Das Projekt "Teilprojekt 3: Screening und Monitoring" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von M und K Bio- und Umwelttechnologie durchgeführt. Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung prinzipieller Verfahrensgrundlagen fuer die Anwendung halophiler Mikroorganismen in der biologischen Abwasserbehandlung, ggf. in der vorteilhaften immobilisierten Sol-Gel-fixierten Form. Die M und K GmbH bearbeitet im Rahmen des Projektes die Thematik des Screenings halophiler Mikroorganismen mit Hilfe eines automatisierten mikrobiellen Sensors. Die Applikation 'Screening-Sensor' hat zum Ziel, schnell und aufwandsarm Stoffwechselleistungen der isolierten und selektierten Staemme zu ermitteln. Geplant sind bei dieser Teilaufgabe u.a. die Bestimmung von Abbauspektren und kinetischen Parametern (Ks-Wert), Inhibitor-/Cosubstratscreening, Ermittelung optimaler Prozessgroessen (pH-Wert, Temperatur, Salinitaet, Naehrmedien) im Schnellverfahren. Dazu werden die Biosuspensionen automatisch in eine Messzelle eingebracht und die Atmungsaktivitaet unter Einsatz verschiedener Zielsubstrate und/oder -komponenten verfolgt. Man erhaelt relativ schnell Resultate ueber Abbaupotentiale. Das Screening der Stoffwechselleistungen sowie der optimalen Prozessbedingungen bildet die Auslegungsgrundlage fuer den technischen Zielprozess. Der Sensor bildet ein Auslegungsinstrument.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Immobilisierung der Mikroorganismen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelttechnologien e.V. (GMBU), Fachsektion Funktionelle Schichten durchgeführt. Das Ziel der Untersuchungen ist die Einbettung halophiler Mikroorganismen in eine SiO2-Matrix durch moderne Sol-Gel-Technik und Erprobung dieser neuartigen Biokomposite ('Biocere') in Form von bulk-Produkten oder als Beschichtung inerter Traeger zur Behandlung saliner Abwaesser. Die Zielsetzung soll innerhalb folgender Arbeitsetappen erreicht werden: 1. Herstellung von bulk-Kompositen (Granulaten) aus halophilen Mikroorganismen in SiO2-Gelen, 2. Untersuchung der Struktur und Reaktivitaet der erzeugten Komposite, 3. Herstellung der entsprechenden Biokompositfilme auf geeignetem Traegermaterial (Glaskugeln, Tonkugeln und -granulate als Reaktor-Fuellkoerper), 4. Untersuchung der Struktur und Reaktivitaet der erzeugten Kompositfilme. Bei erfolgreichen Ergebnissen wird ein Realisierungsplan ausgearbeitet, in dem Nutzung und Ueberfuehrungsarbeiten arbeitsteilig festgelegt werden. Zielstellungen sind 1. Zuechtung geeigneter Kulturen halophiler Mikroorganismen bis zum Produktionsmassstab, 2. Herstellung der Komposite bei einem Industriepartner, 3. Beschichtung geeigneter Traeger und Nutzung zur Aufbereitung saliner Abwaesser, 4. Anwendung in der Festbettreaktortechnik.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Anwendungstechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Amykor GmbH durchgeführt. Die technische Adaption der isolierten halophilen Mikroorganismen erfolgt an unterschiedlichen Modell- und Referenzabwässern durch die Triton Umweltschutz GmbH. Schwerpunkt ist der Einsatz in der Biofestbettreaktortechnik. Durch die Einbeziehung von Abwässern verschiedener Industriebranchen in die Untersuchungen wird ein weiteres Spektrum an hypersalinen Medien hinsichtlich der Abbaubarkeit organischer Inhaltsstoffe durch halophile Mikroorganismen charakterisiert. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse können dann konkrete Aussichten für die Praxisanwendung halophiler Kulturen beschrieben werden. Der Einsatz von Mikroorganismen zur Abwasserbehandlung in immobilisierter Form (Sol-Gel-Fixierung) bietet für halophile Mikroorganismen besondere Vorteile. Diese neuartige Methode wurde bisher noch nicht für extremophile Mikroorganismen erprobt. Die umfangreichen Voruntersuchungen und mikroskopische Langzeitbeobachtungen der Sol-Gel-Strukturen ermöglichen die Kontrolle und Einschätzung der Stabilität der Abwasserbehandlungsprozesse. Außerdem übernimmt die Triton Umweltschutz GmbH auch die Gesamtkoordination des Verbundprojektes Halomik.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Kultivierung halophiler Mikroorganismen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Anhalt (FH), Hochschule für angewandte Wissenschaften, Abteilung Köthen, Fachbereich 7 Lebensmitteltechnologie, Biotechnologie, Verfahrens- und Umwelttechnik durchgeführt. Halophile Mikroorganismen koennen bei extremen Salzgehalten hohe Stoffwechselleistungen vollbringen. Dieses Potential fuer die Aufbereitung stark salzhaltiger Industrieabwaesser zu nutzen, ist Ziel dieses Forschungsvorhabens. Die Arbeiten der Hochschule zielen auf die Entwicklung einer geeigneten Selektionsmethodik fuer halophile Mikroorganismen, die Isolierung und umfassende Charakterisierung dieser Organismen, auf die Klaerung des Schadstoffabbauvermoegens und Feststellung optimaler Kultivierungsbedingungen fuer ausgewaehlte halophile Staemme. Daraus sollen die Anforderungen fuer eine technische Umsetzung der Behandlung stark salzhaltiger Abwaesser mit halophilen Mikroorganismen abgeleitet werden. Ausgehend von salzhaltigen Referenzabwaessern und von natuerlichen salinen Standorten sind geeignete Mikroorganismen zu gewinnen. Die erhaltenen Reinkulturen werden morphologisch und biochemisch charakterisiert, im Labor kultiviert und systematischen Abbautests unterzogen. Fuer viele Unternehmen koennte die biologische Behandlung ihrer salzhaltigen Abwaesser durch halophile Mikroorganismen eine preiswerte und umweltfreundliche Alternative zu bisherigen Entsorgungsvarianten darstellen.