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Die biologische Abfallbehandlung hat sich mit über 600 Kompostierungs- und etwa 40 Vergärungsanlagen in der Bundesrepublik zu einem zentralen Faktor der Kreislaufwirtschaft entwickelt. Im Prinzip entspricht diese Kompostierung und Vergärung einer Intensivierung und kontrollierten Nutzung natürlicher Stoffkreisläufe. Dabei greifen biologische und technische Prozesse komplex ineinander. Die Hauptakteure sind Mikroorganismen, die organische Substanzen enzymatisch abbauen.
Die ersten Kapitel der vorliegenden Studie geben einen Überblick über die für den Abbau biogener Substanzen wichtigsten mikrobiologischen Stoffwechselwege, weitere Beiträge stellen einige im Einsatz befindliche Anlagen und die etablierten Verfahrensprinizipien vor. Danach werden Methoden zur Prozeßführung und -charakterisierung, also zur Überprüfung der Effizienz laufender Kompostier- und Vergärungsvorgänge erläutert.

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1 Mikrobiologie der Kompostierung von Abfällen.- 1.1 Ein1eitung.- 1.2 Mikroorganismen.- 1.2.1 Bakterien.- 1.2.2 Pilze.- 1.3 Definitionen, Zie1e und Vorgaben der Kompostierung.- 1.4 Grundsätze der mikrobiellen Stoffumsetzungen und der Biomassebi1dung.- 1.5 Organische Materialien als Substrate der Kompostierung.- 1.5.1 Lignocellulose.- 1.5.2 Proteine.- 1.5.3 Fette.- 1.6 Abiotische Randbedingungen.- 1.6.1 Wassergehalt.- 1.6.2 Be1ilftung.- 1.6.3 Struktur.- 1.6.4 Umsetzen.- 1.7 Die Temperaturphasen der Kompostierung und ihr Einfluß auf die Mikroflora.- 1.8 Zusammensetzung der mikrobiellen Lebensgemeinschaften im Verlauf des Kompostierungsprozesses.- 1.8.1 Mikroorganismen in der mesophilen Anlaufphase.- 1.8.2 Mikroorganismen in der thermophilen Phase.- 1.8.3 Mikroorganismen in der Phase der Kompostreifung.- 1.8.4 Mikroorganismen in der Abkülhlphase.- 1.9 Prozeß und Produkthygiene.- 1.10 Luftgetragene Mikroorganismen.- Literatur.- 2 Mikrobiologie der Vergarung von testen Abtallstoffen.- 2.1 Einführung.- 2.2 Grundsätze zur Mikrobiologie der anaeroben Nahrungskette..- 2.3 Die Hydrolyse von Feststoffen - Vorbilder aus der Natur.- 2.3.1 Die alkalische Vorbehandlung zur Verbesserung der Feststoffvergärung.- 2.3.2 Die mehrstufige biologische Hydrolyse - natürliche und technische Beispiele.- 2.3.3 Doppelte Verdauung bei der Vergärung von Feststoffen.- 2.3.4 Höhere Raum-Zeitausbeuten durch Verlängerung der Aufenthaltszeit bzw. der Wegstrecke.- 2.4 Energetische Betrachtung des weiteren Substratabbaus.- 2.4.1 Die besondere Rolle des Propionats im energetischen Fenster der anaeroben Nahrungskette.- 2.4.2 Die Oxidation des Acetats in der anaeroben Nahrungskette.- 2.4.3 Die Rolle des pH-Wertes beim anaeroben Feststoffabbau.- 2.4.4 Methankaskade als Variante der Vergärung.- 2.4.5 Trennung von Hydrolyse- und Methanstufe gemäß der anaeroben Nahrungskette.- 2.5 Wichtige Randbedingungen.- 2.5.1 Starten eines Anaerobprozesses.- 2.5.2 Alkalinität des Reaktormediums.- 2.5.3 Mikrobielle Populationsdynamik während einer Vergärung.- 2.5.4 Die Rolle des Nitrats und Sulfats bei der anaeroben Nahrungskette.- 2.5.5 Die Rolle von Ammoniak und H2S bei der anaeroben Vergärung.- 2.5.6 Physiologisch sinnvolle Mineralstoffe.- 2.5.7 Schwermetalle.- 2.5.8 Organische Verbindungen.- 2.6 Beurteilung des biologischen Feststoffabbaus.- 2.6.1 Stoffgruppenanalysen zur Charakterisierung des Feststoffabbaus.- 2.6.2 Die Bestimmung der theoretisch maglichen Biogasausbeute und Biogaszusammensetzung.- 2.6.3 Bestimmung des Celluloseumsatzes und der bakteriellen Celluloseabbauer.- Literatur.- 3 Verfahrenstechnik der aeroben Behandlung organischer Abfälle.- 3.1 Einleitung.- 3.2 Grundlagen.- 3.3 Verfahrensvarianten.- 3.3.1 Offene Mietenkompostierung.- 3.3.2 Geschlossene Mietenkompostierung.- 3.3.3 Zeilen- und Tunnelkompostierung.- 3.3.4 Trommelkompostierung.- 3.3.5 Boxen- und Containerkompostierung.- 3.3.6 Brikollarekompostierung.- Literatur.- 4 Verfahrenstechnik der anaeroben Behandlung organischer Abfälle.- 4.1 Einleitung.- 4.2 Grundlagen.- 4.3 Abfallautbereitung.- 4.3.1 Zerkleinerung.- 4.3.2 Sortierung.- 4.3.3 Hygienisierung.- 4.4 Verfahrensmerkmale.- 4.5 Verfahrensvarianten.- 4.5.1 Naßvergärung.- 4.5.2 Trockenvergärung.- 4.5.3 Hybridverfahren.- 4.5.4 Kovergärung.- Zusammenfassung.- Literatur.- 5 Testverfahren zur aeroben biologischen Abbaubarkeit von Feststoffen.- 5.1 Einleitung.- 5.2 Grundlagen zu biologischen Testverfahren unter aeroben Bedingungen.- 5.2.1 Physikalisch-chemische Faktoren.- 5.2.2 Substratspezifische Faktoren.- 5.2.3 Biologische Faktoren.- 5.3 Darstellung von Testverfahren unter aeroben Bedingungen.- 5.3.1 Standard-Testverfahren.- 5.3.2 Simulationsverfahren.- 5.3.3 Spezielle Testverfahren zur Priifung der Kompostierbarkeit von polymeren Werkstoffen.- 5.4 Testsysteme und Methoden.- 5.4.1 Methoden zur Bestimmung der biologischen Stabilitat in Feststoffen.- 5.4.2 Methoden zur Bestimmung der biologischen Abbaubarkeit (Abbaugrade) in Feststoffen

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