Physiologische und Verfahrenstechnische Grundlagenuntersuchungen zum Einsatz von Starterkulturen für die Manganoxidation bei der Aufbereitung von Mineral-Rohwässern nach aktuellem Lebensmittelrecht

Unbehandelte Natürliche Mineralwässer enthalten oft zweiwertiges Eisen und Mangan. Diese führen nach Luftkontakt zu braunen bis schwarzen Ausfällungen. Die zur Zeit gängigste Behandlungsmethode nutzt ozonangereicherte Luft mit anschließender Filtration. Diese Methode ist kostenintensiv und nach aktuellem Lebensmittelrecht deklarationspflichtig (RL 96/70 EG). Manganoxidierende Mikroorganismen werden in Grundwasseraufbereitungs-anlagen seit Jahrzehnten genutzt. Dennoch ist es nicht unproblematisch, diese Technik auf Mineralwasser zu übertragen, da in diesen oft besondere Bedingungen herrschen, wie besonders hohe Gehalte an Hydrogencarbonat, bestimmten Mineralstoffen und Spurenelementen, sowie besondere pH-Verhältnisse. In dieser Arbeit wurden physiologische Grundlagenuntersuchungen durchgeführt, um die Fähigkeiten der Isolate als Starterkulturen zu untersuchen. Es wurden 18 manganoxidierende Isolate isoliert und physiologisch untersucht. Die taxonomische Diversität manganoxidierender Mikroorganismen ist offenbar weit größer, als bislang bekannt. Bestimmte Parameter können die Manganoxidations-Systeme ungünstig beeinflussen. Erhöhte Gehalte an Spurenelementen, Kupfer oder Mineralstoffen können die Manganoxidation verhindern. Auch andere Parameter, wie der pH-Wert, die Temperatur oder die Sauerstoffkonzentration beeinflussen die Manganoxidation. Weitergehende Tests wurden in einer halbtechnischen Versuchsanlage durchgeführt. Mit Isolaten der Gattung Leptothrix konnte das Mangan aus beiden untersuchten Wässern innerhalb weniger Stunden quantitativ entfernt werden. Eine dauerhafte unkontrollierte Nitritbildung wurde nicht festgestellt.