Erläutere die Strukturformel von Photosynthese.
—> ein Teil C wird in Biomasse fixiert —> Bildung oTS
Erläutere die Strukturformel von anaeroben Prozessen (Vergärung und Abbau org. Substanz).
Vergärungsprozess:
anaerober Abbau organischer Substanz:
technisch nutzbares Methan ausschleusen
Methan liefert mehr Energie als CO2
Erläutere die Strukturformel von aeroben Prozessen (Kompostierung und Abbau organischer Substanz).
Kompostierungsprozess:
Abbau organischer Substanz:
Unterschied fakultative und obligate Bakterien.
fakultative Bakterien schalten bei Abwesenheit von Sauerstoff auf anaerob um
Obligate sind tot bei dem Vothandensein von Sauerstoff
Methanbakterien = obligat anaerob
Wie ist die organische Substanz (Glühverlust) zusammengesetzt und welche Bedeutung hat dies für die biologischen Abbauprozesse?
Wie sieht der Verlauf des oTS-Abbaus aus während der Kompostierung?
Prozesssteuerung:
1) Temp. —> Gefahr Denaturierung Enzyme
2) Wassergehalt —> wenn weg —> keine/kaum Kompostierung
3) pH-Gehalt (eher bei Gärung))
Welche Funktion haben Enzyme?
dienen als (Bio-)Katalysatoren —> Herabsenkung der benötigten Energie
Spezifität für bestimmte Substrate
Regel- und Abschaltbarkeit
bestehen aus Proteinen —> Achtung vor Eiweißdenaturierung
Induzierbarkeit bei Vorhandensein entsprechender Substrate
Zeichne und erkläre das Diagramm zur Wachstums- und Verdünnungsrate mit Bezug auf die Bakteriendichte.
möglichts lange nicht an Dm und Dc kommen
Erläutere den Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf.
Kohlenstoffkreislauf: Produzenten (grüne Pflanzen) nehmen Kohlenstoffdioxid auf und wandeln es in mehreren Schritten in Glucose (Traubenzucker) um. Produzenten wandeln Glucose im Stoffwechsel in andere Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße um.
Nitrifikation: Ammonium in Nitrat umgewandelt, damit Pflanzen dies nutzen können (z.bsp. für Wachstum)
Was sind die Stufen des aeroben Abbauprozesses und was bedeutet das für die Prozesssteuerung?
Was sind die Stufen des anaeroben Abbauprozesses und was bedeutet das für die Prozesssteuerung?
Phase 3 und 4 sind strikt anaerob —> O2 führt hier zum Tod der Obligaten!!
Was ist die Standardbildungsenthalpie und die Reaktionsenthalpie?
Standardbildungsenthalpie [kJ/mol]:
Energie einer bestimmten Substanz zur Herstellung unter Standardbedingungen
exotherm: negatives Vorzeichen
endotherm: positives Vorzeichen
Zusammensetzung für Reaktionsenthalpie:
Bei welchen Abbauprozess (anaerob, aerob) wird mehr Wärme freigesetzt und warum?
aerob: -2537 kJ/mol
anaerob: -132 kJ/mol
Grund:
aerob: Atmungskette kann in Vollständigkeit ablaufen
Wie kann biologischer Abfall getrocknet werden und warum ist eine Trocknung wichtig?
Belüftung: Luft durchströmt das Haufwerk, wird erwärmt, transportiert Wasser in Form von Wasserdampf und trocknet damit
Wasser abgeführt, kann wieder eingebracht werden, da mind. 30% Wassergehalt notwendig ist (Mikroorganismen brauchen zum Überleben)
Grund Trocknung:
Verdunstungskühlung
-> Energie für Verdunstung Wasser durch Entzug Wärme Rottematerial
-> Wärmeabtransport über Wasserdampf aus Rottetunnel
Was ist das Ziel der Umlüftführung?
Einsparen Prozessluft
Senkung Behandlung Abluft
verminderter Wasseraustrag
Achtung:
Überhitzen der Rotte bei Sättigungslücke —> verringerter Abbau organischer Substanz
Korrosion Aggregate
Arbeitsschutz
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