02 Fakultät Bau- und Umweltingenieurwissenschaften

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Institute: search.filters.UBSInstitut.Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und AbfallwirtschaftEnd date: 1999

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    Kombination aus Biowäscher- und Biomembranverfahren zur Reinigung von Abluft und hydrophilen und hydrophoben Inhaltsstoffen
    (1994) Reiser, Martin; Fischer, Klaus; Engesser, Karl-Heinrich
    Abluft, die eine Mischung aus wasserlöslichen uod wasserunlöslichen organischen Lösungsmitteln enthält, stellt für ein biologisches Reinigungsverfahren eine große Herausforderung dar. Durch Kombination eines Biomembranreaktors mit Silikonkautschukmembranen und einem Biowäscher konnten für ein Gemisch von Methanol, n-Hexan und Toluol in der Abluft gute Reinigungsleistungen erzielt werden.
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    Der mikrobielle Abbau von Etherverbindungen unter besonderer Berücksichtigung von Aralkyl- und Alkylethern
    (1999) Kim, Yong-Hak; Engesser, K.-H. (Prof. Dr. rer. nat. habil.)
    Die meisten Aralkylether- und Alkylether-abbauenden Stämme gehörten zu Rhodococcus. Die zwei Rhodococcus Stämme DEOB100 und DEOB200 bauten durch eine O-Dealkylierungsreaktion 1,4-Diethoxybenzol, 1,3- und 1,4-Dimethoxybenzole ab. Die Rhodococcus Stämme St127 und DEE5151 bauten jeweils nach der Anzucht mit Anisol oder Phenetol Aralkylether via 1-Hydroxy-2-Alkoxybenzole ab. Der mit Diethylether angezogene Stamm DEE5151 setzte dazu diese Chemikalien durch eine O-Dealkylierungsreaktion zu Phenol um. Der bisher taxonomisch nicht klassifizierte Stamm MOB600, der ein breites Substratspektrum an substituierten Benzolen und Phenolen wie z.B. Benzol, Toluol, Styrol, Anisol, Phenetol, o/m/p-Kresole, 2-Methoxyphenol und 3-Methoxyphenol sowie an Biphenyl besaß, wies eine primäre Dioxygenierungsreaktion zum Abbau von Aralkylethern hin. Der aliphatische Alkylether-abbauende Stamm DEE5151 besaß ein breites Substratspektrum an aliphatischen Alkylethern, Phenetol und Dibenzylether. Während seines Wachstums mit geeignetem Ether (z.B. Diethylether) wurden die O-Dealkylase und die Alkohol-Oxidase induziert. Ethylvinylether und Glutaraldehyd hemmten spezifisch die beiden O-Dealkylase und Alkohol-Oxidase. Aus den Hemmexperimenten damit wurde festgestellt, daß die beiden Enzymsysteme während des Stoffwechsels von Diethylether zusammenwirkend aktiv sind. Aus den vergleichenden Untersuchungen mit den Dibenzylether-abbauenden Sphingomonas Stämmen BZE101 und BZE102 her, wird bestätigt, daß die O-Dealkylase vom Stamm DEE5151 bevorzugt ein O-Methylen-C-Atom attackierte. Im Vergleich dazu ergaben die cyclische Alkylether-abbauenden Stämme THF100 und THF400 ein unterschiedliches Oxidationsmuster mit cyclischen, aliphatischen und halogenierten Alkylethern. Daraus wurde hypothetisch postuliert, daß die THF-Hydroxylase nur cis-Rotationsisomer von Diethylether, das der Struktur von Tetrahydrofuran ähnelt, spezifisch oxidieren kann.
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    Einsatz von Gensonden zur Identifikation von Mikroorganismen im belebten Schlamm
    (1994) Engesser, Karl-Heinrich; Schmid, Andreas
    Die Gensondentechnik stellt heute schon einen extrem leistungsfähigen, neuartigen Ansatz zur Populationsanalyse komplexer Ökosysteme und damit auch der Charakterisierung der "Biomasse" des Belebtschlammes dar. Für die Gensondentechnik typisch ist ein relativ geringer Zeitaufwand bei der Durchführung. Dies ermöglicht erstmals die Analyse der Dynamik einer Population nahezu in Echtzeit.
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    Untersuchungen zur Emission von Pilzsporen in Betriebsbereichen zur Bioabfallkompostierung
    (1994) Göttlich, Elke; Engesser, Karl-Heinrich
    Zur Bestimmung der Pilzbelastungen von Müllwerkern in verschiedenen Bioabfallkompostierungen, darunter hoch belasteten Arbeitsbereichen, wurden personenbezogene Probenahmen mit Filterkassetten durchgeführt. Die häufige Präferenz thermophiler und thermo-toleranter Arten in den Aerosolen ergab ein für die Kompostierung charakteristisches Muster. Die Belastungen bei Arbeitsgängen in Innenraum- und Außenluftarbeitsbereichen zur Kompostierung waren durchweg durch große Gehalte an Aspergillus jumigalus, sowie bei Einzeluntersuchungen von weiteren thermotoleranten Aspergillen, insbesondere A.nidulans, den thermophilen Arten Talaromyces thermophilus, Thermomyces lanuginosus und Malbranchea sulfurea und mesophilen Arten, hauptsächlich Penicillium variabile, P.crustosum, P.glabrum sowie Doratomyces microsporus gekennzeichnet. Massive Belastungen von mehr als 10 7 KBE m -3 traten in einer Rottehalle auf. Zeit- und temperaturabhängig von der Rotte lagen die Belastungen der Luft durch thermophile und thermotolerante Pilze bei einer Versuchsmietenkompostierung z.T. noch über den Belastungen durch mesophile Pilze. Hinsichtlich einer Verbesserung des Arbeitsschutzes sind insbesondere die Art der ergriffenen Luftreinhaltungsmaßnahmen in Fahrerkabinen auf Radladern und der Feuchtegehalt der Komposte zu beachten.
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    Microbial degradation of model compounds of coal and production of metabolites with potential commercial value
    (1994) Engesser, Karl-Heinrich; Dohms, Christian; Schmid, Andreas
    Due to the need of new strategies for improving the economical performance of coal technologies, efforts were undertaken to develop techniques of solubilizing coal by the action of microorganisms. Because of the poor information in the beginning of this research, the microbial metabolism of some monomeric structural elements of coal was investigated first. Dibenzofuran, for example, was chosen as it represents a model structure frequently found in many coals, i.e. the cyclic biarylether moiety. It was found to be degraded by many different organisms isolated from soil via a new degradative mechanism called "angular" dioxygenation. Fluorene, a model compound for dibenzo-cyclopentane structures in coal, surprisingly followed essentially the same metabolic steps. Additional compounds which were integrated in the research program like naphthalenes, biphenyls, biarylethers and carbazoles also exhibited an oxygenase-dependent mode of initial attack. Since all enzymes involved were not active outside the cells, there seems to be no way to employ them in biological depolymerisation of untreated coals. Current work therefore, by employing special selection substrates, concentrates on the detection of new enzyme systems which follow non-oxygenase dependent mechanisms. In a second line of research the enzyme systems mentioned above are used to synthesize new organic compounds from coal-derived substances. Due to the relaxed substrate specifity of the initial dioxygenases many structural analogues of dibenzofuran are metabolized. Several optically active compounds of the dihydrodiol-type were isolated and characterized by spectroscopic methods. We recently developed a preparative technique to produce these potentially valuable metabolites at a gram-scale. In addition, methods of genetic engineering are currently being adopted to create stable high expression organisms with improved productivity.