DE19903180A1

DE19903180A1 - Microbial consortium useful for decontaminating materials contaminated with mineral oil hydrocarbons comprises six bacterial strains

Info

Publication number: DE19903180A1
Application number: DE19903180A
Authority: DE
Inventors: Thomas Hoertinger; Bernhard Gemende; Gerhard Mueller; Roland H Mueller; Wolfgang Babel
Original assignee: Technische Universitaet Dresden; Helmholtz Zentrum fuer Umweltforschung GmbH UFZ
Current assignee: Technische Universitaet Dresden; Helmholtz Zentrum fuer Umweltforschung GmbH UFZ
Priority date: 1998-10-14
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 2000-04-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein mikrobielles Konsortium, bestehend aus den sechs Bakterienstämmen DSM 12466 bis DSM 12471 und ein Verfahren zur mikrobiellen Dekontamination von mit Mineralölkohlenwasserstoffen belasteten Materialien, wobei unter Materialien sowohl Mauerwerk als auch Böden oder Wässer verstanden werden, insbesondere Gebäudeabbruch von Förderungs-, Produktions- und Vertriebsstätten oder nach auftretenden Havariefällen. Die schadstoffbelasteten Materialien können neben Mineralölkohlenwasserstoffen ggf. auch mit polycyclischen Kohlenwasserstoffen (PAK) kontaminiert sein.The invention relates to a microbial consortium consisting of the six bacterial strains DSM 12466 to DSM 12471 and a method for microbial decontamination of materials contaminated with mineral oil hydrocarbons, materials being understood to mean masonry as well as floors or water, in particular building demolition of production, and sales outlets or in the event of an accident. In addition to mineral oil hydrocarbons, the polluted materials may also be contaminated with polycyclic hydrocarbons (PAHs).

Description

Die Erfindung betrifft ein mikrobielles Konsortium bestehend aus den sechs Bakterienstämmen DSM 12 466 bis DSM 12 471 und ein Verfahren zur mikrobiellen Dekontamination von mit Mineralölkohlenwasserstoffen belasteten Materialien, wobei unter Materialien sowohl Mauerwerk als auch Böden oder Wässer verstanden werden, insbesondere Gebäudeabbruch von Förderungs-, Produktions- und Vertriebsstätten oder nach auftretenden Havariefällen. Die schadstoffbelasteten Materialien können neben Mineralölkohlenwasserstoffen ggf. auch mit polycyclischen Kohlenwasserstoffen (PAK) kontaminiert sein.The invention relates to a microbial consortium from the six bacterial strains DSM 12 466 to DSM 12 471 and one Process for the microbial decontamination of with Mineral oil hydrocarbons contaminated materials, whereby under materials both masonry as well as floors or water be understood, in particular demolition of funding, Production and sales facilities or according to occurring Accidents. The polluted materials can in addition to mineral oil hydrocarbons, possibly also with polycyclic ones Hydrocarbons (PAHs) may be contaminated.

Mauerwerk von Gebäuden und Versieglungsflächen, das mit Mineralölkohlenwasserstoffen in Kontakt kommt, ist hochgradig kontaminiert. Die Kontamination umfaßt, je nach Stätte, ein sehr breites Spektrum der respektiven Ausgangs-, Zwischen- und Endprodukte. Die Substanzen sind toxisch und haben z. T. cancerogene Wirkung. Ziel ist ihre Beseitigung. Das ist zur Vermeidung gesundheitlicher Schäden exponierter Personen und zum Schutz der Umwelt im allgemeinen unbedingt erforderlich.Masonry of buildings and sealing areas that with Petroleum hydrocarbons come into contact is high contaminated. The contamination includes, depending on the site very wide range of respective starting, intermediate and End products. The substances are toxic and have e.g. T. carcinogenic effect. The goal is to eliminate them. This is for Avoidance of health damage to exposed persons and absolutely necessary to protect the environment.

Nach dem Abbruch solcher Gebäude und Anlagen und der Zerkleinerung des Mauerwerkes über Schredderanlagen besteht die Gefahr, daß solche Verbindungen aus diesem Material durch Elution in Boden und Wasser bzw. auf Grund ihrer Flüchtigkeit in die Atmosphäre gelangen. Eine Deponierung kann nur als Zwischenlösung betrachtet werden. Sie muß so vorgenommen werden, daß diesen Gefahren begegnet werden kann und Ausgasungen bzw. Auswaschungen weitestgehend vermieden werden. Vor einer weiteren Verwendung solchen Materials und zur Vermeidung von Deponierungskosten müssen unbedingt praktikable, ökonomisch und ökologisch akzeptable Maßnahmen zur Dekontaminierung vorgenommen werden.After the demolition of such buildings and facilities and the The masonry is shredded using shredders Danger of such connections from this material Elution in soil and water or due to their volatility get into the atmosphere. A deposit can only be made as Interim solution to be considered. You must have done so that these dangers can be countered and Outgassing or leaching are largely avoided. Before further use of such material and Avoiding landfill costs must be practicable, economically and ecologically acceptable measures for Decontamination can be made.

Zur Dekontamination stehen verschiedene Verfahren auf physikalisch-chemischer Grundlage zur Verfügung. Thermische Verfahren sind effektiv, aber kostenintensiv. Absaug- oder Waschverfahren mit anschließender adsorptiver Schadstoffentfernung sind eine andere Möglichkeit, verlagern das Problem auf einen anderen Träger, wenn auch in z. T. hoch konzentrierter Form.Various methods are available for decontamination physicochemical basis available. Thermal Procedures are effective, but costly. Suction or Washing process with subsequent adsorptive Pollutant removal is another way to relocate the problem on another carrier, albeit in z. T. high concentrated form.

In mikrobiellen Verfahren wird eine effektive und kostengünstige Variante gesehen. Hierbei werden die organischen Verbindungen metabolisiert. Im Falle der sehr wahrscheinlich produktiven Metabolisierung entstehen neben Biomasse CO₂, Wasser und Wärme. Dazu können zum einen die am Standort angesiedelten und an das entsprechende Milieu adaptierten Mikroorganismen genutzt werden, wobei durch Optimierung der Bedingungen das metabolische Potential ausgeschöpft und durch Vermehrung quasi autokatalytisch sogar gesteigert werden kann. Zum anderen können aber auch ex situ kultivierte Mikroorganismen (Monokulturen oder Konsortien) als Starterkulturen entsprechend kontaminierten Materialien zugesetzt werden, wobei der technische Prozeß verschieden gestaltet werden kann (d. h. in situ, on site, off site, Reaktoren, Mieten u. dgl.).An effective and inexpensive variant is seen in microbial processes. Here the organic compounds are metabolized. In the case of the most likely productive metabolism, CO ₂ , water and heat are generated in addition to biomass. On the one hand, the microorganisms located at the site and adapted to the appropriate milieu can be used, whereby the metabolic potential can be exploited by optimizing the conditions and even quasi-autocatalytically increased by multiplication. On the other hand, ex situ cultivated microorganisms (monocultures or consortia) can also be added as starter cultures in accordance with contaminated materials, whereby the technical process can be designed in different ways (ie in situ, on site, off site, reactors, rents and the like).

Das genetisch determinierte metabolische Potential wird in technischen Systemen, insbesondere bei Behandlung organischer Materialien, bedingt durch physikalische Faktoren wie Löslichkeit, Diffusion, Durchlässigkeit, Porenvolumen (im allgemeinen unter Bioverfügbarkeit zusammengefaßt), nicht ausgeschöpft. Da es sich bei diesen Verbindungen häufig um konzentrationsabhängig potentiell toxische Substanzen handelt, wird bei zu hohen örtlichen Konzentrationen die Stoffwechselaktivität gehemmt (Verminderung der Abbauraten) bzw. die Mikroorganismen werden sogar vergiftet. Hier müssen Bedingungen geschaffen werden, die metabolische Aktivität überhaupt nutzen zu können, sie möglichst auszuschöpfen und sogar zu steigern.The genetically determined metabolic potential is described in technical systems, especially when treating organic Materials due to physical factors such as Solubility, diffusion, permeability, pore volume (in generally summarized under bioavailability), not exhausted. Because these connections are often potentially toxic substances depending on the concentration, If the local concentrations are too high, the Metabolic activity inhibited (reduction in degradation rates) or the microorganisms are even poisoned. Here must Conditions are created, the metabolic activity to be able to use them at all, to exhaust them as far as possible and even increase.

Die Dekontamination von Mineralölkohlenwasserstoffen durch Mikroorganismen im neutralen pH-Bereich ist allgemein bekannt. Im Labor wurde für Vertreter aller Kohlenwasserstofftypen (n-Alkane, Isoalkane, gesättigte Ringe und Ringsysteme, mono-, di- und höhercyclische Aromaten) ein Abbau nachgewiesen (Cerniglia, C. E. et al. 1994, Appl. Environ. Microbiol. 60, 3931-3938, Richards, D. J. et al. 1986, Wat. Res. 20/9, 1077-1090, Pitter, P. et al. 1989, Acta Hydrochim. Hydrobiol. 17, 217-226, Eichler, B. et al. 1991, in Mikrobielle Reinigung von Böden, DECHEMA Frankfurt/M. P. 19; Fredrickson, J. K. et al. 1991, Appl. Environ. Microbiol. 57, 796-803; Wiesel, I. et al. 1993, Appl. Microbiol. Biotechnol. 39, 110-116). Die Abbauraten sind jedoch sehr unterschiedlich. Der Abbau eines komplexen Stoffgemisches, wie es Mineralölfraktionen sind, ist nur mit Hilfe von Mischpopulationen möglich, insofern als Spezies auch substratspezifisch sind. Einige von ihnen vermögen bestimmte Kohlenwasserstoffe lediglich zu aktivieren, die Reaktionsprodukte jedoch nicht zu assimilieren. Dies zu tun, ist anderen Spezialisten in Biozönosen vorbehalten (Beam, H. W. et al. 1973, Arch. Microbiol. 91, 87-90, Strandberg, G. W. et al. 1986, Biotechnol. Bioeng. 28, 142-145, Heitkamp, M. A. et al. 1988, Appl. Environ Microbiol. 54, 2256-2265; Walter, U. et al. 1991, Appl. Microbiol. Biotechnol. 34, 671-676, Bestetti, G. et al. 1994, Appl. Microbiol. Biotechnol. 40, 791-793 und Bouchez, M. et al. 1995, Appl. Microbiol. Biotechnol. 43, 156-164).The decontamination of mineral oil hydrocarbons through Microorganisms in the neutral pH range are generally known. In the laboratory was made for representatives of all hydrocarbon types (n-Alkanes, isoalkanes, saturated rings and ring systems, mono-, di- and higher-cyclic aromatics) evidence of degradation (Cerniglia, C.E. et al. 1994, Appl. Environ. Microbiol. 60, 3931-3938, Richards, D.J. et al. 1986, Wat. Res. 20/9, 1077-1090, Pitter, P. et al. 1989, Acta Hydrochim. Hydrobiol. 17, 217-226, Eichler, B. et al. 1991, in microbial cleaning of floors, DECHEMA Frankfurt / M. P. 19; Fredrickson, J.K. et al. 1991, Appl. Environ. Microbiol. 57, 796-803; Wiesel, I. et al. 1993, Appl. Microbiol. Biotechnol. 39, 110-116). The breakdown rates are however very different. The breakdown of a complex A mixture of substances, such as mineral oil fractions, is only included Help of mixed populations possible, in this respect also as a species are substrate specific. Some of them are capable of certain To activate hydrocarbons only However, do not assimilate reaction products. To do that, is reserved for other specialists in biocenoses (Beam, H. W. et al. 1973, Arch. Microbiol. 91, 87-90, Strandberg, G.W. et al. 1986, Biotechnol. Bioeng. 28, 142-145, Heitkamp, M.A. et al. 1988, Appl. Environ microbiol. 54, 2256-2265; Walter, U. et al. 1991, Appl. Microbiol. Biotechnol. 34, 671-676, Bestetti, G. et al. 1994, Appl. Microbiol. Biotechnol. 40, 791-793 and Bouchez, M. et al. 1995, Appl. Microbiol. Biotechnol. 43, 156-164).

Für die mikrobiologische Dekontamination von Bauschutt gibt es bisher keine oder keine ausreichenden Lösungen. Hauptproblem ist das alkalische Milieu des Bauschutts mit pH-Werten bis zu etwa 12,5. Die bekannten Mikroorganismen zur Sanierung von Boden zeigen ihre mikrobiologische Aktivität bei pH-Werten von etwa 6,5 bis maximal 8 im neutralen bzw. schwach alkalischen Bereich. Sie sind somit in der Mehrzahl der praktischen Anwendungsfälle auch bei entsprechender Adaption nicht befähigt, Schadstoffe, wie z. B. Mineralölkohlenwasserstoffe und polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), im Bauschutt abzubauen.There is for the microbiological decontamination of building rubble so far no or insufficient solutions. Main problem is the alkaline environment of building rubble with pH values up to to about 12.5. The known microorganisms for the remediation of Soil show their microbiological activity at pH values of about 6.5 to a maximum of 8 in neutral or weakly alkaline Area. They are therefore in the majority of practical No use cases even with appropriate adaption enables pollutants, such as. B. mineral oil hydrocarbons and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), in To dismantle building rubble.

Aus der DE 44 24 756 C1 ist ein Verfahren zur mikrobiellen Dekontamination von mit Schadstoffen aus der Herbizidproduktion belasteten Materialien bekannt. Dabei werden Abbruchmaterialien behandelt, die mit Ausgangs-, Zwischen- und Endprodukten der Herbizidproduktion belastet sind, insbesondere vor allem mit chlorierten Kohlenwasserstoffen (Chlorphenole, Dichlorpropionsäure), aber auch mit Phenolen, Kresolen und methylierten Phenoxyalkansäuren. Dazu wurde ein Konsortium aus sechs Bakterienstämmen (identifiziert wurden Ochrobactrum anthropi, Corynebacterium sp., Rhodococcus maris) beschrieben, das auf den mit dem genannten Herbizidgemisch kontaminierten Abbruchmaterialien kultiviert wurde. Die Dekontamination der Abbruchmaterialien erfolgte im wäßrigen Eluat durch Perkolation im Kreislauf. Dabei wurden mit dem gefundenen Konsortium in einem Abbauversuch bis zu 20% der eingesetzten chlorierten organischen Schadstoffe nach 33 Tagen abgebaut.DE 44 24 756 C1 describes a method for microbial Decontamination with contaminants from herbicide production contaminated materials known. Thereby demolition materials treated with the starting, intermediate and end products of Herbicide production, especially with chlorinated hydrocarbons (chlorophenols, Dichloropropionic acid), but also with phenols, cresols and methylated phenoxyalkanoic acids. A consortium was set up for this six bacterial strains (Ochrobactrum were identified anthropi, Corynebacterium sp., Rhodococcus maris), that on the contaminated with the said herbicide mixture Demolition materials were cultivated. The decontamination of the Demolition materials were carried out in the aqueous eluate by percolation in circulation. The consortium found in a degradation test up to 20% of the chlorinated used organic pollutants degraded after 33 days.

DE 196 08 319 C1 beschreibt ein Verfahren zur mikrobiellen Dekontamination von mit Phenoxyessigsäure-Herbiziden belasteten Materialien, bei dem der Bakterienstamm Comamonas acidovorans P4a (DSM 10 474) eingesetzt wird.DE 196 08 319 C1 describes a method for microbial Decontamination of phenoxyacetic acid herbicides Materials in which the bacterial strain Comamonas acidovorans P4a (DSM 10 474) is used.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur mikrobiellen Dekontamination von schadstoffbelasteten Materialien, wie z. B. Bauschutt oder belasteten Eluaten, zu entwickeln, die mit Ausgangs-, Zwischen- und Endprodukten der Petrochemie- und Carbochemieproduktion, insbesondere Mineralölkohlenwasserstoffen und ggf. PAK, kontaminiert sind, und geeignete Mikroorganismen zur Dekontamination aufzufinden.The object of the present invention is to provide a method for microbial decontamination of contaminated Materials such as B. construction waste or contaminated eluates develop with the starting, intermediate and end products of Petrochemical and carbochemical production, in particular Mineral oil hydrocarbons and possibly PAHs are contaminated, and to find suitable microorganisms for decontamination.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die nachfolgend als TH1 bis TH6 bezeichneten Bakterienstämme eingesetzt werden
DSM 12 466 (TH1)
DSM 12 467 (TH2)
DSM 12 468 (TH3)
DSM 12 469 (TH4)
DSM 12 470 (TH5)
DSM 12 471 (TH6)
die am 30.10.1998 bei der Deutschen Sammlung von Mikroorganismen in Braunschweig hinterlegt wurden. Bei den erfindungsgemäßen Bakterien handelt es sich um Spezies der Gattung Gordonia (TH1, G. terrae; TH4, G.sp.) Ochrobactrum (TH3, O. anthropi) sowie um drei noch nicht taxonomisch eingeordnete Bakterien (TH2: Gram negativ, Oxidase negativ; TH5: Gram positiv, Oxidase negativ; TH6: Gram negativ, Oxidase positiv). Erfindungsgemäß bevorzugen diese den alkalischen pH- Bereich für Wachstum und Vermehrung. Sie werden erfindungsgemäß bei pH-Werten bis zu 12 unter aeroben Bedingungen eingesetzt. In Kombination miteinander sind sie überraschend gut in der Lage, Mineralölkohlenwasserstoffe abzubauen und den damit betroffenen Bauschutt oder Eluate davon zu dekontaminieren.This object is achieved in that the bacterial strains referred to below as TH1 to TH6 are used
DSM 12 466 (TH1)
DSM 12 467 (TH2)
DSM 12 468 (TH3)
DSM 12 469 (TH4)
DSM 12 470 (TH5)
DSM 12 471 (TH6)
which were deposited on October 30, 1998 with the German Collection of Microorganisms in Braunschweig. The bacteria according to the invention are species of the genus Gordonia (TH1, G. terrae; TH4, G.sp.) Ochrobactrum (TH3, O. anthropi) and three bacteria which are not yet classified taxonomically (TH2: gram negative, oxidase negative) ; TH5: Gram positive, oxidase negative; TH6: Gram negative, oxidase positive). According to the invention, these prefer the alkaline pH range for growth and multiplication. They are used according to the invention at pH values up to 12 under aerobic conditions. In combination, they are surprisingly well able to break down mineral oil hydrocarbons and to decontaminate the building rubble or eluates involved.

Die Mikroorganismenstämme können im beliebigen Mischungsverhältnis untereinander eingesetzt werden. Es können auch weitere Mikroorganismenstämme, die den Prozeß nicht stören, aber organische Schadstoffe abbauen, anwesend sein.The microorganism strains can be in any Mixing ratio can be used with each other. It can also other strains of microorganisms that do not affect the process disrupt but degrade organic pollutants, be present.

Die Dekontamination erfolgt vorzugsweise, indem man das extern auf einen Mineralölgemisch (z. B. Dieselkraftstoff) kultivierte Konsortium in einem Verhältnis von bis zu 10 g Bakterientrockensubstanz/kg belastetem Bauschutt zusetzt. Die Kultivierung auf dem Mineralölgemisch erfolgt unter diskontinuierlichen Bedingungen (batch) auf einem Mineralsalzmedium, vorzugsweise bei pH-Werten zwischen 9 und 10.Decontamination is preferably done by external cultivated on a mineral oil mixture (e.g. diesel fuel) Consortium in a ratio of up to 10 g Bacteria dry substance / kg contaminated building rubble. The Cultivation on the mineral oil mixture takes place under discontinuous conditions (batch) on one Mineral salt medium, preferably at pH values between 9 and 10th

Die Dekontamination erfolgt aerob auf den kontaminierten Materialien oder in wäßrigen Eluaten aus solchen Materialien. Essentielle Wachstumskomponenten wie Stickstoff und Phosphat sollen zugesetzt werden.Decontamination is carried out aerobically on the contaminated Materials or in aqueous eluates from such materials. Essential growth components such as nitrogen and phosphate should be added.

Vorzugsweise werden die Eluate in einem Perkolationsverfahren im Kreislauf behandelt, wobei kontaminiertes Material zu Flüssigkeit in variablem Verhältnis, vorzugsweise im Verhältnis Feststoff : Flüssigkeit 2 : 1 (Masseteile) eingesetzt wird. Die Flüssigkeits- und Gaskreisläufe werden geschlossen betrieben, um ein Austreten der toxischen Verbindungen zu vermeiden. Verbrauch von Sauerstoff auf Grund der metabolischen Aktivitäten wird durch Nachlieferung aus der Luft kompensiert.The eluates are preferably in a percolation process treated in circulation, taking contaminated material too Liquid in a variable ratio, preferably in a ratio Solid: liquid 2: 1 (parts by mass) is used. The Liquid and gas circuits are operated closed, to avoid leakage of the toxic compounds. Consumption of oxygen due to metabolic Activities are compensated by subsequent delivery from the air.

Unter diesen Bedingungen erfolgt ein deutlicher Abbau von Mineralölkohlenwasserstoffen, der bis zu 86% in 2 bis 2,5 Monaten betragen kann. Das ist insofern überraschend, als Mineralölkohlenwasserstoffe ein sehr komplexes Stoffgemisch (n-Alkane, Isoalkane, gesättigte Ringe, und Ringsysteme, mono-, di- und höhercyclische Aromaten) darstellen. Der Einsatz des ex situ kultivierten Konsortiums ist essentiell für die Dekontamination solchen Materials bei Vorliegen eines hohen Feststoff/Flüssigkeitsverhältnisses. Hier konnte eine Aktivierung der autochthonen Mikroflora innerhalb betrachteter Zeiträume nicht bewirkt werden.Under these conditions, there is a clear degradation of Petroleum hydrocarbons, up to 86% in 2 to 2.5 Months. This is surprising in that Mineral oil hydrocarbons are a very complex mixture of substances (n-alkanes, isoalkanes, saturated rings, and ring systems, mono-, di- and higher cyclic aromatics). The use of the ex situ cultivated consortium is essential for the Decontamination of such material when there is a high Solid / liquid ratio. Here one could Activation of the autochthonous microflora within the considered Periods cannot be effected.

Es ist vorteilhaft, im Temperaturbereich von 15 bis 38°C zu arbeiten.It is advantageous to in the temperature range of 15 to 38 ° C work.

Von Vorteil ist der synergistische Effekt, der durch die Mikroorganismenkombination entsteht. Das Konsortium wirkt in bisher nicht bekannter und auch nicht erwarteter Weise. Vermutet werden kann, daß einige Bakterienstämme des Konsortiums zunächst die Mineralölkohlenwasserstoffe selbst angreifen und zu Produkten verstoffwechseln, die ihrerseits durch andere Stämme des Konsortiums weiter abgebaut werden und so in der Summe ihrer Wirkung zu einer Mineralisierung von Kontamination führen.The advantage of the synergistic effect is that Microorganism combination arises. The consortium works in previously unknown and also not expected ways. It can be assumed that some bacterial strains of the Consortium first the mineral oil hydrocarbons themselves attack and metabolize to products that in turn are further broken down by other strains of the consortium and so in the sum of their effect on mineralization of Contamination.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert:The method according to the invention is described below with the aid of Exemplary embodiments explained in more detail:

Die mikrobielle Mischpopulation wird auf einem Mineralsalzmedium mit Dieselkraftstoff als Kohlenstoff- und Energiequelle angezogen. Das Mineralsalzmedium hat folgende Zusammensetzung (mg/l): NH4Cl, 762; KH₂PO₄ 340; CaCl₂.6 H₂O, 5,5; MgSO₄.7 H₂O, 71,2; ZnSO₄.7 H₂O, 0,44; MnSO₄.4 H₂O, 0,81; CuSO₄.5 H₂O, 0,78; Na₂MoO₄.2 H₂O, 0,25; FeSO₄.7 H₂O,5.The mixed microbial population is grown on a mineral salt medium with diesel fuel as a carbon and energy source. The mineral salt medium has the following composition (mg / l): NH4Cl, 762; KH ₂ PO ₄ 340; CaCl ₂ .6 H ₂ O, 5.5; MgSO ₄ .7 H ₂ O, 71.2; ZnSO ₄ .7 H ₂ O, 0.44; MnSO ₄ .4 H ₂ O, 0.81; CuSO ₄ .5 H ₂ O, 0.78; Na ₂ MoO ₄ .2 H ₂ O, 0.25; FeSO ₄ .7 H ₂ O, 5.

Die Kultivierung erfolgte im pH-Bereich von 9,5 bis 10 bei 30°C. Als Inoculum diente die Suspension eines mikrobiellen Konsortiums, welches aus mit Mineralölen kontaminiertem Bauschutt unter alkalischen Bedingungen (pH 9,5 bis 10) angereichert wurde. In diesem wurden als Hauptvertreter 6 Morphotypen nachgewiesen. Diese zeichnen sich durch alkaliphile Wachstumseigenschaften mit einem optimalen pH-Bereich von 9-10 aus und zeigen metabolische Aktivitäten bis zu einem pH-Wert von 12. Üblicherweise wurden Mineralölkonzentrationen von bis zu 4 g/l zugesetzt.The cultivation took place in the pH range from 9.5 to 10 30 ° C. The suspension of a microbial served as the inoculum Consortium, which consists of contaminated with mineral oils Building rubble under alkaline conditions (pH 9.5 to 10) was enriched. In this, 6 Morphotypes detected. These are characterized by alkaliphile Growth properties with an optimal pH range of 9-10 and show metabolic activities up to a pH from 12. Usually mineral oil concentrations from to added to 4 g / l.

Das Konsortium wird auf Dieselkraftstoff unter diskontinuierlichen Bedingungen (batch) kultiviert. Die Suspension wird unter diesen Bedingungen bis zu einer angestrebten optischen Dichte (700 nm) von 2 vermehrt.The consortium is based on diesel fuel discontinuous conditions (batch) cultivated. The Under these conditions, suspension is up to one target optical density (700 nm) increased by 2.

Der Abbau der Mineralölkohlenwasserstoffe und der anderen im Bauschutt vorhandenen Kontaminanten wird unter aeroben Bedingungen durchgeführt. In einem Modellansatz werden 450 g des Bauschutts eingesetzt. Dieser wird mit 50 ml Leitungswasser befeuchtet und in eine Perkolationssäule gefüllt. Das obere Ende der Säule wird mit gelochter Aluminiumfolie und das untere Ende mit einer Lage Glaswolle versehen. In einem geschlossenen Flüssigkeitskreislauf werden 250 ml einer Mineralsalzlösung obiger Zusammensetzung mit 4,5 10exp8 Bakterien zugesetzt und mit einer Rate von 20-64 ml/h über die Säule gepumpt. Im Gegenstrom wird belüftet.The mining of mineral oil hydrocarbons and others in the Building contaminants existing under aerobic Conditions carried out. In a model approach, 450 g of rubble used. This comes with 50 ml of tap water moistened and filled into a percolation column. The top The end of the column is covered with perforated aluminum foil and the bottom Finish with a layer of glass wool. In a closed The liquid cycle becomes 250 ml of a mineral salt solution added above composition with 4.5 10exp8 bacteria and pumped over the column at a rate of 20-64 ml / h. in the Counterflow is ventilated.

Der Abbau wird mittels summarischer Bestimmung der Mineralölkohlenwasserstoffe mit der IR-Methode nach DIN 38 409-H18 verfolgt. Nach einem Zeitraum von 57 Tagen konnte eine Abbauleistung von 30,4% des Ausgangswertes registriert werden. In einer Referenzuntersuchung ohne Bakterienzugabe nach obigem Versuchsschema wird nur ein Abbau von 8,2% festgestellt.The breakdown is determined by means of a summary determination of the Mineral oil hydrocarbons with the IR method according to DIN 38 409-H18 tracked. After a period of 57 days, one Degradation of 30.4% of the initial value can be registered. In a reference study without adding bacteria according to the above Experimental scheme only found a degradation of 8.2%.

Das Konsortium zeigt während eines Zeitraumes von 69 Tagen in Sapromatversuchen eine noch bessere Abbauleistung. Hier wurden bei einem Ausgangs-pH-Wert von 10,5, einer Dieselkraftstoffmasse von 1,2 g/l und einer Bakteriendichte von o.D. (700 nm) = 0,3 bis zu 86% der eingesetzten Kohlenwasserstoffe abgebaut.The consortium shows in for a period of 69 days Sapromate tests an even better mining performance. Here were at an initial pH of 10.5, one Diesel fuel mass of 1.2 g / l and a bacterial density of o.D. (700 nm) = 0.3 up to 86% of the used Degraded hydrocarbons.

Bei Langzeitbetrieb, auch unter dem Aspekt einer industriellen Dimension der Anwendung, kann durch progressiven Bewuchs und durch Aufrechterhaltung einer hohen Aktivität einschließlich Anpassung des Aktivitätsprofils an Substratspektren eine Steigerung der Effektivität und damit eine Verkürzung des Zeitfaktors erreicht werden.With long-term operation, also under the aspect of an industrial one Dimension of application, can by progressive growth and by maintaining high activity including Adaptation of the activity profile to substrate spectra Increased effectiveness and thus a shortening of the Time factor can be reached.

Claims

1. Microbial consortium consisting of the six strains of bacteria
DSM 12 466 (TH1)
DSM 12 467 (TH2)
DSM 12 468 (TH3)
DSM 12 469 (TH4)
DSM 12 470 (TH5)
DSM 12 471 (TH6).

2. Method for microbial decontamination of with Mineral oil hydrocarbons and possibly polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) Materials, characterized in that for decontamination a microbial consortium will be set up to address the six Bacterial strains according to claim 1 as main components contains.

3. The method according to claim 2, characterized in that the Strains of microorganisms in the alkaline range at pH values up to 12 can be used under aerobic conditions.

4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the consortium ex situ under alkaline conditions, especially at pH values between 9 and 10 Mineral oil hydrocarbons is propagated.

5. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized characterized in that the decontamination in aqueous eluates from the contaminated materials or directly on the contaminated material is carried out.

6. The method according to any one of claims 2 to 5, characterized characterized that the consortium from with Mineral oil hydrocarbons isolated building rubble becomes.