Institutsbericht 2008-2009 - Institut für Siedlungswasserbau ...

Treatment of hexavalent chromium contaminated
wastewater
Verbindungen des sechswertigen Chroms stellen vor
allem in Entwicklungsländern eine ernstzunehmende
Belastung von Abwässern dar. Chrom(VI) gilt als
krebserregend. Es wird vor allem in der Lederindustrie
und in der Galvanik eingesetzt. Im Rahmen dieser Studienarbeit
wurde ein Bakterienstamm (CRM100) angereichert
und isoliert, welcher Cr(VI) unter anaeroben
Bedingungen zu vergleichsweise harmlosen Cr(III)-
Verbindungen reduzieren kann. Der Stamm erwies
sich als sehr leistungsfähig, er kann Cr(VI) von einer
anfänglichen Konzentration von 100 mg/L auf 0.27
mg/L vermindern. Dabei benötigt er eine Kohlenstoffquelle.
Verschiedene gängige Substrate wie Lactat,
Pyruvat, Citrat, Acetat, Glycerin, D-Xylose, Aceton,
Trypton und Glucose wurden getestet. Am effektivsten
für die Cr(VI)-Reduktion erwies sich Citrat, da es unter
Kulturbedingungen mit den Schwermetallionen keine
Redoxreaktionen eingeht.
Diego Salamanca (WAREM) 2009
Betreuer: Dr.-Ing. N. Strunk
Studienarbeit
Der Stamm CRM100 wächst auf citrat- und chroma-
thaltigem Medium.
Biologische Abluftreinigung ALR
Physiology and possible industrial application of
Cr(VI) reduction using biological systems
Im Rahmen dieser Arbeit soll der Einsatz des Stammes
CRM100 zur biologischen Entgiftung von Cr(VI)haltigem
Abwasser untersucht werden. Der Stamm
CRM100 kann Cr(VI)-Konzentrationen von bis zu 1,8
g/L überleben. Damit übertrifft er gängige Stämme,
wie beispielsweise Pseudomonas putida, welcher
ebenfalls Cr(VI) in geringen Konzentrationen reduzieren
kann um das 180-fache. CRM100 kann Lösungen
mit einem Cr(VI)-Gehalt von 100 mg/L zu 99,7% in
Cr(III) überführen, selbst Lösungen mit 1 g/L Cr(VI)
werden noch zu 78% reduziert.
Die Experimente zeigten, dass der Stamm CRM100
2- nicht nur CrO sondern auch diesem ähnlich gebaute
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2- - 2- 2- - Ionen wie MoO , ClO4 , AsO4 , SO4 und MnO4 in
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anaeroben Milieu bei Anwesenheit von Citrat (Kohlenstoffquelle)
als terminale Elektronenakzeptoren nutzen
kann. Diese Ionen werden dabei reduziert. Es zeigte
sich, dass der optimale pH-Bereich für die Reduktion
von Cr(VI) durch CRM100 zwischen 7 und 7,5 liegt. Es
muss auf eine ausreichende Pufferung des Mediums
geachtet werde, da bei der Reduktion der genannten
Ionen alkalische Metabolite auftreten.
Diego Salamanca (WAREM) 2009
Betreuer: Dr.-Ing. N. Strunk
Masterarbeit
Flüssigkultur des Stammes CRM100.
Rechts zu sehen: Frisches Medium mit 100 mg/L
2- CrO , links: nach einigen Tagen Inkubation. Das gelbe
4
Chromat wurde zu grünem Chrom(III)-Verbindungen
reduziert.
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