DE1767195A1 - Verfahren zur Verwertung von Exkrementen - Google Patents
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Description
DB. IK«. F. WUBBTHOI1F
DIPI* IN». G. PUIiS
DB .B. τ. PBCHMAKN
ΤΜ,ΒΓΟΧ SS 06 «1
1A-34 467
Besohreibung zu der Patentanmeldung
CITY OP KIRYU,
No. 1041-1, Orihime-Cho, Kiryu City,
Japan
betreffend
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur
Behandlung von Exkrementen (Faeces) unter Verwendung von photosynthetischen Bakterien, wie Athiorhodaceae und
Thiorhodaoeae sowie Chlorella, und auf die durch die
Mikroorganismen erzeugten Produkte, die als Putter- und Düngemittel dienen können.
Das bisher benutzte Verfahren zur Behandlung von Exkrementen besteht darin, daß man die mittels Vakuumwagen
end dergltichen gesammelten Exkremente in einen
109842/1377
geschlossenen Tank aufgibt, worin sie etwa einen Monat
stehen bleiben, um die anaerobe Zersetzung zu bewirken, worauf man dann Mittel zur Reinigung unter Luftzutritt
hinzufügt, um die Reinigung zu vollenden. Da jedoch hierbei die Exkremente etwa einen Monat lang stehen gelassen
werden müssen, hat dieses Verfahren den Nachteil, daß die Verarbeitung eine lange Zeit und die Einrichtungen
sehr viel Platz beanspruchen und daß außerdem die Exkremente, die ja organische Stoffe mit hohem Energiegehalt sind,
zum Teil vernichtet werden ohne ausgenützt zu sein.
Ferner hat man zu dem obigen Zweck Versuche mit einem aktivierten Schlämmverfahren, einer chemischen Behandlung,
einer Naßaverbrennung usw. gemacht, jedoch haben diese
Methoden nicht zu befriedigenden Resultaten geführt, und auch hierbei wurde das Material zum großen Teile vernichtet
und nicht ausgenutzt.
Neuerdings ist ein Verfahren zur Behandlung von Exkrementen vorgeschlagen worden, 4>ei welchem die organischen
Stoffe in den Exkrementen durch das Bakterium Chlorella
verwertet werden. Dieses Verfahren kann gleichseitig zweierlei Zwecken dienen, nämlich der Reinigung der Exkremente und der Erzeugung von Chlorella-Zellen, hat jedoch
den Nachteil, daß die Exkremente bei der Behandlung auf das 10- bis 20-fache verdünnt werden müssen, woraus sich in der
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1A-34 467 ^767195
Im Hinblick auf diese Probleme haben die Erfinder systematische Studien über die Behandlung von Exkrementen
mit Hilfe von Mikroorganismen getrieben, welche zu der vorliegenden Erfindung führten0
Studiert man den Zyklus der Reinigung in der Natur, so fällt insbesondere die Tatsache auf, daß je nach dem
Reinheitsgrad der Abwasser die darin wachsenden Mikroorganismen verschieden sind. In einem Stadium von hohem
Reinheitsgrad pflanzen sich nämlich heterotropische Mikroorganismen fort, während sich in dem nächsten Stadium
photosynthetische Bakterien und im letzten Stadium, d.h. bei einem geringen Reinheitsgrad, Chlorophyceae vermehren.
Es wurde gefunden, -daß bei Exkrementen das gleiche Phänomen
auftritt und daß man daher die Exkremente in kurzer Zeit reinigen kann - wobei übrigens wertvolle Nebenprodukte
gewonnen werden - wenn man für jedes einzelne Stadium Mikroorganismen auswählt und in den Exkrementen kultiviert, die
sich in diesem Stadium am günstigsten fortpflanzen.
Außerdem beruht das erfindungsgemäße Verfahren auf der Beobachtung, daß photosynthetische Bakterien Säuren
verwerten können, wenn diese in einer Lösung mit einem biologischen Sauerstoffbedarf ("B.0.D.-Wert") von 3 000
bis 15 000 ppm (Teile je Million) vorliegen. Die Bakterien
- 4 109842/1377
vermehren sich in einer derartigen Lösung sehr rasch,
Bodaß der B.0.D.-Wert nach dem Bakterienwachstum auf
300 bis 500 ppm absinkt0 Eine weitere dem Verfahren.zugrundeliegende
Beobachtung besteht darin, daß sich Chlorella in der Lösung, in welcher die photosynthetischen
Bakterien kultiviert worden waren, sehr rasch vermehrt, wobei der B.0.D.-Wert weiter auf etwa 5 bis 50 ppm absinkt.
Es wurde auf Grund dieser Beobachtungen gefunden, W daß man Exkremente in sehr kurzer Zeit und ohne sie zu
verdünnen reinigen kann, wenn man in einer Exkrementmasse, in welcher organische Säuren und andere niedrigmolekulare
Substanzen gebildet worden sind, photosynthetische Bakterien kultiviert und anschließend an die Züchtung der photosynthetischen
Bakterien in der Lösung Chlorella zum Wachstum bringt ο Man kann dabei die genannten Mikroorganismen in
großer Menge erhalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren, das sich auf die obigen Beobachtungen stützt, ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Exkremente zunächst unter aerober Atmosphäre zersetzt werden, sodaß sich organische Säuren und andere
niedrigmolekulare Substanzen bilden, Vorauf man dann die zersetzten Exkremente in einen verschlüssenen Kulturtank
überführt und mit photosynthetischen Bakteriell ifflrpft, die
unter anaeroben Bedingungen und Bestrahlung ait licht ge-
— 5 «. 109842/1377
züchtet und gesammelt werden. Die so "behandelte Exkrementmasse
wird dann in einen Tank zur aeroben Kultur überführt und mit Chlorella geimpft, die unter Bestrahlung mit
Licht gezüchtet und gesammelt wird9 wodurch die Exkremente
gereinigt werden. Erfindungsgemäß werden die gezüchteten photosynthetischen Bakterien und die Chlorella als Putter
für Fische und andere Tiere und als Düngemittel verwendete
Es seien zunächst die Eigenschaften der photosynthetischen Bakterien beschrieben, die erfindungsgemäß zu benutzen
sind, worauf noch ihre mykologischen Eigenschaften erklärt werden sollen.
Photosynthetische Bakterien lassen sich laut "Bergery's Manual of Determinative Bacteriology, 7th
Edition", in folgende drei Familien einteilen:
I. Athiorhodaceae Ho Thiorhodaceae
III. Chlorobacteriaceae.
III. Chlorobacteriaceae.
Athiorhodaceae können organische Substanzen, z.B. gesättigte oder ungesättigte niedrige Fettsäuren, verwerten
und mit Hilfe der Lichtenergie eine Photosynthese bewirken (z.B. COo + 2HpA Licht CH9O + H9O + 2A). Thiorhodäoeae
und Chlorobakteriaceae können hauptsächlich Sulfide oder
Schwefel-
- 6 109842/ 1377
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Wasserstoffgas verwerten und bewirken eine Photosynthese unter dem Einfluß der lichtenergie (z.B. 2H2S + CO2 Hebt
2S + CH2O + H2O).
Um die oben beschriebene Photosynthese bewirken zu
■können, enthalten die Bakterien, die zu den Familien I und II gehören, Bakteriochlorophyll, während die zur Familie
III gehörigen Bakterien Bakterioviligin enthalten«
Die zur Familie II gehörigen Bakterien verwerten Sulfide und sammeln dann Schwefelteilchen in ihrem Organismus
an, während die zur Familie III gehörigen Bakterien Schwefelteichen aus ihrem Organismus abgeben. Allerdings
sammeln auch einige der Bakterien von Familie III Schwefelteilchen im Organismus an.
Der Grund, aus welchem die zu den Familien I und II gehörigen Bakterien rot aussehen, besteht darin, daß sie
Pigmente der Carotenoidreihe enthalten. Die erwähnten
photosynthetischen Bakterien sind in der Natur sehr weit verbreitet und leben unter Wasser in tropischen und subtropischen Gegenden, z.B. in Reisfeldern, in Gräben, in
Flüssen, in Seen, im Meer, in heißen Quellen usw.
photosynthetischen Bakterien sind in der Natur sehr weit verbreitet und leben unter Wasser in tropischen und subtropischen Gegenden, z.B. in Reisfeldern, in Gräben, in
Flüssen, in Seen, im Meer, in heißen Quellen usw.
Hinsichtlich der mycologischen Eigenschaften der für das erfindungsgemäße Verfahren in Frage kommenden photosyn-
— 7 — 109842/1377
thetischen Bakterien sei folgendes erwähnt ι
I. Die Athiorhodaceae lassen sich einteilen in folgende Klassen und Arten:
(1) Rhodopseudomonas (i) capsulatus (ii) palustris
(iii) gelatinosa (iv) spheroide3
(iii) gelatinosa (iv) spheroide3
(2) Rhodospirillum
(i) rubrum
(i) rubrum
Die morphologischen Kennzeichen, Wachstumbedingungen
und physiologischen Eigenschaften der obigen Arten lassen sich wie folgt darstellen.·
(1) Rhodopseudomonas
(i) capsulatus
(1) Rhodopseudomonas
(i) capsulatus
a. Morphologische Kennseichen:
Das Bakterium hat eine Geißel und ist sehr beweglich?
gewöhnlich ist es ein kurzer Bazillus, (Breite 0,5/U, Länge 1,0 /u), kann jedoch auch
ein langer Bazillus sein (Breite 0,5 - 0,7 /U,
6,0 /u), je nach Art der Haßkultur und nach
Dauer der Kultur. Insbesondere zeigt dieses Bakterium Pleomorphismue.
109842/1377
bo Wachstumsbedingungenι
Wachstum in verschiedenen Medien unter anaeroben Bedingungen im Licht.
Bouillonmedium +
Wässrige Peptonlösung +++
Wässrige Peptonlösung +++
Kartoffelmedium ~ Thiosulfat Alanin +
Leucin Asparagin + Aspartinsäure Glutaminsäure + Weinsäure Zitronensäure Glutarsäure + Essigsäure +
Leucin Asparagin + Aspartinsäure Glutaminsäure + Weinsäure Zitronensäure Glutarsäure + Essigsäure +
Milchsäure ++ Bernsteinsäure + Äpfelsäure + Buttersäure ++
Crotonsäure + Pyruvinsäure ++ Äthanol Mannit Sorbit Glucose + Mannose Fructose +
Glyzerin -
Propionsäure +++
(die Konzentration beträgt in jedem Fall 0,2 ^,
bezogen auf das Substrat.)
Anmerkung: +++ : gutes fFachstum
+ t ausreichendes ^achffum
t kiln
C0 Physiologische Eigenschaften
1) Optimale fachstumsbedingungen
pH: 7,2j Temperatur: 27°c unter $
Bedingungen und Bestrahlung (10 QOQ Lux)
109842/1371 -9-
2) Wachstumsbedingungen (allgemein)
pH: 6,0 bis 8,5; Temperatur: 23 bis 39°C,
aerobe bis anaerobe Atmosphäre, dunkel bis Bestrahlung mit licht.
3) Die Bakterien sind gramnegativ.
4) Dieses Bakterium ist säurebeständig.
5) Indol wird nicht gebildet.
6) Schwefelwasserstoff wird nicht gebildete
7) Das Bakterium kann molekularen Stickstoff bilden.
8) Es wird Catalase gebildete
9) Gelatine wird nicht verflüssigt.
10) Stärke wird nicht hydrolysiert.
11) Das Bakterium oxydiert reduziertes Methylenblau und reduzierte methyl-(oder benzyl-)-biologene
Farbstoffe.
12) Biotin, Thiamin und Nicotinsäure sind notwendig
als Wachstumsfaktoren.
(ii) palustris
ao Morphologische Kennzeichen»
Die junge Kultur hat Geißeln und ist sehr beweglich; der Bazillus hat eine Breite von 0,5/u und
eine Länge von 1 bis 2 /U, während die alte Kultur
Pleomorphismus zeigt und eine Länge von mehr als
lO/U haben kanno
/ - 10 -
10 9 8 4 2/ 1 377
b. WachstumslDedingungen
Wachstum in verschiedenen Medien (unter anaeroben Bedingungen und Bestrahlung)«
Bouillonmedium Wässrige Peptonlösung ±
Kartoffelmedium Thiosulfat +, Alanin + Leucin ±
Asparagin + Asparatinsäure ± Glutaminsäure + Weinsäure Zitronensäure
Glutarsäure +++ Essigsäure +
Milchsäure + Bernsteinsäure + Äpfelsäure + Buttersäure +
Crotonsäure + Pyruvinsäure + Äthanol +++ Mannit Sorbit Glucose Mannose
Fructose Glyzerin +^
Propionsäure +
(die Konzentration beträgt jedesmal 0,2 #,
bezogen auf das Substrat.)
Anmerkung: +++ : gutes Wachstum
+ : ausreichendes Wachstum + t es kann sowohl Wachstum,
wie kein Wachstum stattfinden t kein Wachstum
c. Physiologische Eigenschaften
1) Optimale Wachstumsbedingungen
pHs 7,5, Temperatur: 300 c, unter anaeroben
109842/ 1377 _ -,,
Bedingungen und Belichtung ( 10 000 Lux)
12)"p-Amino Benzolsäure ist notwendig als
Wachstumsfaktor.
Die weiteren Punkte sind die gleichen wie die physiologischen Eigenschaften des oben beschriebenen
R. capsulatus.
'iii) gelatinosa
a0 Morphologische Kennzeichen:
Die junge Kultur hat Geißeln, ist beweglich und ein kurzer Bazillus (Breite 0,5/U, länge 1 bis 2 /u)5
während die alte Kultur manchmal eine Länge von 10/U
hat ο
bo Wachstumsbedingungen
Wachstum in verschiedenen Medien (unter anaeroben Bedingungen und Belichtung):
Bouillonmedium + Wässrige Peptonlösung +++ Kartoffelmedium +
Thiosulfat Alanin +
Leucin +
Asparagin +++ Asparaginsäure + glutaminsäure +
Leucin +
Asparagin +++ Asparaginsäure + glutaminsäure +
Zitronensäure +
1O|8A2/1377
Milchsäure + Bernsteinsäure + Äpfelsäure + Buttersäure +
Crotonsäure + Pyruvinsäure + Äthanol + Mannit Sorbit Glucose + Mannose + Fructose +
- 12 -
Essigsäure + Glyzerin -
Propionsäure -
(die Konzentration beträgt jedesmal 0,2 # bezogen auf das Substrat.)
Anmerkung: +++ : gutes Wachstum
+ s ausreichendes Wachstum + : es kann sowohl Wachstum,
wie kein Wachstum stattfinden : kein Wachstum
c. Physiologische Eigenschaften 9) Gelatine wird verflüssigt
12) Biotin und Diamin sind notwendig als Wachstumsfaktoren.
Die anderen Punkte sind dieselben wie die physiologischen Eigenschaften des oben beschriebenen
capsulatus.
(iv) spheroides
ao Morphologische Kennzeichent
Die junge Kultur hat Geißeln und ist bewfjgliqh und
gewöhnlich ein Sphärohakterium (Q,7yuJ und ee.±gt
Pleomorphismus* Dag Bleiche wie bei d$n SffQjieja ie*/
bei den Bakterien zu erkennen.
be Wachstuinsbedlngqngen
Wachstum in verschieden«« Medien (i;at«ranaerofeen
Bedingungen und Belichtung) ι
109&42/1377
1A-34 467 ^767195
Bouillonmedium + Milchsäure +
Wässrige Peptonlösung + Bernsteinsäure +
Kartoffelmedium - Äpfelsäure +
Thiosulfat - Buttersäure +
Alanin + Crotonsäure +
leucin + Pyruvinsäure +
Asparagin + Äthanol +
Asparatinsäure + Mannit +
Grlutaminsäure + Sorbit +
Weinsäure + Glucose +
Zitronensäure - Mannose +
Glutarsäure + fructose +
Essigsäure + Glyzerin + Propionsäure -
(die Konzentration beträgt jedesmal 0,2 #
bezogen auf das Substrat.)
Anmerkung: + : ausreichendes Wachstum + : es kann sowohl Wachstum,
wie kein Wachstum stattfinden - : kein Wachstum
Physiologische Eigenschaften Die Eigenschaften sind die gleichen wie die
physiologischen Eigenschaften des oben beschriebenen
capsulatus.
-H-
109842/U77
- 14 -
(2) Ihodospirillum
(i) rubrum
(i) rubrum
a. Morphologische Kennzeichen:
In jungen Kulturen haben die Bakterien Geißeln und sind beweglich; es handelt sich um spirillum
(Breite 0,5 bis 1,5/U, Länge 2 bis 5/u); sie zeigen
Pleomorphismus.
b. Wachstumsbedingungen
Wachstum in verschiedenen Medien (unter anaeroben Bedingungen und Belichtung):
Bouillonmedium + Wässrige Peptonlösung + Kartoffelmedium Thiosulfat
Alanin +
leucin +
Asparagin + Asparatinsäure + Glutaminsäure + Weinsäure Zitronensäure Glutarsäure Essigsäure +
leucin +
Asparagin + Asparatinsäure + Glutaminsäure + Weinsäure Zitronensäure Glutarsäure Essigsäure +
Milchsäure + Bernsteinsäure + Apfelsäure + Buttersäure +
Crotonsäure + Pyruvinsäure + Äthanol + Mannit -Sorbit -Glucose +
Mannose -Fructose - Glyzerin -
Propionsäure -(
(die Konzentration beträgt jedesmal 0,2
bezogen auf das Substrat.)
1 0 9 8 Λ 2 / 1
Anmerkung: + : ausreichendes Wachstum + : es kann sowohl Wachstum,
wie kein Wachstum stattfinden - χ kein Wachstum
Rhodospirillum weist ferner die Arten Pulvum,
Molischianum und Pbotometrieum auf, jedoch können diese nicht klar unterschieden werden.
II. Thiorhodaceae können in folgende Arten eingeteilt werden:
1) Thiosarcina
2) Thiopedia
3) Tbiocapsa
4) Thiodictyon
5) Thiothece
6) Thiocystis
7) Lamprocystis
8) Amoebobacter
9) Thiopolycoceus
10) Thiospirillum
11) Rhabdomonus
12) Rhodothece
13) ChromatiuM
Klassifizirung folgt der Literatur, die im
1-9·,. J[a|iiciiu|ider-t veröffentlicht wurde und noch viele
Punkte enthält. So haben beispielsweise
108842/1377 - 16 -
BAD ORIGINAL
die Bakterien dieser Arten eine Größe von 0,5 bis 15 ,u
und der pH-Wert liegt bei etwa 7,8 bis 8,5/U. Diese Merkmale sind allen Arten gemeinsam und es ist unmöglich,
die Arten voneinander zu unterscheiden. Für das erfindungsgemäße Verfahren wurden daher folgende
Arten benutzt: von den Spirillen Thiospirillum, von den Sgärobakterien oder Bazillen ohne Beweglichkeit
Rhodothece und von den kurzen, beweglichen Bazillen Chromatiumo In der Praxis sind diese Bakterien selbstverständlich
in den natürlichen Exkrementen enthalten und vermehren sich während deren Behandlung» Die
morphologischen Kennzeichen, physiologischen Eigenschaften und Wachstumsbedingungen der erfindungagemäß
verwendeten Arten seien nunmehr erläutert:
(1) Thiospirillum
a„ Morphologische Kennzeichen:
Dieses Bakterium ist spiral, hat eine Geißel und ist beweglich und vermehrt sich rasch wenn
Schwefelwasserstoff und Licht vorhanden sind, wobei im Körper des Bakteriume Schwe<eilchen
angesammelt werden. Das Bakterium hat ein« Breite
von 1,5 bis 2,5/u und eine Länge von 30 bis 40/»
und in einigen älteren Kulturen erreicht ee ein«
Länge von 100 /U.
bo Wachstumsbedingungen
Wachstum in verschiedenen Medien{unter anaerobe»
Bedingungen und Belichtung):
— f T «r
T09842/ T 3 7 7
BAD ORIGINAL.
Bouillonmedium - Natriummalat -
Wässrige Peptonlösung - Natriumsuccinat -
Kartoffelmedium - Glucose -
Thiosulfat + Äthanol Natriumpropicionat
-
(die Konzentration beträgt jeweils 0,2 ?£,
bezogen auf das Substrat.)
Anmerkung: + : Wachstum
- : kein Wachstum
c. Physiologische Eigenschaften
1) Optimale Wachstumsbedingungen:
pH: 8,2, Temperatur: 300C, unter anaeroben
Bedingungen und Belichtung (10 000 Lux).
2) Bedingungen, bei denen noch Wachstum stattfindet: pH: 7,6 - 8,8, Temperatur: 25 - 400C,
unter Bestrahlung mit Licht.
3) Das Bakterium ist gramnegativ.
4) Das Bakterium ist weniger säurebeständig.
5) Indol wird nicht gebildet.
6) Schwefelwasserstoff wird sehr stark verbraucht,
7) Das Bakterium hat eine Fähigkeit zur Fixierung von Stickstoff.
8) Das Bakterium wächst nicht im Nitratmediunu
9) Catalase wird gebildete
- 18 -
109842/1 377
10) Gelatine wird nicht verflüssigt.
11) Stärke wird nicht hydrolysiert.
12) Oxydation von reduziertem methyl-(oder benzyl-)-biologenem Farbstoff wird bewirkt.
13) Vitamin wird nicht benötigt«,
(2) Rhodothece
ao Morphologische Kennzeichen:
Das Bakterium ist spärisch oder bazilliform
(1,8 - 2,5/u), und zeigt keine Beweglichkeit»
b. Wachstumsbedingungen
die gleichen wie bei Thiospirillum
c. Physiologische Eigenschaften
die gleichen wie bei Thiospirillum
(3) Chromatium
a. Morphologische Kennzeichen:
Das Bakterium ist gewöhnlich oval oder kurz bazilliform (Breite 1 - 4/U, Länge 2 - 10/u)
und zeigt Beweglichkeit durch Geißel.
bo Wachstumsbedingungen
Wachstum in verschiedenen Medien (inter anaeoroben Bedingungen und Belichtung):
Bouillonmedium - Natriummalat + Wässrige Peptonlösung +- Natriumauccinat +
- 19 109842/1377
Kartoffelmedium - Glucose Thiosulfat
+ Äthanol -
Natriumpropionat (die Konzentration beträgt jeweils 0,2 $,
bezogen auf das Substrat.)
Anmerkung: + : Wachstum
+- : sowohl Wachstum wie
kein Wachstum - : kein Wachstum
ce Physiologische Eigenschaften die gleichen wie bei Thiospjrillum.
III. Chlorobakteriaceae werden eingeteilt in folgende Arten»
1) Chlorobium
2) Pelodictyon
3) Clathrochloris
4) Chlorobacterium
5) Chlorochromatium
6) Cylindrogloea
Die obige Klassifizierung erfolgte gemäß der oben erwähnten Literatur, die jedoch noch viele
ungeklärte Punkte enthält, sodaß die Erfinder
Bakterien isolierten, die sie als Chlorobium an-
ungeklärte Punkte enthält, sodaß die Erfinder
Bakterien isolierten, die sie als Chlorobium an-
- 20 tO-98A2/1377
sahen und diese benutzten. Dieses Bakterium vermehrt sich nicht so stark in den zu behandelnden
Exkrementen, wächst jedoch gut an der Behälterwand, wo Licht eingestrahlt wird»
Die morphologischen Kennzeichen, die Wachstumsbedingungen und die physiologischen Eigenschaften
von Ohlorobium seien wie folgt erläutert:
a. Morphologische Kennzeichen:
Die Bakterien in den Familien I und II sind rot, während die Bakterien der vorliegenden Familie
von grüner Farbe und gewöhnlich oval oder kurz bazilliform (Breite 0,"7 - 0,9/U, Länge 1,5/u)
sind, jedoch oft Pleomorphismus zeigen. Dieses Bakterium enthält keine Schwefelteilchen· Wenn
Schwefelwasserstoff als Substrat vorhanden ist, oxydiert das Bakterium den Schwefelwasserstoff
> und sammelt an seiner Außenseite Schwefel an,
der jedoch später zu Sulfat oxydiert wird,
bo Wachstumsbedingungen
Wachstum in verschiedenen Medien (unter anaeoroben Bedingungen und Belichtung):
Bouillonmedium - Natriumpropionat Wässrige Peptonlösung - Natriummal^t Kartoffelmedium - Natriujasuicciaat Thiosulfat + Glucose -
Bouillonmedium - Natriumpropionat Wässrige Peptonlösung - Natriummal^t Kartoffelmedium - Natriujasuicciaat Thiosulfat + Glucose -
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Tetrathionat + Äthanol (die Konzentration beträgt jeweils 0,2 $
bezogen auf das Substrat.)
Anmerkung: + : Wachstum
- : kein Wachstum
c. Physiologische Eigenschaften
1) Optimale Wachstumsbedingungen
pH: 4,5, Temperatur: 270C unter anaeroben
Bedingungen und Belichtung (10 000 Lux).
2) Bedingungen, bei denen noch Wachstum stattfindet: pH: 3,0 - 8,0, Temperatur: 22 - 35°O,
unter anaeroben Bedingungen und Belichtung.
3) Das Bakterium ist gramnegativ.
4) Das Bakterium ist säurebeständige
5) Indol wird nicht gebildete
6) Schwefelwasserstoff wird sehr stark verbraucht,
7) Manche Bakterien haben die Fähigkeit, molekularen Stickstoff zu fixieren.
8) Wachstum in Nitratmedium nicht gut»
9) Manche Bakterien bilden Catalase.
10) Gelatine wird nicht verflüssigte
11) Stärke wird nicht hydrolisiert.
12) Manche Bakterien haben die Fähigkeit, reduzierte methyl-(oder benzyl-)-biologene Farb-
109842/1377 -22-
Stoffe zu oxydieren. 13) Vitamin wird nicht benötigt.
Als Chlorophyceae werden hauptsächlich Chlorella
und unter den Ghlorococcalen Scenedesmus benutzt. Diese
Bakterien werden jeweils in etwa 10 Spezies klassifiziert. Als typische Spezies seien die folgenden erwähnt:
(1) Chlorella
(i) vulgaria
(ii) pyrenoidosa
(iii) conglomerate
(iv) ellipsoidea
(2) Scenedesmus (i) obliguns (ii) acuminatuB (iii) incrasatulus
(iv) aculeolatus
Erfindungsgemäß wird ein Gemisch dieser Spezies verwendete Die morphologischen Kennzeichen und die
Wachstumsbedingungen sind allgemein bekannt, sodaß sie hier nicht erklärt zu werden brauchen, und die
physiologischen Eigenschaften werden weiter unten erwähnt ι
- 23 109842/1377
(1) Optimale Wachstumsbedingungen:
pH: 6,5 Temperatur: 25°C unter aeroben Bedingungen und Belichtung (es wird Luft mit 0,5 %
CO2 zugeblasen; 10 000 Lux).
2) Bedingungen, bei denen noch Wachstum stattfindet: pH» 5,5 bis 9»5» Temperatur: 5 bis 350C unter
aeroben Bedingungen im Licht und im Dunkelno
3) Die Ernährung erfolgt in der Hauptsache anorganisch, jedoch kann auch eine organische Ernährung
erfolgen, wenn die betreffende Art an organische Säuren adaptiert ist und niedrig molekulare
Kohlehydrate ohne Belichtung verwendet werdeno
4) Ohne daß man geradezu von "Wachstumsfaktoren" sprechen kann, vermehren sich diese Spezies
linear in Anwesenheit von Eisenionen durch Zugabe von Vanadin, während die Anwesenheit
von Schwermetallen im allgemeinen das Wachstum hemmt ο
Die Erfindung sei nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die ein Fließdiagramm einer Durchführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt.
Wie au3 der Zeichnung hervorgeht, werden mittels
Vakuumwagen un,d dergleichen gesammelte Exkremente in einen Aufgabetank aufgegeben. Durch ein Trommelfilter oder der-
- 24 -
gleichen werden dann fremde Elemente abfiltriert, worauf das Filtrat in einen Belüfter überführt wird,
wo bei einer konstant gehaltenen Temperatur von etwa 35 bis 390C unter Rühren 1 bis 2 Tage Luft hindurchgeblasen wird} die Exkremente werden durch diese Behandlung
durch heterotrophische Mikroorganismen unter Bildung von organischen Säuren, Aminosäuren und anderen
niedrig molekularen Substanzen, die ein sehr günstiges Nährmedium für photosynthetische Bakterien darstellen,
zersetzt. Die Konzentration von organischen Säuren in den so behandelten Exkrementen beträgt etwa 2 500 p.p.m.
- 6 000 p.p.m. Außerdem wird der B.0.D.-Wert auf etwa 1/5
des Wertes herabgesetzt, den er hatte, bevor die Exkremente in den Belüfter eingeführt wurden. (B.0.D.-Wert»
etwa 10 000 ^ 2 000 p.p.m.) Die anaeroben Bakterien
in den Exkrementen werden in diesem Stadium so gut wie vollständig zerstört. (Die Sporen bleiben übrig, jedoch
sind nur sehr wenig vermehrungsfähige Bakterien vorhanden.)
Bei dieser Verfahrensstufe tritt Schaumbildung auf,
Ent. sodaß es zweckmäßig ist, durch Ausbreiten eines schäumungsmittels
oder eines oberflächenaktiven Mittels oder durch Versprühen von zurückgeführten Exkrementen oder
durch Aufblasen von luft auf die Flüssigkeit soberflache
ein Entschäumen zu bewirken. Das gebildete Gas enthält u.a. Kohlensäure, Indol, Scatol, Ammonium usw. und kann zur
- 25 -
109842/ 1377
Verhütung von sohlechten Gerüchen und zur Vermehrung von
Chlorella in ein weiter unten folgendes Kulturgefäß für Chlorella übergeführt werden. Die mit organischen Säuren
usw. angereicherten Exkremente können gegebenenfalls in einen Sterilisierungstank überführt werden, worin verschiedene
in den Exkrementen enthaltene unreine Bakterien durch hohen Druok oder kurzzeitige Sterilisation oder
Bestrahlung mit Gammastrahlen oder Ultraviolettstrahlen oder durch Beschallung zerstört werden, worauf die Masse
in das Fällgefäß übergeführt wird. In diesem Pail, wenn
eine Behandlung mit Encymen, wie Oellulase, Amylase,
Protease, lipase etc. durchgeführt wird, können organische Säuren, Aminosäuren und andere Substanzen, die von den
photosynthetischen Bakterien verwertet werden können, in großer Me,nge angesammelt werden, was für die Züchtung
von photosiynthetischen Bakterien sehr günstig ist, und
gleichzeitig kann die Bildung von schlechten Gerüchen in dem darauffolgenden Kulturtank für die photosynthetischen
Bakterien vermieden werden.
Im Fällgefäß werden die Exkremente etwa 12 Stunden stehen gelassen, um den Schlamm abzuscheiden, der dann
abgezogen wird. Die überstehende Flüssigkeit wird dann über ein Filter oder dergleichen noch weiter geklärt und
dann in ein verschlossenes Kulturgefäß für photosynthetieche
Bakterien überführt. In diesem Fall kann der pH-Wert,
- 26 -
109842/1377
je nach dem Gehalt der zu verarbeitenden Maas·, etwas
schwanken) man stellt ihn vorzugsweise auf etwa 7»0 ein.
Die Bedingungen für die Züchtung der photosynthetischen
Bakterien im Kulturgefäß sind die. folgendem anaerobe Atmospähre, Temperaturι etwa 3O0C; Kulturzelt bei Bestrahlung mit Lichts .etwa 72 bis 96 Stunden. Wenn die
photosynthetischen Bakterien unter solchen Bedingungen eingebracht und gezüchtet werden (die ursprüngliche
Konzentration von Bakterien in den Exkrementen beträgt optimal 2 ml/1 V.P. [gepacktes ZellvolumtnJ und gewöhnlich
mehr als 5 ml/l), so nehmen sie die organischen Säuren, die Aminosäuren und die anderen Substanzen auf und vermehren sich ο Vorzugsweise ist das Kulturgefäfl vollkommen
luftdicht geschlossen, jedoch kann man der Einfachheit halber die Luft dadurch ausschließen, daß man auf die
Flüssigkeitsoberfläche flüssiges Paraffin oder Speiseöl aufgießt. Die Belichtung erfolgt tagsüber mit Sonnenlicht,
während bei Nacht eine künstliche Lichtquelle, z.B. eine Fluoreszenzlampe, verwendet wird, wobei man die Bestrahlung alle zwei Stunden durchführt. Die Verwendung von
Sterilisierungslampen zusammen mit Fluoreszenzlampen beugt wirkungsvoll einer Verunreinigung der erzeugten photosynthetischen Bakterien durch unreine Bakterien vor.
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens im technischen Maßstab kann die Wirksamkeit der Kultur erhöht
109842/1377 " 27 ~
werden durch Verwendung eines mehrstufigen Kulturgefäßes aus mehreren untereinander verbundenen luftdicht abgeschlossenen
Einzelgefäßen und dadurch, daß man das Wachstum anregt, indem man die Exkremente successive in
die aufeinanderfolgenden Gefäße überführt, wobei sie jedesmal 24· Stunden in einem Gefäß verbleiben«, Man kann
auf diese Weise auch die Inokulation der photosynthetischen Bakterien kontinuierlich und automatisch durchführen,
indem man etwa 20 $> der Züchtungslösung im letzten
Kulturgefäß als Saatbakterien in das erste Kulturgefäß zurückführt. Auf diese Weise kann man die Konzentration
der Bakterien V.P. größer als 0,5 ml machen. Das auf dieser Stufe gebildete Abgas besteht hauptsächlich aus
Wasserstoff, der als Heizgas verwendet werden kanno
Nach der Vermehrung der photosynthetisohen Bakterien
wird die Masse in eine Zentrifuge (z.B. 20 000 - 30 000
χ g) überführt, um die Bakterien abzutrennen. Aus einem Liter Flüssigkeit kann man etwa 5 - 8 g (ungetrocknet)
Bakterien erhalten und der B.0.D.-Wert der abgetrennten
Flüssigkeit ist auf etwa 1/5 gegenüber dem Wert vor der Züchtung der photosynthetischen Bakterien abgefallen. Er
beträgt jetzt nur noch 400 p.p.m. gegen vorher 2 000 p.p.m. Auch die Konzentration der organischen Säuren ist auf
etwa 1/20 des Wertes vor der Züchtung abgefallen; sie beträgt jetzt 300 p.p.m. gegen vorher 6 000 pop.mo Trennt
man die gezüchteten photosynthetischen Bakterien durch
1 098 Λ 2 / 1 377
- 28 -
.1787195
U-34 467
- 28 -
Capillarfiltration ab, so bleiben die Kosten niedrig» Das Filtrat enthält zwar noch geringe Mengen an photosynthetischen
Bakterien, die jedoch die Bildung von Chlorella im folgenden Kulturgefäß eher fördern und
keinesfalls schädlich sind.
Die von den photosynthetischen Bakterien abgetrennte Flüssigkeit wird in ein offenee Kulturgefäfl zur aeroben
Züchtung von Chlorella eingeführt und dort mit Chlorella beimpfte (Die ursprüngliche Konzentration von Bakterien,
berechnet auf das Kulturmedium (V.P.) beträgt optimal 2,0 ml und gewöhnlich mehr als 0,5 ml). Die Züchtung von
Chlorella wird durchgeführt bei einer Temperatur von etwa
250C unter Belichtung und dauert 3 bis 5 Tage. Wie oben
beschrieben, fällt nach der Züchtung der photosynthetischen Bakterien der B.0.D.-Wert und die Konzentration
der organischen Säuren in der Flüssigkeit ab, und diese enthält außerdem Aminosäuren, wie Lysin, Histidin,
Arginin, Asparaginsäure, Threonin, Methionin, usw. und Nucleinsäuren, wie Adenin, Guanin, Uracil, Cytosin,
Uridin, Adenosin, Adenosindiphosphat, Vitamine, Pigmente
der Carotenoidreihe, usw. Diese Aminosäuren sind Metaboliten der photosynthetischen Bakterien, sodaß die so
vorbehandelten Exkremente eine besonders geeignete Kulturlösung zur Züchtung von Chlorella darstellt.
Es zeigte sich außerdem, daß die Ausbeute an
Chlorella dadurch erhöht werden kann, daß man Luft mit 109842/1377
- 29-
5 $ Kohlendioxyd oder das Abgas aus der Belüftung der
zugeführten Exkremente in das Kulturgefäß für Chlorella einleitet. An sich kann man zur Kultur von Chlorella ein
offenes Gefäß verweden, jedoch eignet sich besonders ein verschlossenes Gefäß, das von innen belüftet wird; in
einem derartigen System läßt sich die Temperatur besser kontrollieren und das Auftreten von schlechten Gerüchen
wird verhinderte
Eine Verbesserung der Züchtung von Chlorella kann man auch auf folgende Weise erreichen, und diese Durchführungsart
ist beim Arbeiten im technischen Maßstab bevorzugt: Wie bei der Kultur von photosynthetischen
Bakterien kann man auch bei der Züchtung von Clorella ein mehrstufiges Kultursystem, das sich aus einigen unter
sich verbundenen Kulturgefäßen zusammensetzt, verwenden. Die Züchtung erfolgt dann unter überführung des Mediums
aus einem Gefäß in das andere, wobei die Verbleibzeit je Gefäß 36 Stunden beträgt. Man führt auch in diesem
Pail etwa 20 <jo der Lösung aus dem letzten Kulturgefäß
als Saatbakterien in das erste Gefäß zurückj (die Konzentration
der Bakterien V.P. beträgt mehr als 0,5 ml).
Nach der Vermehrung von Chlorella wird die Flüssigkeit zwecke Abtrennung der Bakterien in eine Zentrifuge
überführt, die beispielsweise mit 15 000 Ümdr./Min. ar-
- 30 109842/ 1 377
beitet. Vorteilhaft ist es, die Flüssigkeit vorher mit Hilfe eines HDeravalM-Separators zu konzentrieren. Aus
einem liter Flüssigkeit erhält man etwa 2-4 g.Chlorella
(ungetrocknet) und der B*0.D.-Wert der zentrifugierten Flüssigkeit ist auf weniger als 1/10 abgefallen gegenüber
demjenigen Wert, den die Flüssigkeit vor der Züchtung von CTorella aufwies» (Abfall von etwa 400 p.p.m.
auf 30 p.p.m.)· Die Konzentration der organischen Säuren
ist auf etwa 1/21 gegenüber dem Wert vor der Züchtung abgefallen (Abfall von etwa 300 p.p.m. auf weniger als
20 p.p.m.).
Nach der Abtrennung von Chlorella weisen also die flüssigen Exkremente einen sehr geringen B.0.D.-Wert
und eine niedrige Konzentration an organischen Säuren auf, sodaß die Flüssigkeit ohne weiteres in Flüsse usw.
geleitet werden kann, ohne daß eine Gefahr für die Öffentlichkeit besteht·
Die erfindungsgemäß gewonnenen photosynthetischen Bakterien und die Chlorella können als Futter für Fische
und andere Tiere benutzt werden; sie können auoh als
organische Düngemittel dienen und die gesamte Zusammensetzung geht aus folgender Übersicht hervort
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109842/1377
1A-34 467
Probe
Rohes Rohes lösliche Rohe Protein Fett Kohlehydrate Paser Asche
* # * t *
Rhodo-
pseudomonae 57»95
capsulatus Chlorella
53.76
7.91- 20o83
6o31 19o28
6o31 19o28
2o92 4.40 10*33 1.52
Hinsichtlich des Vitamingehaltes bleibt noch zu erwähnen, daß 100 g der photosynthetischen Bakterien und
Chlorella einen Provitamin-A-Gehalt von 86 400 und 35 800,
einen Gehalt an Ascorbinsäure von 161 und 230 (alles ausgedrückt in I.U.-Einheiten) und einen Gehalt an Vitamin B
12 von 280 bzw. 27,0 /Ug aufwies.
Die in 100 g photosynthetischen Bakterien bzw. Chlorella anwesenden Aminosäuren gehen aus folgender
Tabelle hervor»
Photosynthetische ,,,, „ ,.
Bakterien Chlorella
Lysin Histidin Arginin Asparaginsäure Threonin Serin Glutaminsäure
Prolin
| 2O86 | 2.71 |
| 1.25 | 1.06 |
| 3«35 | 3.24 |
| 4o56 | 4.74 |
| 2.70 | 2,28 |
| 1.68 | 2o12 |
| 5.34 | 4.62 |
| 2.80 | 2.12 |
1098A2/ 1377
| 2.41 | 2.28 |
| 4.65 | 2.98 |
| 3.51 | 3.02 |
| 1.58 | 0.27 |
| 2.64 | 2.44 |
| 4.50 | 4.46 |
| 1.71 | 0.96 |
| 2.60 | 2.65 |
| 1o09 | 0.64 |
Glycin Alanin Valin Methionin Isoleucin Leucin Tyrosin Phenylalanin
Tryptophan
Gegenüber den bekannten Verfahren zur Behandlung von
Exkrementen hat das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Vorteile:
Exkrementen hat das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Vorteile:
1) Die Exkremente können bis zu einem Zustand behandelt
werden, in welchem sie ohne Verdünnung in einen Fluß
geleitet werden können, sodaß das Verfahren wirtschaftlich ist und die Behandlungseinrichtungen klein gehalten werden können«
geleitet werden können, sodaß das Verfahren wirtschaftlich ist und die Behandlungseinrichtungen klein gehalten werden können«
2) Die Behandlungsperiode beträgt nur 10 Tage für das gesamte Verfahren, d.h. die Behandlungsperiode ist sehr
kurz und die Wirtschaftlichkeit hoch. .
3) Die gesamten bei der Behandlung gebildeten Abgase
können in den einzelnen Behandlungsstufen wieder verwendet
können in den einzelnen Behandlungsstufen wieder verwendet
- 33 1098A2/1377
- 33 -
werden, sodaß die öffentliche Gesundheit nicht geschädigt wird.
4) Erfindungsgemäß erhält man wertvolle Nebenprodukte der photosynthetischen Bakterien und der Chlorella.
Die Erfindung sei an den folgenden Beispielen näher erläutert»
Versuch 1: Bedingungen zur Züchtung von photosynthetischen
Bakterien
Anzahl der Gefäßes 3 Verbleibzeit je Gefäß: 24 Stunden Kulturzeit j 72 Stunden
Anzahl der Gefäße: 3 Verweilzeit je Gefäß: 24 Stunden
Kulturzeit: 72 Stunden
- 34 109842/1377
| ο CO OO (O |
Flüssigkeits temperatur PH |
Aufgabe tank |
Belüfter | Fällgefäß | r ι » j | 72 | 760 | 3. Kultur tank für photosyn thetische Bakterien |
1. Kultur tank für Chlorella |
134 | 3. Kultur tank für Chlorella |
72 | 15 | Abwasser | |
| ■^. co »J |
Zeit (Std.) | 150C 8.7 |
380G 8.4 |
> 1. Kultur tank für photosyn thetische Bakterien |
1225 853 |
280G 24°G Einstellung nc vco |
203 182 |
240C 7.2 |
15 35 |
180C 7.2 |
|||||
| «J | C.O.D. in ppm | — | 24 | 280C 27°G Einstellung |
214 | 46' | 12 | — | |||||||
| B.O.D. in ppm Ammo nium—Ν in ppm |
3824 | 1570 | 3726 | 152 | 28 | 10 | |||||||||
| Albumino-N in ppm |
9740 4126 |
2325 1718 |
12 | 2180 | 231 | 236 | 105 | 15 31 ij |
|||||||
| BADORiG | Organische Säuren in ppm |
783 | 568 | 1410 | 0.5 | 397 352 |
0.5 | 4.8 | 7 | ||||||
| ί | 01-1on in ppm | 2620 | 6215 | 2032 1326 |
83 | 20 | |||||||||
|
Zellenvolumen
je l (gepackt) |
5230 | 4257 | 436 | 312 | 75 | ||||||||||
| 6852 | 473 | — | |||||||||||||
| 4027 | 7.3 | ||||||||||||||
ο
co
co
GO
ΧΙΟ
CjO
Versuch 2 Die VTachstumsbedingungen für'photosynthetische Bakterien sind die gleichen
wie bei Versuch 1.
tfachstumsbedinftungen für Chlorella: Anzahl der (Iefaße: 3,
Verbleibzeit je Gefäß: 36 Stunden,· Kulturzeit: 108 Stunden
Aufgabe- Belüfter Fällgefäß 1. Kultur- 3. Kultur- 1. Kultur- 3. Kulturtank
tank für tank für tank für tank· für
photosyn- photosyn- Chlorella Chlorella Abwasser
thetische thetische
Bakterien Bakterien
Flüssigkeit 3- 15oQ ..qoo
temperatur
pH 8.8 8.5
Zeit (Std.) - 24
O.O.D. in ppm 4930 2316
B.O.D. in ppm 12430 3741
Ammonium-]!?
in ppm 5612 2315
Albumino-Ii
in ppm 1362 765
Organische
Säuren in ppm 3275 6320
Ql-Ion in ppm 6126 5152
Zellenvolurnen
je liter
(gepackt)
je liter
(gepackt)
280C
Einstellung 8.2 > 7.2
2010 34:57
1973 62/
8965 5126
72
| 290C | 240C | 275 | *-» υ. ι |
| Binsteilung | 428 | 152 | |
| 471 | 218 | ||
| 112 | 254 | ||
| 432 | 57 | ||
| 505 | 223 | ||
| 241 |
108
9.5
1.0
240C
7.8
ισ
17 7
20 63
7.2
ΐ8°σ
7.7
1A-34 467
Ein Inkubationsgefäß (25 χ 35 x 45 cm) aus Glas, das mit Hilfe eines Mantels auf 300C gehalten wurde, wurde
belüftet und mit 10 g (Gewicht in feuchtem Zustand) Teichschlamm
beschickt.
Dann wurden 0,1 g im erfindungsgemäßen Verfahren gezüchtete photosynthetische Bakterien eingeführt und
die Menge stufenweise erhöht.
Zum Vergleich wurde getrocknete Hefe in den Inkubationstank in gleicher Menge und auf gleiche Weise wie
oben eingeführt. Nach 2 Wochen wurde reines tierisches Plankton gesammelt und die Zunahme des Planktons bestimmte
In dem Inkubationstank mit photosynthetischen Bakterien waren etwa 10 g Plankton vorhanden , während in dem mit
Trockenhefe beschickten Gefäß nur 3,2 g Plankton bestimmt wurden.
Etwa 1 000 Eier von tierischem Plankton (Seewasserkrabben) wurden in Seewasser eingeführt und dieses bei
einer Temperatur von 24 bis 270C mit Hilfe eines Kompressors
etwas belüftet. Die Eier wurden etwa 24 Stunden "bebrütet (ausgekrochener Anteil etwa 85 #). Die bei der oben beschriebenen
Behandlung von Exkrementen erhaltenen photosynthetischen Bakterien wurden in einer Menge von 100 mg
- 37 1098 42/1377
1Δ-34 467 '
·- 37 —
pro Tag als.Putter zugeführt. Zum Vergleich wurde einer
anderen Gruppe eine gleiche Menge Trockenhefe zugeführt.
In beiden Fällen war das Wachstum der Seewasserkrabben befriedigend, und etwa .3 Wochen danach wurden die
weiblichen und männlichen Tiere vereinigt und die Bildung eines Eiersackes wurde beobachtet. Nach dem Laichen starben
die Weibchen, jedoch wurden die Eiersäcke kurz vor dem laichen gesammelt und der ausgekrochene Prozentsatz wurde
gemessen. Bei der Gruppe, der die photosynthetischen Bakterien zugeführt worden waren, betrug dieser Prozentsatz
87 °/of während bei der Gruppe, welcher die Trockenhefe
zugeführt worden war, der Prozentsatz nur 32 $ betrug.
Aus einem Teich wurden befruchtete Goldfischeier gesammelt und in einen Brüter überführt. Nach mehreren
Tagen waren die jungen Fische aus den befruchteten Eiern ausgekrochen. Eine Gruppe von 10 Fischen wurde mit einem
Gemisch aus handelsüblichem Futter und 5 $ der photosynthetischen Bakterien und eine andere (10 Fische) im Vergleichsversuch mit unvermischtem handelsüblichem Futter gefüttert.
Nach 2 Wochen wurden die jungen Fische, die nur das handelsübliche Futter erhalten hatten von einer Schimmelkrankheit
befallen und gingen ein.Diejenigen Fische, die die photosynthetischen
Bakterien erhalten hatten, gingen dagegen nicht ein und wuchsen befriedigend weiter.
1 0 9 8 4 2 / I 3 7 7
1A-34 467
Es wurden 3 Gruppen von je 5 Hennen (weiße Leghorn)
gebildet, von denen die erste mit einem handelsüblichen Mischfutter, die zweite mit einem Gemisch aus einem
-solchen Putter und 5 # photosynthetische Bakterien, die dritte mit handelsüblichem Putter plus 5 $>
Chlorella gefüttert wurden. Es wurde die Anzahl und die Farbe der Eier verglichen. Bei der Gruppe, die nur das handelsübliche
Mischfutter erhalten hatte, war die Farbe der Eierdotter nur schwach gelb und die Anzahl der Eier in einem
Monat betrug durchschnittlich 24» Dagegen waren in beiden Gruppen, bei denen dem Putter photosynthetische Bakterien
bzw. Chlorella zugemischt worden waren, die Eierdotter stark gelblich-orange und klar und die Eier hatten einen
hohen HandelBwert} die durchschnittliche Anzahl von Eiern
betrug bei der Gruppe, welche die photosynthetischen Bakterien erhalten hatte, monatlich 26,5 und bei der Gruppe
mit Chlorella 26,8.
ρ In Töpfe von ungefähr 0,15 ι Bodenfläche wurden
Reispflanzen eingepflanzt. Es wurden 3 Gruppen zu je 3 Töpfen gebildet, und zwari
- 39 -
109842/ 1377
*■■-·■·-. -■■ · Λ
1Α-34 467 - 39 -
1. Gruppe: ungedüngt
2. Gruppe: je 0,5 g Stickstoff, Phoshiporsäure
^—
und Kalium als Grunddünger + photosynthetische Bakterien.
3. Gruppe: Grunddünger wie bei Gruppe 2 + Chlorella 4* Gruppe: Grunddünger wie bei 2 + Ammoniumsulfat.
Die Zusätze zu dem Grunddünger in den Gruppen 2,3, und 4 entsprachen «jeweils 0,25 g Stickstoff.
Die Anzahl an Ähren betrug in der 1. Gruppe 9» in
der 2. Gruppe 25f in der 3o Gruppe 25 und in der 4. Gruppe
30. Die Gesamtzahl an Körnern betrug in der 1. Gruppe 600,3>
in der 2. Gruppe 2.202, in der 3. Gruppe 1.815 und in der 4. Gruppe 2.019 im Durchschnitt, und das Gesamtgewicht der
Körner betrug in der 1. Gruppe 15,3 g, in der 2. Gruppe 52,3 g, in der 3. Gruppe 44,5 g und in der 4. Gruppe 46,2 g
(Durchschnitt aus 3 Topfen).
Wie aus diesen Zahlen ersichtlich, ist die Düngewirkung besondere groß bei den photosynthetischen Bakterien.
861II
103 842/1377
Claims (1)
- Patentansprüche1 ο Verfahren zur Behandlung von in Städten gesammelten Exkrementen, dadurch gekennzeichnet , daß die Exkremente in einer aeroben Atmosphäre unter Bildung von organischen Säuren und anderen niedrigmolekularen Substanzen zersetzt und dann in ein luftdicht verschlossenes Kulturgefäß überführt werden, worauf man sie mit photosynthetischen Bakterien beimpft und diese unter anaeroben Bedingungen und Belichtung weiterzüchtet und sich vermehren läßt,worauf man die vermehrten photosynthetischen Bakterien von den Exkrementen abtrennt, die letzteren in ein weiteres Kulturgefäß überführt, worin man sie mit Chlorella beimpft, die man darin unter aeroben Bedingungen und Belichtung weiterzüchtet und sich vermehren läßt, und die vermehrte Chlorella von den Exkrementen abtrennt, wodurch die letzteren gereinigt werden.2 β Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photosynthetischen Bakterien Athiorodaceae sind.3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zersetzung der Exkremente unter— 2 — 109842/1377aeroben Bedingungen so durchgeführt wird, daß man in ein Belüftungsgefäß unter Rühren des Inhaltes luft einblästβ4-β Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß man zum Zwecke des Entschäumens auf die Flüssigkeitsoberflache ein Entschäumungamittel, ein grenzflächenaktives Mittel, luft oder zurückgeführte Exkremente aufbringt.5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Belüfter erzeugte Abgas in das Kulturgefäß für Chlorella eingeleitet wird, um keinen schlechten Geruch auftreten zu lassen und die Vermehrung von Chlorella zu beschleunigen·6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die unter aeroben Bedingungen zersetzten Exkremente sterilisiert werden.7ο Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die sterilisierten Exkremente mit einem Enzym von Cellulase, Amylase oder Lipase behandelt «erden.8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photosynthetischen Bakterien 70 - 100 Stunden bei einer Temperatur von etwa 300C gezüchtet werden.10-9842/1377 "5"Hl9β Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photosynthetischen Bakterien durch sukzessive Überführung eines aus einer Mehrzahl von verschlossenen Kulturgefäßen zusammengesetztes Kultur-.systems gezüchtet werden.1Oe Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulturlösung aus dem letzten Kulturgefäß in das erste Kulturgefäß zurückgeführt wird«11 β Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Chlorella bei einer Temperatur von 250C innerhalb 3-5 Tagen gezüchtet wird.12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Chlorella durch sukzessive Überführung eines aus einer Mehrzahl von aeroben Kulturgefäßen zusammengesetzten Kultursystems gezüchtet wird.13· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Kulturlösung aus dem letzten Kulturgefäß in das erste Kulturgefäß zurückgetihrt wird·14· Putter für Fische und andere Tiere und Dünger, enthaltend die nach Anspruch 1 gewonnen photoeynthetischenBakterien·109842/ 1377-χ-15· Butter für Fische und andere Tiere und Düngemittel, enthalten die nach Anspruch 1 gewonen Chlorella,Θ6ΙΙΙ109842/1377Leerseite
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1968
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