Mikrobiologische Kontamination von Heizöl – Ursachen und Auswirkungen auf Brennstoff und Tank

Autor:
Leuchtle, Bernd
ISBN
978-3-86359-379-7
39,00 €
Inkl. 7% MwSt.
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Quick Overview

Ziel des vorliegenden Forschungsprojektes war es, nach vermehrten Kontaminationen im Dieselsektor, Faktoren aufzudecken, welche potentielle Kontamination des chemisch ähnlichen Heizöls verursachen und fördern. Dabei wurden die Auswirkungen einer Kontamination auf die in Heizölbrennersystemen eingesetzten Materialien und Bauteile untersucht und die an der Kontamination beteiligten Mikroorganismen identifiziert. In allen Experimenten wurde der Einfluss der zur Beimischung in Heizöl geplanten Biokomponente FAME (Fettsäuremethylester, engl.: Fatty Acid Methyl Ester) untersucht.
Ziel des vorliegenden Forschungsprojektes war es, nach vermehrten Kontaminationen im Dieselsektor, Faktoren aufzudecken, welche potentielle Kontamination des chemisch ähnlichen Heizöls verursachen und fördern. Dabei wurden die Auswirkungen einer Kontamination auf die in Heizölbrennersystemen eingesetzten Materialien und Bauteile untersucht und die an der Kontamination beteiligten Mikroorganismen identifiziert. In allen Experimenten wurde der Einfluss der zur Beimischung in Heizöl geplanten Biokomponente FAME (Fettsäuremethylester, engl.: Fatty Acid Methyl Ester) untersucht. Realitätsnahe Experimente, die stark kontaminierte Tankanlagen simulierten, wurden mit einer, dem Dieselsektor entstammenden, mikrobiellen Mischkultur durchgeführt. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden Methoden zur Kultivierung, zum Wachstumsnachweis und zur DNA-Isolation der in festen Biofilmen an der Heizöl-Wasser-Phasengrenze wachsenden Mikroben etabliert. Es wurden mehrere unauffällige Heizöltanks im Raum Aachen und Hamburg beprobt und hinsichtlich der darin vorkommenden Organismenvielfalt untersucht. Dabei wurde eine hohe mikrobielle Diversität von Heizöl abzubauen Organismen aufgedeckt. Neben reinen Identifikationen war es möglich, mehrere unterschiedliche Reinkulturen zu gewinnen und in die institutseigene Stammsammlung zu überführen. Das Vorhandensein auch kleinster Mengen freien Wassers, in der sich eine Mindestkeimdichte anreichert, wurde als essentieller Faktor mikrobiellen Wachstums identifiziert. Die Beimischung von FAME resultierte in höheren finalen Biomassen und der Verringerung der zum Anwachsen benötigten, initialen Keimzahl. Zusammen mit dem Wachstum ging die Produktion und Sekretion von Metaboliten, insbesondere Säuren und Emulgatoren, einher, welche die Korrosion metallischer Bauteile förderten oder zur Bildung von Wasser-in-Öl-, sowie Öl-in-Wasser-(Mikro)Emulsionen führten. Unterschiedliche Lagertemperaturen beeinflussen lediglich die Wachstumsgeschwindigkeit, nicht aber die finalen Biomassen. Es konnte nachgewiesen werden, dass Heizöl keine Diffusionsbarriere für Sauerstoff darstellt, was in aeroben Verhältnissen in allen Bereichen des Tanks resultiert. Zur Vermeidung der Biomassevermehrung wurden Experimente mit phosphorreduziertem FAME, dem Einsatz von Kupfer und Bioziden, sowie dem Entzug von Kohlendioxid durchgeführt. Mit Ausnahme der Phosphorreduktion waren alle Ansätze geeignet, das mikrobielle Wachstum unter Laborbedingungen zu unterbinden.
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Autor Leuchtle, Bernd
Lieferzeit 3-4 Tage
Erscheinungsdatum 10.12.2015
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Ziel des vorliegenden Forschungsprojektes war es, nach vermehrten Kontaminationen im Dieselsektor, Faktoren aufzudecken, welche potentielle Kontamination des chemisch ähnlichen Heizöls verursachen und fördern. Dabei wurden die Auswirkungen einer Kontamination auf die in Heizölbrennersystemen eingesetzten Materialien und Bauteile untersucht und die an der Kontamination beteiligten Mikroorganismen identifiziert. In allen Experimenten wurde der Einfluss der zur Beimischung in Heizöl geplanten Biokomponente FAME (Fettsäuremethylester, engl.: Fatty Acid Methyl Ester) untersucht. Realitätsnahe Experimente, die stark kontaminierte Tankanlagen simulierten, wurden mit einer, dem Dieselsektor entstammenden, mikrobiellen Mischkultur durchgeführt. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden Methoden zur Kultivierung, zum Wachstumsnachweis und zur DNA-Isolation der in festen Biofilmen an der Heizöl-Wasser-Phasengrenze wachsenden Mikroben etabliert. Es wurden mehrere unauffällige Heizöltanks im Raum Aachen und Hamburg beprobt und hinsichtlich der darin vorkommenden Organismenvielfalt untersucht. Dabei wurde eine hohe mikrobielle Diversität von Heizöl abzubauen Organismen aufgedeckt. Neben reinen Identifikationen war es möglich, mehrere unterschiedliche Reinkulturen zu gewinnen und in die institutseigene Stammsammlung zu überführen. Das Vorhandensein auch kleinster Mengen freien Wassers, in der sich eine Mindestkeimdichte anreichert, wurde als essentieller Faktor mikrobiellen Wachstums identifiziert. Die Beimischung von FAME resultierte in höheren finalen Biomassen und der Verringerung der zum Anwachsen benötigten, initialen Keimzahl. Zusammen mit dem Wachstum ging die Produktion und Sekretion von Metaboliten, insbesondere Säuren und Emulgatoren, einher, welche die Korrosion metallischer Bauteile förderten oder zur Bildung von Wasser-in-Öl-, sowie Öl-in-Wasser-(Mikro)Emulsionen führten. Unterschiedliche Lagertemperaturen beeinflussen lediglich die Wachstumsgeschwindigkeit, nicht aber die finalen Biomassen. Es konnte nachgewiesen werden, dass Heizöl keine Diffusionsbarriere für Sauerstoff darstellt, was in aeroben Verhältnissen in allen Bereichen des Tanks resultiert. Zur Vermeidung der Biomassevermehrung wurden Experimente mit phosphorreduziertem FAME, dem Einsatz von Kupfer und Bioziden, sowie dem Entzug von Kohlendioxid durchgeführt. Mit Ausnahme der Phosphorreduktion waren alle Ansätze geeignet, das mikrobielle Wachstum unter Laborbedingungen zu unterbinden.
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