Das Projekt "Forschungsprämie: Bestimmung schwimmschlammhemmender bzw. -vermeidender Stoffe durch Weiterführung des Themas Porenformende Proteine (Porine) in Microtrix parvicella" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Jacobs University Bremen gGmbH, School of Engineering and Science, Professor of Biotechnology (Wisdom Professor) durchgeführt. Die Forschungsprämie soll zur Stärkung der anwendungs- und kooperationsorientierten Kompetenzen bei Wissenschaftlern/-innen eingesetzt werden. Das Thema der ausgewählten fachspezifischen Tätigkeit des wissenschaftlichenNachwuchses lautet wie folgt: Beim Betrieb von Kläranlagen besteht die Notwendigkeit Bläh- und Schwimmschlamm zu vermeiden, da sonst der Betrieb der Kläranlage durch Flotation des Schlammes behindert wird. Außerdem kann Schlammabtrieb in den Vorfluter erfolgen, welche die Reinigungsleistung der Anlage deutlich beeinträchtigt.. Verhinderung von Bläh- und Schwimmschlamm kann auf verschiedenen Ebenen erfolgen, die sowohl die Konstruktion der Anlage betreffen, wie auch die Prozessführung. Eine oftmals effektive Maßnahme zur Bekämpfung bestimmter fadenförmiger Organismen ist der Einsatz von Aluminiumsalzen. Diese haben eine anerkannte Wirkung auf das Gram-positive Bakterium Microthrix parvicella, das geradezu als Leitorganismus für Schwimmschlamm angesehen wird. Dagegen scheinen andere nocardioforme Actinomyceten, wie Nostocoida limicola gegen Aluminiumsalze unempfindlich zu sein. Ziel des Projekts ist die Untersuchung der Wirkung verschiedener Salze auf das Wachstum von M. parvicella und die Untersuchung wo die Ursache für die Inhibition des Wachstums liegt. Das bedeutet, dass verschiedene Proteine aus den Bakterien isoliert und ihre Funktion in Abhängigkeit von Inhibitoren untersucht werden soll. Spezifisch wirkende Produktformulierungen sollen entwickelt werden um die Kontrolle des Wachstums von fadenförmigen Bakterien zu ermöglichen und damit die Leistung von Kläranlagen deutlich zu verbessern.
Das Projekt "Entwicklung eines mathematischen Modellansatzes zur Beschreibung des Wachstumsverhaltens von Microthrix parvicella im belebten Schlamm kommunaler Kläranlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Modellansatzes des Wachstums und Sterbens fadenförmiger Organismen (Leitorganismus: Microthrix parvicella) in der Mischbiozönose belebter Schlämme kommunaler Kläranlagen zur Einbindung in das Activated Sludge Model der IAWQ. Neben den kinetischen Größen für Substratumsatz und Wachstum sind die Parameter für die selektive Speicherung von langkettigen Fettsäuren (LKFS) von besonderer Bedeutung für die mathematische Beschreibung der Biomassenzusammensetzung, so dass im Rahmen dieses Forschungsvorhabens insbesondere die Prozesse bei der Nutzung der für Microthrix parvicella spezifischen Substrate und deren Kinetik quantitativ erfasst werden sollen. Der Einfluss verschiedener Randbedingungen (O2, T, BTS, tTS) auf den Gesamtumsatz der LKFS soll mit Hilfe von Laborversuchen zur Bestimmung der Hydrolysegeschwindigkeit detailliert untersucht werden. In Batch-Versuchen (SBR) soll eine Abschätzung der Wachstums- und Speicherrate von Microthrix parvicella unter den Gegebenheiten einer Mischbiozönose sowie in Abhängigkeit der zur Verfügung stehenden spezifischen Substrate erfolgen und der Überprüfung der Anwendbarkeit der aus der Literatur bekannten Ansätze in einem mathematischen Modell dienen. Methodische Untersuchungen zur Quantifizierung des Anteils von Microthrix parvicella mit Hilfe des Umsatzes von LKFS über Fluoreszenzmessungen sollen die für die mathematische Modellierung erforderlichen Grundlagen vervollständigen.