HUT78053A

HUT78053A - Biodegradáló rendszerek és módszerek

Info

Publication number: HUT78053A
Application number: HU9901310A
Authority: HU
Inventors: Carolyn W. English; George E. Pierce; Christopher V. Smith
Original assignee: Cytec Technology Corp.
Priority date: 1994-12-16
Filing date: 1995-12-15
Publication date: 1999-07-28
Also published as: WO1996018724A2; WO1996018723A1; JP2002515722A; AU4425396A; HUT76967A; AU4470996A; NO972743L; JPH10510711A; FI972495A0; FI972494A; PL320755A1; AU709334B2; EP0789752A1; KR100206460B1; PL320785A1; FI972495A; NO972744D0; NO972744L; CA2207747A1; NO972743D0

Description

BIODEGRADÁLÓ RENDSZEREK ÉS MÓDSZEREK

A találmány aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halonitro-aromás, alifás és halo-alifás vegyületek aerob lebontására vonatkozik. Ezek a vegyületek egy sor eljárás alkalmazásával, új mikroorganizmusok segítségével, aerob módon C02~re és H₂O-ra bonthatók. A mikroorganizmusok az ezen vegyületeket tartalmazó elegyek aerob módon történő lebontására is alkalmasak. Az itt leírt mikroorganizmusok alkalmasak továbbá nitro- és halo-szubsztituált aromás vegyületeknek toxikus intermedierek vagy melléktermékek termelése nélkül CO₂-re és H₂O-ra történő, aerob módon való lebontására.

A találmány vonatkozik továbbá fluidfázisú rendszerekre, valamint aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halonitro-aromás, alifás és halo-alifás vegyületek aerob reakciójának kivitelezésére szolgáló eljárásokra. Egyes megvalósítási módok szerint az ilyen vegyületeket tartalmazó elasztomer szilárd halmazállapotú anyagokat vagy iszapokat aerob reakcióra alkalmas folyékony elegyekké alakítjuk. Bizonyos megvalósítási módok szerint a fluidizált kompozíciók szerves vegyületeket vagy azok keverékét tartalmazó hulladékok aerob lebontására alkalmas iszapokból állnak.

Ez a találmány vonatkozik továbbá szilárd fázisú rendszerekre, valamint szilárd anyagokban, iszapokban vagy talajokban lévő aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halonitro-aromás, alifás és halo-alifás vegyületek lebontására szolgáló eljárásokra.

85725-1846-GI aerob ···· ···· • · · · · · • ·· · ···· ··· • ······ · · « • · · ·· ·· «··

A találmány ezenfelül egy kétlépéses, olyan hulladékanyagok lebontására szolgáló eljárásra vonatkozik, amelyek legalább egy vegyületet tartalmaznak a következők közül: erősen halogénezett szerves vegyületek, pl.: poliklórozott difenilek, polibrómozott difenilek stb., erősen nitrált vegyületek, mint a trinitro-toluol stb., valamint erősen nitrált és keresztkötésű polimer vegyületek, pl.: nitrocellulóz stb. A találmány ezen megvalósítási módja szerint a hulladékanyagot először egy olyan reagenssel kombináljuk, amely legalább részben képes lebontani a felsorolt vegyületeket a hulladékanyagban, majd érintkezésbe hozzuk az új mikroorganizmusokkal, melyek aerob módon lebontanak bármely, a kezelt hulladékanyagban jelenlévő aromás, helyettesített aromás, vagy alifás vegyületet.

Ez a találmány vonatkozik továbbá gázok, aeroszolok és fluidumok, többek között folyadékok biológiai megtisztítására szolgáló rendszerekre, szilárd hordozón immobilizált új organizmusok alkalmazásával.

A mikroorganizmusok hulladékok vagy hulladékkal szennyezett anyagok kezelésére történő felhasználása közismert. Az 1990 februárjában tartott szimpóziumon, amely megelőzte az „EPA-Industry Meeting on Envíronmental Applications of Biotechnology” című nyilatkozatot, az EPA kijelentette, hogy a biotechnológiát sikerrel alkalmazták olyan talajok és iszapok kezelésénél, amelyek összetett és változatos forrásokból származó szennyező anyagokat tartalmaznak. Gazdasági és környezeti vizsgálatok azt mutatják, hogy a környezetvédelmi biotechnológia komoly ····· ·· ··«· ··· · • · · · · · • ·· · 9 · · « 9 9 9

999999 9 9 ·

9 99 9 9 β·· potenciált kínál a hulladékok és hulladékokkal szennyezett anyagok lebontásához és kezeléséhez. A szokásos végső eltávolítási technológiák, mint az elégetés vagy a kémiai megkötés és kapszulázás alkalmazása igen költséges és tőkeigényes, az anyagok kezelése és az eltávolítási helyre szállítása által jelentett terheken túl. A legtöbb más megközelítéshez képest a biodegradációs módszerek alacsonyabb költséggel járnak, mivel helyben kivitelezhetők, és kevésbé bonyolult felszerelést igényelnek. Ezenkívül felszíni és in situ kezelések kombinációjának alkalmazásával is kivitelezhetők, a tökéletes kezelés jegyében.

Vegyületek mikrobiológiai lebontásának vagy kezelésének példái közismertek a szakmában. így például az US 4 843 007 és 4 876 201 számú szabadalmi leírás a poliklórozott difenilek (PCB) és acetofenonok Alcaligenes törzzsel aerob módon történő kezelését ismerteti, jóllehet nincs utalás az aromás gyűrű hasítására, ami arra mutat, hogy a vegyületeket nem bontották le az ásványosodásig. Továbbá az US 5 009 999 és 4 876 201 számú szabadalmi leírás a PCB-k Pseudomonas törzzsel aerob módon történő kezelését is ismerteti, szintén a gyűrű hasítása nélkül. Az US 4 493 895 számú szabadalmi leírás halogénezett szerves vegyületek Pseudomonas cepacia törzzsel aerob módon történő kezelését, míg az US 5 100 800 számú szabadalmi leírás ugyanezeknek a vegyületeknek Pseudomonas putida UNK-1 törzzsel való kezelését ismerteti.

Szintén lebontottak aerob módon halo-alifás vegyületeket, mint pl. a triklór-etilént vagy a dimetil-ammónium-kloridot. A konkrét példák megtalálhatók az US 4 713 343 • · • · · · · (triklór-etilén), 4 492 756 (dimetil-ammónium-klorid) és 5 079 166 (triklór-etilén) számú szabadalmi leírásokban.

Fűnk és munkatársai [Appl. Environ. Microbiol., 59(7), 2171-2177 (1993)] egy kétlépéses in situ kezelési eljárást közölnek 2,4,6-trinitro-toluollal, hexahidro-1,3, 5-trinitro-1,3, 5-triazinnal és oktahidro-1,3,5, 7-tetranitro-l, 3,5,7-tetraazocinnal szennyezett talajok esetében. A talajt először elárasztják vizes pufferrel és keményítővel, hogy elősegítsék a bakteriális tevékenységet. A talajban lévő vagy oltóanyagként hozzáadott aerob heterotrófok gyorsan eltávolítják az oxigént a talajból, anaerob feltételeket teremtve. A mikroorganizmusok a szennyező vegyületeket anaerobiózis alatt részben lebontották, jóllehet nem CO₂-re és H₂0-ra, mivel csak a helyettesített nitro-csoportokat redukálták, és az aromás gyűrűt nem hasították el.

Venkataramani és Ahlert [J. WPCF, 56(11), 1178-1184 (1984)] egy szennyvíztisztítóból származó aklimatizált baktériumok felhasználását ismertetik egy ipari hulladéklerakó öblítővizében lévő szennyezők aerob módon történő lebontására.

A biológiai lebontásról szóló irodalom zöme egységes, tiszta vegyi anyagok tiszta kultúrák által, nem pedig szerves szennyező anyagok komplex keverékeinek kevert kultúrák vagy mikrobatársulások által történő lebontására összpontosít. A tiszta vegyi anyagokkal a munka nagy részét ráadásul olyan koncentrációkkal végezték, melyek nagyságrendekkel alacsonyabbak azoknál, melyek ipari hulladékoknál rendszerint előfordulnak. Például Speitel és munkatársai [Environ. Sci.

···· ···· • * · · · · · • · · · · * • ·· · ···· « · a • ······ « « • · · ·· ·· ···

Technoi., 23, 68-74 (1989)] megvizsgálták fenolok (pl.: p-nitro-fenol, 2,4-dinitro-fenol és pentaklór-fenol) lebontását, tiszta vegyi anyagokat igen alacsony koncentrációban (1-100 ppb) használva. Hasonlóképpen, Arcangeli és Arvin [Appl. Microbiol. Biotechnoi., 37, 510-517 (1992)], igen alacsony, 1-6 ppm-nél kisebb toluolkoncentrációkat alkalmaztak bioreaktorukban.

Szabályozott mikrokozmosz tanulmányokban Heitkamp és munkatársai [Appl. Environ. Microbiol., 53, 129-136 (1987)] kimutatták, hogy a naftalin, 1 ppm-nél alacsonyabb koncentrációban, válogatott talaj-mikrokozmoszokhoz adva, hatékonyan mineralizálható 17-31 nap alatt.

Általában azt tartják, hogy a metil-helyettesített aromás vegyületek lebontása a természetben meta-hasítás útján megy végbe. Ezzel szemben a halo-szerves vegyületek, mint például a klór-benzoát, lebontása orto-hasítás útján sikerül a legjobban. Knackmuss [Taeger et al., Appl. Microbiol. Biotechnoi., 28, 603-60Q (1988); Romanov et al.,

Microbiology, 62, 887-896 (1993)] és Pierce [Pierce et al.,

Dev. Ind. Microbiol., 24, 499-507 (1983); Pierce et al., Dev.

Ind. Microbiol. 25, 597-602 (1984)] kimutatták, hogy dúsítással olyan mikroorganizmusok nyerhetők, melyek mind a metil-, mind a klór-aromás vegyületeket képesek orto-úton lebontani. Hasonlóképpen, Oltmanns és munkatársai [Appl. Microbiol. Biotechnoi. 28, 609-616 (1988)] kimutatták, hogy dúsítással a természetből olyan baktériumok állíthatók elő, melyek képesek egy módosított, a vad törzsekben nem létező ortho-úton lebontani az 1,4-diklór-benzolt.

• * · · ·

Boronin és munkatársai [FEMS Microbiol. Letters, 113, 303-308 (1993)] P. putida törzsben különféle naftalin plazmid konstrukciókat készítve kimutatták, hogy ha a naftalin az egyedüli szén- és energiaforrás, a megfigyelhető maximális fajlagos növekedési sebességek sorrendje meta-út > orto-út > gentizát-út.

A kevert szerves szubsztrátumok és különösen a helyettesített aromás vegyületek lebontása nagymértékben fokozza a lebontás biokémiai összetettségét és ezen lebontó folyamatok regulációs és fiziológiai szabályozottságát. A kevert szerves szubsztrátumok lebontásában, különösen ahol az anyagcsereutak indukálhatok, kulcsfontosságú, hogy eredetileg hogyan tenyésztették (és - ebből következően - hogyan indukálták) a kultúrákat.

Hollander és munkatársai [Appl. Environ. Microbiol., 60, 2330-2338 (1994)] szerint a Commamonas testosteroni (korábbi besorolása Pseudomonas testosteroni) egymás után és nem egyidejűleg bontja le a 4-klór-fenolt és a 4-metil-fenolt. Ez a lebontás a meta-úton folyik.

Jóllehet, ahol egyidejűleg több szerves vegyületet alkalmaztak, melyeket csak a meta-úton bontottak le, a lebontás szimultán zajlott. A meta-út előzetes indukciója miatt a vegyületek orto-úton zajló lebontása további kezelési időt igényelt, mert a megfelelő enzimeket indukálni kellett, hogy elérjék ezen vegyületek lebontásának kívánt szintjét. Ilyen esetekben, ez a megnövelt kezelési idő közvetlen negatív hatást gyakorol a kezelés gazdaságosságára.

Grifoll és munkatársai [Appl. Environ. Microbiol., 60, ·· ···· · ·· · « · · · « ···· ··· • · · · •» · * · ··

2438-2449 (1994)] nemrég izoláltak egy Pseudomonas fajt (F274 törzs), amely képes metabolizálni a fluort, és ha p-hidroxi-benzoát jelenlétében tenyésztik, a p-hidroxi-benzoátot az ortho-úton hasítja. Ez a törzs azonban nem képes hasznosítani toluolt, naftalint vagy benzolt.

Ugyanezt figyelték meg Pettigrew és munkatársai [Appl. Environ. Microbiol., 57, 157-162 (1991)] klór-benzol és toluol Pseudomonas törzzsel történő lebontásakor, hogy tudniillik amíg a meta-út represszálva/módosítva volt, a méta- és orto-úton metabolizált szerves vegyületek egyidejű lebontása nem volt lehetséges.

Viliesid és Lilly [Enzyme Microbiol. Technoi., 14,

561-565 (1992)] kimutatták, hogy a katechol-1, 2-dioxigenáz (az orto-anyagcsereút kulcsenzimje) alap, illetve indukált szintjét közvetlen módon befolyásolja az oldott oxigén parciális nyomása. Megfigyelésük szerint az oxigén parciális nyomásának a telítési érték 4 %-a felett kellett lenni (a lebontás kezdetén) ahhoz, hogy az aktív, orto-anyagcsereúton zajló lebontás fenntartható legyen.

Az újabban megjelent közleményekben olyan esetekre vonatkozó példákkal találkozhatunk, melyek során magasabb (1000 ppm) koncentrációban jelenlévő fenolt [Brown et al., Critical Review and Case Study on Biotechnology fór Pollution Prevention, United States EPA (1993); Hinteragger et al.

(1992)], és xilolt [Wolfram et al., NTIS Report No. EGG-M-90407, p.17 (1990)] is sikerült lebontani vizes oldatban.

Ügyelnünk kell azonban arra, hogy megkülönböztessük egymástól a primer metabolizmust, a ko-metabolizmust és a • ··· · ♦ · ···« · • Λ » · · • « J·· » * · · · · · · • · · • « · ··· nyugvó sejtek métábólizmusát. Spain és Gibson [Appl. Environ. Microbiol., 54, 1399-1404 (1988)] például a nyugvó sejtek nitro-fenol métábólizmusát közlik toluolon növesztett sejtek alkalmazásával, Taylor és Amador pedig [Appl. Environ. Microbiol., 54, 2342-2344 (1988)] a nyugvó sejtek piridin metabolizmusát ismertetik ftaláton növesztett sejtek felhasználásával.

Definíció szerint a heterotróf baktériumok különféle szerves vegyületeket használnak fel szén- és energiaforrásul. A szénforráson kívül a heterotróf baktériumoknak nitrogénre és forszforra is szükségük van a növekedéshez. Ennek az igénynek a kielégítése a legtöbbször szervetlen nitrogén- és foszforvegyületek biztosításával történik, de korábbról ismeretes aminosavak (amino-nitrogén) alakjában szerves nitrogénforrás alkalmazása is. Bár egyes közlemények utalnak a nitrogénigénynek nitrogéntartalmú szénhidrogénekkel (pl. heterociklusos vegyületek vagy nitro-fenol) való kielégítésére, valamint szerves foszforvegyületek (pl. foszfinátok) alkalmazására [Wackett et al., J. Bacteriol., 169,

710-717 (1987); Schowanek és Verstraete, Appl. Environ. Microbiol., 56, 895-903 (1990)], ám ezek a megoldások korántsem elterjedtek. A Glyphosate nevű peszticid lebontását a természetben olyan baktériumok végzik, amelyek nem csak a molekulában lévő szenet használják fel szén- és energiaforrásként növekedésükhöz, hanem foszforforrásként a molekulában lévő foszfort is. Valójában a Glyphosate lebomlása a természetben mindaddig gátolt, amíg más, jobban hozzáférhető szervetlen foszforvegyületek állnak rendelkezésre.

• ·· · · ··· ···«

Jóllehet számottevő az érdeklődés a ko-metabolikus aktivitás alkalmazására szerves hulladék, például TCE szelektív lebontására, a ko-metabolikus eljárások kevert hulladékok kezelésére valószínűleg kevéssé hatékonyak és emiatt végülis költségesebbek. Klecka és Maier [Biotechnoi. Bioeng., 31, 328-335 (1988)] arról tudósítanak, hogy amennyiben lebontható, de nem hasznosítható szénforrásokat adunk pentaklór-fenol lebontó kevert baktériumtenyészethez, úgy a pentaklór-fenol lebontás sebessége csökken. Abban az esetben azonban, ha hasznosítható szénforrást adunk a rendszerhez, akkor a teljes lebontási sebesség fokozódik. Ez a növekedés annak a következménye, hogy a biomassza mennyisége ebben az esetben megnövekszik.

Egyes aromás és poliaromás szénhidrogének (PAHS) szelektív aerob lebontásának irodalma bőséges. Elasztikus, illetve kátrányszerű elegyekben lévő vegyületek aerob lebontására vonatkozó adat azonban nem ismeretes a jelen találmány feltalálóinak tudomása szerint. Ugyanezeknek a vegyületeknek az anaerob körülmények közötti (pl. nitrátredukció / denitrifikálás) oxidatív lebontása kivitelezhető terminális elektronakceptorként nitrátot alkalmazva [Bossert és Young, Appl. Environ. Mícrobiol., 52, 1117-1122 (1986); Bouver és McCarthy, Appl. Environ. Mícrobiol., 45, 1295-1299 (1983)]. Az olyan vegyületek, mint például a naftalin lebontása azonban lassú a nitrát respiráció körülményei között. Mihelcic és Luthy [Appl. Environ. Mícrobiol., 54,

1188-1198 (1988) ] tudósítása szerint a denitrifikálás körülményei között 1 ppm naftalin lebontásához mintegy 63 napra volt szükség.

A benzol, a toluol, az etil-benzol és a xilolok aerob körülmények közötti biológiai lebonthatósága közismert, bár az oxigén hozzáférhetősége - rossz vízoldhatósága, valamint a talajban és üledékekben való lassú transzportja következtében - gyakran válik sebesség meghatározóvá [Fries et al., Appl. Environ. Microbiol, 60, 2802-2810 (1994)]. Fries ismerteti a toluol anaerob körülmények közötti lebontását a természetből izolált mikroorganizmusok segítségével, 0,5 ppm alatti toluol koncentráció esetén. A mikroorganizmusok képesek növekedni 25 ppm toluol jelenlétében, és tenyészetükhöz 50 ppm toluol adható hozzá. Arra vonatkozó adat azonban, hogy a toluolt ennél magasabb koncentrációban is képesek lennének lebontani, nem ismeretes.

Ortega-Calvo és Alexander [Appl. Environ. Microbiol., 60, 2643-2646 (1994)] feltételezése szerint két, fiziológiailag különböző populáció vesz részt az olyan vegyületek lebontásában, mint például a naftalin (0,1 - 1,0 ppm koncentráció alkalmazása esetén). A populációk egyike szabadon lebegő formában van jelen, a másik pedig a szerves határfelületen helyezkedik el. Megfigyeléseik alapján úgy tűnik, hogy a kezdeti aktivitás a szabadon lebegő baktériumoknak tulajdonítható, és nagy mértékben függ a vizes fázisba beoldódó naftalin mennyiségétől.

Újabb adatok szerint [Hack et al., Appl. Environ. Microbiol., 41, 495-499 (1994)] a glükózon növesztett Pseudomonas putida sejtek 4°C-on tárolva 90 óra alatt elveszítik aktivitásuknak több, mint 50 százalékát.

« ·»· ··· ··· ·

Az utóbbi időben számottevő érdeklődést váltott ki, hogy a toluolon növesztett rekombináns Pseudomonas cepacia G4 törzs képes ko-metabolizálni a triklór-etilént (TCE) . Landa és munkatársainak közleményéből [Appl. Environ. Microbiol.,

60, 3368-3374 (1994)] számos következtetés vonható le.

Számottevő mennyiségű toluolra van szükség kevés TCE lebontásához is. Körülbelül 64 ppm toluol szükséges 3,2 ppm TCE metabolizálásához, vagyis 20 rész toluolt kell lebontani 1 rész TCE lebontásához. Ezenkívül amennyiben a TCE koncentrációja meghaladja a 19 ppm értéket, úgy a toluol lebontás kompetitív gátlása következtében a TCE ko-metabolizmus megszűnik és a toulol lebontása leáll.

Az immobilizált és gélbezárt baktériumsejtekkel kivitelezett eljárások sok éve ismertek [Atkinson és Mavituna, Biochemical Engineering and Biotechnology Handbook 2nd Ed., Stockton Press, NY (1991)]. Ezek az eljárások előnyösnek mutatkoznak abban a tekintetben is, hogy fokozzák a mikroorganizmus ellenálló képességét. Dickman és munkatársai [Bioprocess Engineering, 5, 13-17 (1990)] például arról tudósítanak, hogy a szabad sejtes rendszerhez képest a folyamatos reaktorban lévő immobilizált sejtek stabilabbnak mutatkoztak oxigénhiány és pH sokk esetén. Westmeier és Rehm [Appl. Microbiol. Biotechnoi., 22, 301-305 (1985)] azt tapasztalták, hogy az immobilizált Alcaligenes sp. sejtek gyorsabban bontják le a 4-klór-fenolt, mind a szabad sejtek, amennyiben a lebontandó vegyületet alacsony koncentrációban (<19 ppm) adagolták.

Haigler és munkatársai [Appl. Environ. Microbiol., 60, • · • ·· · · • « ·«· · ·«·· • · · · • · · « ···· ··· » *»»··· · · · • · · ·· · · *·*

3466-3469 (1994)] egy JS42 jelű Pseudcmonas törzs azon tulajdonsága alapján történő izolálását ismertetik, hogy képes lebontani és felhasználni a 2-nitro-toluolt (2NT) egyedüli szén-, energia- és nitrogénforrásként. Igen érdekes, hogy a közleményben szereplő törzs képes hasznosítani a 2-nitro-toluolt, de azt is leírják a szerzők, hogy a Pseudomonas JS42 törzs ugyanakkor nem tudja felhasználni a nitro-benzolt. Ezen túlmenően Haigler nem közöl semmit sem az anilin vagy naftalin lebontására, illetve hasznosítására vonatkozóan. A JS42 jelű törzs 2-nitro-toluolon növesztett, mosott sejtjei képesek oxidálni a nitro-benzolt, de a cikkből egyértelműen kiderül, hogy a sejtek képtelenek felhasználni a nitro-benzolt. Mindezek alapján ez a biotranszformációs aktivitás valójában ko-metabolizmusként definiálható.

A veszélyes szerves hulladék komposztálása viszonylag új alkalmazása a környezetvédelmi biotechnológiának. Ennek legfigyelemreméltóbb példája a klór-fenolok komposztálása [Való és Salkinoja-Salonen, Appl. Environ. Microbiol., 25, 68-75 (1986)]. A szennyezett talajok megtisztítása ezzel a technológiával azonban meglehetősen lassú (>4 hónap). A klór-fenolok komposztálásával kapcsolatos problémának része az aktív klór-fenol lebontó mikroorganizmusok megfelelő mértékű elszaporítása is. Ezen a gondon Való és Salkinoja-Salonen mikroba-ráadagolással tudott úrrá lenni, ám ez csak abban az esetben alkalmazható sikerrel, ha előzőleg sterilizálással elöljük az eredeti mikroflórát.

A GB 1 375 394 számú szabadalmi leírás szerint a

Pseudomonas, Mycobacterium, Flavobacterium és Sarcina nem• ··· •··· ···· • · · · a · »···· **· ··« ··*·«· « » * • * ·*·*·»· zetségbe tartozó mikroorganizmusok általánosan képesek a nitro-aromás vegyületek aerob lebontására. A közlésben az is szerepel, hogy ezeket a mikroorganizmusokat indukálni kell ahhoz, hogy lebontó aktivitással rendelkezzenek. Nincs utalás azonban arra vonatkozóan, hogy a nitro-aromás vegyületeket milyen koncentrációban kell alkalmazni az indukcióhoz, sőt a leírtak arra sem adnak kitanítást, hogy milyen tenyésztési körülmények alkalmazandók. A leírásban nem közük azt sem, hogy az említett nemzetségekbe tartozó konkrét fajok közül melyekben indukálható a kívánt aktivitás, sem pedig azt, hogy hol találhatók ezek a mikroorganizmusok.

Az EP 0278296 számú szabadalom általánosságban ismertet egy módszert szerves hulladékot tartalmazó szilárd anyagok és folyadékok egyidejű kémiai és biológiai kezelésére.

Mindezek szerint továbbra is igény van olyan mikroorganizmusokra, rendszerekre és eljárásokra, melyek alkalmazáséval az aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halo-nitroaromás, alifás és halo-alifás vegyületek aerob úton gyorsan és hatékonyan lebonthatók. Úgyszintén szükség van ezen vegyületek bármelyikének vagy mindegyikének lebontására abban az esetben is, ha elasztomer vagy kátrányos jellegű anyagokban fordulnak elő.

Fentiek alapján a jelen találmány tárgyát képezik tiszta formában vagy keveréktenyészet formájában az olyan újonnan izolált mikroorganizmusok, melyek alkalmasak aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halo-nitro-aromás, alifás és haloalifás vegyületek, illetve ezek elegyeinek aerob úton való lebontására. Ezek a mikroorganizmusok előnyösen használhatók • ··· · ·· ·♦·· ···· • · · 9 • · · · · ··· ··· • · ·»·· · * » « ·· » ·· · · ··· a szóbanforgó vegyületek aerob lebontására abban az esetben is, ha azok elasztomer és/vagy kátrányszerű szilárd anyagokban, iszapokban vagy talajban fordulnak elő, éppúgy, mint nem elasztomer elegyekben. A mikroorganizmusok felhasználhatók akkor is, ha a szóbanforgó vegyületek, vagy azok elegyei gázokban, aeroszolokban vagy folyadékokban fordulnak elő. A mikroorganizmusok alkalmazhatók biofilter formájában is.

A mikroorganizmusok lebontó aktivitásuk elvesztése nélkül tartósan (azaz legalább 4 hónapig) tárolhatók. Ezen túlmenően a mikroorganizmusok képesek a szóbanforgó vegyületeknek, valamint azok elegyeinek gyors és hatékony lebontására viszonylag magas koncentrációnál is. A mikroorganizmusok ezen kívül széles koncentrációtartományban képesek tolerálni ezeket a vegyületeket. A mikroorganizmusok képesek arra, hogy a vegyületek legalább egyikét egyedüli szén- és energiaforrásként hasznosítsák. Némely mikroorganizmus arra is képes, hogy a vegyületek legalább egyikét egyedüli szénás nitrogénforrásként hasznosítsa.

A találmány tárgyát képezik azok az új, fluid fázisú és szilárd rendszerek, amelyek előnyösen alkalmazhatók a vegyületek aerob reakcióinak kivitelezésére.

A fluid fázisú rendszerek egy különösen előnyös kiviteli alakja új módszereket nyújt elasztomer és/vagy kátrányszerű szilárd anyagokban, iszapokban vagy talajban lévő aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halo-nitro-aromás, alifás és halo-alífás vegyületek, illetve ezek elegyeinek gyors és hatékony lebontására.

• ·« « · • ·

Hasonlóképp, a szilárd rendszerek egy különösen előnyös kiviteli alakja új módszereket nyújt elasztomer és/vagy kátrányszerű szilárd anyagokban, iszapokban vagy talajban lévő aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halo-nitro-aromás, alifás és halo-alifás vegyületek, illetve ezek elegyeinek gyors és hatékony lebontására.

A fluid fázisú és szilárd fázisú rendszerek méretnövelése révén hatékonyan kezelhető a betáplált anyagok széles köre számottevően rövidebb idő alatt, mint az aromás és/vagy alifás vegyületek biológiai lebontására használt hagyományos módszerek esetében.

A találmány szerinti megoldás egy megvalósítási módja értelmében aromás és/vagy helyettesített aromás vegyületek aerob lebontására szolgáló módszert biztosítunk. Általánosságban ez a módszer abban áll, hogy az adott aromás vegyületet érintkezésbe hozzuk valamely mikroorganizmus tiszta vagy kevert tenyészetével, a szóbanforgó mikroorganizmust az ATCC 55644, 55648, 55645, 55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723, 55726, 55727, 55724 és 55725 nyilvántartási számú mikroorganizmus törzsek közül választjuk ki. Ennek a módszernek az egyik megvalósítási módja során legalább egy olyan vegyületet bontunk le aerob körülmények között, melyet az aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halonitro-aromás, alifás és halo-alifás vegyületek csoportjából választunk ki. A módszer másik megvalósítási módja során legalább két vegyület elegyét bontjuk le aerob körülmények között, melyeket az aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halonitro-aromás, alifás és halo-alifás vegyületek csoportjából • ··· • · ·«·· ··· · · · • « • · ··* választunk ki. A módszer oly módon is kivitelezhető, hogy a mikroorganizmusokat a szóbanforgó vegyület(ek) jelenlétében tenyésztve történik meg az aromás vegyület(ek) lebomlása széndioxiddá és vízzé.

A találmány egy másik megvalósítási módja szerint vegyületek aerob reakciójának kivitelezésére fluid fázisú rendszert és módszert biztosítunk. Legáltalánosabban a fluid fázisú rendszer abban áll, hogy valamely elasztomer szilárd anyagot vagy iszapot olyan fluidizált kompozícióvá alakítunk, amely alkalmas az elasztomer szilárd anyagban, illetve iszapban lévő szerves vegyületek aerob reakciójának kivitelezésére. A fluidizált kompozíciók esetén alkalmas aerob reakciók lehetnek szintetizáló, valamint lebontási reakciók, melyek előnyösen aerob körülmények között mennek végbe.

Az aerob reakciók kivitelezésére alkalmas fluidizált kompozíciók előállítására szolgáló módszer lépései a következők:

(a) a szerves vegyületet tartalmazó elasztomer szilárd anyagot vagy iszapot felaprítjuk;

(b) a felaprított szilárd anyagot vagy iszapot egy alkalmas edényben érinkezésbe hozzuk egy fluidummal, éspedig oxigénnel, oxigéntartalmú gázzal (például levegővel), vízzel vagy vizes oldattal, oly módon, hogy abban a felaprított szilárd anyagot vagy iszapot szuszpendálva, illetve diszpergálva a benne lévő szerves vegyület aerob reakciójának kivitelezésére alkalmas elegyet hozunk létre.

• «·· · ·» ·«»« »··* • · · · ϊ *7 **···«»«··· χ ϊ · * »♦·· · * · _φ ·· · ·♦ · * ··»

A módszer úgy is kivitelezhető, hogy az elasztomer szilárd anyagot vagy iszapot az (a) lépéssel egyidejűleg, vagy azt követően tapadást csökkentő anyaggal elegyítjük.

A találmány egy további megvalósítási módja értelmében olyan fluid fázisú rendszereket és módszereket biztosítunk vegyületek aerob lebontására, melyek mikroorganizmusokat alkalmaznak. A fluid fázisú rendszer, mely sűrű szuszpenzió, például szilárd anyagból, talajból vagy iszapból állítható elő.

A fluid fázisú rendszer, mely sűrű szuszpenzió, mind elasztomer, mind pedig nem elasztomer tulajdonságú szilárd anyagból, iszapból vagy talajból készülhet. Az ilyen szuszpenziók használatosak a szóbanforgó szilárd anyagban, iszapban vagy talajban lévő aromás és alifás vegyületek, illetve ezek keverékeinek aerob lebontására.

A módszer lépései a következők:

(a) a szóbanforgó szilárd anyagot vagy iszapot vízzel illetve vizes oldattal elegyítjük; és (b) egy alkalmas edényben ezzel az eleggyel energiát közölve a szóbanforgó szilárd anyagból vagy iszapból folyékony, sűrű szuszpenziót hozunk létre.

Az energiabevitel történhet mechanikai energiával (pl. keveréssel), akusztikus energiával (pl. álló akusztikus hullám létrehozásával a sűrű szuszpenzióban), valamint elektromos, illetve elektrosztatikus erőtér alkalmazásával.

A találmány szerinti módszer más módon is kivitelezhető, melynek lépései az alábbiak:

(a) az elasztomer szilárd anyagot vagy iszapot • *·· « «· ··** «·· « • · · I • ♦ «*· ·*« * · · · ·· · * ··♦ vízzel, illetve vizes oldattal elegyítjük;

(fc>) ezzel az eleggyel energiát közölve a szóbanforgó szilárd anyagból vagy iszapból folyékony, sűrű szuszpenziót hozunk létre; és (c) a sűrű szuszpenziót elkülönítjük az elasztomer szilárd anyag vagy iszap maradékától.

A módszer kivitelezése a következő lépések szerint is történhet:

(a) az elasztomer szilárd anyagot vagy iszapot tapadást csökkentő anyaggal elegyítjük;

(b) a tapadást csökkentő anyaggal kezelt szilárd anyagot vagy iszapot vízzel illetve vizes oldattal elegyítjük;

(c) a tapadáscsökkentett vizes eleggyel energiát közölve a szóbanforgó szilárd anyagból vagy iszapból folyékony, sűrű szuszpenziót hozunk létre.

A módszer úgy is kivitelezhető, hogy a szóbanforgó szilárd anyagot vagy iszapot tapadáscsökkentő anyaggal keverve tapadásmentesített szilárd anyagot vagy iszapot állítunk elő. A módszer más módon kivitelezve a következő lépésekből áll:

(a) az elasztomer szilárd anyagot vagy iszapot tapadáscsökkentő anyaggal, valamint vízzel vagy vizes oldattal elegyítjük; és (b) ezzel az eleggyel energiát közölve a szóbanforgó szilárd anyagból vagy iszapból folyékony, sűrű szuszpenziót hozunk létre.

Mindezek alapján a jelen találmány tárgya eljárás olyan ·· * ·· *·♦· ·»·· • J · · · ♦ • · * · ··«« · *· • ···· · · · » • · ·· · · ·«* szilárd anyagok, iszapok és talajok szuszpenziós fázisban történő bioremediációjára, melyek legalább egy vegyületet vagy legalább két vegyület keverékét tartalmazzák az aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halo-nitro-aromás, alifás és haloalifás vegyületek csoportjából kiválasztva, és az eljárás a következő lépésekből áll:

(a) szükség esetén a sűrű szuszpenzió pH értékét semlegesre állítjuk; és (b) a semleges szuszpenziót mikroorganizmusokkal hozzuk érintkezésbe, melyeket az ATCC 55644, 55648,

55645, 55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723, 55726, 55727, 55724 és 55725 nyilvántartási számú mikroorganizmus törzsek közül választunk ki. Az eljárás oly módon is kivitelezhető, hogy a szóbanforgó mikroorganizmusokat a sűrű szuszpenzió jelenlétében tenyésztve az adott vegyületet széndioxidra és vízre bontjuk le.

Az eljárás olyan szilárd anyagok, iszapok és talajok szilárd fázisban történő bioremediációjára, melyek legalább egy vegyületet vagy legalább két vegyület keverékét tartalmazzák az aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halonitro-aromás, alifás és halo-alifás vegyületek csoportjából kiválasztva, a következő lépésekből áll:

(a) a szóbanforgó szilárd anyagot, iszapot vagy talajt hígítószerrel, így egy fluidummal, például levegővel elegyítjük, mely teljes mértékben átjárja az elegyet;

(b) szükség esetén a hígított elegy pH értékét semlegesre állítjuk; és '·* * *· ·*»» ···* • * « Λ « I • ·« · «««· *« « *0·«·« « « · • · ·· « · ·«· (c) a hígított elegyet mikroorganizmusokkal hozzuk érintkezésbe, melyeket az ATCC 55644, 55648, 55645,

55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723,

55726, 55727, 55724 és 55725 nyilvántartási számú mikroorganizmus törzsek közül választunk ki. Az eljárás oly módon is kivitelezhető, hogy a szóbanforgó mikroorganizmusokat a hígított szilárd anyag, iszap vagy talaj jelenlétében tenyésztve az adott vegyületet széndioxidra és vízre bontjuk le.

Ha a szilárd anyag, iszap vagy talaj kátrányos illetve elasztomer jellegű, úgy a sziárd fázisú remediációra szolgáló eljárás első lépése a következő:

(a) a kátrányos vagy elasztomer jellegű szilárd anyagot, iszapot vagy talajt tapadáscsökkentő anyaggal keverve a kátrányos vagy elasztomer jellegű szilárd anyagból, iszapból vagy talajból aprított, kevésbé kátrányos és/vagy elasztomer tulajdonságú elegyet állítunk elő.

A találmány szerinti megoldás egy másik megvalósítási formája egy biofilter, valamint az ennek alkalmazására szolgáló módszer. A biofilterek az olyan effluensek kezelésére használatosak, mint a levegő, a gőzök, az aeroszolok, a víz és a vizes oldatok.

A találmány szerinti megoldás egy további megvalósítási módja egy kétlépéses eljárás, olyan hulladékok aerob lebontására, melyek legalább egy vegyületet tartalmaznak az erősen halogénezett szerves vegyületek (pl. poliklórozott difenilek, polibrómozott difenilek, stb.), erősen nitrált vegyületek (pl. trinitro-toluol, stb.), valamint az erősen nitrált és térhálós polimer vegyületek (pl. nitro-cellulóz, stb.) közül. A vegyület lehet továbbá az aromás, nitro-aromás, haloaromás, halo-nitro-aromás, alifás vagy halo-alifás vegyületek csoportjába tartozó, illetve ezek keveréke. Az eljárása lépései a következők:

(a) a hulladékhoz a benne lévő erősen halogénezett, erősen nitrált, vagy erősen nitrált és térhálós vegyület lebontására alkalmas reagenst adva előkezelt elegyet állítunk elő; és (b) a szóbanforgó előkezelt elegyet mikroorganizmusokkal hozzuk érintkezésbe, melyeket az alábbi ATCC nyilvántartási számú mikroorganizmusok közül választunk ki: 55644, 55648, 55645, 55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723, 55726, 55727, 55724 és

55725.

Az eljárás oly módon is kivitelezhető, hogy a szóbanforgó mikroorganizmusok tenyésztése közben legalább egy vegyület széndioxiddá és vízzé bomlik le.

A jelen találmány szerinti eljárások sebessége és hatékonysága messze felülmúlja minden korábban ismert eljárásét az olyan, kátrányos vagy elasztomer jellegű elegyek bioremediálásában, melyek aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halo-nitro-aromás, alifás vagy halo-afilás vegyület(ek)et, illetve ezek keverékét tartalmazza.

A találmány jobb megértését szolgálják a következő definíciók, részletes leírások, szemléltető példák, valamint ábrák.

♦*** * wt ·»'^4 ·*4 4 · « 4 · · «444 4 ··« 444 * 4 *4 44 β · · « · « «444 4··

Ábrajegyzék la-c. Egy jellemző folyadékfázisú rendszer vázlata. Az la ábra a sűrű szuszpenzió előállítására szolgáló rendszert mutatja; az lb ábra a fluid fázisú remediációs rendszert mutatja; az 1c ábra pedig a kezelt anyagok szűrését és víztelenítését mutatja.

2. a-b. A sűrű szuszpenzió előállításának vázlata. A 2a ábra a sűrű szuszpenzió előállítását mutatja nem-elasztomer szilárd anyagból, iszapból vagy talajból. A 2b ábra a sűrű szuszpenzió előállítását mutatja elasztomer szilárd anyagból, iszapból vagy talajból.

3. A szénhidrogén vegyületek csökkenő szintjének és a keletkező széndioxid növekvő szintjének összefüggését mutató diagram. □ Naftalin; · Toluol; O Benzol; V C0₂.

4. A diagram a naftalin lebomlását mutatja 30 napon át, soros, szakaszos bioreaktorban. Naftalin.

5. A diagram a naftalin és a benzol lebomlását mutatja 30 napon át, soros, szakaszos bioreaktorban.

Naftalin; Δ benzol.

Definíciók

A jelen találmány ismertetése során a következő kifejezéseket az alábbi értelemben használjuk:

AEROB Oxigént igénylő vagy oxigén jelenlétével járó rendszer, melyben az oxigén parciális nyomása a telítési értékre vonatkoztatva 0,1 - 100 % közötti (ahol a 100 % telítés 40 mg O₂/dm³ koncentráció értéknek felel meg vízben, 25°C-on), • · ···* · · · · • « · · · · • ·· · ···· ··· • ······ · · ♦ • · · ·« · · ···

ALKIL

Ah I FÁS

AROMÁS

HÍGÍTÓSZER

KOMPOSZTÁLÁS előnyösen 4 és 80 % közötti, még előnyösebben pedig 10 és 20 % közötti.

Metil-, etil- vagy propil-csoport.

Aciklusos vagy aliciklusos szénhidrogén vegyület, mely a metán származékának tekinthető és nem tartalmaz ciklusos hattagú konjugált (benzol) gyűrűt.

Szerves vegyület, amely azzal jellemezhető, hogy legalább egy, teljesen konjugált ciklusos, hat szénatomból álló (benzol) gyűrűt vagy teljesen konjugált ciklusos, heteroatomot magában foglaló hattagú gyűrűt tartalmaz, mely utóbbiban a gyűrű egy vagy több szénatomját nitrogénatom helyettesíti. Ez a meghatározás egyaránt vonatkozik a nem-szubsztituált aromás vegyületekre éppúgy, mint azokra az aromás vegyületekre, amelyek egyet vagy többet tartalmaznak az alábbi szubsztituensek közül: hidroxil-, amino-, alkil, karboxil vagy valamely alifás csoport, mely utóbbi lehet nem-szubsztituált vagy szubsztituált, mely utóbbi esetben karbonil- vagy karboxil-csoportoto tartalmazhat.

Olyan vegyület vagy elegy, amely szilárd anyaghoz, iszaphoz vagy talajhoz adva javítja az adott közeg folyadék-átjárhatóságát.

Olyan eljárás, melynek során a szilárd elegyben lévő szerves szénhidrogén vegyületeket mikroorganizmusok közreműködésével - rendszerint zárt • · ··*· ···« a · · · a ···· ··· vagy korlátozott területen - lebontjuk.

TAPADÁSCSÖKKENTŐ ANYAG Olyan vegyület, amely elasztomer vagy kátrányos tulajdonságú anyaghoz adva csökkenti annak elasztomer vagy kátrányos jellegét. Amennyiben a sűrű szuszpenzió előállítására szolgáló eljárással kapcsolatban kerül szóba, úgy a tapadáscsökkentő anyag elősegíti, hogy az elegy folyékony legyen.

ELASZTOMER Az a tulajdonság, mely által egy szilárd anyag megváltoztatja alakját és méretét erő hatására, de visszanyeri eredeti konfigurációját az erőhatás elmúltával, feltéve, hogy az erő nem haladja meg a szilárd anyag elasztikus modulusát.

HALO-ALIFÁS Alifás szénhidrogén vagyület, amely egy vagy több halogénatomot, például klórt, brómot, jódot vagy ezek keverékét tartalmazza hidrogénatom helyett.

HALO-AROMÁS Aromás szénhidrogén vagyület, amely egy vagy több halogénatomot, például klórt, brómot, jódot vagy ezek keverékét tartalmazza hidrogénatom helyett.

HALO-NITRO-AROMÁS Aromás szénhidrogén vagyület, amely egy vagy több halogénatomot, például klórt, brómot, jódot vagy ezek keverékét tartalmazza hidrogénatom helyett, és egy vagy több nitrocsoportot is tartalmaz hidrogénatom helyett.

FLUIDIZÁLÁS Eljárás, amelynek során energia - például mechanikai energia - bevitelével szuszpendálunk finom • ·· · • · · · · · ····«« · »· · · · · eloszlású vagy feldarabolt szilárd anyagot valamely fluidumban, például levegőben, vízben vagy vizes oldatban.

NITRO-AROMÁS Aromás szénhidrogén vegyület, mely egy vagy több nitro-csoportot tartalmaz hidrogénatom helyett. Sokféle szilárd anyag, mely szuszpenzióból ülepszik ki, így például az állóvizi üledék. Finom eloszlású vagy feldarabolt szilárd anyag sűrű szuszpenziója valamely fluidumban vagy folyadékban, melyet energia - például mechanikai energia - bevitelével tartunk diszpergált állapotban .

Viszkózus, szénhidrogén-tartalmú anyag, melynek konzisztenciája és kinézete a tetőszigetelő kátrányhoz hasonló.

Célvegyület lista (Target Compound List), meghatározott vegyületek listája, melyeket oldószeres extrakcióval vizsgálunk az EPA SW-846 előírásnak megfelelően.

Toxicitás jellemző kioldási eljárás (Toxicity Characteristic Leaching Procedure) , az EPA SW846 Method No. 1311 előírás szerinti vizes extrakciós módszer.

mikroorganizmusokat izoláltunk talajból azon képességük alapján, hogy fel tudnak-e használni bizonyos vegyületeket, így például aromás, szubsztituált aromás és/vagy alifás vegyületeket egyedüli nitrogén- és/vagy szén-, valamint energiaforrásként. Ezek a mikroorganizmusok alkalISZAP

ZAGY

KÁTRÁNYOS

TCL

TCLP

Új ···» ···· masak a felsorolt vegyületek legalább egyikének aerob lebontására. A kiválasztási eljárás biztosította, hogy a mikroorganizmusok biokémiai aktivitását legalább egy szóbanforgó vegyület lebontására irányítsuk, és hogy az adott mikroorganizmusok képesek legyenek a szóbanforgó vegyületek legalább egyikét egyedüli nitrogénforrásként hasznosítani. Bár a találmányt semmiképpen sem kívánjuk egyetlen meghatározott hatásmechanizmusra korlátozni, úgy véljük, hogy ez a hasznosítás a primer anyagcsere révén idézi elő a szóbanforgó vegyületek mineralizációját, nem pedig ko-metabolizmus révén. Fontos eleme a kívánt mikroorganizmus kiválasztásának, hogy a szelekció aerob körülmények között történt, oly módon, hogy a mikroorganizmusok aerob körülmények között tudták lebontani az adott vegyületeket, illetve azok keverékét. Emellett a mikroorganizmusok a keverékben lévő vegyületeket szimultán bontják le, nem pedig szekvenciálisán.

Ezen túlmenően, bár a találmányt semmiképpen sem kívánjuk egyetlen meghatározott hatásmechanizmusra korlátozni, úgy véljük, hogy a lebontások zöme az orto- vagy a módosított orto-anyagcsereúton megy végbe. Az orto- vagy módosított orto-anyagcsereút különösen fontos annak érdekében, hogy ne keletkezzenek erősen toxikus halo-savak és/vagy nem metabolizálódó intermedierek közti- avagy végtermékként a halo-aromás vegyületek valamint az egy vagy több metil-csoporttal helyettesített aromás vegyületek lebontása során. Megjegyzendő, hogy például a mikroorganizmusok közül kettő (DAP 66 és DAP 70) rendelkezik katechol-2,3-dioxigenáz aktivitással, ami a meta-lebontó képességet jelzi.

···· · ··»· ··«·

Mindezeken túl a mikroorganizmusok izolálása azon képességük alapján történt, hogy meg tudták őrizni életképességüket a szóbanforgó vegyületek magas, illetve változó koncentrációjának jelenlétében is. A mikroorganizmusok továbbá képesek voltak lebontani szerves vegyületek keverékét nagy, így például 1 % (10000 ppm) feletti koncentrációban is. A jelen találmányban az aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halo-nitro-aromás, alifás és halo-alifás vegyület magas koncentrációjának jelentése a következő:

(1) aromás vegyületek: például benzol, toluol,

xilolok,	etil-benzol > 5000	ppm;	fenol >	6000	ppm;
krezol,	dimetil/fenol > 1000	ppm;	antracén	> 300	ppm;
sztirol	> 5000 ppm; anilin >	150	ppm; naftalin >	1000
ppm; 1-	vagy 2-metil-naftalin	> 200	ppm;

(2) nitro-aromás vegyületek: például nitro-benzol > 150 ppm;

(3) halo-aromás vegyületek: például klór-benzol,

2-klór-naftalin > 200 ppm.

A találmány szerinti mikroorganizmusok képesek a következő vegyületek lebontására is, legalább 1000 ppm koncentrációig: pírén, acenaftilén, fluorantén, fenatrén, benzo-(b)-fluorantén, dibenzofurán, krizén, katechol, m-toluolsav, fahéj-acetát, vanillin, transz-fahéjaldehid, mezitilén, szalicilát, 2-, 3- vagy 4-klór-toluol, 2-, 3-, vagy 4-klór-benzoát, 1,3-diklór-benzoát, l-klór-3-nitro-benzol, 1-klór-4-nitro-benzol, 1,2-, 1,3- vagy 1,4-dinitro-benzol, melamin, cianursav, hexadekán és δ-(-)-limonén.

A szelekció során előnyben részesítettük azokat a « · ·· · • ·· ···· • · · · · »·· ··· •» · ·· «· ·©» mikroorganizmusokat, amelyek képesek voltak növekedni/metabolizálni szilárd felületen, valamint azokat, amelyek kemotaktikusan vándoroltak a szilárd felületek felé.

Általában az izolált mikroorganizmusok nem expresszálják konstitutívan a kívánt vegyületek lebontásához szükséges metabolikus fehérjéket, hanem inkább indukálni kell őket az adott vegyületet vagy annak keverékét tartalmazó tápközegben tenyésztve, illetve olyan vegyületet tartalmazó tápközegben tenyésztve, amely indukálja az adott vegyület(ek) lebontásában résztvevő anyagcsereút enzimjeit. Egy konkrét kiviteli mód szerint a tápközeg nitro-benzolt, anilint, melamint vagy cianursavat és naftalint, benzolt, toluolt, etil-benzolt vagy xilolt tartalmaz.

Emellett a mikroorganizmus izolátumok mindegyike a természetben előforduló törzs, azaz egyikük sem genetikailag módosított rekombináns törzs.

A jelen találmány szerinti új mikroorganizmusok tiszta és kevert tenyészetei fenntarthatok BACTO™ R2A tápközegben (Difco, Detroit, Michigan, USA). A BACTO™ R2A tápközegben való törzsfenntartás lépései a következők: a BACTÖ®⁴ R2A tápközeget beoltjuk a találmány szerinti mikroorganizmus(ok) tiszta vagy kevert tenyészetével, és a mikroorganizmusokat szobahőmérsékleten (kb. 25-27’C-on), 48 óra alatt elszaporítjuk. A tenyészeteket ezután a nedvesség és a levegő bejutását megakadályozó anyaggal (pl. parafilm) lezárjuk, és hűtött körülmények között (pl. kb. 4°C-on) tároljuk.

A találmány szerinti új mikroorganizmusok tiszta és kevert tenyészetei fenntarthatok Stanier-féle minimál táp29 ···· « «« «·* · ···· • · · * · · • ·· ···· ··· • ·<···» » · · •» · ·· · · ··· közegben [Stanier et al., J. Gén. Microbiol., 43, 159-271 (1966)] is, melyet a kívánt aromás, nitro-aromás, haloaromás, halo-nitro-aromás, alifás vagy halo-alifás vegyületekkel, illetve azok keverékével egészítünk ki. Ennek a módszernek egy előnyös megvalósítási módja szerint a kiegészített Stanier-féle tápközegben a C:N arányt 10:1 és 25:1 közötti értéken tartjuk. A tenyésztést levegőztetéssel, például 100-400 ml/perc tiszta oxigén bevezetésével, keverés közben végezzük. Mintegy 24 óra elteltével a baktériumsejteket a tápközegből centrifugálással eltávolítjuk és friss Stanier-féle minimál tápközegben (SMM) vagy foszfát-pufferes sóoldatban (PBS) szuszpendálva mossuk. Ezután az ismételt centrifugálással elkülönített sejteket kb. 4°C-on tároljuk.

A kevert tenyészeteket emellett az alábbiak szerint is fenntarthatjuk. A kevert tenyészetet a következő komponenseket tartalmazó elegyre oltjuk:

(1) naftalin, előnyösen 1000-4000 ppm;

(2) benzol, toluol, etil/benzol, xilol vagy ezek keveréke, fajtánként 400-500 ppm;

(3) klór-naftalin és/vagy metil-naftalin, mindegyik 200 ppm; valamint (4) anilin és/vagy nitro-benzol, mindegyik kb. 30-300 ppm.

A beoltott elegyet a későbbiekben ismertetendő fluid vagy szilárd fázisú rendszerrel kezeljük szobahőmérsékleten, a C:N:P arányt 25:1:0,1 értéken tartva. A kezelés befejeztével a sűrű szuszpenziót (zagyot) Whatman 1 vagy ennek megfelelő minőségű szűrőn szűrjük, és az indukált sejteket • · ·· ···· ···· tartalmazó víztelenített biomasszát használjuk fel a jelen találmány szerinti módon alkalmazható kevert tenyészet fenntartására.

Az alábbiakban felsorolt mikroorganizmusok némelyike képes a nitro-benzolt aerob módon hasznosítani egyedüli szén-, nitrogén és energiaforrásként. Közelebbről a DAP 111, DAP 119, DAP 622, DAP 623, DAP 626, DAP 629, DAP 632, DAP 115 és DAP 120 jelű mikroorganizmusok, valamint a DAP-2 jelű kevert tenyészet képes aerob módon lebontani a nitro-benzolt. A DAP 70, DAP 73, DAP 111, DAP 119 és DAP 622 jelű törzsek, valamint a DAP 2 jelű kevert tenyészet képes aerob módon lebontani a naftalint, a metil-naftalint, a klór-naftalint és az antracént. A DAP 111, DAP 119, DAP 622, DAP 623, DAP 626, DAP 629, DAP 632, DAP 115 és DAP 120 jelű törzsek, valamint a DAP 2 jelű kevert tenyészet képesek aerob módon lebontani az anilint. Ezen túlmenően az alábbiakban ismertetett mikroorganizmusok némelyike képes a szubsztituált és nem-szubsztítuált aromás vegyületek széles körét, például benzolt, toluolt, anilint, fenolt és etil-benzolt aerob módon, egyedüli szén- és/vagy nitrogén-, valamint energiaforrásként hasznosítani. Az alábbiakban ismertetett mikroorganizmusok tiszta tenyészetei ezeket a vegyületeket aerob módon hasznosítják. Bár semmiképpen sem kívánjuk a találmányt a hatásmechanizmust illetően korlátozni, úgy véljük, hogy a szóbanforgó vegyületek aerob lebontása többnyire az ortovagy a módosított orto-anyagcsereúton történik. A tiszta és kevert tenyészetek a szóbanforgó vegyületeket széndioxiddá és vízzé képesek lebontani.

• · · » * « « * «*·· ····

Az alábbiakban ismertetett mikroorganizmusok némelyike képes a szubsztituált és nem-szubsztituált alifás vegyületekek, például δ-(-)-limonént, formaldehidet, kloroformot és metanolt aerob módon lebontani. Ezen túlmenően a mikroorganizmusok némelyike arra is képes, hogy lebontson hosszabb szénláncú alifás vegyületeket. Ez utóbbi képességet igazolja például a hexadekán egyedüli szén- és energiaforrásként történő felhasználása.

Az alábbialban felsorolt mikroorganizmusok mindegyikénél azt tapasztaltuk, hogy jobban növekednek - azaz a sejtek hamarabb képeznek telepeket - alacsony sűrűségű agaron, azaz 3-10 g/l agart tartalmazó, előnyösen 3 g/l agart tartalmazó tápközegben. Az alábbiakban ismertetett mikroorganizmusok normál sűrűségű agaron is tenyészthatők, de így növeledésük nem olyan gyors.

Az alábbiakban ismertetett mozgékony mikroorganizmusokat indukáltuk annak érdekében, hogy kemotaxist mutassanak a vegyületek széles körének hatására. A kemotaxis a motilitás kétféle módján történhet, nevezetesen flagelláris mozgással vagy izomrángással. A tenyésztés körülményitől függően a mikroorganizmusok a két mozgásforma bármelyikét mutathatják. Példának okáért a flagelláris mozgás megfigyeléséhez a mikroorganizmusokat kevésbé viszkózus körülmények között, például folyékony tápközegben vagy 1 % alatti, előnyösen 0,3 % agar tartalmú szilárd táptalajon tenyésztettük. Az izomrángásos mozgás megfigyelése érdekében a mikroorganizmusokat 1 % körüli agart tartalmazó szilárd táptalajon tenyésztettük. Amennyiben a szilárd táptalaj agar ··«· » • · ·«· · ·*·· * · · ♦ · · β ·· * · ··0 ··· »*···· « « * * » «·»««·* tartalma túl magas, azaz meghaladja a 2 %-ot, úgy nagy valószínűséggel egyik mozgásforma sem figyelhető meg. Bizonyos mozgékony mikroorganizmusok, például a DAP 111 vagy DAP 119 megfelelő körülmények között mindkét mozgásformát mutatják.

Az alábbiakban ismertetett tiszta, valamint kevert tenyészetek mindegyikét letétbe helyeztük az ATCC törzsgyűjteményben .

A következő mikroorganizmusokat talajból izoláltuk aerob körülmények közötti, egyedüli szén-, nitrogén- és energiaforrásként csak nitro-benzolt tartalmazó minimál táptalajon végzett tenyésztéssel.

DAP 622 jelű mikroorganizmus

A DAP 622 jelű Pseudomonas sp. Gram-pozitív mozgékony pálca, mely alkalmanként párosával fordul elő, és tápagaron fehér vagy krémszínű telepeket képez. Flokkulátumok képződése és flagelláris mozgás észlelhető, midőn a mikroorganizmust flagella lemezen tenyésztjük. Ez a mikroorganizmus sárga pigmentet képez Pseudomonas F Agáron (Difco). Ezen túlmenően ez a mikroorganizmus képes egyedüli szén- és energiaforrásként hasznosítani laktátot, klór-benzolt, etil-benzolt, szalicilátot és szukcinátot. A DAP 622 további jellemzése az

1. táblázatban látható.

1. táblázat

Elkülönítő		Eredmény
tulaj donságok
Kataláz/oxidáz		(+)/( + )
Citrát hasznosítás		(+)
Három cukor - vas agar		H₂S képződés
Növekedés:	15°C	(+)
	25°C	(+)
	35°C	(+)
	41°C	(+)
Szénforrás-hasznosítás:	glükóz	( + )
	fruktóz	(+)
	laktóz	(-)
	mannit	(+)
	mannóz	(+)
	2-metil-naftalin	(+)
	a-keto-glutarát	(+)
	glioxilát	(-)
	glutamát	(+)
	etanol	( + )
	hexadekán	(-)
Nitrát-redukció		(+)
Arginin-dekarboxiláz		(-)
Lizin-dekarboxiláz		(-)
Ornitin-dekarboxiláz		(-)
Zselatin elfolyósítás		(+)
Ureáz		( + )
Antibiotikum rezisztencia:
	HgCl₂	(R)
	Ampicillin	(R)
	Kanamycin	(-)
	Neomycin	(-)
	Tetraciklin	(-)
	Spektinomycin	(R)
	Streptomycin	(-)
A következő mikroorganizmusokat	talajból izolá

aerob körülmények között, egyedüli szén-, nitrogén- és energiaforrásként csak klór-benzolt tartalmazó minimál táptalajon végzett tenyésztéssel.

PAP 631 jelű mikroorganizmus

A DAP 631 jelű Pseudomonas sp. Gram pozitív gyengén • ·· · »· ···· ·»·· • · · · • ·« » · · ·· · · · • · ·*·« · ♦ · » ·· « ·« « » *·» mozgékony pálca, mely alkalmanként párosával fordul elő, és BACTO™ R2A tápközegben tenyésztve fehér telepeket képez. Ezen túlmenően ez a mikroorganizmus képes egyedüli szén- és energiaforrásként hasznosítani laktátot, klór-benzolt és etil-benzolt. A DAP 631 további jellemzése a 2. táblázatban látható.

2. táblázat

Elkülönítő tulajdonságok

Eredmény

Kataláz/oxidáz

Citrát hasznosítás

Három cukor - vas agar

Nőve kedé s; 15 °C

25°C 35°C 41°C

Szénforrás-hasznosítás: glükóz fruktóz laktóz mannit mannó z

2-metil-naftalin a-keto-glutarát glioxilát glutamát etanol hexadekán

Nitrát-redukció

Arginin-dekarboxiláz

Lizin-dekarboxiláz

Ornitin-dekarboxiláz

Zselatin elfolyósítás

Ureáz

Antibiotikum rezisztencia:

HgCl₂

Ampicillin

Kanamycin

Neomycin

Tetraciklin

Spektinomycin

Streptomycin (- vagy gyenge)/(+) (-)

H₂S képződés ( + ) ( + ) ( + ) (-) ( + ) (-) (-) (-) (-) (-) ( + ) (-) (-) (+) (-) (-) (-) (-) (-) (-) (R) (-) (-) (-) (-) (-) « · ·· · • · · · · · • ·· · · ·«· ··· • »····* · · · ·· · ···· · ·*

PAP 68 jelű mikroorganizmus

A DAP 68 jelű Aeromonas sp. Gram-pozitív mozgékony pálca, mely alkalmanként párosával fordul elő, és BACTO™ R2A tápközegben tenyésztve fehér vagy krémszínű telepeket képez. Ezen túlmenően ez a mikroorganizmus képes egyedüli szén- és energiaforrásként hasznosítani laktátot, klór-benzolt, etil-benzolt és szukcinátot. A DAP 68 további jellemzése a 3.

táblázatban látható.

3. táblázat

Elkülönítő tulajdonságok		Eredmény
Kataláz/oxidáz		( + )/(-)
Cifrát hasznosítás		( + )
Három cukor - vas agar		H₂S képződés
		sav- és
		gázképződés
		glükózból
Növekedés:	15°C	( + )
	25°C	( + )
	35°C	( + )
	41°C	( + )
Szénforrás-hasznosítás:	glükóz	¢ + )
	fruktóz	( + )
	laktóz	( + )
	mannit	( + )
	mannóz	( + )
	2-metil-naftalin	(-)
	a-keto-glutarát	( + )
	glioxilát	( + )
	glutamát	( + )
	etanol	(-)
	hexadekán	(-)
Nitrát-redukció		( + )
Arginin-dekarboxiláz		( + )
Lizin-dekarboxiláz		( + )
Ornitin-dekarboxiláz		( + )
Zselatin elfolyósítás		( + )
Ureáz		( + )
Antibiotikum rezisztencia:
	HgCl₂	(R)
	Ampicillin	(R)
	Kanamycin	(R)

• · • ·« · ···· · · · • ···« · · · • * · ♦ » · · ··

Neomycin	(R)
Tetraciklin	(R)
Spektinomycin	(R)
Streptomycin	(R)

PAP 66 jelű mikroorganizmus

A DAP 66 jelű Corynebacterium sp. Gram-változó, nagy, nem-mozgékony pálca, mely egyedi sejtekként vagy láncokban fordul elő. Némelyik lánc elérik a gombafonalak méretét, és némelyik egyedi pálca mozgékony is lehet. Flokkulum képződés tapasztalható, és a sejtek sejtburokkal rendelkeznek. A növekedés egyértelmű az izomrángásos lemezen. BACTO™ R2A tápközegben tenyésztve kemény és viaszos telepeket képez. Ez a mikroorganizmus a teszt szerint rendelkezik a méta út első enzimjének, a katechol-2,3-oxidáznak (C230) az aktivitásával, a Bayley és Wigmore [J. Bacteriol., 113, 1112-1120 (1973)] által leírt módszer szerint. Ezen túlmenően ez a mikroorganizmus képes egyedüli szén- és energiaforrásként hasznosítani laktatót, klór-benzolt, m-toluolsavat, etil-benzolt és szukcinátot. A DAP 66 további jellemzése a

4. táblázatban látható.

···

4. táblázat «··· ··· · • * «·· ··· • »

Elkülönítő	Eredmény
tulajdonságok
Kataláz/oxidáz		( + )/(-)
Citrát hasznosítás		(-)
Három cukor - vas agar		nincs erjesztés
Növekedés:	15^eC	(-)
	25°C	( + )
	35°C	( + )
	41°C	(-)
Szénforrás-hasznosítás	: glükóz	( + )
	fruktóz	(+)
	laktóz	(-)
	mannit	( + )
	mannóz	(-)
	2-meti1-naftálin	(-)
	a-keto-glutarát	(-)
	glioxilát	(-)
	glutamát	(-)
	etanol	( + )
	hexadekán	( + )
Nitrát-redukció		(-)
Arginin-dekarboxiláz		(-)
Lizin-dekarboxiláz		(-)
Ornitin-dekarboxiláz		(-)
Zselatin elfolyósítás		(-)
Ureáz		( + )
Antibiotikum rezisztencia:
	HgCl₂	(R)
	Ampicillin	(R)
	Kanamycin	(R)
	Neomycin	(-)
	Tetraciklin	(-)
	Spektinomycin	(-)
	Streptomycin	(-)
A következő mikroorganizmusokat	talajból izoláltuk
minimál tápközegben,	aerob körülmények	közötti, egyedüli

szén- és energiaforrásként csak naftalint tartalmazó minimál táptalajon végzett tenyésztéssel. DAP 70 jelű mikroorganizmus

A DAP 70 jelű Pseudomonas sp. Gram-negatív mozgékony ·· **·· ·*· • ··»··· · « 4 ·» « ·· » · ··· pálca, mely egyesével, párosával vagy hosszú lácokban fordul elő, mely utóbbiak némelykor elérik a gombafonalak méretét. Flagella lemezen növesztve flagelláris mozgást mutat, és BACTO™ R2A tápközegben tenyésztve fehér telepeket képez. Ezen túlmenően a mikroorganizmus nagy flokkulátumokat képez. Ez a mikroorganizmus a teszt szerint rendelkezik a méta út első enzimjének, a katechol-2,3-oxidáznak (C230) az aktivitásával, a Bayley és Wigmore [J. Bacteriol., 113, 1112-1120 (1973)] által leírt módszer szerint. Ezen túlmenően ez a mikroorganizmus képes egyedüli szén- és energiaforrásként hasznosítani laktátot, klór-benzolt, etil-benzolt és szukcinátot. A

DAP 70 további jellemzése az 5. táblázatban látható.

• *· glükózból

5. táblázat

Elkülönítő tulaj donságok

Kataláz/oxidáz

Citrát hasznosítás

Három cukor - vas agar

Növekedés: 15^eC

25°C 35’C 41°C

Szénforrás-hasznosítás: glükóz fruktóz laktóz mannit mannóz

2-metil-naftálin a-keto-glutarát glioxilát glutamát etanol hexadekán

Nitrát-redukció

Arginin-dekarboxiláz

Lizin-dekarboxiláz

Ornitin-dekarboxiláz

Zselatin elfolyósítás

Ureáz

Antibiotikum rezisztencia:

HgCl₂

Ampicillin

Kanamycin

Neomycin

Tetraciklin

Spektinomycin

Streptomycin

Eredmény (+)/( + ) (+) savképzés (+) ( + ) (+) (-) ( + ) ( + ) ( + ) ( + ) (-) (-) ( + ) (-) ( + ) ( + ) (-) (-) (-) (-) (-) ( + ) (R) (R) (R) (R) (R) (R) (R)

DAP 73 jelű mikroorganizmus

A DAP 73 jelű Zoogloea sp. Gram-változó mozgékony pálca, mely egyesével vagy párosával fordul elő. Motilitás lemezen növesztve mozgást mutat. Flokkulátumokat képez ujjszerű kinövésekkel. A mikroorganizmus Pseudomonas F tápközegben tenyésztve sárga pigmentet képez. Ezen túlmenően ez a mikroorganizmus képes egyedüli szén- és energiaforrásként hasznosítani laktátot, klór-benzolt és szukcinátot. A DAP 73 további jellemzése a 6. táblázatban látható.

6. táblázat

Elkülönítő tulajdonságok		Eredmény
Kataláz/oxidáz		( + )/( + )
Cifrát hasznosítás		( + )
Három cukor - vas agar		H₂S képződés
Növekedés:	15°C	( + )
	25°C	( + )
	35°C	( + )
	41°C	( + )
Szénforrás-hasznosítás:	glükóz	( + )
	fruktóz	( + )
	laktóz	(-)
	mannit	( + )
	mannóz	( + )
	2-metil-naftalin	( + )
	a-keto-glutarát	( + )
	glioxilát	(-)
	glutamát	( + )
	etanol	( + )
	hexadekán	(-)
Nitrát-redukció		( + )
Arginin-dekarboxiláz		(-)
Lizin-dekarboxiláz		(-)
Ornitin-dekarboxiláz		(-)
Zselatin elfolyósítás		( + )
Ureáz		(+)
Antibiotikum rezisztencia:
	HgCl₂	(R)
	Ampicillin	(R)
	Kanamycin	(-)
	Neomycin	(-)
	Tetracíklin	(-)
	Spektinomycin	(R)
	Streptomycin	(-)

A következő mikroorganizmusokat eredetileg talajból izoláltuk, majd aerob tenyésztéssel tiszta tenyészetet állítottunk elő belőlük. Ezeket a tiszta tenyészeteket ezután aerob körülmények között olyan iszapon/hulladékon tenyész41 • •·4 · »· ·Ο» ·»*· • · · * » · • · · · ··» ··· • *»···· · · · • · · ·♦ ♦ · ·»♦ tettük, mely szerves vegyületek keverékét, például előnyösen 1000-4000 ppm koncentrációban naftalint; 400-500 ppm koncentrációban benzolt, toluolt, etil-benzolt vagy xilolt; 200 ppm klór-naftalint és metil-naftalint; valamint 30-300 ppm koncentrációban anilint és nitro-benzolt tartalmazott. Ezen túlmenően szubsztituált és nem-szubsztituált alifás vegyületek is jelen voltak az elegyben. A mikroorganizmusokat tiszta izolátumként egyedüli szén-, nitrogén- és energiaforrásként csak 150 ppm nitro-benzolt és 150 ppm naftalint tartalmazó miniméi táptalajon végzett aerob tenyésztéssel nyertük vissza a tenyészetekből.

PAP 111 jelű mikroorganizmus

A DAP 111 jelű Pseudomonas sp. Gram-negatív mozgékony pálca, mely egyesével vagy párosával fordul elő. BACTO²^ R2A tápközegben tenyésztve fehér telepeket képez, és némi flokkulátum képzés is megfigyelhető. A mozgékonyság izomrángásos és flagella táptalajon egyaránt megfigyelhető. Ezen túlmenően ez a mikroorganizmus képes egyedüli szén- és energiaforrásként hasznosítani laktatót, vanillint, klór-benzolt, etil-benzolt, cianursavat, szalicilátot és szukcinátot. A DAP

111 további jellemzése a 7. táblázatban látható.

» »*·» • » · » «·· · ·· • »·«« ·

Ί. táblázat

Elkülönítő tulajdonságok		Eredmény
Kátaláz/oxidáz		(+)/( + )
Cifrát hasznosítás		( + )
Három cukor - vas agar		H₂S képződés
Növekedés:	15°C	( + )
	25°C	( + )
	35°C	( + )
	41°C	( + )
Szénforrás-hasznosítás:	glükóz	( + )
	fruktóz	( + )
	laktóz	(-)
	mannit	(+)
	mannó z	( + )
	2-metil-naftalin	( + )
	a-keto-glutarát	( + )
	glioxilát	( + )
	glutamát	( + )
	etanol	(-)
	hexadekán	( + )
Nitrát-redukció		( + )
Arginin-dekarboxiláz		(-)
Lizin-dekarboxiláz		( + )
Ornitin-dekarboxiláz		(-)
Zselatin elfolyósítás		( + )
Ureáz		( + )
Antibiotikum rezisztencia	l :
	HgCl₂	(R)
	Ampicillin	(R)
	Kanamycin	(R)
	Neomycin	(R)
	Tetraciklin	(R)
	Spektinomycin	(R)
	Streptomycin	(-)

PAP 119 jelű mikroorganizmus

A DAP 119 jelű Aeromonas sp. Gram-negatív mozgékonypálca. BACTO™ R2A tápközegben tenyésztve fehér telepeket képez, de Nutrient Broth tápközegben növesztve sárga színű a tenyészete. Izomrángásos tápközegben izomrángásos mozgást, flagella tápközegben flagelláris mozgást mutat. Ezen túlmenően ez a mikroorganizmus képes egyedüli szén- és *·»· * a· »u·* !»·* « · « · 4 ·

W · « « « ««» «·· « «··«·· · 9 9 ·· · 99 9 9 999 energiaforrásként hasznosítani laktatót, vanillint, klór-benzolt, etil-benzolt, cianursavat, szalicilátot és szukcinátot. A DAP 119 további jellemzése a 8. táblázatban látható.

8. táblázat

Elkülönítő tulajdonságok		Eredmény
Kataláz/oxidáz		( + )/( + )
Citrát hasznosítás		( + )
Három cukor - vas agar		H₂S képződés
		sav- és
		gázképződés
		glükózból
Növekedés:	15°C	( + )
	25°C	(+)
	35°C	( + )
	41°C	( + )
Szénforrás-hasznosítás:	glükóz	( + )
	fruktóz	( + )
	laktóz	( + )
	mannit	(+)
	mannóz	( + )
	2-metil-naftalin	(-)
	a-keto-glutarát	( + )
	glioxilát	(+)
	glutamát	(+)
	etanol	( + )
	hexadekán	(-)
Nitrát-redukció		( + )
Arginin-dekarboxiláz		(+)
Lizin-dekarboxiláz		(+)
Ornitin-dekarboxiláz		( + )
Zselatin elfolyósítás		( + )
Ureáz		( + )
Antibiotikum rezisztencia	l :
	HgCl₂	(R)
	Ampicillin	(R)
	Kanamycin	(R)
	Neomycin	(R)
	Tetraciklin	(R)
	Spektinomycin	(R)
	Streptomycin	(R)

Több mint 2000 tiszta mikroorganizmus törzset izoláltunk talajmintákból. Ezeket az izolátumokat, köztük az • ···« · ·>·· ···« 4 * · • ·«· «04 • · · « * ··« előzőekben felsoroltakat, egyesítettük, és olyan iszapon/hulladékon tenyésztettük, amely aromás, nitro-aromás, halo-aromás, alifás és halo-alifás vegyületek keverékét tartalmazta. A mikroorganizmusok kevert tenyészetét visszanyertük ebből a tenyészetből, és BACTO™ R2A (Difco, Detroit, Michigan, USA) tápközegben tartottuk fenn.

A DAP-2 jelű kevert tenyészet aerob körülmények között lebontja a következő vegyületek legalább egyikét, illetve azok keverékét: benzol, toluol, xilol, etil-benzol, naftalin, klór-benzol, fenol, krezol, nitro-benzol, anilin, antracén, dimetil-fenol, sztirol, halo-naftalin, 2-, 3- és 4-toluol, 2-, 3- és 4-klór-benzoát, 1,3-diklór-benzoát, 1,2-, 1,3- vagy 1,4-dinitro-benzol, l-klór-3-nitro-benzol, l-klór-4-nitrobenzol, 1- és 2-metil-naftalin, pírén, acenaftilén, benzo(b)-fluorantén, dibenzofurán, krizén, katechol, m-toluolsav, fahéj-acetát, vanillin, transz-fahéjaldehid, mezitilén, szalicilát, melamin, cianursav, δ-(-)-limonén, hexadekán, metanol, formaldehid és kloroform.

A DAP-2 jelű kevert tenyészetből az alábbi tiszta tenyészeteket izoláltuk és azonosítottuk 150 ppm nitrobenzolt, naftalint, illetve toluolt tartalmazó BACTO™ R2A tápközegben növesztett egyedi telepekről.

PAP 623 jelű mikroorganizmus

A DAP 623 jelű izolátum Gram negatív mozgékony pálca, mely általában egyedi sejtekként növekszik, de időnként párosával is megfigyelhető. A sejtek festődése egyenetlen, és flokkulátumok képződése is előfordul. BACTO™ R2A tápközegben tenyésztve fehér, illetve krémszínű telepeket képez. Ezen • ··· ·

túlmenően ez a mikroorganizmus képes egyedüli szén- és energiaforrásként hasznosítani mezitilént, laktátot, szukcinátot, limonént, m-toluolsavat, klór-benzolt, szalicilátot,

2-, 3- és 4-klór-toluolt, 2-, 3- és 4-klór-benzoesavat valamint 1,3-diklór-benzolt. A DAP 623 további jellemzése a

8A. táblázatban látható.

8A. táblázat

Elkülönítő tulajdonságok		Eredmény
Kataláz/oxidáz		(+)/(-)
Citrát hasznosítás		( + )
Három cukor - vas agar		savképződés
		glükózból
Növekedés:	15°C	( + )
	25°C	( + )
	35°C	( + )
	41°C	( + )
Szénforrás-hasznosítás:	glükóz	( + )
	fruktóz	( + )
	laktóz	(-)
	mannit	( + )
	mannóz	( + )
	2-metil-naftálin	(-)
	a-keto-glutarát	( + )
	glutamát	( + )
	etanol	(-)
	hexadekán	(-)
Nitrát-redukció		( + )
Arginin-dekarboxiláz		( + )
Lizin-dekarboxiláz		( + )
Ornitin-dekarboxiláz		( + )
Zselatin elfolyósítás		( + )
Ureáz		( + )
Antibiotikum rezisztencia:
	HgCl₂	(-)
	Ampicillin	(R)
	Kanamycin	(-)
	Tetraciklin	(R)
	Spektinomycin	(R)
	Streptomycin	(-)

• · · · ·

DAP 626 jelű mikroorganizmus

A DAP 626 jelű izolátum Gram-változó mozgékony, méretében változatos pálca, mely egyedi sejtekként vagy párosával is megfigyelhető. Flagella lemezen növekszik, ami flagelláris mozgásra utal. Ezen túlmenően ez a mikroorganizmus képes egyedüli szén- és energiaforrásként hasznosítani mezitilént, laktátot, szukcinátot, limonént, fahéj—acetátot, katecholt, m-toluolsavat, klór-benzolt, 2-, 3- és 4-klór-toluolt, 2-, 3- és 4-klór-benzoesavat valamint 1,3-diklór-benzolt. A DAP 626 további jellemzése a 8B. táblázatban látható.

8B. táblázat

Elkülönítő tulajdonságok		Eredmény
Kataláz/oxidáz		( + )/ ( + )
Citrát hasznosítás		(-)
Három cukor - vas agar		H₂S képződés
Növekedés:	15°C	( + )
	25°C	( + )
	35°C	( + )
	41°C	( + )
Szénforrás-hasznosítás:	glükóz	(-)
	fruktóz	( + )
	laktóz	(-)
	mannit	( + )
	mannóz	(-)
	2-metil-naftalin	(-)
	a-keto-glutarát	( + )
	glutamát	( + )
	etanol	( + )
	hexadekán	( + )
Nitrát-redukció		(-)
Arginin-dekarboxiláz		(-)
Lizin-dekarboxiláz		(-)
Ornitin-dekarboxiláz		(-)
Zselatin elfolyósítás		(-)
Ureáz		( + )
Antibiotikum rezisztencia:
	HgCl₂	(-)
	Ampicillin	(R)
	Kanamycín	(-)
	Spektinomycin	(-)
	Streptomycin	(R)

• ·

DAP 629 jelű mikroorganizmus

A DAP 629 jelű izolátum Gram-negatív mozgékony kicsiny pálca, csaknem kokko-bacilláris alakú. BACTO™ R2A tápközegben tenyésztve enyhén floureszkáló fehér telepeket képez. Ezen túlmenően ez a mikroorganizmus képes egyedüli szén- és energiaforrásként hasznosítani flourantrént, mezitilént, laktátot, szukcinátot, limonént, m-toluolsavat, klór-benzolt, 2-,

3- és 4-klór-toluolt, 2-, 3- és 4-klór-benzoesavat, valamint 1,3-diklór-benzolt. A DAP 629 további jellemzése a 8C. táblázatban látható.

8C. táblázat

Elkülönítő tulajdonságok Eredmény

Kataláz/oxidáz (+)/(+)

Citrát hasznosítás (-)

Három cukor - vas agar nem erjeszt

Növekedés: 15°C (+)

25°C (+)

35°C (+)

41°C (-)

Szénforrás-hasznosítás: glükóz (+) fruktóz (-) laktóz (-) mannit (-) mannó z (-)

2-metil-naftalin (-) a-keto-glutarát (+) glutamát (+) etanol (-) hexadekán (-)

Nitrát-redukció (+)

Arginin-dekarboxiláz (-)

Lizin-dekarboxiláz (+)

Ornitin-dekarboxiláz (-)

Zselatin elfolyósítás (+)

Ureáz (-)

Antibiotikum rezisztencia:

HgCl₂ (-)

Ampicillin (R)

Kanamycin (-)

Tetraciklin (-)

Spektinomycin (-)

Streptomycin (-)

I

PAP 632 jelű mikroorganizmus

A DAP 632 jelű izolátum Gram-változó mozgékony karcsú pálca, mely egyedi sejtekként vagy párosával növekszik. BACTO™ R2A tápközegben tenyésztve krémszínű vagy sárgás telepeket képez. Ezen túlmenően ez a mikroorganizmus képes egyedüli szén- és energiaforrásként hasznosítani fluorantrént, acenaftalint, mezitilént, laktátot, limonént, m-toluolsavat, klór-benzolt, 2-, 3- és 4-klór-toluolt, 2-, 3és 4-klór-benzoesavat valamint 1,3-diklór-benzolt. A DAP 626 további jellemzése a 8D. táblázatban látható.

8D. táblázat

Elkülönítő tulajdonságok		Eredmény
Kataláz/oxidáz		( + )/(-)
Citrát hasznosítás		( + )
Három cukor - vas agar		nem erjeszt
Növekedés:	15°C	( + )
	25°C	(+)
	35°C	( + )
	41°C	( + )
Szénforrás-hasznosítás:	glükóz	(-)
	fruktóz	(-)
	laktóz	(-)
	mannit	(-)
	mannóz	(-)
	2-metil-naftálin	(-)
	a-keto-glutarát	(-)
	glutamát	( + )
	etanol	(-)
	hexadekán	(-)
Nitrát-redukció		(-)
Arginin-dekarboxiláz		(-)
Lizin-dekarboxiláz		(-)
Ornitin-dekarboxiláz		(-)
Zselatin elfolyósítás		( + )
Ureáz		( + )
Antibiotikum rezisztencia:
	HgCl₂	(R)
	Ampicillin	(R)
	Kanamycin	(R)
	Tetraciklin	(R)
	Spektinomycin	(R)
	Streptomycin	(R)

····· a« aa·····* • · · · · · a ·· · · » · · a · a a ··!«·« · a · •a a a· ·· aa·

DAP 115 jelű mikroorganizmus

A DAP 115 jelű izolátum Gram-negatív mozgékony pálca. Flagella lemezen növekszik, ami flagelláris mozgásra utal. BACTO™ R2A tápközegben tenyésztve fehér, de Nutrient Broth tápközegben sárga telepeket képez. Ezen túlmenően ez a mikroorganizmus képes egyedüli szén- és energiaforrásként hasznosítani benzo-(b)-fluorantrént, fluorantrént, dibenzofuránt, acenaftalint, szalicilátot, laktátot, szukcinátot, glioxilátot, mezitilént, vanillint, limonént, fahéj-acetátot, katecholt, m-toluolsavat, klór-benzolt, 2-, 3- és 4-klór-toluolt, 2-, 3- és 4-klór-benzoesavat valamint 1,3-diklór-benzolt. A DAP 115 további jellemzése a 8E. táblázatban látható.

• · · ·

8Ε. táblázat ’f

Elkülönítő tulajdonságok		Eredmény
Kataláz/oxidáz		( + )/(+)
Citrát hasznosítás		( + )
Három cukor - vas agar		H₂S képződés
		savképződés
		glükózból
Növekedés:	15°C	( + /-)
	25°C	( + )
	35°C	( + )
	41°C	( + )
Szénforrás-hasznosítás:	glükóz	( + )
	fruktóz	( + )
	laktóz	(-)
	mannit	( + )
	mannóz	( + )
	2-metil-naftalin	( + )
	a-keto-glutarát	( + )
	glutamát	( + )
	etanol	(-)
	hexadekán	( + )
Nitrát-redukció		( + )
Arginin-dekarboxiláz		(-)
Lizin-dekarboxiláz		(-)
Ornitin-dekarboxiláz		( + )
Zselatin elfolyósítás		( + )
Ureáz		( + )
Antibiotikum rezisztencia	l :
	HgCl₂	(R)
	Ampicillin	(R)
	Kanamycin	(R)
	Tetraciklin	(R)
	Spektinomycin	(R)
	Streptomycin	(R)

PAP 120 jelű mikroorganizmus

A DAP 120 jelű izolátum Gram-negatív mozgékony pálca,

Flagella lemezen növekszik, ami flagelláris mozgásra utal.

Ezen túlmenően ez a mikroorganizmus képes egyedüli szén- és energiaforrásként hasznosítani krizént, pirént, laktátot, szukcinátot, glioxilátot, szalicilátot, mezitilént, vanillint, limonént, fahéj-acetátot, katecholt, m-toluolsavat, klór-benzolt, 2-, 3- és 4-klór-toluolt, 2-, 3- és 4-klór-benzoesavat valamint 1,3-diklór-benzolt. A DAP 120 további jellemzése a 8F. táblázatban látható.

8F. táblázat

Elkülönítő tulajdonságok		Eredmény
Kataláz/oxidáz		( + )/( + )
Citrát hasznosítás		( + )
Három cukor - vas agar		H₂S képződés
Növekedés:	15°C	( + )
	25°C	( + )
	35°C	( + )
	41°C	( + )
Szénforrás-hasznosítás:	glükóz	( + )
	fruktóz	( + )
	laktóz	(-)
	mannit	( + )
	mannóz	(-)
	2-metil-naftalin	( + )
	a-keto-glutarát	( + )
	glutamát	( + )
	etanol	(-)
	hexadekán	( + )
Nitrát-redukció		( + )
Arginin-dekarboxiláz		(-)
Lizin-dekarboxiláz		(-)
Ornitin-dekarboxiláz		(-)
Zselatin elfolyósítás		( + )
Ureáz		( + )
Antibiotikum rezisztencia	í :
	HgCl₂	(R)
	Ampicillin	(R)
	Kanamycin	(R)
	Tetraciklin	(R)
	Spektinomycin	(-)
	Streptomycin	(-)

A következő, 8G. táblázat azt mutatja, hogy a DAP-2 kevert tenyészetből izolált, a fentiekben ismertetett tiszta tenyészetek képesek növekedni 150 ppm nitro-benzollal, naftalinnal, illetve toluollal kiegészített Stanier-féle minimál tápközegben. A tenyésztést 25-27°C hőmérsékleten végeztük, és ··· ···· • · · · · • · « · • ···· · a telepek méretét 14 nap után határoztuk meg. Az adatok minden esetben öt telep méretének átlagát jelentik.

8G. táblázat

Telepméret (mm)

Tenyészet

Növekedés*

DAP	626	++	3,8
DAP	115	++/+++	5,0
DAP	632	++/+++	4,7
DAP	623	+ +	4,0
DAP	120	+/++**	* *
DAP	629	++	4,3

* A növekedés értékelésénél ++++ kiváló, +++ jó, ++ megfelelő, +szerény, +/- ritkás, - nem nő;

** A DAP 120 törzs nagyon vékonyan növekedett, de a telepek gyorsan terjedtek, így a pontos meghatározásra nem volt mód.

A következő, 8H. táblázat azt mutatja, hogy a DAP-2 kevert tenyészetből izolált, a fentiekben ismertetett tiszta tenyészetek képesek melamint hasznosítani egyedüli nitrogénforrásként, amint az a tenyészetek telepméretéből megállapítható. A tenyésztést Stanier-féle minimál táptalajon végeztük, melyet 150 ppm naftalinnal és toluollal valamint egyedüli nitrogénforrásként 25 ppm melaminnal egészítettünk ki. A kontroll tenyészetek ammónium-szulfátot is tartalmaztak. A tenyésztést 25-27°C-on végeztük, a telepek méretét 7 nap után határoztuk meg. Az adatok minden esetben öt telep méretének átlagát jelentik.

·»· • » · · · · · • · · · · · « ·· · ···· ·· « · ·»·* ♦ ♦ · • · « ·· · · ··

Tenyészet

Ammóniumszulfáttal

Ammónium-szül fát nélkül

DAP	62 6	3,2	mm	4,2	mm
DAP	115	5,2	mm	4,6	mm
DAP	632	4,9	mm	4,7	mm
DAP	623	4,1	mm	6, 0	mm
DAP	120	4,3	mm	4,5	mm
DAP	629	3,9	mm	3, 8	mm

Számos mikroorganizmust izoláltunk nitrobenzol tartalmú iszap- és talajmintákból, és vizsgáltuk az aerob nitrobenzol bontó képességüket. A következő törzseket azonosítottuk, amelyek nem képesek a nitrobenzol lebontására: (1) Pseudomonas sp. DN-1081; (2) Pseudomonas sp. DN-1101-1; (3) Pseudomonas sp. DN-1018; (4) Pseudomonas sp. DN-1019; (5) Pseudomonas sp. DR-1111-1; és (6) Pseudomonas sp. DR-1111-2.

A találmány szerinti megoldás egy megvalósítási módja eljárás aromás és/vagy szubsztituált aromás vegyületek aerob lebontására. Általánosságban az eljárás abban áll, hogy valamely aromás vegyületet az alábbi ATCC nyilvántartási számú mikroorganizmusok kevert vagy tiszta tenyészetével hozzuk érintkezésbe: 55644, 55648, 55645, 55641, 55647,

55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723, 55726, 55727, 55724 és 55725. Az eljárás egyik foganatosítási módja szerint legalább egy aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halo-nitroaromás, alifás vagy halo-alifás vegyületet bontunk le aerob módon. Egy másik foganatosítási mód szerint legalább két aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halo-nitro-aromás, alifás ···· ··» ·

Μ· ·«···· · · · · ·· · · ··· vagy halo-alifás vegyület keverékét bontjuk le, aerob módon. Az eljárás oly módon is kivitelezhető, hogy a mikroorganizmusokat az említett anyagok jelenlétében tenyésztve az aromás vegyületet vagy vegyületeket széndioxiddá és vízzé bontjuk le. A találmány szerinti eljárás egy további foganatosítási módjának megfelelően az ATCC 55644, 55648,

55645, 55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723, 55726, 55727, 55724 és 55725 nyilvántartási számú mikroorganizmusok segítségével bontunk le legalább egy aromás, nitro-aromás, halo-aromás, és/vagy halo-nitro-aromás vegyületet 10 és 100000 ppm koncentráció tartományban széndioxiddá és vízzé, 2-72 óra időtartam alatt.

Az eljárás egy előnyös foganatosítási módja szerint, ha például nitrogéntartalmú aromás vegyületek vannak jelen, azokat széndioxiddá, vízzé és olyan, nitrogéntartalmú vegyületekké bontjuk le, amelyek csak kissé vagy egyáltalán nem terhelik a bioszférát.

Amint azt fentebb említettük, az aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halo-nitro-aromás, alifás és halo-alifás vegyületek, amelyek lebonthatók a jelen találmány szerinti eljárással, magukban foglalják az alábbi vegyületeket, de nincsenek csupán ezekre korlátozva: benzol, toluol, xilol, etil-benzol, naftalin, klór-benzol, fenol, krezol, nitrobenzol, anilin, antracén, dimetil-fenol, sztirol, halogénezett naftalin, 2-, 3- vagy 4-klór- toluol, 2-, 3- vagy

4-klór-benzoát, 1,3-diklór-benzoát, 1,2-, 1,3- vagy 1,4-dinitro-benzol, l-klór-3-nitro-benzol, l-klór-4-nitro-benzol;

1- vagy 2-metil-naftalin, pírén, acenaftilén, fluorantén, • 0 ·· • « 0 · · · « · · · · · · · 0 · · • »«···· » · ** · · · 0 * · ·* fenantrén, benzo-(b)-fluorantén, dibenzo-furán, krizén, katechol, m-toluolsav, fahéj-acetát, vanillin, transz-fahéjaldehid, melamin, cianursav, mezitilén és szalicilát.

A találmány szeinri eljárás egy másik foganatositási módja alifás vegyületek lebontásásra nyújt lehetőséget. Ezek az alifás vegyületek magukban foglalják a következő anyagokat, de nem korlátozódnak csupán ezekre: δ- (-)-limonén, hexadekán, metanol, formaldehid és kloroform. Általánosságban az eljárás abban áll, hogy a szóbanforgó alifás vagy halóalifás vegyületeket, illetve azok keverékét az alábbi ATCC

nyilvántartási	számú	mikroorganizmusok kevert vagy	tiszta
tenyészetével	hozzuk	érintkezésbe:	55644,	55648,	55645,
55641, 55647,	55642,	55643, 55646,	55649,	55722,	55723,
55726, 55727,	55724	és 55725. Az	élj árás	oly módon is
kivitelezhető,	hogy a	mikroorganizmusokat az említett	anyagok

jelenlétében tenyésztve az aromás vegyületet vagy vegyületeket széndioxiddá és vízzé bontjuk le.

A mikroorganizmusok képesek elbontani a lebontandó anyagokat nagy koncentrációiban is, oly módon, hogy a nagy koncentráció nem zavarja a lebontási folyamatot.

Ezek az eljárások magukban foglalhatják az érintett aromás vagy alifás anyagok lebomlásának folyamatos figyelését. így például az oxigénfelvétel sebességének és a széndioxid képződésének mérése felhasználható az adott anyag vagy anyagok lebontásának nyomonkövetésére. Emellett a pH és/vagy a pufferkapacitás hasznos a biológiai aktivitás szintjének megállapítására.

A lebontandó anyag lehet szilárd, folyadék és/vagy gáz • ··»

·..· ··:· ·..· . ·* ··· halmazállapotú. Ha az anyag gáz és/vagy folyadék, megköthető például szilárd anyagon.

Eszményi esetben, amikor a módszer mikroorganizmusok kultúrájának alkalmazásával jár, a tenyésztés körülményeinek a baktériumok növekedését kell szolgálnia, például a pH értéknek 3,0 és 11 között, előnyösen 6,0 és 8,0 között; a hőmérsékletnek 4°C és 41°C között, előnyösen 15°C és 37°C között; az oldott oxigén tenziónak 0,1% és 100% telítési érték között, előnyösen 4% és 80% telítési érték között, de még előnyösebben 4% és 40% telítési érték között kell lenni, amikor is az oxigént oxigéntartalmú vagy oxigént fejlesztő anyaggal biztosítjuk. Az oxigéntartalmú vagy oxigént fejlesztő anyag lehet levegő, tiszta oxigén, peroxid, vagy egyéb peroxi-vegyület, amelyik oxigént termel.

Továbbá, a tápközeg lehet kevert, vagy keverés nélküli; pozitív oxigéntenziójú, vagy nem; kiegészíthetjük tápanyagokkal vagy nem, oly módon, hogy biztosítsunk egy optimális szén:nitrogén:foszfor arányt 10:1:0,1 és 50:1:1 között, előnyösen a 25:1:0,1 arányt. Az eljárásban előnyösen csak a szén limitálja a bakteriális növekedést.

A találmány értelmében a mikroorganizmusok és a felsorolt anyagok vagy azok keverékeinek érintkeztetésére bármilyen módszer felhasználható. Ilyen módszerek az érintkeztetésre a teljesség igénye nélkül lehetnek in situ megoldások, például az említett vegyületekkel vagy azok keverékeivel szennyezett helyszínen, zárt edényben vagy konténerben történő érintkeztetés stb.

A találmány szerinti eljárás egy másik foganatosítási • · · ·

·..· ·*ί· ·..'. ·* ···* módja fluid fázisú rendszereket és módszereket biztosít vegyületek aerob reakcióinak kivitelezésére. Legáltalánosabban, a fluid fázisú rendszerek magukban foglalják az elasztikus szilárd anyag vagy iszap átalakítását fluidizált eleggyé, mely megfelelő az elasztikus szilárd anyagokban vagy iszapokban lévő szerves vegyületek aerob reakcióik számára. Az aerob reakciók, amelyek számára a fluidizált elegy megfelelő, magukban foglalják mindazokat a szintetizáló és lebontó reakciókat egyaránt, amely előnyösen aerob körülmények között mennek végbe.

Az aerob reakciók számára alkalmas fluidizált elegy előállításának lépései a következők:

(a) a szerves anyagot tartalmazó elasztikus szilárd anyagot vagy iszapot aprítjuk; és (b) az aprított szilárd anyagot vagy iszapot egy edényben egy fluidummal, például oxigénnel, oxigéntartalmú gázzal - például levegővel -, vízzel vagy vizes oldatokkal elegyítjük, oly módon, hogy a fluidum áramában az aprított szilárd anyagot vagy iszapot szuszpendálva kialakítjuk azt a fluid elegyet, amely alkalmas a szilárd anyagban vagy iszapban lévő szerves vegyület aerob reakciójának kivitelezésére.

Az elasztikus szilárd anyag vagy iszap aprítását például úgy végezzük, hogy az elasztikus szilárd anyagot vagy iszapot gyúrómalomban, késes keverőben vagy csavarkeverőben keverjük. A szemcsézett anyag méretét sok tényező befolyásolja, köztük: a pengék mérete a malomban vagy a keverőben, a pengék és a malom vagy keverő fala közti térköz, a • · · « · ··· ··· ·..· ”i« ·..·. ...

tapadást csökkentő anyag mennyisége, ha ilyet adagolunk, és a keverés sebessége és mértéke.

A módszer magában foglalhatja továbbá az elasztikus szilárd anyag vagy iszap kombinálását tapadást megszüntető anyaggal az (a) lépésben vagy az után. Az egyik kivitelezési módnak megfelelően a tapadást megszüntető szert a következő anyagok közül választjuk ki: agyagok, szeletelt és őrölt vagy egyéb módon finoman feldarabolt szerves anyagok, porított szervetlen sók és kőzetpor. Egy alternatív megvalósítási mód szerint a tapadást megszüntető anyag a következők közül került ki: őrölt mészkő, portlandcement, bentonit agyag, fűrészpor, kovaföld, őrölt kukoricacsutka és ezek keverékei. A tapadást megszüntető adalék 2 - 100 % mennyiségben használható .

A találmány szerinti eljárás ezen foganatosítási módjának konkrét kivitelezése során a fluidizált elegyet felhasználásával egy aromás vegyületet részlegesen cisz-cisz mukonáttá alakítottuk át, amely hasznos polimerek előállításához használatos. A találmány szerinti eljárás ezen foganatosítási módjának egy alternatív konkrét kivitelezése során a fluidizált elegy szénhidrogén tartalmú anyagot, amilyen a tengeri üledék, például az α-pinén és/vagy β-pinén, valamint a tapadást megszüntető adalékot tartalmaz. A fluidizált elegy oxigenizált tüzelőanyagként használatos, amelynek előnyös eredménye egy tisztábban égő tüzelőanyag.

A találmány egy másik konkrét kivitelezési módjában a fluidizált elegyet aromás, nitro-aromás, halog-aromás, halonitro-aromás, alifás és halo-alifás vegyületek csoportjából választott szerves vegyület aerob lebontására használjuk. Például a fluid elegyet, amely vízben, illetve vizes oldatban szuszpendált nitro-benzol tartalmú aprított iszapból áll, aerob körülmények között érintkeztetjük mikroorganizmusokkal - melyeket a következő ATCC nyilvántartási számú mikroorganizmusok közül választunk ki: 55644, 55648, 55645, 55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723, 55726, 55727, 55724 és 55725 -, oly módon, hogy a fluid elegyben lévő nitro-benzolt széndioxidból és vízből álló termékké bontsuk le. Az lb. ábrán egy olyan fluid fázisú rendszert szemléltetünk, amely a találmány kiviteli módjai során használható. Ez bemutatja a zagy képzéséhez szükséges mechanikai energiát közlő rendszert is.

A találmány szerinti eljárás másik foganatosítási módja szerves vegyületek aerob lebontására szolgáló fluid fázisú rendszereket biztosít. A fluid fázis egy zagy, például szilárd anyagból, talajból és/vagy iszapból képződik. Ezek a zagyok például aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halo-nitroaromás, alifás és halo-alifás vegyületeket tartalmazó szilárd anyagok, talajok és/vagy iszapok ezen anyagokra ható mikroorganizmusokkal való kezelésére használatosak.

A fluid fázis egy olyan zagy, amely elasztikus vagy nem elasztikus szilárd anyagból, iszapból vagy talajból képződhet. Az ilyen zagyok használatosak az említett szilárd anyagban, iszapban vagy talajban lévő aromás vagy alifás vegyületek, illetve azok keverékének aerob lebontására.

A találmány szerint elasztikus szilárd anyagból, iszapból és/vagy talajokból készített zagyok különösen ♦ · * • « ·>·· · ·· « ·* • •fc előnyösek az ilyen anyagokban lévő aromás vagy alifás vegyületek aerob lebontásásra a találmányban szereplő mikroorganizmusok alkalmazásával.

A mikroorganizmusokkal végzett aerob lebontásokhoz való zagyok készítését, az alkalmazott rendszereket és az eljárásokat a következőkben ismertetjük.

A találmány szerinti eljárás ezen foganatosítási módjához megfelelő zagy fázisok képzése vázlatosan a 2.a-b ábrán látható. A 2. a ábra mutatja a zagy képzését nem elasztikus szilárd anyagból, iszapból vagy talajból. Az eljárás lépései a következők:

(a) a szóbanforgó szilárd anyagot vagy talajt vízzel vagy vizes oldatokkal elegyítjük, és (b) energiát közlünk a szóbanforgó szilárd anyag/víz vagy iszap/víz eleggyel egy alkalmas edényben, oly módon, hogy a szóbanforgó szilárd anyag vagy iszap zaggyá fluidizálódjon.

Az energiaközlés történhet például mechanikai energiaként, úgymint keverés; vagy akusztikus energiaközlés, úgymint hang állóhullámok keltése a zagy anyagában; vagy elektromos energia közlése vagy elektrosztatikus tér kialakítása révén. Az l.a ábra mutatja a találmány egy példáját, amikor mechanikai energiát közlünk, például keveréssel.

Amint azt a 2. a ábra mutatja, az említett zagy pH értékét a semleges irányba lehet állítani ha szükséges, például ha a zagyot mikroorganizmusokkal érintkeztetjük, hogy az említett zagyban lévő vegyületet vagy azok keverékét lebontsuk.

A 2.b ábra mutatja a zagyképzést elasztikus szilárd anyagból, iszapból vagy talajból. Egy alternatív kiviteli módban az eljárás lépései a következők:

(a) egy elasztikus szilárd anyagot, iszapot vagy talajt vízzel vagy vizes oldatokkal elegyítjük;

(b) energiát közlünk a szóbanforgó elasztikus szilárd anyag/víz vagy iszap/víz eleggyel, oly módon, hogy a szóbanforgó szilárd anyag vagy iszap zaggyá fluidizálódjon;

(c) az említett zagyot elkülönítjük a maradvány elasztikus szilárd anyagtól vagy iszaptól. A szeparálás történhet például a zagy dekantálásával a maradék elasztikus anyagról.

Az eljárás más módon úgy is kivitelezhető, hogy (a) az elasztikus szilárd anyagot vagy iszapot a tapadást megszüntető anyaggal elegyítjük abból a célból, hogy szilárd anyag vagy iszap/tapadást csökkentő szer elegyet képezzünk;

(b) a kapott szilárd anyag vagy iszap/tapadást csökkentő szer elegyet vízzel vagy vizes oldattal elegyítjük; és (c) energiát közlünk a szilárd anyag vagy iszap/tapadást csökkentő szer vizes rendszerrel, hogy a szóbanforgó tapadás-csökkentett szilárd anyag vagy iszap zaggyá fluidizálódjon.

Az eljárás úgy is kivitelezhető, hogy az említett szilárd anyag vagy iszap/tapadást csökkentő szer elegy keverésével állítjuk elő a nem-tapadó szilárd anyagot vagy itt» · • · ·· ··· · ··· .

iszapot. Egy további kivitelezési mód lépései a következők:

(a) az elasztikus szilárd anyagot vagy iszapot tapadást csökkentő adalékkal és vízzel vagy vizes oldattal elegyítjük; és (b) energiát közlünk az (a) pontban készített keverékkel, oly módon, hogy a szóbanforgó elasztikus szilárd anyag vagy iszap zaggyá fluidizálódjon.

A találmány szerint az alkalmas tapadást csökkentő adalékok a következő anyagok, anélkül, hogy az alkalmasságot csak ezekre korlátoznánk: agyagok, szeletelt, darabolt vagy egyéb módon finoman eloszlatott szerves anyagok, porított szervetlen sók és kőzetpor. További megfelelő tapadást csökkentő adalékok még: mészkőpor, portlandcement, bentonit, fűrészpor, kovaföld, őrölt kukoricacsutka és ezek keverékei.

A találmány szerint zagy készítésére alkalmas vizes oldatként felhasználható az itt leírtak szerint kivitelezett korábbi zagyfázisú bioremediációból származó szűrlet.

Amint azt a 2.b ábrán bemutatjuk, a fent leírt alternatív megvalósítási módok magukban foglalhatják az említett zagyok pH-értékének semleges irányba történő állítását, ha szükséges.

A fent leírt, aromás vagy alifás anyagokat vagy ezek • · ·· • · · · · • · · • · · · • ♦····· • · · keverékeit tartalmazó elasztikus szilárd anyagból, iszapból, vagy talajból zagy fázisok képzésére szolgáló módszerek különösen előnyösek, mert az ilyen zagyok, amelyek az eredeti elasztikus szilárd anyagot, iszapot vagy talajt kb. 45 t% mennyiségben tartalmazzák, felhasználhatóak a fent említett « anyagok vagy azok keverékeinek aerob lebontaására. A jelen találmányt megelőzően az ilyen elasztikus anyagok zagyfázisú kezelése nem volt lehetséges.

Eképpen a zagyok alkalmasak a bíoremediációs eljárásokra, amelyek során aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halonitro-aromás, alifás és halo-alifás vegyület(ek)et vagy ezek keverékeit tartalmazó szilárd anyagot, iszapot, talajt vagy egyéb más hulladékot aerob módon kezelünk.

Ha illékony anyag van jelen a szilárd anyagban, iszapban, talajban vagy más hulladékban, az eltávolítható, mialatt a tapadást csökkentő ágenssel való összekeverés történik. Ennek megfelelően, az ilyen lépést úgy kell végrehajtani, hogy az illékony anyagot meg lehessen kötni, például biofilterben. A biofilterben egyszer s mindenkorra megkötött illékony anyag mikroorganizmusokkal kezelhető, a későbbiekben leírtak szerint.

A korábban ismertetett módon szelektált mikroorganizmusok tiszta vagy kevert tenyészete használatos inokulumként a zagyfázisú eljárásokban. A felhasznált mikroorganizmusokat azon képességük alapján szelektáljuk, hogy a zagyban jelenlévő adott vegyület vagy vegyület-keverék lebontására képesek.

A mikroorganizmusokat a korábban leírtak szerint indu• · · • · káljuk, például oly módon, hogy olyan tápközegen tenyésztjük őket, amely egyedüli tápanyagforrásként a lebontani kívánt anyagot tartalmazza.

Alternatív módon a zagyfázisú eljárásoknál egy korábbi zagyfázisú bioremediáció maradéka is használható inokulumként, amely az indukált mikroorganizmusokat már tartalmazza. Például a bioremediáció után a zagyot megszűrhetjük. A szűrletet felhasználhatjuk újabb zagy képzéséhez, a víztelenített szilárd maradékot - az úgynevezett szűrési pogácsát pedig, ami a már indukált mikroorganizmusokat tartalmazza, az újabb zagyhoz adjuk.

Amikor a szűrési pogácsát használjuk a kevert tenyészet forrásaként, 200-600 g szűrési pogácsát, előnyösen 350-450 g-ot használunk fel például egy 4 literes tenyészet indításáshoz. Amikor az aromás vagy alifás anyagok vagy azok keverékei lebomlottak, a 4 liter tenyészetet használjuk inokulumként egy 38 literes tenyészethez, és amikor az is kész, fel lehet használni egy 570 literes indításához. Ez a technika kiterjeszthető és extrapolálható inokulumok készítéséhez, egyre növekvő méretű reaktorok esetében.

Ha szűrési pogácsa nem áll rendelkezésre, az inokulumtenyészetet létrehozhatjuk törzskonzervekből is, a korábban leírtak szerint, úgy, hogy a törzskonzervekről néhány agarlemezt oltunk. A Stanier-féle minimál tápközeget tartalmazó agarlemezeket a kívánt szénhidrogénekkel egészítjük ki és 25°C-on inkubáljuk. Amikor a tenyészetek kinőttek, a lemezeket 5-10 ml Stanier-féle minimál tápoldattal lemossuk. A lemosott sejteket összegyűjtjük és felhasználjuk agarral és a • « · · * megfelelő szénhidrogénnel kiegészített táptalajt, valamint 50 ml hasonló összetételű tápfolyadékot tartalmazó bifázisos lombiksorozat oltásához. Miután a mikroorganizmusokkal beoltott bifázisos lombik tenyészetek kinőttek, a mikroorganizmusokat lekaparjuk az agarrétegről. Négy lombikból összegyűjtött folyadékréteget használunk egy 4 literes edény ínokulálásához. Ettől a ponttól a további méretnövelés megegyezik a szűrési pogácsa inokulumként való felhasználásánál leírtakkal.

A jelen találmány szerinti, olyan szilárd anyagok, iszapok és talajok zagyfázisban történő bioremediációjára szolgáló eljárás, melyek legalább egy vegyületet vagy legalább két vegyület keverékét tartalmazzák az aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halo-nitro-aromás, alifás és haloalifás vegyületek csoportjából, a következő lépésekből áll:

(a) szükség esetén a zagy pH értékét semlegesre állítjuk; és (b) a semleges zagyot mikroorganizmusokkal hozzuk érintkezésbe, melyeket az ATCC 55644, 55648, 55645,

55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723, 55726, 55727, 55724 és 55725 nyilvántartási számú mikroorganizmus törzsek közül választunk ki. Az eljárás oly módon is kivitelezhető, hogy a szóbanforgó mikroorganizmusokat a zagy jelenlétében tenyésztve az adott vegyületet széndioxidra és vízre bontjuk le. Az eljárás kivitelezése alkalmas edényben, például bireaktorban történhet.

A találmány szerinti, olyan szilárd anyagok, iszapok és talajok zagyfázisban történő bioremediációjára szolgáló másik eljárás, melyek legalább egy vegyületet vagy legalább két vegyület keverékét tartalmazzák az aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halo-nitro-aromás, alifás és halo-alifás vegyületek csoportjából, a következő lépésekből áll:

(a) a szóbanforgó szilárd anyagot vagy iszapot vízzel vagy vizes oldattal elegyítjük;

(b) a szóbanforgó szilárd anyag vagy íszap/víz eleggyel energiát közlünk egy alkalmas edényben, oly módon, hogy a szóbanforgó szilárd anyagot vagy iszapot zaggyá fluidizáljuk;

(c) szükség esetén a zagy pH értékét semlegesre állítjuk; és (d) a semleges zagyot mikroorganizmusokkal hozzuk érintkezésbe, melyeket az ATCC 55644, 55648, 55645,

55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723,

55726, 55727, 55724 és 55725 nyilvántartási számú mikroorganizmus törzsek közül választunk ki.

Az energiaközlés történhet a korábban említett módszerek bármelyikével. Az eljárás oly módon is kivitelezhető, hogy a szóbanforgó mikroorganizmusokat a zagy jelenlétében tenyésztve az adott vegyületet széndioxidra és vízre bontjuk le.

Ha a szilárd anyag, iszap vagy talaj kátrányos illetve elasztikus tulajdonságú, az eljárás lépései a következők:

(a) az említett szilárd anyagot vagy iszapot vízzel, illetve vizes oldattal elegyítjük;

(b) a szóbanforgó eleggyel alkalmas edényben * · • * · · energiát közölve a szóbanforgó szilárd anyag vagy iszap/víz elegyet zaggyá fluidizáljuk;

(c) a szóbanforgó zagyot elkülönítjük a maradék elasztikus szilárd anyagtól vagy iszaptól;

(d) a szóbanforgó zagy pH-értékét kívánt esetben beállítjuk; és (e) a szóbanforgó semleges zagyot mikroorganizmusokkal érintkeztetjük, melyeket az alábbi ATCC nyilvántartási számú mikroorganizmusok közül választunk ki: 55644, 55648, 55645, 55641, 55647, 55642, 55643, 55646,

55649, 55722, 55723, 55726, 55727, 55724, és 55725.

A zagy kialakításához szükséges energiaközlés a korábban ismertetett módszerek bármelyikével történhet. Az eljárás oly módon is kivitelezhető, hogy a maradék elasztikus szilárd anyagot vagy iszapot az (e) lépésben említett mikroorganizmusokkal érintkeztetett semleges zagyhoz fokozatosan adagoljuk.

Ha a zagy-fázisban kezelt, aromás, nitro-aromás, haloaromás, halo-nitro-aromás, alifás és halo-alifás anyagok közül legalább egyet vagy ezek keverékét tartalmazó szilárd anyag, iszap vagy talaj kátrányos, illetve elasztikus tulajdonságú, az eljárás lépései a következők lehetnek:

(a) a szóbanforgó elasztikus szilárd anyagot vagy iszapot tapadást csökkentő adalékkal elegyítjük;

(b) a szóbanforgó szilárd anyag vagy iszap/tapadást csökkentő szer elegyet keveréssel tapadás-csökkentett szilárd anyaggá vagy talajjá alakítjuk;

(c) a szóbanforgó tapadás-csökkentett szilárd • · · · · anyagot, talajt vagy iszapot vízzel, illetve vizes oldattal elegyítjük;

(d) a szóbanforgó tapadás-csökkentett szilárd anyaggal vagy iszappal energiát közölve a szóbanforgó tapadás-csökkentett szilárd anyagot vagy iszapot zaggyá fluidizáljuk;

(e) a szóbanforgó zagy pH-értékét kívánt esetben semlegesre állítjuk; és (f) a szóbanforgó semleges zagyot mikroorganizmusokkal érintkeztetjük, melyeket a következő ATCC nyilvántartási számú mikroorganizmusok közül választunk ki:

55644, 55648, 55645, 55641, 55647, 55642, 55643, 55646,

55649, 55722, 55723, 55726, 55727, 55724, és 55725.

A zagy kialakításához szükséges energiaközlés a korábban említett bármelyik módszerrel történhet. A módszer oly módon is kivitelezhető, hogy az említett mikroorganizmusokat a szóbanforgó zagyban tenyésztve a vegyületek széndioxiddá és vízzé bomoljanak le.

A jelen találmány szerinti, olyan kátrányos vagy elasztikus tulajdonságú szilárd anyagok, iszapok és talajok zagyfázisban történő bioremediációjára szolgáló másik eljárás, melyek legalább egy vegyületet vagy legalább két vegyület keverékét tartalmazzák az aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halo-nitro-aromás, alifás és halo-alifás vegyületek csoportjából, a következő lépésekből áll:

(a) a szóbanforgó elasztikus szilárd anyagot vagy iszapot tapadáscsökkentő szerrel és vízzel vagy vizes oldattal elegyítjük;

• · » · · • · · · ·

(b) az (a) lépésben kapott eleggyel energiát közivé a szóbanforgó elasztikus szilárd anyagot, iszapot vagy talajt zaggyá fluidizáljuk;

(c) szükség esetén a zagy pH értékét semlegesre állítjuk; és (d) a semleges zagyot mikroorganizmusokkal hozzuk érintkezésbe, melyeket az ATCC 55644, 55648, 55645, 55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723, 55726, 55727, 55724 és 55725 nyilvántartási számú mikroorganizmus törzsek közül választunk ki.

A fenti eljárások bármelyikében szereplő kátrányos vagy elasztikus szilárd anyag, iszap vagy talaj lehet a találmány szerinti eljárás kivitelezése során keletkező maradék elasztikus szilárd anyag, iszap vagy talaj. Mindegyik esetben a maradék elasztikus szilárd anyag, iszap vagy kátrány nagyon magas koncentrációban tartalmazhatja azokat a vegyületeket, amelyek hatásosan lebomlanak a jelen találmány szerinti eljárással.

Az eljárás egyik foganatosítási módja szerint a szilárd anyagban, iszapban, talajban vagy egyéb hulladékanyagban lévő vegyület benzol, toluol, xilol, etil-benzol, naftalin, klórbenzol, fenol, krezol, nitrobenzol, anilin, antracén, dimetil-fenol, sztirol, halogénezett naftalin, 2-, 3- vagy 470

-klór-toluol, 2-, 3- vagy 4-klór-benzoát, 1,3-diklór-benzoát, 1,2-, 1,3- vagy 1,4-dinitro-benzol, l-klór-3-nitro-benzol, l-klór-4-nitro-benzol, 1- vagy 2-metil-naftalin, pírén, acenaftilén, fluorantén, fenantrén, benzo-fluorantén, dibenzo-furán, krizén, katechol, m-toluolsav, fahéj-acetát, vanillin, transz-fahéj aldehid, melamin, cianursav, mezitilén, és szalicilét, δ-(-)-limonén, hexadekán, metanol, formaldehid és kloroform illetve ezek keveréke lehet.

A megfelelő tapadáscsökkentő adalékot a következő anyagok közül választhatók ki: agyagok, szeletelt, darabolt, vagy egyéb módon finoman eloszlatott szerves anyagok, porított szervetlen sók és kőzetpor. Megfelelő tapadáscsökkentő adalékok továbbá a mészkőpor, a portlandcement, a bentonit, a fűrészpor, a kovaföld, az őrölt kukoricacsutka, és ezek keverékei. Egy másik kiviteli módban a vegyületet a metanol, formaldehid és kloroform közül választjuk ki.

A találmány szerinti eljárás kivitelezése során előnyösen szervetlen tapadáscsökkentő anyagokat, például kőzetport, kovaföldet, stb. használunk.

A zagy/mikoorganizmus keveréknek olyan körülményeket biztosítunk, amely kedvező a baktériumok növekedésének és a kívánt anyag(ok) biodegradációjának. Általánosságban olyan körülmények szükségesek, amelyek a bakteriális növekedésnek kedveznek, például 3,0 és 11,0 közötti, előnyösen 6,0 és 8,0 közötti pH-érték, valamint 4°C és 41°C közötti, előnyösen 15°C és 37°C közötti hőmérséklet. Az oldott oxigén tenziója 0,1% és 100% között, előnyösen 4% és 80% között, még előnyösebben pedig 4% és 30% között kell legyen. Az oldott oxigén koncentráció nyomon követhető és fenntartható a kívánt tartományban oxigén biztosításával levegő formájában, tiszta oxigénnel, peroxiddal és/vagy más egyéb peroxo-vegyülettel, amelyik oxigént fejleszt. Emellett a keverék lehet kevert, vagy keverés nélküli; pozitív oxigéntenziójú, vagy nem; kiegészíthetjük tápanyagokkal vagy nem, annak érdekében, hogy biztosítsunk egy optimális szén:nitrogén:foszfor arányt 10:1:0,1 és 50:1:1 között, előnyösen a 25:1:0,1 arányt, oly módon, hogy csak a szén limitálja a bakteriális növekedést. Ezen túlmenően vízoldható polimer koaguláns/flokkuláns, mint például a MAGNIFLOC 591C, egy kvaterner-ammónium típusú kationos polimer, 300-500kD móltömeggel (Cytec Industries, West Paterson, NJ, USA) adagolható, hogy a szilárd anyag szűrhetőségét és az ülepedési tulajdonságát javítsuk a zagyfázisú bioreaktorban. A leülepített szilárd anyag inokulumként felhasználható a következő bioremediációs eljárás során.

Különböző időpontokban szilárd anyagot vagy folyadékot távolíthatunk el, hogy például diklór-metán - metanol(90:10) eleggyel extraháljuk, vagy az EPA által jóváhagyott módszerekkel TCLP vagy TLC meghatározás céljára, és mérjük a kiválasztott vegyület(ek) koncentrációját gáz-folyadék kromatográf iával .

A jelen találmány szerinti, vegyületek aerob reakciójára szolgáló fluid fázisú eljárások különféle üzemmódokban működtethetőek, köztük szakaszos módban, szekvenciális módban és folyamatos vagy félfolyamatos módokban. Három működési módot ismertetünk a következőkben aromás vagy alifás vegyületek, illetve ezek keverékeinek aerob lebon·· ·»· tására alkalmas zagyfázisú módszerek működési módjaiként megadva; a következőkben leírt működési módok azonban szerves vegyületek fluidizált rendszerben történő aerob reakcióira is alkalmasak, amint arra korábban már utaltunk.

Mind a három működési módban mintákat vehetünk időközönként, hogy nyomonkövessük a bennünket érdeklő vegyület lebomlását. A reaktortartalom kavarása vagy keverése habzással járhat. Ezekben az esetekben habzásgátló anyagot adagolhatunk, hogy megakadályozzuk a habzást. Megfelelő habzásgátló anyagok például a szilikontartalmú habzásgátló emulziók, (pl. Dow ANTIFOAM-A®, egy szilikon alapú habzásgátló anyag).

A szakaszos üzemmód velejárója, hogy az aromás, nitroaromás, halo-aromás, halo-nitro-aromás, alifás és halo-alifás vegyületek közül legalább egyet vagy ezen vegyületekből legalább kettő keverékét tartalmazó zagyot egy edénybe, úgymint bioreaktorba téve inokuláljuk indukált mikroorganizmusokkal, amint azt korábban ismertettük; majd az elegyet inkubálva elszaporítjuk a mikroorganizmusokat úgy, hogy az aromás vagy alifás anyag(okát) lebontsák. Meghatározott időtartam után az inkubálást leállítjuk és a tartalmat eltávolítva a szilárd anyagot szűréssel elválasztjuk a folyadéktól. Mintákat vehetünk mind a szilárd, mind a folyadék fázisból, és vizsgálhatjuk például TCLP szerint vagy gáz-folyadék kromatográfiával a vegyületek szintjét, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy az anyagok lebomlottak. A reaktorból kikerülő szilárd anyagot vízteleníthetjük és a továbbiakban kezelhetjük, például komposztálhatjuk, vagy a »··* ♦ ·· ·<*·· « I · · · . · · · · ··· , » ·«·· · · következő szakaszos módban inokulumként is használhatjuk. Szakaszos módban a víztelenített szilárd maradékot újból beadagolhatjuk 2%-40% előnyösen kb. 5%-20% mennyiségben. (Lásd például az l.c ábrát).

Az l.b ábra mutatja a tipikus reaktor felépítését, amelyet szakaszos módban vagy az alább leírt üzemmódokban használhatunk. A semlegesített zagy és inokulum a bioreaktorba kerül. Levegőt vagy oxigént vezetünk a reaktorba és tartalmát mechanikusan keverjük.

A szakaszos rátáplálásos (szekvenciális) üzemmód nagyon hasonlóan működik, mint a szakaszos üzemmód, eltekintve attól, hogy az inkubációs periódus eltelte után a reaktort hagyjuk egy ideig ülepedni, gyakran kb. 15 percig és a reaktortartalom felső 60-95 százalékát eltávolítjuk, a fenékre leülepedett szilárd anyagot pedig inokulumként visszatartjuk a következő semlegesített iszap adaghoz. Előnyösen a tartalom 70-90%-át távolítjuk el. A szakaszos rátáplálásos üzemmód a találmány szerinti eljárás előnyös foganatosítási módja a zagyfázisú aerob lebontásokhoz, mert az akklimatizáció lappangó szakasza rövidült, nagymennyiségű biomassza marad vissza a reaktorban, mely a szennyezés változásaihoz jobban alkalmazkodik, és a biológiai kezelés után visszamaradó szilárd anyag lehetőség szerint csökkent.

A visszamaradó szilárd anyag inokulumként való felhasználásával az egymásutáni műveletekben, mind a szakaszos, mind pedig a szakaszos rátáplálásos üzemeltetés során; valamint a visszamaradó folyadék vagy szűrlet felhasználása az új zagy készítéséhez, azt eredményezi, hogy «··· a folyamat csak a nettó vízveszteséget használja el. Következésképpen nem képződik vizes elfolyó lé.

A félfolyamatos üzemmód hasonló mind a szakaszos, mind pedig a szakaszos rátáplálásos üzemmódhoz. Azonban az inkubáció leállítása helyett az előre meghatározott idő eletelte után friss zagyot szivattyúznak a bioreaktorba, rögzített mennyiségben egy adott időtartam alatt, amíg a kezelt zagyot eltávolítják a bioreaktorból. Ez az üzemmód a zagy folyamatos kezelését eredményezi a biodegradációs folyamat megállása nélkül.

A jelen találmány szerinti eljárás egy másik foganatosítási módja az anyagok szilárd fázisú aerob kezelésére irányul. Ez a foganatositási mód szilárd anyagok, iszapok - köztük azok, amelyek kátrányosak és/vagy elasztikus természetűek -, valamint talajok, üledékek és adszorbensek - ez lehet, a teljesség igénye nélkül, például granulált aktívszén -, kezelésére szolgáló módszereket tartalmaz. A szóbanforgó, kezelendő anyag aromás, nitro-aromás, haloaromás, halo-nitro-aromás, alifás és halo-alifás vegyületek közül legalább egyet vagy ezen vegyületekből legalább kettő keverékét tartalmazza.

Az aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halo-nitroaromás, alifás és halo-alifás vegyületek közül legalább egyet vagy ezek keverékét tartalmazó szilárd anyagok, iszapok vagy talajok szilárd fázisú bioremedíációjára szolgáló eljárás lépései a következők:

(a) a szóbanforgó szilárd anyagot, iszapot vagy talajt hígítószerrel keverjük úgy, hogy a levegő könnyen «· *t· · ··*»· átjárhassa a hígított keveréket;

(b) a hígított keverék pH-értékét kívánt esetben semlegesre állítjuk;

(c) a szóbanforgó hígított keveréket a következő ATCC nyilvántartási számú mikroorganizmusok valamelyikével érintkeztetjük: 55644, 55648, 55645, 55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723, 55726, 55727, 55724, és 55725.

Az eljárás oly módon is kivitelezhető, hogy az említett mikroorganizmusokat a szóbanforgó szilárd anyagban, iszapban vagy talajban tenyésztve a szóbanforgó vegyületeket széndioxiddá és vízzé bontjuk le. Az eljárás egyik foganatosítási módja szerint a szilárd anyagban, iszapban, talajban vagy egyéb szilárd hulladékban benzol, toluol, xilol, etil-benzol, naftalin, klór-benzol, fenol, krezol, nitrobenzol, anilin, antracén, dimetil-fenol, sztirol, halo-naftalin, 2-, 3- vagy

4-klór-benzoát, 1,3-diklór-benzoát, 1,2-, 1,3- vagy 1,4-dinitro-benzol, l-klór-3-nitro-benzol, l-klór-4-nitro-benzol, 1- vagy 2-metil-naftalin, pírén, acenaftilén, fluorantén, fenantrén, benzo-(b)-fluorantén, dibenzofurán, krizén, katechol, m-toluolsav, fahéj-acetát, vanílián, transzfahéj aldehid, mezitilén, szalicilát, melamin, és cianursav közül egy vegyület, vagy ezek keveréke található. Egy másik foganatosítási mód szerint a szilárd anyag, iszap vagy talaj metanolt, formaldehidet, kloroformot, δ-(-)-limonént, illetve hexadekánt vagy ezek keverékeit tartalmazza.

Ha a szilárd anyag, iszap vagy talaj kátrányos, illetve elasztikus tulajdonságú, és a szilárd anyag, iszap vagy talaj • · ·*« · • » «~ϊ /- · * *<·· · · .

....... .·» aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halo-nitro-aromás, alifás és halo-alifás vegyületek közül legalább egyet, illetve ezek keverékét tartalmazza, a szilárd fázisú bioremediációs módszer lépései a következők:

(a) a kátrányos vagy elasztikus szilárd anyagot, a kátrányos vagy elasztikus iszapot, és a kátrányos vagy elasztikus talajt tapadáscsökkentő adalékkal keverve az említett szilárd anyagból, talajból vagy iszapból aprított, kevésbé kátrányos és/vagy elasztikus keveréket állítunk elő;

(b) a szóbanforgó elegy pH értékét kívánt esetben semlegesre állítjuk;

(c) a szóbanforgó elegyet a következő ATCC nyilvántartási számú mikroorganizmusok egyikével érintkeztetjük: 55644, 55648, 55645, 55641, 55647, 55642, 55643, 55646,

55649, 55722, 55723, 55726, 55727, 55724, és 55725.

Az eljárás oly módon is kivitelezhető, hogy a kátrányos vagy elasztikus szilárd anyag, a kátrányos vagy elasztikus iszap, a kátrányos vagy elasztikus talaj hígítószerrel való keverését az (a) lépéssel egyidejűleg vagy azt követően végezzük el.

A megfelelő tapadáscsökkentő adalék a következő anyagok közül választható ki: agyagok, szeletelt, darabolt vagy egyéb módon finoman eloszlatott szerves anyagok, porított szervetlen sók és kőzetpor. Megfelelő tapadáscsökkentő adalékok továbbá a mészkőpor, a portlandcement, a bentonit, a fűrészpor, a kovaföld, az őrölt kukoricacsutka és ezek keverékei.

Megfelelő hígítószerek a következők: szeletelt, darabolt vagy egyéb módon finoman eloszlatott szerves anyagok és „·*· ··<?» • »»<. ·«· < ► · ·» szervetlen sók. Közelebbről a hígítószerként alkalmazható faforgács, fűrészpor, kukoricacsutka vagy ezek keverékei.

Előnyösen a megfelelő hígítószer egyben tapadáscsökkentő adalékként is szolgál, ilyenek - a teljesség igénye nélkül - a következők: faforgács, fűrészpor, kukoricacsutka vagy ezek keverékei.

A korábbiakban ismertetett módon szelektált mikroorganizmusok tiszta vagy kevert tenyészetét, használjuk inokulumként a szilárd fázisú módszerekben. A felhasznált mikroorganizmusokat azon képességük alapján szelektáljuk, hogy a zagyban jelenlévő vegyület vagy vegyületek lebontására képesek.

A mikroorganizmusokat indukáljuk a korábban leírt módon, például úgy, hogy olyan tápközegen tenyésztjük őket, amely egyedüli tápanyagforrásként a lebontani kívánt anyagot tartalmazza.

Más módon eljárva a szilárd fázisú eljárások során a korábbi szilárd fázisú bioremediáció maradéka is felhasználható inokulumként, amely az indukált mikroorganizmusokat már tartalmazza. Például, ha egy halom szilárd anyag bioremediációja befejeződik, az már tartalmazza az indukált mikroorganizmusokat, melyeket hozzáadhatunk egy másik bioremediálandó halomhoz.

Ha olyan halom nem hozzáférhető, ahol a bioremediáció már befejeződött, az inokulumtenyészetet létrehozhatjuk törzskonzervekből is, a korábban leírtak szerint, úgy, hogy a törzskonzervekről néhány agarlemezt oltunk. A Stanier-féle minimál tápközeget tartalmazó agarlemezeket a kívánt szén78 *

Amikor a hidrogénekkel egészítjük ki és 25°C-on inkubáljuk tenyészetek kinőttek, a lemezeket 5-10 ml Stanier-féle minimál tápoldattal lemossuk. A lemosott (sejteket) összegyűjtjük és felhasználjuk agarral és a megfelelő szénhidrogénnel kiegészített táptalaj, valamint 50 ml hasonló összetételű tápfolyadékot tartalmazó bifázisos lombiksorozat oltásához. Miután a mikroorganizmusokkal beoltott bifázisos lombik tenyészetek kinőttek, a mikroorganizmusokat lekaparjuk az agar rétegről. Négy lombikból összegyűjtött folyadékréteget használunk egy halom ínokulálásához. Ez az eljárás korlátlanul méretnövelhető a korábban leírtak szerint.

Miután az ömlesztett, semlegesített és inokulált szilárd anyagot komposztáló halom bioreaktorba vagy edénybe helyeztük, inkubáljuk egy előre meghatározott időtartamig, mialatt például oxigén vagy levegő, illetve ezek keveréke járja át az anyagot, hogy a vegyület(ek) aerob lebontása végbemenjen. A szilárd anyagot esetenként megkeverhetjük, de ez nem javasolt abban az esetben, ha a szilárd anyag nagy koncentrációban tartalmaz illékony komponenseket. Továbbá, amint azt fentebb leírtuk, mintát vehetünk a halomból, amit aztán például diklór-metán - metanol (90:10) eleggyel extrahálhatunk, hogy a kiválasztott anyagok koncentrációját megmérjük gáz-folyadék kromatográfíával vagy TCLP módszer szerint.

A találmány egy további kiviteli alakja egy biofilter és annak üzemmódjai. A biofilterek áramló fluidumok bioremediációjára alkalmasak, amilyenek például a levegő, a gőzök, az aeroszolok, a víz és a vizes oldatok.

• · ··

A jelen találmány szerinti biofilterek olyan készülékek, amelyek szilárd hordozón rögzített mikroorganizmusokat tartalmaznak, melyeket a következő ATCC nyilvántartási számú mikroorganizmusok közül választunk ki: 55644, 55648, 55645, 55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723,

55726, 55727, 55724, és 55725. Alkalmas szilárd hordozók - a teljesség igénye nélkül - a következők: granulált aktívszén, faforgács, timföld, rutil, vas-oxid, kerámia vagy alginát. A készüléknek bemeneti és kimeneti csatlakozói vannak úgy, hogy a kezelni kívánt anyag átáramolhasson rajta.

A biofilterek például az aromás, nitro-aromás, haloaromás, halo-nitro-aromás, alifás és halo-alifás vegyületeket tartalmazó elfolyó levek biremediációjára használhatók. Az eljárás abban áll, hogy a szóbanforgó elfolyó levet átvezetjük a biofilteren, amely mikroorganizmusok szilárd hordozón immobilizálva tartalmazó készülék. A szóbanforgó mikroorganizmusokat a következő ATCC nyilvántartási számú mikroorganizmusok közül választjuk ki: 55644, 55648, 55645, 55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723, 55726, 55727, 55724, és 55725. Az eljárás kivitelezése során az elfolyó lében nyomon követhetjük a lebontandó vegyületek koncentrációját, a lebontás tényleges mértékének meghatározása céljából.

A találmány egy további foganatosítási módja szerint kétlépéses aerob eljárással bontjuk le azokat a hulladékokat, melyek legalább egy vegyületet tartalmaznak az alábbiak közül: erősen halogénezett szerves vegyületek, például poliklórozott bifenilek, polibrómozott bifenilek stb.; erősen • · · · ·

·..· ...........

nitrált szerves vegyületek, például trinitro-toluol stb.; valamint erősen nitrált és térhálós polimerek, például nitrocellulóz. A lebontandó hulladék tartalmazhat továbbá aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halo-nitro-aromás, alifás és haloalifás vegyületeket, illetve ezek keverékét. Az eljárás lépései a következők:

(a) a hulladékhoz olyan vegyszert adva, amely képes a benne lévő erősen halogénezett, erősen nitrált vagy erősen nitrált és térhálós vegyületeket kémiai úton legalább részlegesen lebontani, előkezelt elegyet állítunk elő; majd (b) az előkezelt elegyet mikroorganizmusokkal hozzuk érintkezésbe, melyeket az alábbi ATCC nyilvántartási számú mikroorganizmusok közül választunk ki: 55644, 55648, 55645, 55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723, 55726, 55727, 55724 valamint 55725.

Az eljárás úgy is kivitelezhető, hogy a mikroorganizmusokat a hulladékon tenyésztve a szóbanforgó vegyületek legalább egyike széndioxiddá és vízzé bomlik le. Az eljárás egy konkrét kiviteli módja szerint a lebontott vegyület benzol, toluol, xilol, etil-benzol, naftalin, klór-benzol, fenol, krezol, nitro-benzol, anilin, antracén, dimetil-fenol, sztirol, halo-naftalin, 2,-, 3-, vagy 4-klór-toluol, 2-, 3vagy 4-klór-benzoát, 1,3-diklór-benzoát, 1,2-, 1,3- vagy 1,4-dinitro-benzol, l-klór-3-nitro-benzol, l-klór-4-nitrobenzol, 1- vagy 2-metil-naftalin, pírén, acenaftilén, fluorantén, fenantrén, benzo-(b)-fluorantén, dibenzofurán, krizén, katechol, m-toluolsav, fahéj-acetát, vanillin, ·· · «·* · « « · ♦ ·· transz-fahéjaldehid, mezitilén, szalicilát, melamin, cianursav, metanol, formaldehid, kloroform, δ-(-)-limonén, hexadekán, illetve ezek keveréke. A hozzáadott reagens egyebek között lehet például Fenton-reagens, mely vas(II)szulfát és hidrogén-peroxid elegye. Ezen kívül használhatunk szabad gyököket, UV besugárzást, fémes vasat, peroxidáz enzimeket, amilyen például a lignin vagy a ligninszerű enzimek. Ezek a reagensek részlegesen lebontják a hulladékban lévő vegyület(ek)et olyan származékokká, amelyek már bonthatók a mikroorganizmusok számára, és így a mikroorganizmusok befejezhetik a szóbanforgó vegyület(ek) lebontását.

A következő mikroorganizmusokat letétbe helyeztük 1994. december 13-án az American Type Culture Collection (Rockville, Maryland, USA) törzsgyűjteményben, ahol azok a megadott ATCC nyilvántartási számot kapták:

Mikroorganizmus

ATCC nyilvántartási szám

Pseudomonas sp.	(DAP 70)	55646
Pseudomonas sp.	(DAP 111)	55645
Pseudomonas sp.	(DAP 622)	55648
Pseudomonas sp.	(DAP 631)	55647
Aeromonas sp. (DAP 68)	55642
Aeromonas sp. (DAP 119)	55641
Corynebacterium	sp. (DAP 66)	55643
Zooglea sp. (DAP	73)	55649

Kevert mikroorganizmus tenyészet

ATCC nyilvántartási szám

DAP 2

55644

A következő mikroorganizmusokat letétbe helyeztük 1995. november 30-án az American Type Culture Collection (Rockville, Maryland, USA) törzsgyűjteményben, ahol azok a megadott ATCC nyilvántartási számot kapták:

Mikroorganizmus ATCC nyilvántartási szám

DAP	623	55722
DAP	62 6	55723
DAP	629	55726
DAP	632	55727
DAP	115	55724
DAP	120	55725

A következő példák a találmány különböző aspektusainak jobb megértését szolgálják, anélkül, hogy annak oltalmi körét bármiben is korlátoznák. A bemutatott és ismertetett megoldásokon túli módosítási lehetőségek a leírás alapján a szakmában jártasak számára nyilvánvalóak. Minden ilyen módosítás is a találmány oltalmi körébe tartozik.

1. példa

A mikroorganizmusok tárolása és indukálása

Az izolált mikroorganizmusok kevert tenyészetét 4 ml térfogatú Wheaton ampullában lévő 1,5-2,0 ml BACTÖ²' R2A (Difco, Detroit, Michigan, USA) tápközegen tartottuk fenn. A fenntartó táptalajra oltott tenyészeteket 48 órán át 25-27^oCon inkubáltuk. A kinőtt tenyészeteket ezután befedtük parafilmmel és 4°C hőmérsékleten tároltuk.

Egy kísérletsorozatban a kevert tenyészetet indukáltuk oly módon, hogy a tárolt tenyészetet szobahőmérsékletre melegítettük és 1 % agarral szilárdított friss BACTO®⁴ táptalajra vittük, amelyet 1000-4000 ppm naftalinnal, 30-300 ppm nitrobenzollal, 400-500 ppm benzollal, 400-500 ppm toluollal, 400-500 ppm xilollal, 30-300 ppm anilinnal, 400-500 ppm etil-benzollal, 50-300 ppm klór-benzollal, 200 ppm 2-metil-naftalinnal és 200 ppm 2-klór-naftalinnal egészítettünk ki. A tenyészeteket 48-96 órán át 25-27°C-on inkubáltuk, majd a fentiekben felsorolt szénhidrogén vegyületekkel kiegészített Stanier-féle minimál táptalajra [Stanier et al., J. Gén. Microbiol., 43, 159-271 (1966)] vittük. A tenyészeteket további 48 órán át inkubáltuk 25-27°C-on, majd a sejteket lemostuk 5-10 ml Stanier-féle minimál tápközeggel. Az így kapott sejtszuszpenziókat 75 ml Stanier-féle folyékony tápközeget (felső réteg) és 50 ml 2 % agarral szilárdított Stanier-féle tápközeget tartalmazó kétfázisú lombikban inkubáltuk. Mind a felső mind pedig az alsó réteg tartalmazta a fentiekben felsorolt szénhidrogéneket. A lombikokat 48-96 órán át 25-27°C-on inkubáltuk. Az így indukált sejteket lekapartuk a táptalaj felszínéről, és oltóanyagként használtuk fel.

Egy másik kísérletsorozatban a kevert tenyészetet indukáltuk oly módon, hogy a tárolt tenyészetet szobahőmérsékletre melegítettük és 0,3 % agarral szilárdított friss BACTO^mtáptalajra vittük, amelyet 1000-4000 ppm naftalinnal, 30-300 ppm nitro-benzollal, 400-500 ppm benzollal, 400-500 ppm toluollal, 400-500 ppm xilollal, 30-300 ppm ····'· •··· ···· • ··* ··· · —

anilinnal, 400-500 ppm etil-benzollal, 50-300 ppm klór-benzollal, 200 ppm 2-metil-naftalinnal és 200 ppm 2-klór-naftalinnal egészítettünk ki. A tenyészeteket 48-96 órán át 25-27°c-on inkubáltuk, majd a fentiekben felsorolt szénhidrogén vegyületekkel kiegészített Stanier-féle minimál táptalajra [Stanier et al., J. Gén. Microbiol., 43, 159-271 (1966)] vittük. A tenyészeteket további 48 órán át inkubáltuk 25-27°C-on, majd a sejteket lemostuk 5-10 ml Stanier-féle minimál tápközeggel. Az így kapott sejtszuszpenziókat 75 ml Stanier-féle folyékony tápközeget (felső réteg) és 50 ml 2 % agarral szilárdított Stanier-féle tápközeget tartalmazó kétfázisú lombikban inkubáltuk. Mind a felső, mind pedig az alsó réteg tartalmazta a fentiekben felsorolt szénhidrogéneket. A lombikokat 48-96 órán át 25-27°C-on inkubáltuk. Az így indukált sejteket lekapartuk a táptalaj felszínéről, és oltóanyagként használtuk fel.

2. példa

Aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halo-nitro-aromás, alifás és halo-alifás vegyületek keverékét nagy koncentrációban tartalmazó elasztomer iszapot fluidizáltunk a korábban leírtak szerint, az elasztomer iszapot vízzel elegyítve.

Az egyes vegyületeknek az eredeti elasztomer iszapban mért átlagos koncentrációját a 9. táblázat mutatja.

	85	····· »*· • · · 1 « »····· ·.. ♦ ··	···· ···* * · ...... • ·* ·
	9. táblázat
Vegyület	Átlagos	koncentráció	(ppm)
Kloroform		680
Benzol		720
Toluol		3000
Klór-benzol		130
Etil-benzol		240
o-Xilol		680
Anilin		630
Nitro-benzol		720
Naftalin		42000
2-Metil-naftalin		2800
2-Klór-naftalin		<100
m, p-Xilol		2300
Keverés után az	elegyet dekantáltuk a visszamaradt
elasztomer iszapról. Az így kapott 30	t% szilárd	anyag
tartalmú zagyot hagyományos kevert reaktorba (B.	Braun,
Allentown, Pennsylvania,	USA) töltöttük.	A zagyot 2	N nát-

rium-hidroxid oldat hozzáadásával közömbösítettük (pH= kb. 7), majd az indukált kevert mikroorganizmus tenyészet térfogategységre számított 10 %-nyi mennyiségével beoltottuk. Az elasztomer iszapban lévő szénhidrogén vegyületek jelentették az egyedüli szén- és energiaforrást a mikroorganizmusok számára.

A 4 liter térfogatú edényben lévő közömbösített és beoltott zagyot 200 - 700 percenkéti fordulattal, előnyösen 400 percenkénti fordulattal kevertük és 1 bar nyomáson 250 ml/óra tiszta oxigénnel levegőztettük szobahőmérsékleten, • · ·· «»♦ ··« órán át. A zagyból a 24 órás biológiai kezelés előtt és után mintát vettünk a benne lévő vegyületek koncentrációjának meghatározására. Az iszap extrakcióját a Toxicity Characteristic Leaching Protocol (TCLP) előírásai szerint, a gáz-folyadék kromatográfiás analízist pedig az EPA SW-846 dokumentumban foglaltak szerint végeztük. A zagyban lévő vegyületek sikeres biológiai lebontását a 10. táblázat adatai mutatják.

10. táblázat %-os zagy

Vegyület	TCLP	TCLP kezelt*	TCLP
kezeletlen*		határérték
Kloroform	314	<1	6, 0
Benzol	94	<0.5	0, 5
Toluol	509	<1	***
Klór-benzol	18	<1	100,00
Etil-benzol	15	<0.5	+ 4c
o-Xilol	61	<0.5	* * *
Anilin	114	<1	4r 4c
Nitro-benzol	39	<1	2,0
Naftalin	3249	<5	4c 4c 4c
* Koncentráció (ppm)
*** TCLP határérték	nincs meghatározva
Az illékony	szerves	vegyületeket és	széndioxidot

tartalmazó elmenő gázt két-két granulált aktívszenet, illetve lúgot (2 N kálium-hidroxid) tartalmazó csapdán vezettük

..... · : . : · ···. ··'.

...............

keresztül. A 24 órás inkubáció során a teljes illékony szerves anyag tartalom kevesebb mint 2 %-a távozott az elmenő gázzal.

A 3. ábra a jelenlévő vegyületek csökkenő mennyiségének és a mikroorganizmusok által termelt széndioxid növekvő mennyiségének összefüggését mutatja. Mivel a reakcióedényt tiszta oxigénnel levegőztettük, bármiféle széndioxid képződés a zagyban lévő vegyületek aerob mikrobiális hasznosításának közvetlen következménye. Ilyen módon a 3. ábra azt is jelzi, hogy a mikroorganizmusok képesek az eredeti zagyban lévő vegyületeket egyedüli szén- és energiaforrásként hasznosítani, valamint hogy ezek a vegyületek széndioxiddá és vízzé bomlanak le.

3. példa

A 2. példában leírtak szerint eljárva beoltottuk a fluidizált, közömbösített elasztomer iszapot. Ahelyett, hogy a lebontást 24 óránként leállítottuk, a reakcióedényt kiürítettük és újratöltöttük volna egy újabb bioremediációhoz, a reaktor tartalmának csak egy részét távolítottuk el. Harminc napon át, a hétvégéktől eltekintve, 24 óránként a reakcióedény tartalmát 15 percen át ülepedni hagytuk. Miután a szilárd anyagok kiülepedtek, a bioremediált zagy 80 százalékát eltávolitottuk a reaktor felső részéből. Ezután ugyanolyan mennyiségű friss 30 százalékos kezeletlen, az eredetivel megegyező eredetű zagyot töltöttünk a reakcióedénybe. A reakcióelegyet kevertük és tiszta oxigénnel levegőztettük újabb 24 órán át, a 2. példában leírtak szerint.

A reakcióelegyből 40 ml térfogatú mintákat vettünk » · · · • · • · · • ···· ··· ··· · «· ··* minden 24 órás inkubációs periódus előtt és után. A mintákat diklór-metán - metanol (90:10) eleggyel extraháltuk és naftalin tartalmukat gáz-folyadék kromatográfiával vizsgáltuk a 2. példában leírtak szerint. A 4. ábra azt mutatja, hogy a naftalin aerob lebontása szakaszos-rátáplálásos eljárással gyors és kiegyensúlyozott volt, a jelenlévő mikroorganizmusok jól tolerálták a naftalin koncentrációjának nagy ingadozását 700 és 4700 ppm tartományban, és ezek a változások nem vagy alig befolyásolták a mikroorganizmusok azon képességét, hogy a naftalint aerob módon hasznosítsák és széndioxiddá, valamint vízzé bontsák le.

4. példa

Nem elasztomer szilárd anyagot fluidizáltunk vízzel, 30 t%-os zagyot képezve. A 11. táblázatban az eredeti szilárd anyagban lévő különböző vegyületek koncentrációja látható.

11. táblázat

Vegyület Koncentráció tartomány (ppm)

Kloroform	<10
Benzol	2005-2284
Toluol	38-42
Klór-benzol	1914-2112
Etil-benzol	521-578
o-Xilol	803-887
Anilin	301-331
Nitro-benzol	321-256
Naftalin	37-40
2-Metil-naftalin	654-729
2-Klór-naftalin	<10
m,p-Xilol	2126-2362

Az előállított 30 t%-os zagy kémhatása lúgos volt, ezért a 2. példa szerinti módon elasztomer iszapból készített 30 t%-os zaggyal 1:1 arányban elegyítettük. Ezután az egyesített elegy pH értékét 2 N kénsav hozzáadásával közömbösre állítottuk. A közömbösített zagyot mikroorganizmusok kevert, indukált tenyészetének 5-20 t/tf%-nyi, előnyösen kb. 10 %nyi mennyiségével beoltottuk, majd az elegyet kevertük és tiszta oxigénnel levegőztettük 24 órán át. Az inkubáció után a reakcióelegyet 15 percen át ülepedni hagytuk, majd a felső 80 %-át eltávolítottuk. A maradékot friss, az eredetivel megegyező módon készített zaggyal kiegészítettük, és a reaktor tartalmát tovább kevertük és levegőztettük. A reakcióelegyből minden 24 órás periódus előtt és után mintát vettünk, a benzol és naftalin koncentráció meghatározására. Az 5. ábra a zagyban lévő benzol és naftalin sikeres biológiai lebontását mutatja 30 napon át.

5. példa

Elasztomer iszapból készített 30 t%-os közömbösített zagyot és egy másik elasztomer iszapból készített 33 t%-os közömbösített zagyot 1:1 arányban elegyítettünk. A fenti 9. táblázat, illetve a következő 12. táblázat mutatja az egyes elasztomer iszapokban lévő vegyületek átlagos koncentrációját .

	• ·. ; . ··· ··» 90 —
Vegyület	12. táblázat Átlagos koncentráció (ppm)
Kloroform	1000
Benzol	68000
Toluol	16000
Klór-benzol	200
Etil-benzol	670
o-xilol	1000
Anilin	1500
Nitro-benzol	1200
Naftalin	16000
2-Metil-naftalin	1300
2-Klór-naftalin	150
m, p-Xilol	3500
A zagyot kevert	reaktorban töltöttük, és mikroorga-

nizmusok kevert, indukált tenyészetével beoltottuk. A reaktor tartalmát szobahőmérsékleten kevertük, és tiszta oxigénnel levegőzettük 40 órán át. A reakcióelegyből mintát vettünk inkubálás előtt, majd 16 és 40 órás korban. A mintákat diklór-metán - metanol (90:10) eleggyel extraháltuk és naftalin tartalmukat gáz-folyadék kromatográfiával vizsgáltuk a 2. példában leírtak szerint. A 13. táblázat azt mutatja, hogy a mikroorganizmusok sikeresen lebontották a vizsgált vegyületeket.

13, táblázat

.. .»·· 1·'· • · · · * • · ···, ···.

« · * - --

Vegyület	TCL	TCL 16 órás*	TCL 40 órás*
kezeletlen*
Benzol	480	<10	<10
Toluol	190	90	<10
Klór-benzol	190	<10	<10
Etil-benzol	<10	<10	<10
m,p-Xilol	100	90	<10
Anilin	80	14	<10
Nitro-benzol	40	13	<10
Naftalin	5100	140	50
2-Metil-	180	130	30

naftalin * Koncentráció (ppm)

6. példa

A szilárd fázisú lebontás kivitelezhető kamrában, épített halomban vagy rakásban. Öt különböző eredetű, aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halo-nitro-aromás, alifás és halo-alifás vegyületeket tartalmazó elasztomer iszapot egyenként fűrészporral kevertünk és őrölve homogenizáltunk annak érdekében, hogy meghatározzuk a találmány szerinti aerob lebontáshoz alkalmas anyagok készítése során bekövetkező illékony szerves anyag (VOC) veszteséget.

Az elasztomer iszapot és a hígítószert, a fűrészport betöltöttük az őrlőberendezésbe. Az 1-3 és 5 jelű iszapok esetében a hígítószer az elegy 20 %-a, a 4 jelű iszap ese··· tében pedig az elegy 25 %-a volt. Keverés közben nitrogéngázt vezettünk az őrlőberendezés fejrészébe, hogy megakadályozzuk a jelenlévő tűzveszélyes anyagok esetleges robbanását. Mintákat vettünk az őrlés előtt és után, melyekben meghatároztuk a benzol és a klór-benzol relatív mennyiségét gáz-folyadék kromatográfiás módszerrel.

14. táblázat

Szilárd anyag Szerves anyag visszatartás az előkezelés után (%)

	Benzol	Klór-benzol
1	60-90	80
2	90	100
3	70	85
4	75-90	80-95
5	5-25	60-75

Amint az a 14. táblázat adataiból látható, a párolgás következtében fellépő benzolveszteség az öt megvizsgált iszapból négy esetében csupán 6 és 26 % közötti volt. Egy iszap esetében azonban a benzolveszteség az eredetileg jelenlévő mennyiség 70 - 90 %-át érte el. A klór-benzol veszteség általában kevesebb volt, de a legnagyobb veszteség ugyanannál az iszapnál volt tapasztalható, ahol a legnagyobb benzolveszteség is. Ez az iszap egyedi volt abban az értelemben, hogy pH-ja meghaladta a 10,5 értéket, míg a többi iszap többé kevésbé savanyú volt. Az eredmények azt mutatják, hogy az adott iszap vagy szilárd anyag pH értéke befolyá»·· ♦ »»· ./.Η··..·.·’···* solhatja a kezelés során bekövetkező illékony szerves anyag veszteséget.

Szerves vegyületek, például benzol, toluol, nitrobenzol, naftalin, klór-benzol, kloroform, xilol, anilin vagy etil-benzol keverékét tartalmazó talajt hígítószerrel, például fűrészporral elegyítve őrléssel homogenizáltunk. A 80 % talajt és 20 % fűrészport tartalmazó elegy kémhatását nátrium-hidroxid hozzáadásával közömbösítettük. A közömbösített elegyet alkalmas edénybe helyeztük, és beoltottuk mikroorganizmusok kevert, indukált, folyékony tenyészetével, majd ezt a keveréket 14 napon át halomban kezeltük. A lezárt edényt vákuumban műküdtettük, hogy levegőt szívjunk át az elegyen. A levegő megfelelő eloszlatását perforált csövek hálózatának alkalmazásával segítettük elő, melyet az elegy alatt helyeztünk el. Az elmenő gázt két, granulált aktívszenet (GAC) tartalmazó csapdán vezettük át az illékony szerves anyagok (VOC) megkötésére. A nedvességtartalmat és a levegőáramlást állandó értéken tartottuk a komposztálás ideje alatt. A talajból mintákat vettünk komposztálás előtt és után. A mintákat diklór-metán - metanol (90:10) eleggyel, vagy a TCLP előírásai szerint extraháltuk, és gáz-folyadék kromatográfiás módszerrel mértük bennük bizonyos szerves vegyületek, például benzol és nitro-benzol koncentrációját. A

15. táblázat ugyanazon kiindulási anyag két független kezelésének eredményeit mutatja. Megtalálható ezek között a kiválasztott szerves vegyületek koncentrációja a hígított talajban, valamint a komposztálás után, mind oldószeres extrakciós (diklór-metán - metanol) mind pedig TCLP szerinti mintaelőkészítés alkalmazásával csakúgy, mint az eredetileg jelenlévő illékony szerves anyag százalékos mennyisége a visszamaradó anyagban és a GAC csapdában. A szilárd fázisú biológiai kezelés alkalmas volt arra, hogy a vizsgált vegyületek koncentrációját a TCLP határérték alá csökkentse.

15. táblázat

Beoltott talaj, 30-45 % 1/perc levegőáramlás	nedvességtartalom, TCLP (savas vizes extrakció) (mg/1)	0,25 VOC vissza maradt	normál százalék GAC csapdában
Szerves vegyület	Koncentráció (oldószeres extrakció)*
Kezdeti (ppm)	Végső (ppm)
Benzol	21, 0	<10	<0, 5	-	64, 0
Klór-	<10	<10	<1	—
benzol
Nitro-	<10	<10	<2	—	—
benzol
Naftalin	736, 0	17, 0	-	2/3	1,7
Beoltott talaj,	30-45 %	nedvességtartalom,	0,25	normál
1/perc levegőáramlás
Szerves	Koncentráció	TCLP	VOC	százalék
vegyület	(oldószeres	(savas vizes
	extrakció)*	extrakció)
	Kezdeti	Végső	(mg/1)	vissza	GAC
	(ppm)	(ppm)		maradt	csapdában
Benzol	47,0	<10	<0,5	-	33, 0
Klór-	<10	<10	<1	—	__
benzol
Nitro-	<10	<10	<2	—
benzol
Naftalin	1245,0	31, 0	-	2,5	0,9

* TCL **·· χ*· · •·· ·»· • . * • * ♦··

7. példa

Szerves vegyületek keverékét tartalmazó kátrányos jellegű talajt őrlőberendezésben hígítószerrel, például fűrészporral homogenizáltunk. A kátrányos talaj / fűrészpor (80:20) elegyet nátrium-hidroxid hozzáadásával közömbösítettük, és alkalmas reaktorba töltöttük. A közömbösített elegyet beoltottuk folyékony, indukált, kevert tenyészettel, majd a reaktort lezártuk. A reakcióelegy kezelését és analízisét a 6. példában leírtak szerint végeztük. A 16. táblázat a kátrányos talaj sikeres biológiai kezelésének adatait mutatja két független kísérletben. A hígított anyag benzol és klór-benzol tartalmának eredményes lebontását a TCLP előírásainak megfelelően értékeltük.

16. táblázat

Beoltott kátrányos talaj, 30-40 % nedvességtartalom,

0,25 normál 1/perc levegőáramlás

Szerves vegyület	Koncentráció (oldószeres extrakció)*	TCLP (savas vizes extrakció) (mg/1)	VOC százalék
vissza maradt	GAC csapdában
Kezdeti (ppm)	Végső (ppm)
Benzol	4377,0	<10	<0, 5	-	61, 0
Klór- benzol	6606,0	62, 0	<1	0,1	64, 3
Nitro- benzol	74,0	70,0	<2	94, 6	7,0
Naftalin	4075,0	3038,0	3, 0	74,6	3, 0

« ¹' · • · · *·· · ···· • · • ··» • - ,... ··· »►·

Beoltott kátrányos talaj, 30-50 nedvességtartalom,

0,25 normál 1/perc levegőáramlás

Szerves vegyület	Koncentráció (oldószeres extrakció)*	TCLP (savas vizes extrakció) (mg/1)	VOC százalék
vissza maradt	GAC csapdában
Kezdeti (ppm)	Végső (ppm)
Benzol	4137,0	<10	N.A.**	-	51,4
Klór- benzol	6065,0	30, 0		0, 5	63, 9
Nitro- benzol	<10	<10		-	-
Naftalin	3967,0	2533,0		63, 9	3, 9

* TCL ** Nincs adat

Jelentős párolgási benzol (63 %) és klór-benzol (35,5 %) veszteség következett be a kezelés első két napja alatt, majd ezt követően lelassult. A naftalinnak több, mint 40 %-a elfogyott, és a csekély párolgási veszteség (4 %) azt jelzi, hogy a fogyás főként a jelenlévő mikroorganizmusok aerob lebontó aktivitásának tulajdonítható.

8. példa

Az elfolyósított kátrányos jellegű talajt őrlőberendezésben hígítószerrel, például fűrészporral homogenizáltuk. Az elegyet nátrium-hidroxid hozzáadásával közömbösítettük, és alkalmas reaktorba töltöttük. A közömbösített elegyet beoltottuk folyékony, indukált, kevert tenyészettel, majd a reaktort lezártuk. A beoltott reakcióelegy kezelését a ♦ ··»· *.

. »· · χ·*· * · ...

,.,. ···

6. példában leírtak szerint végeztük. A 17. táblázat a kátrányos talaj sikeres biológiai kezelésének adatait mutatja két független kísérletben.

17. táblázat

Beoltott kátrányos talaj, 30-50 % nedvességtartalom,

0,25 normál	1/perc levegőáramlás
Szerves vegyület	Koncentráció (oldószeres extrakció)*	TCLP (savas vizes extrakció)	VOC	százalék
	Kezdeti Végső (ppm) (ppm)	(mg/1)	vissza maradt	GAC csapdában
Benzol	25320,0 <10	<0, 5	-	15,1
Klór- benzol	77,0 <10	<1	-	98, 6
Nitro- benzol	104,0 47,0	<2	0, 5	11,3
Naftalin	10758, 0 8206,0	5, 0	76, 3	3, 3

Beoltott kátrányos talaj,	35-50 % nedvességtartalom,
0,25 normál	1/perc	levegőáramlás
Szerves vegyület	Koncentráció (oldószeres extrakció)*	TCLP (savas vizes extrakció)	VOC	százalék
	Kezdeti (ppm)	Végső (ppm)	(mg/1)	vissza maradt	GAC csapdában
Benzol	25000,0	<10	<0, 5	-	13, 0
Klór- benzol	81,0	<10	<1,0	-	63, 0
Nitro- benzol	87,0	48, 0	<2, 0	55,2	13, 1
Naftalin	10440,0	8905,0	8, 0	85, 3	3, 8

* TCL t* ··*· • · ^ ^r • ..· ·,.· ' ? ···

A kátrányos jellegű talaj igen nagy koncentrációban tartalmazott benzolt (25000 ppm) és kisebb mennyiségben klórbenzolt, valamint nitro-benzolt. A szilárd fázisú kezelés alkalmas volt arra, hogy ezeknek a vegyületeknek a koncentrációját a TCLP határérték alá csökkentse. A benzol koncentrációja a kezelés után 10 ppm alatti volt. A vegyületek mikrobiológiai lebontása gyors volt az első 48 órában, és koncentrációjuk TCLP határérték alá csökkent egy hét alatt. A naftalinnak azonban csak 20-25 %-a bomlott le 14 nap alatt.

9. példa

Az elfolyósított elasztomer iszapot őrlőberendezésben hígítottuk fűrészporral homogenizálva. Keverés közben az őrlőberendezés fejrészében nitrogéngázt vezettünk a jelenlévő tűzveszélyes anyagok esetleges robbanásának megakadályozására. A hígított és elfolyósított elegyet nátrium-hidroxid hozzáadásával közömbösítettük, és alkalmas reaktorba töltöttük. Az iszap és a fűrészpor közömbösített elegyét beoltottuk folyékony, indukált, kevert tenyészettel, majd a reaktort lezártuk. Az így előkészített anyagot halomban kezeltük 14 napon át, a 6. példában leírtak szerint. A 18. táblázat az elasztomer iszap sikeres biológiai kezelésének adatait mutatja két független kísérletben.

• · · ·· ···· ···' • · · · • · ···· ··· • · · · · '

18. táblázat

Beoltott iszap, 30-50 1/perc levegőáramlás % nedvességtartalom, 0,25 normál

VOC százalék

Szerves vegyület

Koncentráció (oldószeres extrakció)*

TCLP (savas vizes extrakció)

	Kezdeti (ppm)	Végső (ppm)	(mg/1)	vissza maradt	GAC csapdában
Benzol	99, 0	<10	<0, 5	-	93, 8
Klór-	40, 0	<10	<1	—	56,4
benzol
Nitro-	449, 0	<10	2, 0	—	16, 5
benzol
Naftalin	15341,0	84,0	1,0	0, 5	1,8
Beoltott iszap,	30-50 %	nedvességtartalom,	0,25 normál

1/perc levegőáramlás

Szerves vegyület	Koncentráció (oldószeres extrakció)*	TCLP (savas vizes extrakció) mg/1	VOC vissza maradt	százalék GAC csapdában
Kezdeti (ppm)	Végső (ppm)
Benzol	89, 0	<10	<0, 5	-	109, 0
Klór-	38, 0	<10	<1		6, 5
benzol
Nitro-	454,0	<10	<1		13, 9
benzol
Naftalin	13380,0	280, 0	<1	2,1	1,6

TCL

Az elasztomer iszapban lévő benzolt és nitro-benzolt sikeresen eltávolítottuk. Mindkét vegyület kezelés utáni ··· · • · ·

100 • · koncentrációja kevesebb volt, mint 10 ppm. Ezen kívül a naftalin koncentrációja 330 ppm alattira csökkent a kezdeti 13000-15000 ppm értékről. Ezeknek a vegyületeknek az eltávolítása azonban nem tulajdonítható teljes mértékben a bioremediációnak. A benzol több, mint 90 %-a, és a nitrobenzol mintegy 15 %-a elpárolgott a reakcióelegyből a kezelés első két napja alatt. Másrészről viszont nem a párolgás volt a fő oka a naftalin és a klór-benzol tartalom csökkenésének, ami azt jelzi, hogy eltávolításuk a hozzáadott mikroorganizmusok által végzett aerob lebontásnak tulajdonítható.

10. példa

Benzolt, klór-benzolt, nitro-benzolt és naftalin magas koncentrációban tartalmazó kátrányos jellegű iszapot fűrészporral (25 t%) keverve kevésbé kátrányossá tettünk. Az igy hígított iszapot nátrium-hidroxid hozzáadásával közömbösítettük, és alkalmas reaktorba töltöttük. A közömbösített és hígított iszapot beoltottuk folyékony, indukált, kevert tenyészettel (2-10 t/tf %), majd a reaktort lezártuk. Az iszap, a fűrészpor és a mikroorganizmusok keverékét halomban kezeltük 14 napon át. A kezeléssel sikeresen eltávolítottuk a vizsgált vegyületeket. A 19. táblázat a benzol, a klór-benzol, a nitro-benzol és a naftalin sikeres biológiai mutatja a TCLP előírásainak megfelelő mérés szerint. A párolgási veszteség klór-benzol esetében 30-60 %, benzol esetében 10-30 %, nitro-benzol esetében viszont kevesebb, mint 17 % volt. Mindez azt jelzi, hogy ezeknek a vegyületeknek az eltávolítása döntő mértékben aerob bakteriális lebontásuknak tulajdonítható.

101

19. táblázat

Beoltott kátrányos iszap, 30-35 % nedvességtartalom,

0, 25 normál 1/perc levegőáramlás

Szerves vegyület	Koncentráció (oldószeres extrakció)*	TCLP (savas vizes extrakció) (mg/1)	VOC százalék
vissza maradt	GAC csapdában
Kezdeti (ppm)	Végső (ppm)
Benzol	553, 0	<10	<0, 5	-	11,3
Klór- benzol	3528,0	38, 0	<1	1,1	80, 8
Nitro- benzol	5752,0	85, 0	<2	1,5	7,8
Naftalin	17670,0	357, 0	<1	2, 0	3, 0

Beoltott kátrányos iszap,	30-35 % nedvességtartalom,
0,25 normál	1/perc	levegőáramlás
Szerves vegyület	Koncentráció (oldószeres extrakció)*	TCLP (savas vizes extrakció)	VOC	százalék
	Kezdeti (ppm)	Végső (ppm)	(mg/1)	vissza maradt	GAC csapdában
Benzol	643, 0	<10	<0, 5	-	35, 2
Klór- benzol	3905,0	644, 0	<1	16, 5	34,5
Nitro- benzol	6065,0	1587,0	<2	26, 2	0, 5
Naftalin	16980,0	6110,0	<1	36, 0	0, 2

* TCL

11. példa

Nem elasztomer iszapot fűrészporral (20 t%) hígítottunk az előző példákban leírtak szerint. A lúgos kémhatású • · · · · · · ·· · ··

102 hígított iszapot kénsav hozzáadásával közömbösítettük. A hígított és közömbösített iszapot alkalmas reaktorba töltöttük, beoltottuk folyékony kevert tenyészettel, majd 14 napon át kezeltük. A 20. táblázat adatai ugyanannak a kiindulási anyagnak két független, sikeres biológiai kezelését mutatják.

20. táblázat

Beoltatlan iszap, pH-szabályzás nélkül, 50-55 % nedvességtartalom, 250 normál l/perc levegőáramlás

Szerves vegyület

VOC százalék

Koncentráció (oldószeres extrakció)*

TCLP (savas vizes extrakció)

	Kezdeti (ppm)	Végső (ppm)	(mg/1)	vissza maradt	GAC csapdában
Benzol	1972,0	61,0	N.A.**	3,1	88, 3
Klór- benzol	29, 0	<10		-	81,4
Nitro- benzol	<10	<10		-	-
Naftalin	<10	<10		—	—

Beoltott iszap,	50-55 %	nedvességtartalom	, 250 normál
l/perc levegőáramlás
Szerves	Koncentráció	TCLP	VOC százalék
vegyület	(oldószeres	(savas vizes
	extrakció)*	extrakció)
	Kezdeti	Végső	(mg/1)	vissza GAC
	(ppm)	(ppm)		maradt csapdában
Benzol	2135,0	55, 0	N.A.**	10, 2 90,1
Klór-	30, 0	<10		66, 4
benzol
Nitro-	<10	<10		— —.
benzol
Naftalin	<10	<10		— —

103 * TCL ** Nincs adat

Mind a benzolnak, mind pedig a klór-benzolnak jelentős mennyisége párolgott el, és kötődött meg a GAC csapdákban. Az elpárolgott benzolnak és klór-benzolnak 95 illetve 90 %-a az első 48 óra alat párolgott el. Ezt a gyors veszteséget lassú csökkenés követte a kezelés további időtartama alatt.

Claims

Szabadalmi igénypontok

104

1. Az alábbi mikroorganizmusok biológiailag tiszta tenyészete:

Mikroorganizmus ATCC nyilvántartási szám

Pseudomonas sp. (DAP 70) 55646 Pseudomonas sp. (DAP Ul) 55645 Pseudomonas sp. (DAP 622) 55648 Pseudomonas sp. (DAP 631) 55647 Aeromonas sp. (DAP 68 ) 55642 Aeromonas sp. (DAP 119) 55641 Corynebacterium sp. ( DAP 66) 55643 Zooglea sp. (DAP 73) 55649 Bacteria (DAP 623) 55722 Bacteria (DAP 626) 55723 Bacteria (DAP 115) 55724 Bacteria (DAP 120) 55725 Bacteria (DAP 629) 55726 Bacteria (DAP 632) 55727

2. A DAP 2 jelű, 55644 ATCC nyilvántartási számú biológiailag kevert mikroorganizmus tenyészet.
3. Eljárás aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halo-nitroaromés, alifás vagy halo-alifás vegyületek, vagy ezek keverékének aerob mikrobiológiai lebontására az 1. vagy 2. igénypont szerinti mikroorganizmusok alkalmazásával, azzal jellemezve, hogy a szóbanforgó vegyületet vagy vegyületek keverékét

105 « · · · a mikroorganizmusok tenyészetével hozzuk érintkezésbe.
4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szóbanforgó vegyület vagy vegyületek keveréke széndioxiddá és vízzé bomlik le.
5. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy nitro-benzolt bontunk le, és a mikroorganizmus tenyészetét a következő ATCC nyilvántartási számú törzsek közül választjuk ki: 55644, 55648, 55645, 55641, 55722, 55723, 55724, 55725,

55726 valamint 55727.
6. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy naftalint, metil-naftalint, klór-naftalint vagy antracént bontunk le, és a mikroorganizmus tenyészetét a következő ATCC nyilvántartási számú törzsek közül választjuk ki: 55644, 55648,

55646, 55649, 55645 valamint 55641.
7. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy anilint bontunk le, és a mikroorganizmus tenyészetét a következő ATCC nyilvántartási számú törzsek közül választjuk ki: 55644, 55645, 55641, 55648, 55722, 55723, 55724, 55725,

55726 valamint 55727.
8. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy mezitilént, limonént, klór-benzolt, 2-, 3- vagy 4-klór-toluolt, 2-, 3- vagy 4-klór-benzoesavat vagy 1, 3-diklór-benzolt bontunk le, és a mikroorganizmus tenyészetét a következő ATCC nyilvántartási számú törzsek közül választjuk ki: 55722, 55723, 55726, 55727 valamint 55724.
9. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy melamint bontunk le, és a mikroorganizmus tenyészetét a következő ATCC nyilvántartási számú törzsek közül választjuk

106 ki: 55722, 55723, 55726, 55727 valamint 55724.
10. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy cianursavat bontunk le, és a mikroorganizmus tenyészetét a következő ATCC nyilvántartási számú törzsek közül választjuk ki: 55645 illetve 55641.
11. Eljárás aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halonitro-aromás, alifás vagy halo-alifás vegyületeket vagy ezek keverékét tartalmazó zagy bioremediálására az 1. vagy 2. igénypont szerinti mikroorganizmusok alkalmazásával, azzal jellemezve, hogy (a) a zagy pH értékét kívánt esetben közömbösre állítjuk, majd (b) a közömbös kémhatású zagyot mikroorganizmusok tenyészetével hozzuk érintkezésbe, melyeket a következő ATCC nyilvántartási számú törzsek közül választunk ki: 55644, 55648,

55645, 55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723,

55724, 55725, 55726 valamint 55727.
12. Eljárás aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halonitro-aromás, alifás vagy halo-alifás vegyületeket vagy ezek keverékét tartalmazó szilárd anyag vagy iszap fluid fázisú bioremediálására az 1. vagy 2. igénypont szerinti mikroorganizmusok alkalmazásával, azzal jellemezve, hogy (a) a szóbanforgó szilárd anyagot vagy iszapot vízzel vagy vizes oldattal elegyítjük;

(b) a szóbanforgó szilárd anyag vagy iszap/víz eleggyel energiát közlünk, és a szilárd anyagot vagy iszapot zaggyá fluidizáljuk;

(c) a zagy pH értékét kívánt esetben közömbösre állítjuk,

107 majd (b) a közömbös kémhatású zagyot mikroorganizmusok tenyészetével hozzuk érintkezésbe, melyeket a következő ATCC nyilvántartási számú törzsek közül választunk ki: 55644, 55648,

55645, 55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723,

55724, 55725, 55726 valamint 55727.
13. Eljárás aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halonitro-aromás, alifás vagy halo-alifás vegyületeket vagy ezek keverékét tartalmazó elasztomer szilárd anyag vagy iszap fluid fázisú bioremediálására az 1. vagy 2. igénypont szerinti mikroorganizmusok alkalmazásával, azzal jellemezve, hogy (a) a szóbanforgó elasztomer szilárd anyagot vagy iszapot tapadást csökkentő szerrel elegyítjük;

(b) a szóbanforgó szilárd anyag vagy iszap/tapadáscsökkentő szer elegyet vízzel vagy vizes oldattal elegyítjük;

(c) a szóbanforgó szilárd anyag vagy iszap/tapadáscsökkentő szer vizes eleggyel energiát közölve az elfolyósított szilárd anyagot vagy iszapot zaggyá fluidizáljuk;

(d) a zagy pH értékét kívánt esetben közömbösre állítjuk, majd (e) a közömbös kémhatású zagyot mikroorganizmusok tenyészetével hozzuk érintkezésbe, melyeket a következő ATCC nyilvántartási számú törzsek közül választunk ki: 55644, 55648,

55645, 55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723,

55724, 55725, 55726 valamint 55727.
14. A 13. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szóbanforgó szilárd anyag vagy iszap/tapadáscsökkentő szer elegyet keverve tapadáscsökkentett elegyet hozunk létre a ·»*· ····

108 » (c) lépés előtt.
15. Eljárás aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halonitro-aromás, alifás vagy halo-alifás vegyületeket vagy ezek keverékét tartalmazó elasztomer szilárd anyag vagy iszap fluid fázisú bioremediálására az 1. vagy 2. igénypont szerinti mikroorganizmusok alkalmazásával, azzal jellemezve, hogy (a) a szóbanforgó elasztomer szilárd anyagot vagy iszapot tapadást csökkentő szerrel, valamint vízzel vagy vizes oldattal elegyítjük;

(b) az (a) pont szerint elkészített eleggyel energiát közölve az elasztomer szilárd anyagot vagy iszapot zaggyá fluidizáljuk;

(c) a zagy pH értékét kívánt esetben közömbösre állítjuk, majd (d) a közömbös kémhatású zagyot mikroorganizmusok tenyészetével hozzuk érintkezésbe, melyeket a következő ATCC nyilvántartási számú törzsek közül választunk ki: 55644, 55648,

55645, 55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723,

55724, 55725, 55726 valamint 55727.
16. Eljárás aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halonitro-aromás, alifás vagy halo-alifás vegyületeket vagy ezek keverékét tartalmazó szilárd anyag, iszap vagy talaj szilárd fázisú bioremediálására az 1. vagy 2. igénypont szerinti mikroorganizmusok alkalmazásával, azzal jellemezve, hogy (a) a szóbanforgó szilárd anyagot, iszapot vagy talajt hígítószerrel elegyítjük, oly módon, hogy fluidumok számára átjárható legyen;

(b) a hígított elegy pH értékét kívánt esetben közömbösre

109 állítjuk, majd (c) a szóbanforgó hígított elegyet mikroorganizmusok tenyészetével hozzuk érintkezésbe, melyeket a következő ATCC nyilvántartási számú törzsek közül választunk ki: 55644, 55648,

55645, 55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723,

55724, 55725, 55726 valamint 55727.
17. Eljárás aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halonitro-aromás, alifás vagy halo-alifás vegyületeket vagy ezek keverékét tartalmazó kátrányos és/vagy elasztomer szilárd anyag, iszap vagy talaj szilárd fázisú bioremediálására az 1. vagy 2. igénypont szerinti mikroorganizmusok alkalmazásával, azzal jellemezve, hogy (a) a szóbanforgó kátrányos vagy elasztomer szilárd anyagot, iszapot vagy talajt tapadást csökkentő szerrel elegyítjük, oly módon, hogy kevésbé kátrányos és/vagy elasztomer aprított elegyet hozunk létre;

(b) a szóbanforgó elegy pH értékét kívánt esetben közömbösre állítjuk, majd (c) a szóbanforgó elegyet mikroorganizmusok tenyészetével hozzuk érintkezésbe, melyeket a következő ATCC nyilvántartási számú törzsek közül választunk ki: 55644, 55648, 55645, 55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723, 55724, 55725,

55726 valamint 55727.
18. A 17. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az aprított kátrányos vagy elasztomer szilárd anyagot, iszapot vagy talajt az (a) lépéssel egyidőben, vagy azt követően hígítószerrel elegyítjük.
19. Eljárás aromás, nitro-aromás, halo-aromás, haló110 w· · * ·»' · ·*· · • · · Λ · * „ · < · « ·*. ··· « · 0 · · · · · · fr

4 nitro-aromás, alifás vagy halo-alifás vegyületeket vagy ezek keverékét tartalmazó hulladékok bioremediálására az 1. vagy 2. igénypont szerinti mikroorganizmusok alkalmazásával, azzal jellemezve, hogy (a) a hulladékot olyan reagenssel kezeljük, amely képes a benne lévő erősen halogénezett szerves vegyületekből, erősen nitrált szerves vegyületekből vagy erősen nitrált és térhálós polimerekből monomereket képezni;

(b) az így előkezelt elegyet mikroorganizmusok tenyészetével hozzuk érintkezésbe, melyeket a következő ATCC nyilvántartási számú törzsek közül választunk ki: 55644, 55648, 55645,

55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723, 55724,

55725, 55726 valamint 55727.
20. Biofilter, amely az 1. vagy 2. igénypontok szerinti mikroorganizmusokat szilárd hordozón immobilizálva tartalmazó készülék, és a szóbanforgó mikroorganizmusokat a következő ATCC nyilvántartási számú törzsek közül választjuk ki: 55644, 55648, 55645, 55641, 55647, 55642, 55643, 55646, 55649, 55722, 55723,

55724, 55725, 55726 valamint 55727.
21. Eljárás aromás, nitro-aromás, halo-aromás, halonitro-aromás, alifás vagy halo-alifás vegyületeket vagy ezek keverékét tartalmazó elfolyó levek bioremediálására az 1. vagy

2. igénypont szerinti mikroorganizmusok alkalmazásával, azzal jellemezve, hogy a szóbanforgó elfolyó leveket olyan biofilteren vezetjük át, amely mikroorganizmusokat szilárd hordozón immobilizálva tartalmazó készülék, és a szóbanforgó mikroorganizmusokat a következő ATCC nyilvántartási számú törzsek közül választjuk ki: 55644, 55648, 55645, 55641, 55647,