Mikrobiologische Qualitätsanalyse von Biogasreaktoren · Familia Incertae Sedis XV (4/6 OTUs)...

Mikrobiologische Qualitätsanalyse von Biogasreaktoren

Paul Scherer mitNiclas Krakat, Lukas Neumann, Antje Westphal, Kaspar Satke, Olaf Schmidt, Nils Scharfenberg, Christian Rösner und Monika Unbehauen (Hitzacker, 24.11.2009)

Forschungs- und Transferzentrum REEVERegenerative Energien und Verfahrenseffizienzder HAW Hamburg http://www.haw-hamburg.de/ftz-reeve.html(Intern. Masterstudium RESY: Renewable Energy Systems)

Prof. Dr. Paul SchererHAW Hamburg FTZ REEVEFSP Lifetec Process Engineering

“Biogastechnik besticht durch eine permanente Energieversorgung mit geschlossenem Nährstoffkreislauf”

24248248224

COcbaCHcbaOHcbaOHC cba ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +−+⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ −+→⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ −−+

Spurenelementabhängigkeit von Methanbildnern, - jetzt wieder aktuell

Ohne „Trace Elements“ergeben sich chronische Mangelelerscheinungen, d.h. eine limitierte Biogasbildung, untere Kurve.

Aus Scherer und Sahm, 1983,

• Erfassung des mikrobiologischen Qualitätsindexes einer Biogasanlage

• Beschreibung der bakteriellen Diversität in Biogasreaktoren (Gentechnik-Labor Risikokl. 1).

– Quantitative FISH-Technik.– Erfassung der RFLP-Fingerprints von Gen-

Klonen- Phylogenetische Einordnung der Organismen

HAWArbeitsgruppe Molekularbiologie

ClostridialesSyntrophomonadaceae (18.75% - 3/12)

BacillalesBacillaceae (12.5% - 2/12)Paenibacillaceae (12.5% - 1/12)

Planctomycetaceae (100% - 1/1)

Flavobacteriaceae (30.77% - 3/8)Bacteroidales (65.38% - 5/8)

Caldilineae (39% - 4/7)

Micrococcineae (31.82% - 3/8)

Propionibacteriaceae (4.5% - 1/8)

α – Proteobacteria (4/10)Caulobacteraceae (45.45% - 2/10)

Phyllobacteriaceae (24.24% - 2/10)

Β –Proteobacteria (4/10)Alcaligenaceae (15.15% - 4/10)

γ- Proteobacteria (2/10)Xanthomonadaceae (6.1% - 2/10)

117 Clones

47 OTU‘s

Dipl.-Ing.Niclas Krakat

Dipl.-Biol.Lukas Neumann

Kaspar Satke

HAWLabor für Angewandte Mikrobiologie

Gärtests, Reinkulturen und Anreicherungen

2100

3280

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27Days

Gas

yie

ld (m

l STP)

2 % TS Sew age Sludge +40 g Fodder Beet Silage 1 % TS Sew age Sludge +1 % TS Compost +40 g Fodder Beet SilageBlank 2% TS Sew age Sludge Blank 1% TS Sew age Sludge and 1% TS Comopst

Methanobacterium formicicumDSM 1535

Methanosarcina barkeri DSM 800

Methanothermobacter marburgensisDSM 2133

Methanospirillum hungateiDSM 364

Techn. Ass. Monika Unbehauen

Techn. Ass. Marlen Krause

• Mikrobielle Analyse verschiedener Reaktorparameter oder Supplemente im

• Batch-Gärtest.

– Versuche in 120 Gärgefäßen simultan.

– Digitale Erfassung des Gaspotentials.

• Analyse mit Reaktorflüssigkeit für verschiedene industriellen Biogasanlagen

• Anzucht und Stammhaltung von Anaerobkulturen unter Schutzgas

• Labor Risikogruppe 2 BioStoffV

Ausgangspunkt der mikro/molekularbiologischen Untersuchungen war die Entwicklung einer FuzzyLogikregelung (Art „Autopilot“) für NawaRo-Anlagen mit Monoinput ohne Gülle, Modellsystem Rübensilage.

Intermittierend gerührt, vollautomatische Substratzugabe 3x pro Tag, Fuzzy Feedback geregelt, voll kontinuierlich, online Messwerte Tag und Nacht, Betrieb ohne Unterbrechung, ohne Nachimpfung. Stabile Gleichgewichtszustände, seit 2001.

Dies bot die einzigartige Gelegenheit, dabei die Mikroflora definierter Zustände der NawaRo-Vergärung zum ersten Mal über eine längere Zeit molekularbiologisch zu detektieren, simultan mesophil und thermophil, mit gleicher Substrat-charge, mit der ARDRA-Technik und FISH-Technik(Gensonden). Darauf aufbauend wurde das vereinfachte Konzept des mikrobiellen Qualitätsinexes für Großanlagen entwickelt.

HAWArbeitsgruppe Fermentation und Fermentationsanalytik

M

M

C

Pump

Storage Container

pH QIR

TIR

Gas Volume

CH4

CC

Biogas ReactorDischarge

C = ControllerR = Registrated valuesT= TemperatureW= WeightQ= Quality of a measured valueM= Motor (electric)

CQIR

QIR

TIR

M

C

pH QIR

TIR

Gas Volume

CH4

Biogas ReactorDischarge

CQIR

QIR

Pneumaticallyregulated Valve

Motor, electrically stepped

Compressed Air

Dosage VesselWIR

CMC

QIRRedox QIRRedox

• Hochdurchsatz Vergärung von Rübensilage, seit über acht Jahren im kontinuierlichen Dauerbetrieb. Davor Speisereste und Restmüll.

• Acht vollautomatische über eine Fuzzy-Regelung gesteuerte Fermenter.

• Ein vollautomatischer Fuzzy-geregelter Fermenterim Technikum.

• Optimierung von industriellen Biogasanlagen

Dipl. Biol. Nils Scharfenberg

Dipl.-Ing. Sebastian Antonczyk

Dr. Christian Dr. Christian RRöösnersner

CTA Thomas SchmidtDipl.-Ing.

Olaf Schmidt

Simultan betriebene Biogasreaktoren Mesophil / Thermophil

Links:ProzessleitrechnerRegelung basierend auf Fuzzy Logic Tool

Oben:pH- MessaufnehmerMilligascounter (Volumen)MethangasmessgerätRedoxmessgerät

Unten:Substratvorlage, WaageTemperierbarer ReaktorÜberlaufbehälter (gasdicht)

Mitte: Rührwerke, nur bei Substratzugabe Schlauchpumpe

Die Methanbildner lagen bei den mit Fuzzyregelung betriebe-nen Biogasfermentern bei Rübensilage und Hochdurchsatz wischen 15-25% (manchmal sogar darüber) der Gesamtpopu-lation, während großtechnische Biogasanlagen i.d.R. Zahlen zwischen 5-15% aufwiesen, Anlagen mit niedrigen Umsätzen sogar unter 5%. Wenn so viele Methanbildner am Ende der Nahrungskette leben können, dann ist auch vereinfacht gesehen die hydrolytische Vorarbeit hierzu sehr gut gewesen. Mit anderen Worten, man kann mit der Bestimmung der Me-thanbildner indirekt auf die Qualität und Existenz der Hydro-lysestufe schließen. Damit eröffnete sich über die mit Hilfe der Molekularbiologie quantitative Flureszenzbildanalyse eine schnelle Klassifizierung von Biogasanlagen und Impf-schlämmen. Zusammen mit chemischen Parametern läßt sich damit ein akuter Mangel oder akute Toxizität der Biogasanlage von einem chronischen Mangel differenzieren.

Das neue Konzept des mikrobiellenQualitätsindexes MQI (B)

Die anaerobe „Nahrungskette“, nach Sahm 1980, ergab das Konzept, dass diese nur mit einer bestimmten Anzahl an Methanbildnern funktionieren kann. Sind diese vorhanden, wurde auch gute Vorarbeit geleistet, d.h. die Hydrolysestufe war ebenfalls intakt.

> 8x Exp 9Methanogenic Index, should be>0.5 ×„FOS/TAC“ VFA/Alkalinity

×VFA concentration×Percent Methane in Biogas

×pH×Specific Biogas production×Alkalinity

IncreaseIncreaseDecreaseDecreaseIndicatorIndicator

Die üblichen Indikatoren für eine beginnende Instabilität von Biogasreaktoren, erweitert um den neuen mikrobiellen Qualitätsindex. Zusammen mit den chemischen Parametern läßt sich ein derzeitiger Mangel / akuteToxizität von einem chronischen Mangel unterscheiden.

Übersicht der angewandten Gen-DiagnosetechnikenARDRA (Amplified Ribosomal DNA Restriction Analysis (RFLP): Möglichkeit, die gesamte Bakterienvielfalt aufzuklären800-1500 Nukleotide, bis auf einzelne Art detektierbar FISH: Schnelle Methode, Gensonde nur 15-20 Nukleotide, nur Gruppen differenzierbar

Domain:

Phylum:

Class:

Order:

Family:

Genus:

Species:

Bacteria

Proteobacteria

Gamma - Proteobacteria

Enterobacteriales

Enterobacteriaceae

Escherichia

Escherichia coli

Möglichkeiten von Gensonden

FISH ARDRA

A: Methanobacterium hungatei D Methanobacterium formicicum Detection Limit: 0.001%

Musterfingerprinting von 17 Klonen, OTU = Operational Taxonomic Unit

Bei < 97% Ähnlichkeit der 16S rDNA spricht man von unterschiedlichen SpeziesVereinfacht ist die Häufigkeit der OTUs = der Anzahl im Gärreaktor

Microbial Flora, Mesophiler Reaktor, Rübe, Day 650,Vergleich der Daten mit denen von anderen Gruppen

Domain Bacteria:80.5 % of 46 detected OTUs(Range: 65.3% - 80.5%)

Domain Archaea (methanogenic):19.5 % of 46 detected OTUs(Range: 19.5% - 34.7%)

ARCHAEA

Actinobacteria 5 OTUs / 10.9%

Bacteroidetes 5 OTUs / 10.9%

Methanosarcinales 1 OTU / 2.2%

Methanobacteriales 8 OTUs / 17.4%

Planctomycetes 1 OTU / 2.2%

Clostridia 7 OTUs / 15.2%

Bacilli 2 OTUs / 4.3%

Proteobacteria 9 OTUs / 19.6%

Chloroflexi 2 OTUs / 4.3%

Thermotogae 1 OTU / 2.2%

Not assignable 5 OTUs / 10.9%

Micrococcineae (OTUs 3/5) Propionibacteriaceae (OTU 1/5) Actinobacteria (OTU 1/ 5)

Flavobacteriaceae (OTU 1/5)Flexibacteriaceae (OTU 1/5)Bacteroidetes (OTU 1/5)Bacteroidales (OTU 2/5)Planctomycetaceae (OTU 1/1)

Clostridiales (OTUs 7/7)

Bacillaceae2 (OTU 1/2) Paenibacillaceae (OTU 1/2)

α – Proteobacteria (4/9) Caulobacteraceae (OTUs 2/9) Phyllobacteriaceae (OTUs 2/9)ß –Proteobacteria (3/9) Alcaligenaceae (OTUs 3/9)γ- Proteobacteria (2/9) Xanthomonadaceae (OTU 2/9)

Caldilineae (OTU 2/2)

Microbial Flora, Mesophiler Reaktor, Rübe, Daten M. Klocke

Domain Bacteria:93.3 % of 60 detected OTUs

Domain Archaea (methanogenic):6.7% % of 60 detected OTUs

ARCHAEA

Spirochaetes 2 OTUs / 3.3%


Methanobacteriales1 OTU / 1.7%

Methanosarcinales 3 OTUs / 5.0%

Actinobacteria 1 OTU / 1.7%



Bacteroidetes 13 OTUs / 21.7%

Microbial Flora, Maize Silage, Mesophiler Reaktor, H. Arab

Domain Bacteria:93.0% of 57 detected OTUs

Domain Archaea (methanogenic):7.0% of 57 detected OTUs


Planctomycetes 5 OTUs / 8.8%

Deferribacteres 2 OTUs / 3.5%




ARCHAEA



Acidobacteria 1 OTU / 1.8%

Verrucomicrobia 1 OTU / 1.8%

Chloroflexi 7 OTUs / 12.3%

Microbial Flora, Maize Silage, Thermophiler Reaktor, H. Arab

Domain Bacteria:94.7% of 57 detected OTUs

Domain Archaea (methanogenic):5.3% of 57 detected OTUs



unknown Firmicutes 1 OTUs / 1.8%





ARCHAEA

Planctomycetes 2 OTUs / 3.5%


Thermomicrobia 2 OTUs / 3.5%

Thermotogae 1 OTUs / 1.8%

Microbial Flora, Rübensilage, Thermophiler Reaktor, Day 924d

Domain Bacteria:84.1% of 44 detected OTUs;Range: 72 – 85.7%

Domain Archaea (methanogenic):15.9% of 44 detected OTUs;Range: 14.3 - 28%

ARCHAEAARCHAEA

Methanobacteriales 7 OTUs / 16%

Not assignable 5 OTUs / 11%

Proteobacteria 12 OTUs / 27%

Firmicutes (only Clostridia)

6 OTUs / 14%

Bacteroidetes 6 OTUs / 14%

Thermotogae 1 OTU / 2%Gemmatimonadetes

1 OTU / 2%

Deinococcus-Thermus

2 OTUs / 5%

Spirochaetes 1 OTU / 2%

Chloroflexi 3 OTUs / 7%

Rikenellaceae (1/6 OTUs)Bacteroidales (O) (3/6 OTUs)Bacteroidetes (P) (2/6 OTUs)

Anaerolineae (C) (3 OTUs)

Trueperaceae (2 OTUs)

Clostridiaceae (1/6 OTUs)Thermodesulfobiaceae (1/6 OTUs)Familia Incertae Sedis XV (4/6 OTUs)

Gemmatimonadaceae (1 OTU)

Thermotogaceae (1 OTU)

Spirochaetaceae (1 OTU)

Alcaligenaceae (3/12 OTUs)Caulobacteraceae (1/12 OTUs)Comamonadaceae (1/12 OTUs)Hydrogenophilaceae (2/12 OTUs)Phyllobacteriaceae (1/12 OTUs)Rhodocyclaceae (1/12 OTUs)Sphingomonadaceae (2/12 OTUs)Xanthomonadaceae (1/12 OTUs)

(α, β, γ)

SpirochaetesClostridiales

Methanobacteriales

Bacteroidales

Anaerober Celluloseabbau. Aus H. Bick: Grundzüge der Ökologie (3. Aufl. 1998), ergänzt um Befunde von N. Krakat u. P. Scherer, HAW Hamburg (2008)

Ergebnisse: Verteilung der Methanbildner Mesophilic Fermenter

Dominance of Hydrogenotrophic Archaea (blau). Reactor disturbanceon 877d and short HRT on 1600d favoured acetotrophic archaea(hell).

Investigated Reactor Days

54.24

94.3180.83

19.64

98.33

70.83

1.67

57.14

3.33

15.25

7.50

19.1729.66

5.69

15.83

20.54

2.68 0.85 2.50

0

20

40

60

80

100K

lon

Verte

ilung

[%]

Not assignable 3Not assignable 2Not assignable 1MethanomicrobialesMethanosarcinalesMethanobacteriales

650d 877d 1017d 1209d 1600d 1755d

Clo

neD

istr

ibut

ion

[%]

Ergebnisse: Verteilung der MethanbildnerThermophiler Fermenter

More Obvious Dominance of Hydrogenotrophic Archaea (schwarz).

The Hydrogen Concentration in a Closed Habitate is Inreased at HigherTemperatures by Thermodynamic Reasons (Lee & Zinder 1988)

100 81.7 98.2 100 96.5

9.15

1.8 3.5

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Investigated Reactor Days

Clo

ne D

istr

ibut

ion

Methanobacteriales Methanosarcinales Methanomicrobiales

609d 924d727d 745d 1249d

9.15

Fazit:Erstaunlicherweise läuft die Methanbildung, insbesondere die thermophile, offenbar zuerst über eine nahezu komplette Vergasung der Biomasse zu H2/CO2 ab, erst dann wird dieses Gasgemisch (und nicht Essigsäure) durch hydrogenotropheMethanbildner zu CH4/CO2 konvertiert. Dies steht im Gegensatz zu dem gängigen Anaerobmodell AD 1 „Batstone et al. 2006“.Zu ähnlichen Schlüssen muss man aufgrund der Ergebnisse von Klocke und Arab kommen, also zwischen der methanbildenden Mikroflora von Rübe, Mais oder Gras besteht vorerst kein grundsätzlicher Unterschied.

Firmicutes (Clostridia,Bacilli, Lactobacilli etc)BacteriodetesProteobacteriaActinobacteriaPlanctomycetesChloroflexiSpirochaetesThermotogae

Firmicutes (Clostridia,Bacilli etc.)BacteriodetesProteobacteriaActinobacteriaPlanctomycetesChloroflexiSpirochaetesThermotogaeGemmatimonadetesDeinococcus-Thermus

Firmicutes(Syntrophomonadaceae)Synergistetes

Firmicutes(Syntrophomonadaceae)Synergistetes

Clostridia Clostridia

MethanobacterialesMethanomicrobialesMetanosarcinales(Methanosarcinaceae, Methanosaetaceae)

MethanobacterialesMethanomicrobialesMetanosarcinales(Methanosarcinaceae, Methanosaetaceaeabsent

Mesophilic Thermophilic

Detected Bacteria / Archaea (methanogenic)During AnaerobicDigestion of Fodder Beet Silage

Zusammenfassung der molekularbiolog. Ergebnisse zur Biodiversität in Biogasreaktoren mit Rübensilage

25HomogenizatedHomogenizated Reactor MaterialReactor MaterialBacterial AggregatesBacterial Aggregates

Plant FibersPlant Fibers

ÜÜberprberprüüfungfung derder ARDRAARDRA-- mitmit derder FISHFISH--TechnikTechnikUm Um eineeine quantitative quantitative BildanalyseBildanalyse durchzufdurchzufüührenhren, , mmüüssenssen die die beweglichenbeweglichen BakterienBakterien in in einereiner defidefi--niertennierten SchichtebeneSchichtebene liegenliegen und und zwarzwar einzelneinzeln und und nichtnicht von von PflanzenfasernPflanzenfasern verdecktverdeckt. . DieseDiese VereinzeVereinze--lung lung derder BakterienBakterien istist mmüühsamhsam und und erforderterfordert GeschickGeschick..

R37/2 650d

Cellcount:

1.4410 cells/ml

Archaea: 1.8109 cells/ml

Methanobacteriales: 12.54%

Percentage Archaea: 12.54%

R37/2 877d

Cellcount:

1.5810 cells/ml


Methanobacteriales : 2.99%

Methanosaetaceae: 10.79%


R37/2 1017d

Cellcount:

1.6110 cells/ml


Methanobacteriales : 10.70%

Methanomicrobiales: 2.24%


FISH-Technik: Thermophiler Fermenter, Mono-Input Rübensilage, Bestätigung der ARDRA-Technik

R60 609d

Cell Count:

9.6409 cells/ml


Methanobacteriales: 9.85%


R60 626d

Cell Count:

1.1310 cells/ml


Methanobacteriales : 9,59%

Methanosaetaceae: 0,89%


R60 727d

Cell Count:

1.0810 cells/ml


Methanobacteriales : 9,35%

Methanomicrobiales: 1,52%


FISH-Technik: Thermophiler Fermenter, Mono-Input Rübensilage, Bestätigung der ARDRA-Technik

Another Tool: Quantitative Image Analysis of Cha-racteristicMicroscopical Fluorescence Pictures.Mesophilic Fermentor: In Nature only Methanogenic Archaeahave a Green Auto-Fluorescence 420nm

1249d

249d 700d

1035d951 d

918d

Parallel zu den molekularbiologischen Methoden wurden die Biogasfermenter mit Fluoreszenzmikroskopie untersucht. Nur Methanogene besitzen grüne Autofluoreszenz 420nm.Stäbchenförmige (60°C) und kokkoide Methanbildner (55°C).

60°C 632d

55°C 798d 60°C 916d

60°C 249d55°C 99d

Mikrobieller Qualitätsindex, Kategorie „Sehr Gut“

• Reaktor-Gesamtbakterien• > 1xExp.11, Sehr gut• 1xExp.10- 11, Normal • < 8xExp. 9, Mangel oder Hemmung

• Methanbildner (% an Gesamtbakterien)• > 15%, Sehr gut (Spitze ca. 25%)• 10-15%, Gut• 5-10%, Mittelmäßig• <5%, Mangel oder Hemmung

Mikrobieller Qualitätsindex für Biogasanlagen,

gebildet über das Verhältnis der methanbildenden Archaea zur bakteriellen

Gesamtpopulation

Ausweitung des mikrobiellen Qualitätsindexes auf Biogas-Großanlagen und Impfsubstanzen

Geesthacht (Faulschlamm) Schwarzenbek (Faulschlamm) Uelzen (Gülle ) Trockener Hühnerkot Zellzahl (Zellen/ml) Zellzahl (Zellen/ml) Zellzahl (Zellen/ml) Zellzahl (Zellen/ml)

Temperatur mesophil mesophil mesophil mesophilGröße x x x xGesamtzellzahl: 8.60E+09 4.80E+09 1.40E+10 1.02E+10Methanogene: 8.50E+08 3.50E+08 6.20E+08 1.61E+09Prozentualer Anteil der Methanogenen an der Gesamtpopulation:

9.88 % 7.29 % 4.43 % 15.78 %

GM (Rübe) BD Juni/08 (Mais) BD Dez/06 (Mais) Labor HAW RM60 2200d (Rübe)Zellzahl (Zellen/ml) Zellzahl (Zellen/ml) Zellzahl (Zellen/ml) Zellzahl (Zellen/ml)

Temperatur mesophil mesophil mesophil thermophilGröße industriell industriell industriell laborGesamtzellzahl: 2.40E+10 2.40E+10 2.10E+11 1.29E+10Methanogene: 2.30E+09 4.40E+09 7.50E+09 2.58E+09Prozentualer Anteil der Methanogenen an der Gesamtpopulation:

9.58 % 18.33 % 3.57 % 20.06 %

AM (Mais) L (Mais) PN (Mais) Labor HAW RMres 2031d (Rübe)Zellzahl (Zellen/ml) Zellzahl (Zellen/ml) Zellzahl (Zellen/ml) Zellzahl (Zellen/ml)

Temperatur mesophil mesophil mesophil mesophilGröße industriell industriell industriell laborGesamtzellzahl: 2.60E+10 3.50E+10 2.30E+10 1.70E+10Methanogene: 8.70E+08 4.00E+09 3.20E+09 3.70E+09Prozentualer Anteil der Methanogenen an der Gesamtpopulation:

3.35 % 11.43 % 13.91 % 21.76 %

Standartabweichung +/- 5-10%

50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

1,50

H2S

PO4

NH4

specific GPR

OLR AddedVS

spec

ific

GPR

[LST

P/gVS

day]

;

H2S

[mg/

l]

Feeding Kinetics

NH4 →PO4

SO4 →

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

Sugar beet (pH 3.65). Feeding 4x per day. Sugar beet 6.25% VS since day 133 (24.9% VS diluted 1+3 with water). Temperature: 41°C, +/- 1°C. Mixing 2 min with 250 rpm before sampling. Active reactor volume: 5.47 liter. Specific GPR corrected to humidity, standard temperature (20°C) and Pressure (STP).

NH

4[%];

PO4 [

mg/

l]

0

1

2

3

4

5

OLR

Add

ed[g

VS/(l

*d)]

Beispiel für eine mikrobielle Qualitätsanalyse:Fermentation von Zuckerrüben ohne Gülle. Es tritt nach 100d ein eklatanter Mangel an Mineralien auf, die spezif. Biogasbildung hält sich dank Fuzzyregelung noch so gerade, aber das mikroskopische Bild offenbart die Misere: Fadenförmige Bakterien, als langsamwüchsig bekannt. Es wurde stufenweise N, P und S supplementiert, um den Fermenter zu stabilisieren.

Fuzzy 1 Variante 1 78d




Fuzzy 1





Fuzzy 2









Fuzzy 3 Fuzzy 4Weitere Bilder der 4 Simultanreaktoren

A 141d B 160d C 171d

D 141d E 160d F 171d

Das mikroskopische Bild des Reactors Fuzzy 1. steht imEinklang zu den anderen Betriebsdaten. Weniger als 5% Methanbildner, fädige Bakterien

Picture 1 A/F: Material from the reactor Fuzzy1 reactor day A/D: 141d, B/E: 160d and C/F: 171d. Before microscopy the samples were separated for 5 minutes in special tubes and diluted 1/10 with DAPCO. Magnification: 320-times. A-C:fluorescence picture (420 nm stimulation / 500 emission). D-E: Picture in phase contrast. Methanogenic Population: 2.2-4.8%, bad situation, a lot of filamentous bacteria, probably Methanosaeta

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!

Literatur

Scherer, P.A., Dobler, S., Rohardt, S., Loock, R., Büttner, B., Nöldeke, P., Brettschuh, A. (2003) Continuous biogas production from fodder beet silage as sole substrate. Water Science & Technology 48(4): 229-233.

Scherer, P. (2006) Rüben liefern Messdaten: Kombinierte Messtechniken und Softwarelösungen. Biogas Journal 1/06: 12-16.

Scherer, P. (2007) Operational analytics of biogas plants to improve efficiency and to ensure process stability. In: Progress in Biogas Stuttgart-Hohenheim, p. 77-84, ed. by IBBK, Kirchberg, 2007 (ISBN 978-3-940706-00-3)

Scherer, P. (2008) Effizienzüberwachung und Bestimmung der Abbauraten von Biogasanlagen über die Bilanzierung der Kohlenstofffracht. In: Tagungsband zum 17. Jahrestreffen des Fachverbandes Biogas e.V. pp. 137- 146, Druck Fachverband Biogas, Freising.

Scherer P., Lehmann K., Schmidt O., Demirel B. (2009) Application of a Fuzzy logic control system for continuous anaerobic digestion of low buffered, acidic energy crops as mono-substrate. Biotechnol. Bioengin. 102: 136-142.

Scherer, P., Krakat, N., Satke, K., Westphal, A., Neumann, L., Schmidt, O., Demirel, B., Scharfenberg, N., Rösner, C., Unbehauen, M. (2009) Neuemikrobiologische Erkenntnisse bei der Vergärung von Rübensilagen unter kontrollierten, Fuzzy geregelten Reaktorbedingungen ergeben Konsequenzen bei der Prozessführung. Bornimer Agrartechnische Berichte Heft 68, 79-95, ISSN0947-7314

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