Regenerative Energie
Die Anreicherung von Mikroorganismen an Grenzflächen (Biofilme) ist seit Jahrzehnten ein intensiv beforschtes Gebiet in technischen und natürlichen Systemen. Erstaunlich erscheint zum Teil, wie wenig der unstrittigen Forschungsergebnisse in der Praxis ankommen. Dabei besteht heutzutage ein breites Spektrum an Methoden, mit denen sich Biofilme visualisieren bzw. quantitativ erfassen lassen. Darüber hinaus gibt es Methoden, mit denen das Biofilmbildungspotenzial abgeschätzt werden kann.
In aquatischen Systemen sind immobilisierte Mikroorganismen die dominante Lebensform. Die Immobilisierung der Mikroorganismen an Grenzflächen wird auch durch eine Polymermatrix gewährleistet, die aus extrazellulären polymeren Substanzen (EPS) gebildet wird. Abhängig von den Bedingungen in den jeweiligen Systemen, kann auch anorganisches oderinertes Material in den Biofilmen angereichert sein [1].Voraussetzung für die Bildung von Biofilmen in technischen Systemen ist neben der Anwesenheit von Mikroorganismen eine Versorgung mit organischem Kohlenstoff und Nährstoffen. Weitere Einflussgrößen sind darüberhinaus die Temperatur, der pH-Wert und die Salinität des Wassers. Dass die genannten Bedingungen in der Regel auch in Trinkwassersystemen gewährleistet sind, wurde im Rahmendes BMBF-Projektes 'Biofilm-Management'
aufgezeigt [2]. Im Hinblick auf die 'Entfernbarkeit' von solchen Biofilmen ist auch deren Kompaktheit von Bedeutung. Es ist ein Unterschied, ob Mikroorganismen langsam (Wochen und Monate) oder schnell (Stunden und Tage) einen Biofilm bilden. Bei schnellem Wachstum dominieren die lockeren Verbünde, die durch erhöhte Scherkräfte(höhere Strömungsgeschwindigkeit) zum Teil abgetragen werden können. Kompakte, d.h. dichte Biofilme sind mechanisch kaum zu entfernen. Sie bilden sich nicht nur bei einem langsamen Wachstum der Mikroorganismen, sondern auch dann, wenn die Strömungsgeschwindigkeit und damit die Scherbeanspruchung während des Wachstums bereits recht hoch ist. Im Folgenden werden Methoden vorgestellt, mit denen nicht nur die Kompaktheit bzw. die Struktur von Biofilmen, sondern auch die Anwesenheit von Biofilmen generell detektiert werden kann.
| Copyright: | © wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH |
| Quelle: | Heft 05 - 2015 (Mai 2015) |
| Seiten: | 5 |
| Preis: | € 4,00 |
| Autor: | Univ.-Prof. Dr. Harald Horn Dipl.-Ing. Stephanie West Dr. Michael Wagner Daniel Goll |
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