WO1996009423A1

WO1996009423A1 - Mittel zur entrostung von oberflächen auf organischer basis sowie dessen herstellung und anwendung

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Publication number: WO1996009423A1
Application number: PCT/EP1995/003670
Authority: WO
Inventors: Peter M. Kunz; Hans ZÄHNER; Monika Willrett; Stefan Dausmann; Michael Paul
Original assignee: Kunz Peter M; Zaehner Hans; Monika Willrett; Stefan Dausmann; Michael Paul
Priority date: 1994-09-20
Filing date: 1995-09-18
Publication date: 1996-03-28
Also published as: AU3607795A; DE4433376C1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Mittel zur Entrostung von metallischen Oberflächen, die Eisenoxide aufweisen, auf Basis organischer Verbindungen, die aus Mikroorganismen gewonnen werden. Die Entrostung von Metallteilen erfolgt meist mit Hilfe von Beizbädern. Diese enthalten organische und/oder anorganische Säuren, die durch die Höhe der Konzentration in der Anwendung gewissen Sicherheitsansprüchen genügen und nach Kapazitätserschöpfung aufwendig entsorgt werden müssen. Eisenbindende Produkte, die auf biologischem Wege gewonnen werden können, wirken im allgemeinen im neutralen pH-Bereich. Die Salzentstehung durch die sonst notwendige Neutralisation und damit eine Belastung der Abwässer entfällt. Mit Hilfe nachproduzierbarer intra- oder extrazellulärer Produkte, die eine hohe Affinität zu Eisen-Ionen besitzen, kann eine Rostentfernung erreicht werden. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Mittel erfolgt, indem die entsprechenden Organismenzellen jeweils in einem geeigneten Medium angezogen werden, so daß sie angeregt werden, diese Mittel zu produzieren. Die zu entrostenden Teile werden dann durch Tauchen in diesem Mittel oder Bestreichen mit diesem behandelt. Eine bessere Handhabung der Mittel ergibt sich durch Immobilisation an entsprechende Träger. Auf diesem Wege ist eine Wiedergewinnung der Mittel durch geeignete Behandlung möglich.

Description

Mittel zur Entrostung von Oberflächen auf organischer Basis sowie dessen Herstellung und Anwendung

Beschreibung

Gegenstand der Erfindung sind Mittel zur Entrostung von Oberflä¬ chen (Beseitigung von Korrosionsprodukten). Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bildung sowie ein Verfahren zur An¬ wendung dieser Entrostungsmittel.

Per Definition nach DIN 50900, 1 . 1 versteht man unter Korrosion die " Reaktion eines metallischen Werkstoffes mit seiner Umgebung, die eine meßbare Veränderung des Werkstoffes bewirkt und zu ei¬ ner Beeinträchtigung der Funktion eines metallischen Bauteils oder eines ganzen Systems führen kann. In den meisten Fällen ist diese Reaktion elektrochemischer Natur, in einigen Fällen kann sie jedoch auch chemischer (nichtelektrochemischer) oder metallophysikali- scher Natur sein." [Meckelburg, E.: Korrosionsverhalten von Werkstoffen, VDI Verlag]

Die der Weltwirtschaft aus Korrosionsschäden und Folgekosten erwachsenden Verluste werden von internationalen Materialfor- schungs- und Wirtschaftsinstituten auf viele Milliarden Dollar pro Jahr beziffert. Dies zeigt, daß Korrosionserscheinungen von be- trächtlichem wirtschaftlichem Interesse sind. [Meckelburg, E.: Kor¬ rosionsverhalten von Werkstoffen, VDI Verlag, Düseidorf 1 990]

Die Korrosion eines Werkstoffes ist ein sehr komplexer und viel¬ schichtiger Vorgang, dessen genauer Ablauf jeweils vom zu untersu- chenden System des Werkstoffes und seiner Umgebung abhängt. Korrosionserscheinungen müssen daher immer individuell betrachtet werden. Es lassen sich jedoch einige grundlegende Aussagen treffen, die für alle Korrosionsreaktionen zutreffend sind. Korrosionsreak¬ tionen sind immer Phasengrenzreaktionen zwischen korrodierendem Material und seiner direkten Umgebung. Das korrodierende Metall wird in einer Redoxreaktion oxidativ angegriffen.

Me → Me^{z +} + ze' Ein Metall wird als passiv bezüglich seines Korrosionsverhaltens be¬ zeichnet, wenn unter den gegebenen Umständen hohe Korrosionsge¬ schwindigkeiten erwartet werden, die Korrosion aber aufgrund sich bildender (meist oxidischer) Deckschichten sehr langsam abläuft. Diese Deckschichten entstehen meist durch die Korrosion selbst.

Als Beispiel sei die hohe Korrosionsbeständigkeit des mit einem Normalpotential von Eo = - 1 ,66 V sehr unedlen Aluminiums genannt, die von der Ausbildung einer stabilen, nichtleitenden oxi¬ dischen Deckschicht herrührt. [Kaesche, H.: Die Korrosion der Metalle, 3. Aufl., Springer Verlag 1990].

Im Falle des Eisens kann ebenfalls eine passivierende Oxidschicht ausgebildet werden. Hier sind die Korrosionsbedingungen aus¬ schlaggebend. Das Eisen(II)-hydroxid ist viel stärker wasserlöslich, als Fe(OH)3, welches ein partielles Hydroxid der Formel FeO(OH) bzw. Fe2θ3-* H2O ist. Taucht reines Eisen unbewegt in destillier¬ tes Wasser, so diffundieren die gebildeten Fe ^{+ +} und OH" Ionen von der Metalloberfläche weg und werden erst in einem Bereich höherer Sauerstoffkonzentration zu Fe(OH)3 ( = Rost) oxidiert. Die in einiger Entfernung von der Metalloberfläche ausgefallenen Oxide bilden keine Schutzschicht auf dem Metall und die Korrosion schreitet fort. Im Gegensatz dazu ist bei einer bewegten Probe im gleichen Wasser die Sauerstoffkonzentration an der Metalloberflä- che groß und es kommt zur Ausbildung eines unsichtbaren Oxidfil- mes auf der Oberfläche, wodurch die Proben nicht korrodieren, sondern glänzend bleiben. [Kaesche, H.: Die Korrosion der Metalle, 3. Aufl., Springer Verlag 1 990, Evans, U.R.: Einführung in die Korrosion der Metalle, Verlag Chemie, 1 965]

Eisen zählt zu den unedlen Metallen (Eo = -0.44 V) und Ist daher besonders anfällig für elektrochemische Zerstörung. Das Hauptkor¬ rosionsprodukt des Eisen ist der Rost. Das Rosten des Eisens ist ein natürlich ablaufender Prozeß. Als reines Metall ist Eisen thermody- namisch instabil und versucht daher in den thermodynamisch stabi- leren Zustand, den Rost, überzugehen [Ute Rasemann: Untersu¬ chungen an Rostschichten zur Klärung ihres makroskopischen und mikroskopischen Aufbaus und einiger Eigenschaften, die Teilvor- gänge des komplexen Rostungsmechanismus charakterisieren. Frei¬ berg, 1 975] .

Rost wird chemisch häufig als hydratisiertes Eisen(III)oxid (FeO(OH) = V2 Fe2θ3- * H2O) beschrieben. Genauer ist es je¬ doch, den Rost als ein Gemisch aus unterschiedlichen Anteilen an Eisen(II)-oxid (FeO), Eisen (Il,III)-oxid (Fe3θ4), und als häufigste Komponente Eisen( III)-oxid ( Fe2θ3 ) zu charakterisieren. Wasser kann dabei als Hydrat oder Hydroxid vorliegen.

Per Definition [Lexikon der Korrosion Band 1 : Mannesmannrόhren- werke, 1 970] versteht man unter Flugrost "den ersten leicht ent¬ fernbaren Rost, der an der Atmosphäre auf Stahl entsteht" . Charak¬ teristisch für den Flugrost ist sein anfängliches Erscheinen auf Me- talloberflächen als kleine Pixel, die dann zunehmend zusammen wachsen.

Fremdrost wird als "Ablagerungen von Korrosionsprodukten be¬ schrieben, die nicht an der betreffenden Stelle entstanden sind, sondern von irgendwo anders her zugetragen wurden... . Durch diese Ablagerungen können Bedingungen für Belüftungselemente ge¬ schaffen werden und Durchrostungen entstehen".

Das häufigste Korrosionsprodukt des Eisens Fe2θ3 entsteht nach folgender Bruttogleichung:

4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2θ3 bzw. für FeOOH

4 Fe(Me) + 3 0₂ (D + 2 H₂0(l) → 4 FeOOH(s)

Me = metallisch, I = liquid, s = solid

Die Gleichung zeigt, daß nicht der freie Luftsauerstoff, sondern der im Elektrolyt gelöste, für die Oxidation verantwortlich ist. Somit ist die Diffusion des löslichen Sauerstoffs zum Metall der geschwindig- keitsbestimmmende Schritt der Korrosion.

Diese Gleichung läßt sich weiter aufgliedern, wodurch sich der schichtartige Aufbau des Rosts erklären läßt. Zunächst erfolgt die Bildung des instabilen Eisen(II)-oxids, die sich durch folgende Re- doxgleichung darsteilen läßt:

Fe → Fe2 + + 2e" (Ox.) Vz O2 + 2e" → θ2- ( Red.)

Das sehr instabile FeO reagiert bei Anwesenheit von Wasser und Sauerstoff weiter zu Fe(OH)2_/ welches durch den gelösten Luftsau¬ erstoff zu Fe(OH) 3 oxidiert wird.

'Λ O2 + 2e" → O²' θ2- + H2O → 2 OH'

Fe² + + 20H- → Fe(OH)2 2 Fe(OH)2 + '₂θ2 + H2O → 2 Fe(OH)3 und

Fe(OH)3 → FeOOH + H2O = y₂Fe2θ3' * H2O + H2O

Die mittlere Mischoxidschicht aus Fe3θ4 kommt dadurch zustande, daß durch die Bildung der Eisen(III)oxidschicht teilweise die Sau¬ erstoffzufuhr der unteren Schichten blockiert wird. Somit kann Fe ⁺ nicht vollständig zu Fe-* + oxidiert werden. Die Bildung die¬ ser Schutzschicht erklärt die immer langsamer werdende Rostbil¬ dung im Verlauf der Zeit. Daher läßt sich eine Rostschicht prinzi- piell folgendermaßen darstellen:

■ Hämatit [Eisen(III)-oxid]

■ Magnetit [Eisem(II,III)-oxid]

■ Wüstit [Eisen(II)-oxid]

■ Eisen

In der Praxis wird man diesen klar definierten Schichtaufbau kaum finden. Die oberste Eisen(III)-oxidschicht wird beim Trocknen spröde und platzt stellenweise ab. Dadurch werden die weiter unten liegenden Oxidschichten bzw. metallisches Eisen freigelegt, wodurch diese mit O2 in Berührung kommen und oxidiert werden können. Eine mikroskopische Betrachtung einer gerosteten Probe läßt einen sehr zerklüfteten und porigen Aufbau erkennen. Es bildet sich somit im Laufe der Zeit eine in Bezug auf Dicke und Zusammensetzung sehr uneinheitliche Rostschicht, was eine genaue Charakterisierung erschwert.

Die zur Zeit gängigen Verfahren der Entrostung von Oberflächen basieren überwiegend auf dem Einsatz von Säuren als Beizmittel.

Diese sind, da sie relativ hoch konzentriert sind, mit entsprechen¬ den Vorsichtsmaßnahmen zu behandeln. Nicht zu vernachlässigen sind dabei die Säurekonzentrationen innerhalb der Atemluft im Be¬ reich der Beizbecken. Trotz Kreislaufführung dieser sind die Beizbä- der mit der Zeit erschöpft und müssen aufwendig entsorgt werden. Hierzu sind große Mengen entsprechend starker Laugen nötig. Für das dabei entstehende Salz gibt es im allgemeinen keine Anwen¬ dungsmöglichkeit. Es muß kostenaufwendig deponiert werden.

Mechanische Verfahren zur Rostentfernung sind auch möglich, wer¬ den aus technischen und Zeitgründen jedoch allenfalls bei kleinen Roststellen und ebenen Flächen angewandt. Zudem wird hierbei leicht die Metalloberfläche verletzt, welches zu neuen Korrosions¬ angriffsflächen führt.

Die erfindungsgemäße Aufgabe bestand nun darin, ein umweltscho- nenderes, effizientes Mittel zu finden, das in der Lage ist, die Ei¬ senoxide von den korrodierten Oberflächen in etwa vergleichbaren Zeiträumen konventioneller Entrostungsbäder abzulösen und in ho- hem Maße aufzukonzentrieren, so daß beispielsweise eine direkte Rückgewinnung aus dem Komplex möglich wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Ferritin, wie es im menschlichen Körper zur Eisenspeicherung vorkommt, verwendet wird. Daneben kommen aber auch eine Vielzahl von Komplexbildnern, Siderophoren, Chromatophoren und andere Pro¬ teine in Betracht, die alle eine Affinitä zum Eisen aufweisen. Quantitativ verrostete Bleche, um den Effekt der Entrostung über Gewichtsmessungen nachzuweisen, konnten mit den genannten Mitteln entrostet und dabei wieder blank gebracht werden. Die gefundenen Mittel werden fermentativ hergestellt werden; es kann mit ihnen gefahrloser umgegangen werden, und sie können besser entsorgt bzw. aufgearbeitet werden.

Der Einsatz dieser Mittel erfolgt erfindungsgemäß in immobiliserter

Form auf geeigneten Trägern, um den Nutzungsgrad zu erhöhen und eine einfache Rückgewinnung aus der Applikation zu ermögli¬ chen.

Die zu entrostenden Metallteile werden dann in ein mit diesen Mitteln versetztes Bad eingetaucht oder mit einer entsprechend konzentrierten Lösung bestrichen und nach einer gewissen Einwirk¬ zeit wieder entfernt.

Im folgenden werden die gefundenen Mittel kurz beschrieben:

Ferritin ist eine Eisen-Eiweiß-Verbindung und dient, neben Hämosi- derin, als wichtige Speicher-und Transportform des Eisens im Or¬ ganismus von Vertebraten. Gebildet wird Ferritin an frei im Zyto- plasma vorliegenden Polyribosomen. Der Eisenanteii beträgt in der Verbindung ca. 20%. Der Eiweißanteil des Ferritins mit einem Molekulargewicht von 480.000, wird als Apoferritin bezeichnet [Pschyrembel].

Ferritin ist eine Hohlkugel mit einem Durchmesser von 1 2 nm, die aus 24 Untereinheiten zu je ca. 1 8.500 bis 1 9.000 Dalton besteht [Mann, S.; J .V. Bannister, R.].P. Williams: Structure and composi- tion of ferritin cores isolated from human spieen, limpet (Patella vulgata) hemolymph and bacterial (Pseudomonas aeruginosa) cells (published erratum appears in ].Mol.Biol, 1 986 ]ul 5, 1 90 ( 1 ) : 1 39) J .Mol.Blol 1 88, 225 - 232] . Ein Molekül besitzt eine Speicherkapazität von bis zu 4.500 Eisenatomen, die mit verschie¬ denen Aminosäuren des Proteinmantels verbunden sind [Massover, W.H.; J .M. Cowley: The ultrastructure of ferritin macromolekules. The lattice structure of the core crystallites. Proc. Natl. Acad. Sei. Med ZΩ, 3847 - 385 1 , ( 1 973)] . Die meisten Ferritine enthalten 1 .000 - 3.000 Eisenatome. Die Proteinhülle umschließt eine dichte Matrix aus hydriertem Eisenhydroxid, Fe(OH ) 3, mit einem Durchmesser von 7 nm. Zusätzlich ist Phosphor in unterschiedlichen Verhältnissen mit dieser Matrix verbunden. Andere Quellen spre¬ chen von der Speicherform Eisenoxyhydroxidphosphat ( FeOOH ) β * ( FeO * Pθ3H2 ) [Harrison, P.; F. Fischbach, T. Hoy, G. Haggis: Nature 2_l_ώ, 1 1 88 - 1 1 90, ( 1 967)] . Ferritin hat Liganden für eine Ferrioxidase-Aktivität, die dazu befähigt, Fe ⁺ zu Fe^ + zu oxidieren und damit eine Eiseninkorporation in das Ferritin einzuleiten. Herausgelöst wird das Eisen durch Reduktion von Fe^ + zu Fe^{2 +} mit Hilfe von Cheiatbildnern.

Bei Hämosiderin handelt es sich um eine wasserunlösliche Eisen-Ei¬ weiß-Verbindung mit etwa 37% Eisenanteil. Es ist neben Ferritin eine Speicherform des Eisens im Organismus.

Transferrin ist ein Glykoprotein (MG um 90.000), das elektropho- retisch in der Fraktion der ß-Globuline lokalisiert ist. Normaler¬ weise ist Transferrin zu einem Drittel mit Eisen (als Fe-* + ) gesät¬ tigt, der Rest wird als freie Eisenbindungskapazität bezeichnet. Die gesamte Bindungskapazität des Transferrins für Eisen liegt bei 45 - 73 /mol/l (250 - 41 0 g/dl) .

Bis heute wurden daneben über 200 verschiedene Siderophore ge¬ funden. Die Strukturvielfalt ist hierbei recht groß. Man teilt sie in Hydroxamat- (z.B. Desferrioxamin E), Catechol- (z.B. Enterochelin) oder auch Phenol-, Oxazolin-, Polycarboxylatgruppen (z.B. Rhizob- actin) und gemischte Formen ein. Siderophoren werden zu Primär- metaboliten gezählt, da sie in der logarithmischen Wachstumsphase synthetisiert werden (Trophophase) .

Bei Siederochromen handelt es sich um eisenhaltige oder eisenbin- dige Naturstoffe, die Hydroxamsäuregruppierungen in einem Mole¬ kül in einer Anordung enthalten, die die Bildung eines Eisenhydrox- amatkomplexes erlaubt. Dabei werden selektiv Fe^ + -Ionen gebun¬ den. Die Siderochrome mit antibiotischen Eigenschaften werden als Sidermycine, diejenigen, die als Wachstumsfaktoren dienen können als Sideramine bezeichnet. Man unterscheidet zum Beispiel saure Ferrioxamine: z.B. Desferrioxamin H, ■* basische Ferrioxamine: z.B. Desferrioxamin B, => amphotere Ferrioxamine: z.B. Desferrioxamin G.

Ein Ferrioxamin wird schon seit Jahren bei der Behandlung von Thalassämiekranken eingesetzt, die zuviel Eisen im Blut aufweisen, aber auch Dialysepatienten, welche durch die Behandlung eine zu große Aluminiummenge erhalten.

Das Ferrichrom wurde erstmals 1952 aus Ustllago sphaerogena iso¬ liert. Es gibt viele Ferrichromtypen, die strukturell verwandt sind. Dazu gehören Ferricrocin, Ferrichrysin, Ferrirubin und Ferrirhodin.

Bei Sideraminen handelt es sich um cyclische Ester aus 3 Molekülen 2, 3-Dihydroxybenzoylserin. Hierzu gehört Enterochelin, auch Enterobactin genannt, welches von z.B. E. coli oder auch Salmonel- la typhimurium gebildet wird.

Zur Herstellung des Mittels können neben den genannten, folgende Mikroorganismen verwendet werden:

- Yersinia H 1 852. - Staphylococcus hyicus DSM 20459, Ausbeute bis 4, 1 g/l

- E. coli AN 3 1 1

- E. coli 5050 Tu

- Staphylococcus aureus NCTC 1 4990

- Staphylococcus aureus NT 259 - Staphylococcus aureus 31 588

- Staphylococcus aureus G4

- Staphylococcus aureus BR 26

- Staphylococcus aureus Sau 3A

- Streptomyces olivaceus Tu 271 8

Für die Anzucht von Bakterien zur Herstellung des Mittels wird eine modifizierte Nährlösung nach Zähner [Zähner, H. ; W. Keller- Schierlein, R. Hütter, K. Hess-Leisinger, A. Deer: Stoffwechsel¬ produkte von Mikroorganismen, 40. Mitt. Sideramine aus Asper- gillaceen. Arch. Mikrobiol. 45, 1 19, (1963)] verwendet:

0, 5 g CaCl2 * 2 H2O 1 ,0 g K2HPO4

2 mg ZnSθ4 * 7 H2O

Auf Festplatte: 1 ,5 % Agar

evtl. 100 γ/l Thlamin

20,0 g Glucose

20 mg/1 FeCl3 * 6 H2O

1 00 mg Yeast Extract

1 0 γ Biotin 1000 ml dest. Wasser

Eine geeignete Nährlösung für E. coli AN 3 1 1 zur Siederophoren- bildung ist

K2HP04 10,6 g

NaH2P0₄ * 2 H2O 6, 1 g

MgSθ4 * 7 H2O 0,2 g

(N H₄)2Sθ4 2,0 g

Ca(N0₃)₂ 0,01 g

FeSθ4 * 7 H2O 0, 5 mg deion. Wasser ad 1 1

Die Pilz-Nährlösung zur Sideramin-Bildung kann folgendermaße aussehen:

Nährlösung 4 Normalmedium

Glucose 20 g 20 g

Asparagin-H2θ 5 g 5 g

NH4CI - 5 g

K2HPO4 1 g 1 g

MgSθ4 * 7 H2O 1 g 1 g

CaCl2 * 2 H2O 500 mg 500 mg

ZnSθ4 * 7 H2O 2 mg 2 mg

H2O 1 1 1 1 evtl. mit 20 mg/1 Fe⁽ =13 ' * 6 H2O.

Siderophore zeichnen sich dadurch aus,

■ daß sie unter Eisenmangel stark produziert werden. ■ daß sie Fe( IIl ) oder Fe( II), unter physiologischen Bedingungen in Lösung halten,

■ daß sie Fe ( III ) oder Fe( ll ), in für das Wachstum ausreichen¬ dem Maße zu der oder in die Zelle transportieren [Neilands, J.B.; C. Radledge: Mlcrobial iron transport compounds. In: CRC Hand¬ book of microbiology, Vol IV. Eds. Laskin, A.I.; H.A. Lechavalier, CRC Press, Boca Raton, Florida, 565 - 58 1 , ( 1 982 ) ] ..

Zur Gewinnung der Siderophoren muß in der Regel in einem eisen- freien Milieu gearbeitet werden.

Die Siderochrome werden unter Eisenmangel als Desferriverbindun- gen ausgeschieden und bilden mit der Eisenbindung braunrote Komplexe, die durch eine breite Absorptionsbande mit einem Ma- ximum zwischen 420 - 440 nm charakterisiert sind. Von Pilzen und Actinomyceten gebildete Siderochrome sind Trihydroxamate.

Die Roh-Siderochrome werden folgendermaßen isoliert: Zu 500 ml Kulturfiltrat 5 ml FeCl3-Lösung ( 1 00 mg/1) geben, mit festem NaCI sättigen, mit 1 /5 des Volumens Chloroform-Phenol ( 1 : 1 ,V:G ) extrahieren, 20 min bei 3000 U/min zentrifugieren, die organische Phase filtrieren, mit 2 Vol. Äther verdünnen, mit Was¬ ser ausziehen und lyophilisieren.

Die Ferricrocinproduktion kann erhöht werden, wenn sich eine Mutation des Ferricrocinaufnahmesystems eingestellt hat, die Stämme Arginin-auxotroph sind, die Ornithin-δ-transaminase mu¬ tiert ist und/oder die α-Ketoglutaratdehydrogenase (Auxotrophie für Lysin) verändert ist. Eine Optimierung der Produktion gelingt mit Glucose als C-Quelle ( 8 g C/l) und Asparagin als N-Quelie ( 1 g N/1) . Dabei konnten 10 mg l\ * h über 60 Stunden gewonnen werden [Kappner: Desferri-Ferricrocinproduktion bei Aspergillus viridi-nutans. Ducker und Thrower, Dissertation Tübingen, 1 978 )] .

Die erfindungsgemäßen Mittel werden in ein konventionelles Tauchbad gegeben, in das die zu entrostenden Oberflächen einge¬ taucht werden. Mittels eines Rühr- oder Umwälzsystems werden sie in einen innigen Kontakt zur Oberfläche gebracht. Dadurch kann die Oberflächen-Erneuerungsgeschwindigkeit hoch gehalten werden. Über ein einfaches Siebsystem werden die Mittel im Bad zurückge¬ halten. Nach einer von der Roststärke - abhängig von der Anwen¬ dung z.B. in Drahtziehereien, Feuerverzinkereien, Galvaniken oder Lackieranlagen - abhängigen Verweilzeit werden die Tauchbäder filtriert, die Mittel aufkonzentriert, mit Chelatoren versetzt und das dadurch freigesetzte Eisen abgetrennt.

Nach Trennung von Chelatoren und Mitteln werden die Mittel wie- der ihrer erfindungsgemäßen Aufgabe eingesetzt und die Chelatoren für die nächste Aufarbeitung aufkonzentriert. Die Aufarbeitung kann auch extern erfolgen.

Die Mittel können erfindungsgemäß auch durch Streichen oder Wal- zen bzw. Sprühen auf die Oberflächen aufgetragen werden. Nach einer Einwirkungszeit von beispielsweise 5 Minuten werden sie mit Hilfe von Sprüh- oder Tauch-, ggf. auch Wischverfahren von der Oberfläche abgenommen und wie oben beschrieben, nach Kapazi¬ tätserschöpfung, regeneriert.

Erfindungsgemäß ist auch das Verfahren, die oben genannten Mi¬ kroorganismen geringer oder keiner Risikostufe, die über extrazellu¬ läre Produkte mit hoher Eisenbindungskapazität verfügen, direkt in das Tauchbad zu geben und wachsen zu lassen. Die Aufarbeitung erfolgt analog zu den Ausführungen oben.

Claims

Mittel zur Entrostung von Oberflächen auf organischer Basis sowie dessen Herstellung und AnwendungPatentansprüche

1 . Mittel zur Entrostung von Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß es aus organischen Verbindungen mit hoher Affinität zu zwei- und/oder dreiwertigem Eisen besteht und aus Biomasse nach den bekannten Verfahren der Gewinnung intra- und extrazellulärer Pro¬ dukte gewonnen und durch Tauchen oder Bestreichen der rostauf¬ weisenden Oberflächen eingesetzt wird.

2. Mittel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die organi¬ sche Komponente eine hohe Eisenbindungskapazität besitzt.

3. Mittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um Komplexbildner, Siderophore, Chromatophore, ganz all¬ gemein Proteine, wie zum Beispiel das Ferritin oder andere in Zel¬ len vorkommende, organische Verbindungen mit hoher Affinität zum Eisen handelt.

4. Mittel nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Anwendung auf kugelige Träger mit bis zu 3 mm Durchmes¬ ser immobilisiert gelangt.

5. Verfahren zur Herstellung eines Mittels nach den vorgenannten An¬ sprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß geeignete Mikroorganismen zur Produktion der Wirkkomponenten gemäß Anspruch 3 in nahezu eisenfreien Nährlösungen gezüchtet werden.

6. Verfahren zur mikrobiellen Entrostung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel in ein Tauch-Bad in Konzentrationen von 1 g/l und mehr gegeben.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den vorgenann¬ ten Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß über Rühr- oder Umwälzaniagen die Mittel relativ zu den Oberflächen in einen Wir- beizustand gebracht werden und über Siebsysteme im Tauchbad zu¬ rückgehalten werden.

8. Verfahren zur mlkrobiellen Entrostung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel auf das Werkstück auf¬ getragen und nach einer Einwirkungszeit von 5 Minuten durch Wi¬ schen oder Tauchen in ein Spülbad wieder abgenommen werden.

9. Verfahren zur mikrobiellen Entrostung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die verbrauchten Mittel über ein Membrantrennsystem mit spezifischer Rückhaltung in Abhängigkeit vom Trägermaterial aus der Tauchbad-Lösung abgetrennt und in Kontakt mit Chelatoren gebracht werden, die das Eisen aus dem Mittel freisetzen, und die regenerierten Mittel wieder ihrer Aufgabe gemäß eingesetzt werden, während die Eisen-Ionen separat aufkon¬ zentriert werden.

1 0. Verfahren zur mikrobiellen Entrostung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die geeigneten Mikroorganismen direkt in das konventionelle Entrostungsbad eingesetzt und entspre¬ chend optimaler Bedingungen darin gezüchtet und analog Anspruch 9 behandelt werden.