ISBN: 3540419152
TITLE: Biologische Behandlung organischer Abflle
AUTHOR: Kmpfer, Weienfels
TOC:

Abkrzungsverzeichnis 1
1 Mikrobiologie der Kompostierung von Abfllen
Johanna Lott Fischer, Andreas Albrecht und Peter Kmpfer 3
1.1 Einleitung 3
1.2 Mikroorganismen 4
1.2.1 Bakterien 5
1.2.2 Pilze 7
1.3 Definitionen, Ziele und Vorgaben der Kompostierung 8
1.4 Grundstze der mikrobiellen Stoffumsetzungen und der Biomassebildung 9
1.5 Organische Materialien als Substrate der Kompostierung 14
1.5.1 Lignocellulose 15
1.5.2 Proteine 16
1.5.3 Fette 19
1.6 Abiotische Randbedingungen 20
1.6.1 Wassergehalt 20
1.6.2 Belftung 22
1.6.3 Struktur 23
1.6.4 Umsetzen 24
1.7 Die Temperaturphasen der Kompostierung und ihr Einflu auf die Mikroflora 25
1.8 Zusammensetzung der mikrobiellen Lebensgemeinschaften im Verlauf des Kompostierungsprozesses 28
1.8.1 Mikroorganismen in der mesophilen Anlaufphase 31
1.8.2 Mikroorganismen in der thermophilen Phase 32
1.8.3 Mikroorganismen in der Phase der Kompostreifung 35
1.8.4 Mikroorganismen in der Abkhlphase 36
1.9 Proze und Produkthygiene 36
1.10 Luftgetragene Mikroorganismen 38
Literatur 39
2 Mikrobiologie der Vergrung von festen Abfallstoffen
Paul A. Scherer 45
2.1 Einfhrung 46
2.2 Grundstze zur Mikrobiologie der artaeroben Nahrungskette 48
2.3 Die Hydrolyse von Feststoffen - Vorbilder aus der Natur 48
2.3.1 Die alkalische Vorbehandlung zur Verbesserung der Feststoffvergrung 49
2.3.2 Die mehrstufige biologische Hydrolyse - natrliche und technische Beispiele 50
2.3.3 Doppelte Verdauung bei der Vergrung von Feststoffen 52
2.3 4 Hhere Raum-Zeitausbeuten durch Verlngerung der Aufenthaltszeit bzw. der Wegstrecke 53
2.4 Energetische Betrachtung des weiteren Substratabbaus 54
2.4.1 Die besondere Rolle des Propionats im energetischen Fenster der anaeroben Nahrungskette 56
2.4.2 Die Oxidation des Acetats in der anaeroben Nahrungskette 57
2.4.3 Die Rolle des PH-Wertes beim anaeroben Feststoffabbau 59
2.4.4 Methankaskade als Variante der Vergrung 59
2.4.5 Trennung von Hydrolyse- und Methanstufe gem der anaeroben Nahrungskette 60
2.5 Wichtige Randbedingungen 61
2.5.1 Starten eines Anaerobprozesses 61
2.5.2 Alkalinitt des Reaktormediums 63
2.5.3 Mikrobielle Populationsdynamik whrend einer Vergrung 64
2.5.4 Die Rolle des Nitrats und Sulfats bei der anaeroben Nahrungskette 64
2.5.5 Die Rolle von Ammoniak und H_2S bei der anaeroben Vergrung 65
2.5.6 Physiologisch sinnvolle Mineralstoffe 67
2.5.7 Schwermetalle 68
2.5.8 Organische Verbindungen 69
2.6 Beurteilung des biologischen Feststoffabbaus 69
2.6.1 Stoffgruppenanalysen zur Charakterisierung des Feststoffabbaus 69
2.6.2 Die Bestimmung der theoretisch mglichen Biogasausbeute und Biogaszusammensetzung 70
2.6.3 Bestimmung des Celluloseumsatzes und der bakteriellen Celluloseabbauer 71
Literatur 73
3 Verfahrenstechnik der aeroben Behandlung organischer Abflle
Walter D Weienfels 81
3.1 Einleitung 81
3.2 Grundlagen 82
3.3 Verfahrensvarianten 85
3.3.1 Offene Mietenkompostierung 87
3.3.2 Geschlossene Mietenkompostierung 89
3.3.3 Zeilen- und Tunnelkompostierung 93
3.3.4 Trommelkompostierung 94
3.3.5 Boxen- und Containerkompostierung 95
3.3.6 Brikollarekompostierung 97
Literatur 98
4 Verfahrenstechnik der anaeroben Behandlung organischer Abflle
Peter Weiland 99
4.1 Einleitung 99
4.2 Grundlagen 100
4.3 Abfallaufbereitung 102
4.3.1 Zerkleinerung 103
4.3.2 Sortierung 104
4.3.3 Hygienisierung 106
4.4 Verfahrensmerkmale 106
4.5 Verfahrensvarianten 109
4.5.1 Navergrung 109
4.5.2 Trockenvergrung 113
4.5.3 Hybridverfahren 115
4.5.4 Kovergrung 116
Zusammenfassung 119
Literatur 120
5 Testverfahren zur aeroben biologischen Abbaubarkeit von Feststoffen
Anke Helfer und Ute Merrettig-Bruns 123
5.1 Einleitung 123
5.2 Grundlagen zu biologischen Testverfahren unter aeroben Bedingungen 124
5.2.1 Physikalisch-chemische Faktoren 125
5.2.2 Substratspezifische Faktoren 127
5.2.3 Biologische Faktoren 129
5.3 Darstellung von Testverfahren unter aeroben Bedingungen 129
5.3.1 Standard-Testverfahren 130
5.3.2 Simulationsverfahren 133
5.3.3 Spezielle Testverfahren zur Prfung der Kompostierbarkeit von polymeren Werkstoffen 134
5.4 Testsysteme und Methoden 137
5.4.1 Methoden zur Bestimmung der biologischen Stabilitt in Feststoffen 137
5.4.2 Methoden zur Bestimmung der biologischen Abbaubarkeit (Abbaugrade) in Feststoffen 140
5.5 Chemische und enzymatische Testverfahren 143
5.5.1 Bestimmung des organischen und des organisch hydrolysierbaren Anteils eines Materials 143
5.5.2 Stoffgruppenspezifische Analyse 145
5.5.3 Enzymatische Methoden 147
Literatur 148
6 Testverfahren zur anaeroben biologischen Abbaubarkeit
Ralf Jrg 151
6.1 Der anaerobe Screening-Test - Grundlagen 151
6.2 Die Bestimmung der biologischen Abbaubarkeit unter anaeroben Bedingungen in aquatischen Screening-Tests 153
6.2.1 Faktoren, die den biologischen Abbau im anaeroben Screening-Test beeinflussen 156
6.3 Stand des Wissens / Stand der Technik 156
6.3.1 Meverfahren 156
6.3.2 Normen und Normenentwrfe 163
6.3.2.1 ISO 11734-1995: Water quality - Evaluation of the "ultimate" anaerobic biodegradability of organic compounds in digested sludge - Method by measurement of the biogas production 164
6.3.2.2 ISO/DIS 14853-1998: Evaluation of the ultimate anaerobic biodegradation of plastic materials in an aqueous system -Method by analysis of carbon conversion to biogas 164
6.3.2.3 ASTM D 5210-1992: Standard test method for determining the anaerobic biodegradation of plastic materials in the presence of municipal sewage sludge 165
6.3.2.4 ASTM D 55 11-1994: Standard test method for determining anaerobic biodegradation of plastic materials under high-solids anaerobic-digestion conditions 166
6.3.2.5 ASTM D 5526-1994: Standard test method for determining the anaerobic biodegradation of plastic materials under accelerated landfill conditions 166
6.3.2.6 DIN 38414-1985: Bestimmung des Faulverhaltens 167
6.3.2.7 ISO CD 15985-1998: Plastics - evaluation of the ultimate anaerobic biodegradability and disintegration under high-solids anaerobic-digestion conditions - Method by analysis of released biogas 167
6.4 Beschreibung eines Grtests zur Prfung der Vergrbarkeit komplexer organischer Materialien 172
Literatur 174
Anhang (Anhang 1 der Bioabfallverordnung) 177
Index 185
END
