Enzyme im Umweltmanagement

Die Lebensqualität auf der Erde ist untrennbar mit der allgemeinen Qualität der Umwelt verbunden. Das zunehmende Bewusstsein für die Umwelt, in der wir leben, führt zu einer intensiveren Suche nach alternativen, saubereren Technologien. Derzeit gibt es zwei grundlegende umweltbezogene Probleme: die Entsorgung der großen Mengen an Abfällen, die kontinuierlich produziert werden, und die Beseitigung von giftigen Verbindungen, die sich in den letzten Jahrzehnten an Deponiestandorten im Boden und in Wassersystemen angesammelt haben. Biotechnologie ist ein wesentliches Werkzeug, um dieses Problem zu bewältigen, da sie neue Ansätze zur Verständnis, Verwaltung, Erhaltung und Wiederherstellung der Umwelt bieten kann, Schadstoffe in harmlose Substanzen umwandeln, biologisch abbaubare Materialien aus erneuerbaren Quellen erzeugen und umweltfreundliche Herstellungs- und Entsorgungsprozesse entwickeln kann. Dieser Artikel widmet sich speziell der Verwendung von Enzymen, um diese Ziele zu erreichen.

Einsatz von Enzymen in der Abwasserbehandlung

Eine große Anzahl von Enzymen aus verschiedenen Mikroben hat sich als entscheidend für Anwendungen in der Abwasserbehandlung erwiesen. Enzyme können gezielt auf hartnäckige Schadstoffe wirken und diese durch Fällung und Umwandlung in andere Produkte entfernen und können auch die Eigenschaften eines bestimmten Abfalls verändern, sodass er anfälliger für die Behandlung wird oder helfen, Abfallmaterial in wertschöpfende Produkte umzuwandeln. Die Immobilisierung erhöht die mechanische und thermische Stabilität der Enzyme, während die Wahrscheinlichkeit der Enzymauswaschung in die Lösung verringert wird.

Einsatz von Enzymen in der Bioremediation von festen Abfällen und Böden

Feste organische Abfälle und kontaminierte Böden stellen eine weitere Herausforderung bei der Reinigung von POPs dar. Freie Enzyme, die in die Materialien gemischt werden, werden nur die Probleme mit den Enzymaktivitäten und -stabilitäten verstärken, die in Flüssigkeiten beobachtet werden. Enzyme, die auf den Boden aufgebracht werden, interagieren mit den darin vorkommenden Partikeln spezifischer Natur, und dies kann die Eigenschaften der Enzyme verändern – zum Besseren oder zum Schlechteren. Die heterogenen Strukturen organischer Abfälle und noch mehr von verschiedenen Bodentypen machen es jedoch unvorhersehbar, was mit den freien Enzymen unter authentischen Bedingungen geschehen wird. Die Fermentation mit lebenden enzymproduzierenden Organismen ist daher eine praktikablere, kostengünstige Alternative.

Enzymatische Behandlung zur Verbesserung der Abfallqualität

Aufgrund ihrer hohen Spezifität für einzelne Arten oder Klassen von Verbindungen können enzymatische Prozesse so gestaltet werden, dass sie gezielt ausgewählte Verbindungen anvisieren, die umweltschädlich sind. Verbindungen, die für diese Art der Behandlung in Frage kommen, sind in der Regel solche, die mit traditionellen Techniken nicht effektiv oder zuverlässig behandelt werden können. Alternativ kann die enzymatische Behandlung als Vorbehandlungsschritt verwendet werden, um eine oder mehrere Verbindungen zu entfernen, die nachfolgende Behandlungsprozesse stören können. Wenn beispielsweise hemmende oder toxische Verbindungen selektiv entfernt werden können, könnte der Großteil des organischen Materials biologisch behandelt werden, wodurch die Behandlungskosten minimiert werden.

Verwandte Dienstleistungen

Industrielle Enzymproduktion

Verwandte Produkte

Umwelt- und Abfallmanagement

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