyme synthetisiert, und die Mikroorganis­ men bzw. Enzyme werden bereits während der Entstehung des Trägermaterials in dieses eingeschlossen. So kann z.B. Polyurethan mit Mikroorganismen oder Enzymen vermischt und dann aufgeschäumt werden, so daß schließlich die Mikro­ organismen bzw. Enzyme fest im Schaumstoff eingeschlossen sind.The following immobilization method is also known: A porous support material is in the presence of the micro organisms or enzymes synthesized, and the microorganism Men or enzymes are already in development of the carrier material included in this. For example,  Polyurethane mixed with microorganisms or enzymes and then be foamed, so that finally the micro organisms or enzymes firmly enclosed in the foam are.

Die bisher angewandten Verfahren zur Immobilisierung von Mikroorganismen bzw. Enzymen sind jedoch jeweils mit spezifischen Nachteilen behaftet.The methods of immobilization previously used of microorganisms or enzymes, however, are included specific disadvantages.

Bei der Verwendung von Gelkörpern zur Immobilisierung ist beobachtet worden, daß nahe der Oberfläche der Gel­ körper die Konzentration der Mikroorganismen sehr viel größer ist als im Kern. Dies kann dadurch erklärt werden, daß nur nahe der Oberfläche der Gelkörper eine ausreichen­ de Versorgung der Mikroorganismen mit notwendigen Nähr­ stoffen, Sauerstoff, Reaktanden usw. gewährleistet ist. Bei Gelkörpern ist also offenbar das Innere für die Reaktanden schwer zugänglich, was sich zwangsläufig in einer verminderten mikrobiellen bzw. enzymatischen Akti­ vität, bezogen auf das Reaktorvolumen, niederschlägt. Außerdem ist die mechanische Haltbarkeit von Gelkörpern begrenzt.When using gel bodies for immobilization it has been observed that near the surface of the gel body the concentration of microorganisms very much is larger than the core. This can be explained by that only one near the surface of the gel body is sufficient de Supply of the microorganisms with the necessary nutrients substances, oxygen, reactants, etc. is guaranteed. In the case of gel bodies, the inside is obviously for them Reactants are difficult to access, which is inevitable a reduced microbial or enzymatic activity vity, based on the reactor volume. In addition, the mechanical durability of gel bodies limited.

Verwendet man hingegen poröses Trägermaterial, so können Enzyme nur begrenzt durch Adsorption aufgebracht werden. Die Mikroorganismen sind nur lose in den Poren des Träger­ materials fixiert und können leicht ausgewaschen werden. Außerdem eignen sich nur manche Mikroorganismenarten für diese Art der Fixierung.However, if porous support material is used, then Enzymes can only be applied to a limited extent by adsorption. The microorganisms are only loose in the pores of the wearer fixed and can be easily washed out. In addition, only some types of microorganisms are suitable for this type of fixation.

Beim Einschluß von Mikroorganismen bzw. Enzymen in porö­ ses Trägermaterial während des Syntheseprozesses des Trägermaterials, also z.B. beim Aufschäumen von Polyure­ thanschaum in Gegenwart von Mikroorganismen, können die Mikroorganismen oder Enzyme durch Ausgangsprodukte des Trägermaterials, z.B. des Polyurethanschaums, oder durch die beim Syntheseprozeß möglicherweise auftretende Wärme­ entstehung geschädigt werden. Außerdem sind beispielsweise die im Innern eines Polymers auf diese Weise eingeschlossenen Mikroorganismen bzw. Enzyme für Reaktanden schwer zugäng­ lich.When microorganisms or enzymes are enclosed in porö ses carrier material during the synthesis process of Carrier material, e.g. when foaming polyure than foam in the presence of microorganisms, can Microorganisms or enzymes from the products of the  Carrier material, e.g. of the polyurethane foam, or by the heat that may occur during the synthesis process damage. In addition, for example those trapped inside a polymer in this way Microorganisms or enzymes for reactants difficult to access Lich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Ver­ fahren zur Immobilisierung von Mikroorganismen und/oder Enzymen unter Verwendung eines porösen Trägermaterials so auszugestalten, daß eine effektive Immobilisierung erreicht wird, ohne daß die obengenannten Nachteile bisheri­ ger Verfahren auftreten.The object of the present invention is therefore a Ver drive to immobilize microorganisms and / or Enzymes using a porous support To be designed so that effective immobilization is achieved without the disadvantages mentioned above eng procedures.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in das poröse Trägermaterial eine Gelschicht, die die Mikroorganismen und/oder Enzyme enthält, eingebracht und ausgehärtet wird.This object is achieved in that a gel layer in the porous carrier material, which the Contains microorganisms and / or enzymes, introduced and is cured.

Bei der erfindungsgemäßen Immobilisierungsmethode wird ein poröses Trägermaterial, wegen der besseren Zugäng­ lichkeit für Reaktanden möglichst ein makroporöses Träger­ material, verwendet. Durch die Poren wird die innere Ober­ fläche des Trägermaterials vergrößert. In die Poren des Trägermaterials wird eine Gelschicht, die die Mikroorga­ nismen bzw. Enzyme enthält, eingebracht, so daß die gesamte innere Oberfläche des Trägermaterials bedeckt wird. Als Trägermaterial kommen insbesondere Polyurethanschaum oder Polyethylenschaum in Betracht, doch sind auch andere or­ ganische Polymerschäume möglich, ferner Gestrickkörper aus Kunststoff- oder Stahlfäden, Blähton, Bims und andere.In the immobilization method according to the invention a porous carrier material, because of the better access possible for reactants to be a macroporous carrier material, used. Through the pores, the inner upper area of the carrier material enlarged. In the pores of Carrier material becomes a gel layer, which the Mikroorga Contains nisms or enzymes, so that the entire inner surface of the carrier material is covered. As Backing material comes in particular polyurethane foam or Polyethylene foam is considered, but other or ganic polymer foams possible, also knitted fabric made of plastic or steel threads, expanded clay, pumice and others.

Die Präparation erfolgt z.B. in folgenden Schritten: Zunächst wird ein geeigneter Gelbildner, z.B. Natrium- Alginat, Agar, Carrageenan, Pectin, Chitosan, Kollagen u.a., in Wasser gelöst. Diese Lösung wird dann bei maximal 120°C für etwa 20 Minuten in einen Autoklaven gebracht. Anschließend werden die Mikroorganismen oder Enzyme zugegeben, bis etwa eine Konzentration von 0,2 bis 0,5 g Mikroorganismen- bzw. Enzymgewicht pro ml Lösung erreicht ist. Mit der so ent­ standenen Suspension wird das Trägermaterial getränkt und möglicherweise anschließend bis auf einen vorgegebenen Wert ausgepreßt, um einen gewünschten Grad der Imprägnierung einstellen zu können. Dann wird das getränkte Trägermaterial gemäß einer bevorzugten Ausbildung des Erfindungsgedankens in eine geeignete Elektrolytlösung, die z. B. Ca2+-, Co2+-, Zn2+-, Mn2+-, Ba2+-, Fe2+-, Al3+-Ionen enthält, vorzugsweise CaCl₂-Lösung, zu ionotroper Gelierung eingebracht. Durch den Austausch z. B. der Na⁺-Ionen gegen die Ca2+-Ionen erfolgt eine Quervernetzung der Alginsäuren und es bildet sich ein Netzwerk, ein Gel aus, das die Mikroorganismen bzw. Enzyme enthält.The preparation is carried out, for example, in the following steps: First, a suitable gel former, for example sodium alginate, agar, carrageenan, pectin, chitosan, collagen and others, is dissolved in water. This solution is then placed in an autoclave at a maximum of 120 ° C. for about 20 minutes. The microorganisms or enzymes are then added until a concentration of 0.2 to 0.5 g of microorganism or enzyme weight per ml of solution is reached. With the resulting suspension, the carrier material is soaked and possibly subsequently pressed out to a predetermined value in order to be able to set a desired degree of impregnation. Then the impregnated carrier material according to a preferred embodiment of the inventive concept in a suitable electrolyte solution, which, for. B. Ca 2+ , Co 2+ , Zn 2+ , Mn 2+ , Ba 2+ , Fe 2+ , Al 3+ ions, preferably CaCl₂ solution, introduced to ionotropic gelation. By exchanging z. B. the Na⁺ ions against the Ca 2+ ions there is a crosslinking of the alginic acids and it forms a network, a gel that contains the microorganisms or enzymes.

Nachdem die Gelschicht 30 bis 60 Minuten ausgehärtet wor­ den ist, wird das behandelte Trägermaterial aus der Lösung herausgenommen, gewaschen und getrocknet.After the gel layer has been cured for 30 to 60 minutes is, the treated carrier material from the solution taken out, washed and dried.

Durch die Verwendung porösen, insbesondere makroporösen Trägermaterials, ist eine gute Zugänglichkeit für Reaktan­ den zu den Mikroorganismen bzw. Enzymen bis in den Kern des Trägermaterials gegeben. Außerdem steht dadurch eine große Oberfläche im Trägermaterial zur Verfügung, die von den Mikroorganismen bzw. Enzymen besetzt werden kann. Andererseits weist die erfindungsgemäße Methode nicht die typischen Nachteile bekannter trägergebundener Immo­ bilisierungsverfahren auf, da die Mikroorganismen oder Enzyme durch die Gelschicht fest an die Oberfläche des Trägermaterials gebunden sind und nicht ausgewaschen werden können. Durch die freie Wahl des Imprägnierungs­ grades kann die Dicke der Gelschicht variiert werden, so daß auch nicht die Nachteile der Gelkörper verwendenden Immobilisierungsmethoden, bei denen das Innere der Gelkör­ per kaum von Reaktanden erreicht werden kann, auftreten. Ferner ist infolge der Verwendung eines Trägergerüstes in Verbindung mit einer bindenden Gelschicht eine hervor­ ragende mechanische Haltbarkeit gewährleistet. Durch die ionotrope Gelierung ist eine besonders schonende Behandlung der Mikroorganismen bzw. Enzyme sichergestellt, da die Mikroorganismen bzw. Enzyme z.B. weder toxischen Ausgangs­ produkten des Trägermaterials noch zu hohen Temperaturen, die z.B. bei der Synthese des Trägermaterials entstehen können, ausgesetzt werden.By using porous, especially macroporous Carrier material, is a good access for reactants to the microorganisms or enzymes right down to the core given the carrier material. It also stands for one large surface area available in the backing material can be occupied by the microorganisms or enzymes. On the other hand, the method according to the invention does not the typical disadvantages of known carrier-bound real estate bilization procedure because the microorganisms or Enzymes through the gel layer firmly to the surface of the Carrier material are bound and not washed out can be. Through the free choice of impregnation the thickness of the gel layer can be varied, so that does not use the disadvantages of the gel body  Immobilization methods in which the inside of the gel body can hardly be reached by reactants. Furthermore, due to the use of a support structure in combination with a binding gel layer outstanding mechanical durability guaranteed. Through the Ionotropic gelation is a particularly gentle treatment of the microorganisms or enzymes ensured because the Microorganisms or enzymes e.g. neither toxic output products of the carrier material still at high temperatures, e.g. arise in the synthesis of the carrier material can be exposed.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens besteht darin, das nach den obengenannten Verfahrensschritten imprägnierte und ionotrop behandelte Trägermaterial nach dessen Trocknung erneut in die Elektro­ lytlösung einzubringen und anschließend zu trocknen. Dadurch werden die Netzwerkeigenschaften verbessert, da durch den nochmaligen Kontakt der Gelschicht mit der ver­ netzenden Elektrolytlösung nach der Trocknung der Gelschicht das Netzwerk dichter wird, und so die Konzentration der Mikroorganismen bzw. Enzyme bis auf etwa 0,7 bis 1,0 g Mikroorganismen- bzw. Enzymgewicht pro ml Gel gesteigert werden kann. Dies erhöht die mikrobielle bzw. enzymatische Aktivität pro Volumen und die mechanische Stabilität. Ferner ist es vorteilhaft, dem Gel Nährstoffe für die Mikroorganismen zuzugeben, um eine hohe biologische Akti­ vität zu gewährleisten. Die Trägerteilchen besitzen zweckmäßigerweise einen Durchmesser von etwa 1 cm, doch sind grundsätzlich Durchmesser von 2 mm bis einige cm möglich. Auch große Blöcke sind bei großen Porenradien anwendbar.A particularly advantageous embodiment of the invention According to the method is that according to the above Process steps impregnated and ionotropically treated Backing the substrate into the electrical system after it has dried Introduce lyt solution and then dry. This improves the network properties because through the renewed contact of the gel layer with the ver wetting electrolyte solution after drying the gel layer the network becomes denser, and so the concentration of Microorganisms or enzymes up to about 0.7 to 1.0 g Microorganism or enzyme weight increased per ml of gel can be. This increases the microbial or enzymatic Activity per volume and mechanical stability. It is also advantageous to provide the gel with nutrients for the Add microorganisms to a high biological acti ensure vity. Have the carrier particles expediently a diameter of about 1 cm, but are basically from 2 mm to a few cm in diameter possible. Large blocks are also with large pore radii applicable.

Das erfindungsgemäße Immobilisierungsverfahren kann er­ gänzt und abgewandelt werden. So kann beispielsweise vor Einbringen des Gels in das Trägermaterial ein bindendes Grundierungsmittel eingebracht werden, um die Haftwirkung der Gelschicht noch zu erhöhen. Ferner kann alternativ zur ionotropen Gelierung unter Verwendung einer Elektrolytlö­ sung eine andere Methode der Gelierung angewendet werden, die statt dessen eine Vernetzungschemikalien enthaltende Lösung benutzt. Dabei wird das mit der Mikroorganismen bzw. Enzyme enthaltenden Suspension getränkte Trägermaterial in eine Lösung mit Vernetzungschemikalien zur Gelierung eingebracht, ausgehärtet, gewaschen und getrocknet.He can use the immobilization method according to the invention be added and modified. For example  a binding before introducing the gel into the carrier material Primers are added to the adhesive effect to increase the gel layer even more. Furthermore, alternatively to ionotropic gelation using an electrolyte solution another method of gelation can be used which instead contains a crosslinking chemical Solution used. This is what happens with the microorganisms or enzyme-containing suspension impregnated carrier material in a solution with crosslinking chemicals for gelation introduced, cured, washed and dried.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Immobilisierung von Mikroorganismen bzw. Enzymen bietet eine breite Palette von Anwendungsmöglichkeiten.The inventive method for immobilizing Microorganisms and enzymes offer a wide range of applications.

Die Lösung spezieller Probleme bei der Abwasserreinigung, wie die Behandlung schwer abbaubarer Stoffe (z.B. Lignine) scheitert bisher oft daran, daß sich dafür speziell ge­ züchtete Mikroorganismenarten für die üblichen trägerge­ bundenen Immobilisierungsmethoden nicht eignen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können auch diese speziellen Bakterien und Pilze immobilisiert und zur Abwasserbehandlung herangezogen werden.The solution to special problems in wastewater treatment, like the treatment of poorly degradable substances (e.g. lignins) Hitherto often fails because of the fact that ge cultured microorganism species for the usual carriers bound immobilization methods are not suitable. By the Methods according to the invention can also use these special ones Bacteria and fungi immobilized and for wastewater treatment be used.

Durch die hohe erreichbare mikrobielle bzw. enzymatische Aktivität eignet sich die Erfindung besonders für die Durchführung von Biosynthesen, wie z.B. Medikamenten, hochwertigen Chemika­ lien, Enzymen usw.Due to the high achievable microbial or enzymatic The invention is particularly suitable for activity Performing biosynthesis, e.g. Medicines, high quality chemicals lien, enzymes etc.

Da beim erfindungsgemäßen Verfahren eine größtmögliche Aktivität der Mikroorganismen bei geringem Reaktorvolumen möglich ist, bietet die Erfindung auch Aussicht auf wirtschaftliche Alternativen zur Energiegewinnung, wie z.B. Erzeugung von Methangas aus organischem Abfall oder Abwasser, Methanol- oder Ethanolgewinnung aus pflanz­ lichen Produkten mittels spezieller Mikroorganismen usw.Since the largest possible in the method according to the invention Activity of the microorganisms in a small reactor volume is possible, the invention also offers prospects economic alternatives to energy production, such as e.g. Generation of methane gas from organic waste  or wastewater, methanol or ethanol from plants products using special microorganisms etc.

Weiter besteht die Möglichkeit, mit erfindungsgemäß immobilisierten Mikroorganismen aus einer verdünnten Lösung von Stoffen bestimmte Stoffe, wie z.B. Metallionen, aufzunehmen und anzureichern.There is also the possibility of using the invention immobilized microorganisms from a diluted Solution of substances certain substances, e.g. Metal ions, record and enrich.

Schließlich bietet die Erfindung auch die Möglichkeit, spezielle Mikroorganismen zu immobilisieren und durch die Schaffung günstiger Umweltbedingungen anzureichern.Finally, the invention also offers the possibility of to immobilize and by special microorganisms enrich the creation of favorable environmental conditions.

Claims (9)

1. Verfahren zur Immobilisierung von Mikroorganismen und/oder Enzymen unter Verwendung eines porösen Träger­ materials, dadurch gekennzeichnet, daß in das poröse Trägermaterial eine Gelschicht, die die Mikroorganis­ men und/oder Enzyme enthält, eingebracht und ausgehär­ tet wird.1. A method for immobilizing microorganisms and / or enzymes using a porous carrier material, characterized in that a gel layer containing the microorganisms and / or enzymes is introduced into the porous carrier material and cured. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelschicht durch Tränken des Trägermaterials mit einer Suspension, die die Mikroorganismen und/oder Enzyme sowie einen Gelbinder enthält, in das Trägermaterial ein­ gebracht wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the gel layer by soaking the carrier material with a suspension containing the microorganisms and / or enzymes and contains a gel binder in the carrier material brought. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das getränkte Trägermaterial bis auf einen vorge­ gebenen Wert ausgepreßt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the impregnated carrier material except for one given value is expressed. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das getränkte Trägermaterial in eine Elektro­ lytlösung eingebracht, ionotrop geliert und anschließend getrocknet wird.4. The method according to claim 2 or 3, characterized net that the soaked carrier material in an electric introduced lyt solution, ionotropically gelled and then is dried. 5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das getränkte Trägermaterial in eine Ver­ netzungschemikalien enthaltende Lösung eingebracht, vernetzt und anschließend getrocknet wird. 5. The method according to claim 2 or 3, characterized in net that the soaked carrier material in a ver introduced solution containing wetting chemicals, crosslinked and then dried.   6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das getrocknete Trägermaterial erneut in eine Elektro­ lytlösung eingebracht und anschließend getrocknet wird.6. The method according to claim 4, characterized in that the dried carrier material again in an electric Lyt solution introduced and then dried. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor Einbringen der Gelschicht in das Trägermaterial ein bindendes Grundierungsmittel in das poröse Trägermaterial eingebracht wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized in that before introducing the gel layer a binding primer in the carrier material is introduced into the porous carrier material. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Nährstoffe für die Mikroorganismen in die Gelschicht eingebracht werden.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized characterized that nutrients for the microorganisms be introduced into the gel layer. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägermaterial offenzelliger Polyurethan- oder Polyäthylenschaum verwendet wird.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the carrier material is open-celled Polyurethane or polyethylene foam is used.
DE19863613575 1986-04-22 1986-04-22 Method for immobilising microorganisms and/or enzymes Withdrawn DE3613575A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863613575 DE3613575A1 (en) 1986-04-22 1986-04-22 Method for immobilising microorganisms and/or enzymes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863613575 DE3613575A1 (en) 1986-04-22 1986-04-22 Method for immobilising microorganisms and/or enzymes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3613575A1 true DE3613575A1 (en) 1987-10-29

Family

ID=6299249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19863613575 Withdrawn DE3613575A1 (en) 1986-04-22 1986-04-22 Method for immobilising microorganisms and/or enzymes

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3613575A1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0388588A2 (en) * 1989-03-18 1990-09-26 Hüls Aktiengesellschaft Method for producing immobilized yeast
DE3928255A1 (en) * 1989-08-26 1991-02-28 Weil Industrieanlagen Gmbh Biological processing of waste or drinking water - by using fixed or vortex bed reactor contg. packing with hardenable biomass film on outer surface
EP0594125A2 (en) * 1992-10-20 1994-04-27 Canon Kabushiki Kaisha Carrier for supporting microorganisms, soil remediating agent using carrier, and method for remediating soil
EP0684309A1 (en) * 1994-04-25 1995-11-29 Becton, Dickinson and Company Cell culture substrates and methods of use
US5863789A (en) * 1993-09-30 1999-01-26 Canon Kabushiki Kaisha Microorganism-holding carrier and method for remediation of soil employing the carrier
US6096530A (en) * 1992-04-22 2000-08-01 Canon Kabushiki Kaisha Pseudomonas cepacia strain isolated from termite intestines that degrades trichlorethylene and furan compounds
FR3041341A1 (en) * 2015-09-23 2017-03-24 Ab7 Ind PROCESS FOR TREATING A POLISHED AND CONDUCTED AQUEOUS EFFLUENT FOR ITS IMPLEMENTATION

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0388588A2 (en) * 1989-03-18 1990-09-26 Hüls Aktiengesellschaft Method for producing immobilized yeast
EP0388588A3 (en) * 1989-03-18 1990-12-19 Huels Aktiengesellschaft Method for producing immobilized yeast
DE3928255A1 (en) * 1989-08-26 1991-02-28 Weil Industrieanlagen Gmbh Biological processing of waste or drinking water - by using fixed or vortex bed reactor contg. packing with hardenable biomass film on outer surface
US6096530A (en) * 1992-04-22 2000-08-01 Canon Kabushiki Kaisha Pseudomonas cepacia strain isolated from termite intestines that degrades trichlorethylene and furan compounds
EP0594125A2 (en) * 1992-10-20 1994-04-27 Canon Kabushiki Kaisha Carrier for supporting microorganisms, soil remediating agent using carrier, and method for remediating soil
EP0594125A3 (en) * 1992-10-20 1995-05-24 Canon Kk Carrier for supporting microorganisms, soil remediating agent using carrier, and method for remediating soil.
US5863789A (en) * 1993-09-30 1999-01-26 Canon Kabushiki Kaisha Microorganism-holding carrier and method for remediation of soil employing the carrier
EP0684309A1 (en) * 1994-04-25 1995-11-29 Becton, Dickinson and Company Cell culture substrates and methods of use
FR3041341A1 (en) * 2015-09-23 2017-03-24 Ab7 Ind PROCESS FOR TREATING A POLISHED AND CONDUCTED AQUEOUS EFFLUENT FOR ITS IMPLEMENTATION
WO2017051088A1 (en) 2015-09-23 2017-03-30 Ab7 Industries S.A Method for treating a contaminated aqueous effluent and pipe for the implementation thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0200486B1 (en) Immobilization of biological cells in polytetrafluoroethylene matrix
CA1265080A (en) Porous inorganic carriers bearing a growth of micro- organisms - procedure for immobilising micro- organisms and carrier bodies suitable for this purpose
EP1149849B1 (en) Process for the production of covalently bound biologically active materials on polyurethane foams and the use of such carriers for chiral syntheses
DE2717965C2 (en) Process for the production of porous cellulose beads
DE2527884C2 (en)
DE3027929C2 (en) Production of polysaccharide copolymers from carriers with enzymatic activity
US4871671A (en) Immobilization of biological cells in polytetrafluoroethylene matrix
KR20140067271A (en) Core-shell composite having poly-vinylalcohol and alginate and method for fabricating the same
EP0562371B1 (en) Immobilisation of biochemical substances
DE3613575A1 (en) Method for immobilising microorganisms and/or enzymes
US4518693A (en) Immobilized biocatalysts
DE69816890T2 (en) Process for performing a biocatalytic reaction
EP0562373A2 (en) Immobilisation of biochemical substances
DE4001661A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR A BIOREACTOR WITH SPECIFIC AFFINITY AND IMPROVED TRANSPORT
WO1994010095A1 (en) Open-pore bulk mineral materials containing microorganisms, and the manufacture and use of such materials
DE69728226T2 (en) Bioreactor carrier and method for its production
EP0734437A1 (en) Substrate-fixed penicillin g amidase, glutaryl-7-aca acylase or d-aminoacid oxidase
CN114164147A (en) Preparation method of slow-release microbial agent, slow-release microbial agent and application of slow-release microbial agent
DE3222912A1 (en) INSOLUBLE BIO CATALYST
DE3928255C2 (en)
JPS62166889A (en) Immobilized microorganism, production thereof and treatment of water using said immobilized microorganism
EP1812567B1 (en) Method for producing biologically active material, biological material produced according to this method, and devices provided therewith
CH634876A5 (en) Immobilised, support-fixed, enzyme
DE4028312A1 (en) Compsn. for denitrifying water - comprises matrix enclosing heterotrophic denitrification agent and unleachable substrate
DE3224024C2 (en) Method for immobilizing glucose isomerase and immobilized glucose isomerase system

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee