Institutsbericht 2008-2009 - Institut für Siedlungswasserbau ...
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Lehrstuhl <strong>für</strong> Abfallwirtschaft und Abluft<br />
Biologische Abluftreinigung<br />
Die biologische Abluftreinigung und die Biodegradation von Xenobiotika (also schwer abbaubarer<br />
Stoffe) durch Bakterien sind unser Arbeitsschwerpunkt.<br />
Darüber hinaus bietet die Abteilung Hilfestellung bei<br />
der Planung und Auslegung von Biofiltrationsapparaten<br />
verschiedenster Bauart (Biofilter, Biotricklingfiltersowie<br />
Biowäscher) an. Außerdem kann auch die wissenschaftliche<br />
Betreuung dieser Apparate und Anlagen<br />
im laufenden Betrieb und im Störfall übernommen<br />
werden. Dies geschieht im Interesse der praxisnahen<br />
Forschung, denn die dabei aufgedeckten Funktionsschwächen<br />
können zur Entwicklung neuer bzw. zur<br />
Optimierung bestehender Konzepte herangezogen<br />
werden.<br />
Ein weiterer Arbeitsbereich ist die Erforschung des<br />
Abbaus von Xenobiotika: Aufdecken degradativer Potentiale,<br />
Isolieren von Xenobiotika abbauenden Bakterienstämmen<br />
und Pilzen, Untersuchen bakterieller<br />
Abbauwege und als Spinoff die Biosynthese von Wertstoffen.<br />
Am Beispiel der Verstoffwechselung (Metabolismus)<br />
von Styrol kann demonstriert werden, welche<br />
Auswirkungen unsere Forschungen haben: In diversen<br />
Industrieaufträgen haben wir unser Wissen um den<br />
Abbau von Chemikalien und die den Abbau tragenden<br />
Mikroorganismen im technischen Umweltschutz umgesetzt.<br />
Ein Beispiel: Im Falle des Styrols haben wir beim<br />
Bau und Betrieb von Biofilteranlagen <strong>für</strong> die Reinigung<br />
von Ablüften aus der Herstellung von glasfaserverstärkten<br />
Kunststoffrohren mitgewirkt.<br />
Weitere Schwerpunkte sind in diesem Zusammenhang<br />
die Verstoffwechselung von Halogenbenzol-Derivaten<br />
allein und im Gemisch mit Toluol sowie der Abbau von<br />
aromatischen und nicht aromatischen Ethern. Ablufttechnisch<br />
beschäftigten wir uns mit dem Probleme<br />
bereitenden Metabolismus von Stoffgemischen sowie<br />
mit dem „Clogging“ von Filtermaterialien (d. h. der Filterverstopfung<br />
infolge überschießender Biomasseproduktion).<br />
Ein Lösungsansatz ist hier die Entwicklung<br />
von Filtern mit bewegten Betten, wie wir dies mit dem<br />
Rotorfilter bereits bearbeitet haben, nun aber mit anderer<br />
Stoßrichtung weiter fortführen.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
• Detektion degradativer Potenziale<br />
• Isolierung von Xenobiotikaabbauenden Bakterienstämmen<br />
und Pilzen<br />
• Aufklärung von bakteriellen Abbauwegen mittels<br />
genetischer, chemischer und biochemischer Methoden<br />
• Entwicklung neuartiger Abluftreinigungskonzepte<br />
• Planung, Auslegung und Betrieb von Anlagen der<br />
Biologischen Abluftreinigung (BIO-ALR)<br />
• Biosynthese von Fein- Chemikalien mit Werkstoffcharakter<br />
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Die Abteilung befasst sich schwerpunktmäßig mit<br />
der Ausbildung von Studenten der Studienrichtungen<br />
Umweltschutztechnik, Technische Biologie, WAREM,<br />
WASTE und Bauingenieurwesen. In Vorlesungen und<br />
Praktika werden die Grundlagen der Mikrobiologie von<br />
Umweltschutzprozessen, die Biologie von Wasser und<br />
Abwasser sowie von biologischen Abluftreinigungsanlagen<br />
vermittelt. Ergänzend werden biochemische,<br />
genetische, chemische sowie biologisch-analytische<br />
Methoden gelehrt, die zu einem ganzheitlichen Verständnis<br />
dieser Umweltschutztechnologien beitragen.<br />
Es werden vielfältige Themen <strong>für</strong> Independent Study-,<br />
Studien-, Master-, Diplom- und Doktorarbeiten<br />
angeboten. Weiterhin besteht <strong>für</strong> Gymnasiasten die<br />
Möglichkeit, durch ein berufsorientierendes Praktikum<br />
(BOGY) Einblick in die Arbeitsgebiete Mikrobiologie<br />
und biologische Abluftreinigung zu erhalten.<br />
Abluftreinigung<br />
• Biologische Grundlagen des Biofilters, Biorieselbettreaktors<br />
und Biowäschers<br />
• Verfahrenstechnische Optimierungen von biologischen<br />
Abluftreinigungsanlagen<br />
• Anreicherung und Auswahl von geeigneten Bakterienstämmen<br />
<strong>für</strong> die biologische Abluftreinigung<br />
Keimsammlung und - detektion<br />
• Luftkeimsammlung, Keimemissionsmessungen<br />
• Keimdetektion in Wasser- und Abfallproben<br />
• Keimidentifizierung<br />
Analytik<br />
• Wasseranalytik<br />
• Head-Space Analytik<br />
• Gasanalytik<br />
• Sensorik <strong>für</strong> die biologische Abluftreinigung<br />
Biotransformation und Biodegradation<br />
• Detektion degradativer Potentiale<br />
• Forschung zur Biosynthese von Wertstoffen<br />
Genetische Methoden<br />
• Zuordnung von Keimen zu Type-Strains
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