Determination of methanogenic pathways through stable carbon isotope analysis in biogas production plants
- In der Arbeit werden die Methanbildungswege in Biogasanlagen durch die Analyse stabiler Kohlenstoffisotope (\(\delta^{13}\)C) quantitifiziert. Die Untersuchungen erfolgten an einer zweistufigen Laboranlage bestehend aus drei thermophil betriebenen Leach-Bed-Reaktoren und zwei nachgeschalteten mesophil betriebenen Reaktoren, einen Rührkessel- und einen Festbettreaktor (FBR). Durch eine Langzeitmessphase wurde die dynamiche Variation des Anteils der hydrogenotrophen Methanogenese (\(f_{mc}\)) für den durch \(\it Methanosaeta\) dominierten FBR bestimmt. Bei einer organischen Raumbelastung (ORB) bis 6.0g\(_{CSB}L^{-1}d^{-1}\) betrug der Parameter \(f_{mc}\) im Mittel 33%, während bei höheren ORB bis 17.0g\(_{CSB}L^{-1}d^{-1}\) ein \(f_{mc}\) von bis zu 47% erreichet wurde. Mithilfe eines entwickelten kinetischen Models, welches eine Unterscheidung zwischen leichten \(^{12}\)C und schweren \(^{13}\)C Isotopen ermöglichte, wurde berechnet, dass zwischen 7–18% der in den Versuchseinstellungen gebildeten Essigsäure anaerob zu Kohlenstoff und Wasserstoff oxidiert wurde.
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| Author: | Tito GehringORCiDGND |
|---|---|
| URN: | urn:nbn:de:hbz:294-46662 |
| Subtitle (English): | Experimental and simulation studies for the two-stage fermentation of high-solids substrates |
| Series (Serial Number): | Schriftenreihe Siedlungswasserwirtschaft (69) |
| Referee: | Marc WichernORCiDGND, Damien BatstoneGND, Maria de Lourdes Florencio dos SantosGND |
| Document Type: | Doctoral Thesis |
| Language: | English |
| Date of Publication (online): | 2016/03/08 |
| Date of first Publication: | 2016/03/08 |
| Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
| Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften |
| Date of final exam: | 2015/04/28 |
| Creating Corporation: | Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften |
| Tag: | Oxidation |
| GND-Keyword: | Methangärung; Kohlenstoffisotop; Biogasanlage; Mathematische Modellierung; Acetate |
| Institutes/Facilities: | Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Umwelttechnik |
| Dewey Decimal Classification: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurbau, Umwelttechnik |
| faculties: | Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften |
| Licence (German): |  Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |
