@article{OttoAlipoursarbaniTorrentetal.2023, author = {Otto, Pascal and Alipoursarbani, Mozhdeh and Torrent, Daniel and Latorre-P{\´e}rez, Adriel and Paust, Thomas and Albert, Alfred and Abendroth, Christian}, title = {Microbiome characterization after aerobic digestate reactivation of anaerobically digested sewage sludge}, doi = {10.3390/fermentation9050471}, year = {2023}, abstract = {A demonstrator plant of a recently patented process for improved sludge degradation has been implemented on a municipal scale. In a 1500 m3 sewage sludge digester, an intermediary stage with aerobic sewage sludge reactivation was implemented. This oxic activation increased the biogas yield by up to 55\% with a 25\% reduction of the remaining fermentation residue volume. Furthermore, this process allowed an NH4-N removal of over 90\%. Additionally, 16S rRNA gene amplicon high-throughput sequencing of the reactivated digestate showed a reduced number of methane-forming archaea compared to the main digester. Multiple ammonium-oxidizing bacteria were detected. This includes multiple genera belonging to the family Chitinophagaceae (the highest values reached 18.8\% of the DNA sequences) as well as a small amount of the genus Candidatus nitrosoglobus (<0.3\%). In summary, the process described here provides an economically viable method to eliminate nitrogen from sewage sludge while achieving higher biogas yields and fewer potential pathogens in the residuals.}, subject = {Anaerobic digestion; Anaerobic microbiomes; Aerobic sludge activation; 16S rRNA sequencing; Water treatment; Belebtschlammverfahren; Schlammfaulung; Mikroorganismus; G{\"a}rung; Biogas; Stickstoff-Elimination; Anaerobe Verg{\"a}rung; Anaerobe Mikrobiome; Aerobe Schlammaktivierung; 16S-rRNA-Sequenzierung; Wasserversorgung}, language = {en} } @misc{Korb2023, author = {Korb, Elisa}, title = {Deponien als zuk{\"u}nftige Bergbauanlagen}, doi = {10.26127/BTUOpen-6372}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-63724}, year = {2023}, abstract = {Der vorliegende Review Artikel thematisiert die R{\"u}ckf{\"u}hrung von abgelagerten Ressourcen aus Deponien und es werden verschiedene Deponieklassen in Anlehnung an die deutsche Deponieverordnung erl{\"a}utert. Deutschland dient als positives Beispiel f{\"u}r die Errichtung sicherer Deponien, welche je nach Ablagerungsmaterial in unterschiedliche Deponieklassen unterteilt werden. Trotz der fortschrittlichen Ablagerung im internationalen Vergleich ist der Unterhalt einer solchen Deponie als nicht nachhaltig einzustufen. Die R{\"u}ckgewinnung von Ressourcen ist eine M{\"o}glichkeit, die Nachhaltigkeit zu erh{\"o}hen. Allerdings ist es umst{\"a}ndlich, Deponien zur{\"u}ckzubauen und den Abfall zu sortieren sowie aufzubereiten. Durch verschiedene Aufbereitungsverfahren kann zwischen unterschiedlichen Abfallarten differenziert und so der Output an die gegebene Situation angepasst werden. Unter den verschiedenen Wertstofffraktionen versprechen insbesondere Metalle einen großen Erl{\"o}s beim Weiterverkauf. Bei Nichtmetallen steht die energetische Nutzung im Vordergrund. Neben den betraglichen Erl{\"o}sen sind Opportunit{\"a}tskosten von großer Bedeutung. Neben vermiedenen Kosten f{\"u}r die Instandhaltung werden auch sozialen und {\"o}kologischen Folgen reduziert. So k{\"o}nnen Landfl{\"a}chen zur{\"u}ckgewonnen werden, die als Baugrund genutzt werden k{\"o}nnen. Die effektive Verwertung von Abfall f{\"u}hrt zu einer Reduktion, wodurch die {\"o}kologischen Folgen von zu viel Abfall eingegrenzt werden. Deponiebergbau findet schon in vielen Regionen der Welt seine Anwendung. In Anbetracht der Tatsache, dass die Ressourcenknappheit und der steigende Bedarf eine Einschr{\"a}nkung im Konsum hervorrufen k{\"o}nnen, wird die weitere Erforschung und die technische Umsetzung des Deponiebergbaus zunehmend wichtig.}, subject = {Deponie; Ressourcen; Kreislaufwirtschaft; Deponie; Bergbau; Ersch{\"o}pfbare Ressourcen; Recycling; Kreislaufwirtschaft; Landfill mining; Ressource management; Waste management; Landfill construction; Waste; Landfill}, language = {de} } @misc{Huebner2023, author = {H{\"u}bner, Alexander}, title = {Prozesse der Wiederverwertung von Plastik und deren Effizienz}, doi = {10.26127/BTUOpen-6213}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-62137}, year = {2023}, abstract = {Aufgrund einer weltweit geringen Recyclingquote der Kunststoffe von 9\% und Belastung von Luft, Wasser und Boden, ist es notwendig das Recycling und alles darum zu optimieren. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es unterschiedliche Methoden des Recyclings und Prozesse vor dem Recycling, wie die Sortierung und Reinigung zu analysieren und in Bezug auf ihre Effizienz zu bewerten. Im Rahmen dieser Untersuchung wurde das Sortierverfahren der Flotationstrennung mit diversen Ausgangsstoffen genauer untersucht. Hier beweisen experimentelle Ergebnisse eine maximale R{\"u}ckgewinnungsrate von 99,34\%. Zudem wurde auch die beste sensorgest{\"u}tzte Sortierungsmethode im Zusammenhang der verwendeten Literatur genannt. Dieser Mechanismus nennt sich VIP-Scores-Verfahren. Zur Thematik Reinigung von kontaminierten Kunststoffen gibt es ein neuartiges Verfahren zur wasserlosen Reinigung mit Flusssand. Diese Methodik erlaubt eine Reinigungsrate von bis zu 97\% bei einer mittleren Partikelgr{\"o}ße. Dazu geht diese Arbeit auf Verfahren des mechanischen, chemisch und thermischen Recyclings ein. Mechanisches Recycling bringt eine hohe Energier{\"u}ckgewinnungsquote mit sich. Jedoch m{\"u}ssen f{\"u}r die Durchf{\"u}hrung dieser Prozess einige Bedingungen erf{\"u}llt sein. Das thermochemische Verfahren der hydrothermalen Verfl{\"u}ssigung bietet dagegen M{\"o}glichkeiten auch gemischte Kunststoffe zu verarbeiten. Des Weiteren ist das Upcycling von Kunststoffen mittels enzymatischer Depolymerisation m{\"o}glich. Der Stand der Forschung dieser Arbeit beschr{\"a}nkt sich auf den Zeitraum 01.01.2020- 14.11.2022.}, subject = {Plastik; Recycling; Kunststoff; Recycling; Sortierverfahren; Reinigungsverfahren; Plastic; Recycling}, language = {de} } @misc{Daeumer2023, author = {D{\"a}umer, Josefin Katrin}, title = {Einflussparameter und Marktrelevanz des Ex-Situ Power-to-Gas Verfahrens}, doi = {10.26127/BTUOpen-6395}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-63959}, year = {2023}, abstract = {In den letzten Jahren hat in der Forschung und Wirtschaft die mikrobielle Biogasproduktion großes Interesse geweckt. Mit diesem Konzept k{\"o}nnte die Versorgung mit erneuerbarer Energie in Zeiten geringerer Energieerzeugung gew{\"a}hrleistet und zus{\"a}tzlich die Umwelt geschont werden. Bei der Power-to-Gas Technologie wird {\"u}bersch{\"u}ssige elektrische Energie f{\"u}r die Herstellung von Wasserstoff durch Elektrolyse verwendet. Anschließend werden Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid mithilfe von hydrogenothrophen methanogenen Archaeen zu Methan (CH4) umgewandelt. Bei ausreichender Qualit{\"a}t (>97\%) k{\"o}nnte dieses ins nationale Erdgasnetz eingespeist werden. Dieses Verfahren kann durch die direkte Zugabe von H2 in einem Fermenter (in-situ) oder extern in einem separaten Biogasreaktor (ex-situ) stattfinden. In der vorliegenden Arbeit wurden die j{\"u}ngsten Forschungsergebnisse in Bezug auf das ex-situ Verfahren analysiert und zusammengetragen. Genauer wurde die Beeinflussung der Prozessvariablen sowie optimale Reaktionsbedingungen diskutiert. Zus{\"a}tzlich zum eigentlichen Ablauf des ex-situ Prozesses wird am Ende der Arbeit die Wirtschaftlichkeit er{\"o}rtert. Die Ergebnisse belegen, dass die ex-situ Biomethanisierung eine Produktgasqualit{\"a}t von mehr als 95\% erreichen kann. Daf{\"u}r m{\"u}ssen die Prozessvariablen jedoch optimal eingestellt werden. Gut geeignet w{\"a}re z.B. eine mit Methanobacterium angereicherte Mischkultur mit einem pH-Wert im Bereich von 7,1 bis 8,5. Weiterhin erl{\"a}utern viele Studien, dass eine ausreichende N{\"a}hrstoffversorgung, 5 bar Betriebsdruck und eine Umgebungstemperatur von 35 °C bis 55°C optimale Betriebsbedingungen darstellen. Aus wirtschaftlicher Sicht ist Biomethan nach aktuellem Stand der Technik preisintensiver als herk{\"o}mmliche Methanquellen. Jedoch k{\"o}nnten unter Ber{\"u}cksichtigung umweltschonender Effekte, Klimaschutz sowie dem Vertrieb von CO2- Zertifikaten die Kosten ausgeglichen und ein niedrigeres Preisniveau erreicht werden. Zusammenfassend stellt Power-to-Gas eine vielversprechende Zukunftstechnologie dar, welche die M{\"o}glichkeit auf eine umweltfreundliche und nahezu CO2-neutrale Biomethanproduktion unter Verwendung {\"u}bersch{\"u}ssiger Energie er{\"o}ffnet.}, subject = {Biogas; Power-to-Gas; Ex-situ; In-situ; Biocatalytic methanation; Hydrogen; Biogas; Methanproduktion; Power-to-Gas}, language = {de} }