@phdthesis{Liebrich2015,
  author    = {Liebrich, Marietta},
  title     = {Einfluss von Prozessoptimierungen auf die mikrobielle Diversit{\"a}t und die Effizienz der Gasbildung in Co-Verg{\"a}rungsanlagen der Abfallwirtschaft},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-91066},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VII, 102},
  year      = {2015},
  abstract  = {Im Hinblick auf die Problematik der Umweltverschmutzung durch die Nutzung fossiler Brennstoffe ist es n{\"o}tig, eine langfristig stabile und umweltfreundliche Energieversorgung zu gew{\"a}hrleisten. Eine M{\"o}glichkeit, den Energiebedarf CO2-neutral zu decken, ist die Nutzung von Biogas. Hierbei spielt der Einsatz von biogenen Reststoffen, die durch einen hohen Anteil an Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen gekennzeichnet sind und daher ein hohes Biogaspotential besitzen, eine wichtige Rolle. Voraussetzung f{\"u}r die Effizienz und Rentabilit{\"a}t solcher Anlagen ist u. a. ein stabiler Gasbildungsprozess. Da bisher noch nicht alle Aspekte der Biogasbildung vollst{\"a}ndig verstanden sind, werden die Anlagen oft nicht optimal ausgelastet, um Prozessst{\"o}rungen wie z. B. {\"U}bers{\"a}uerung zu vermeiden. Um dennoch auftretende Prozessst{\"o}rungen zu beheben, k{\"o}nnen unterschiedliche Maßnahmen durchgef{\"u}hrt werden. Neben der Senkung der Raumbelastung, ist es m{\"o}glich, den pH-Wert durch die Zugabe von Natronlauge oder Calciumoxid anzuheben. In der vorliegenden Arbeit wurden sowohl Prozessst{\"o}rungen als auch Prozessregenerierungen an einer großtechnischen Biogasanlage und in Laborversuchen untersucht. Dabei galt es, neben den physikalischen und chemischen Parametern, die mikrobielle Bioz{\"o}nose mit Hilfe des genetischen Fingerprintings zu charakterisieren und {\"A}nderungen zu detektieren. W{\"a}hrend der Prozessregenerierungen wurden nach der Zugabe von CaO Ver{\"a}nderungen des G{\"a}rrestes beobachtet. Es bildeten sich Pellets, die im Hinblick auf ihre Funktion f{\"u}r die Prozessregenerierung und die Prozessstabilit{\"a}t molekularbiologisch und mikroskopisch untersucht wurden. Es wurde weiterhin der Frage nachgegangen, welche Rolle die Mikroorganismen bei der Entstehung der Pellets spielen. Die vor allem aus Calcium und Fetts{\"a}uren bestehenden Pellets dienten als Aufwuchsfl{\"a}chen f{\"u}r verschiedene Mikroorganismen. Die Bildung von Biofilmen, wie sie auf und in den Pellets nachgewiesen wurde, bot f{\"u}r Mikroorganismen einen Schutz vor negativen Umwelteinfl{\"u}ssen wie z. B. hohe Propions{\"a}urekonzentrationen. Unter diesen g{\"u}nstigen Bedingungen war die Bildung von Biogas auch unter hohen Wasserstoffpartialdr{\"u}cken, die den Abbau von Propions{\"a}ure hemmten, m{\"o}glich. Als Indikator f{\"u}r bessere Lebensbedingungen wurde im Laborversuch ein Methanoculleus receptaculi-verwandter Organismus identifiziert. Dieses methanogene Archaeon wurde im Pellet nachgewiesen, w{\"a}hrend es im G{\"a}rrest erst nach der Prozessregenerierung detektiert wurde. Der Nachweis eines im Vergleich zum umgebenden G{\"a}rrest h{\"o}heren Anteils an Archaeen im Kern der Pellets sowie von Biofilmen/EPS, verschiedenen Phosphatsalzen und schwerl{\"o}slichen Calciumsalzen zeigte, dass sowohl Pr{\"a}zipitation und Adsorption als auch Degradation von LCFA dazu f{\"u}hren, dass deren Konzentration im fl{\"u}ssigen G{\"a}rrest gesenkt wird. Dadurch nimmt die Hemmung auf die Bioz{\"o}nose ab und die Biogasbildungsrate steigt. Daher ist der Abbau der Fetts{\"a}uren auch bei einem niedrigen pH-Wert und unter hohen Wasserstoffpartialdr{\"u}cken m{\"o}glich und der Biogasbildungsprozess ist langfristig stabil. Die Bildung von Pellets unterst{\"u}tzt die Prozessstabilit{\"a}t, sofern diese nicht zu groß werden und dann u. a. die Durchmischung behindern und den Ablauf verstopfen. Nach erfolgreicher Prozessstabilisierung wurden keine Pellets im G{\"a}rrest beobachtet. Der Abbau des organischen Materials wurde sowohl durch die steigende Calciumkonzentration als auch die steigende Gasproduktion angezeigt.},
  language  = {de}
}