DD146616A1

DD146616A1 - Verfahren zur gewinnung von biomasse aus guelle

Info

Publication number: DD146616A1
Application number: DD21416379A
Authority: DD
Inventors: Wolf Hadeball; Ingrid Ruehlemann; Stefanie Poerschmann; Peter Scheibe; Hans-Joerg Heinritz; Manfred Ringpfeil
Original assignee: Wolf Hadeball; Ingrid Ruehlemann; Stefanie Poerschmann; Peter Scheibe; Heinritz Hans Joerg; Manfred Ringpfeil
Priority date: 1979-07-06
Filing date: 1979-07-06
Publication date: 1981-02-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von eiweiszreicher Biomasse durch Kultivierung von Bakterien und Hefen auf Guelle. Nach bekannten Verfahren der mehrstufigen biologischen Abwasserreinigung werden die in der Guelle enthaltenen Inhaltsstoffe nur unoekonomisch zur Wertstoffgewinnung genutzt und mit geringer Abbaugeschwindigkeit und geringem Abbaugrad biologisch abgebaut. Der bei diesen Verfahren anfallende Bioschlamm hat eine fuer Fuetterungszwecke ungenuegende Qualitaet. Das Ziel der Erfindung besteht in der Gewinnung einer fuer Fuetterungszwecke geeigneten Biomasse hoher Qualitaet und der Entlastung der Guellefluessigkeit bezueglich umweltbelastender Inhaltsstoffe. Das Ziel wird erreicht,indem die Guelle einer einstufigen kontinuierlichen Fermentation gegebenenfalls unter Zusatz von Kohlenstoff- und Phosphortraegern unterworfen wird. Als Mikroorganismen werden Reinkulturen, definierte Mischkulturen und Mischpopulationen verwendet. Die nach diesen Verfahren erzeugte Biomasse zeichnet sich durch hohen Rohprotein- und relativ niedrigen Aschegehalt aus. Die Erfindung kann eingesetzt werden in Anlagen der industriellen Tierproduktion, in denen Guelle anfaellt.

Description

Titel: -.·

Verfahren zur Gewinnung von Biomasse aus Gülle

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung mikrobieller Biomasse für Pütterungszwecke aus Gülle, insbesondere Hühner- und Schweinegülle, bei gleichzeitiger Reduzierung unerwünschter Inhaltsstoffe.

Die Erfindung gehört in das Gebiet der technischen Mikrobiologie und kann in Anlagen der industriellen Tierproduktion, in denen Gülle anfällt, genutzt werden. Die Erfindung ist in die IPK: C 12 d, 13/06 (A 23 K) einzuordnen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

In einem bekannten biologischen Abwasserreinigungsverfahren für die Aufbereitung von Gülle (DD -PS 98 8I9) wird nach dem Abtrennen des Peststoffes die Gülleflüssigkeit in mehreren Stufen belüftet, mit dem Ziel, die in der Flüssigkeit enthaltenen anorganischen und organischen Stoffe zu verringern. Dabei, wird ein Großteil des anfallenden Bioschlammes im Kreislauf geführt, um die biologische Aktivität des Schlammes in den Belüftungsbecken aufrechtzuerhalten.

Dieser Belüftungsprozeß vollzieht sich in offenen Erdbecken , bei ständig wechselnden Milieubedingungen bezüglich Homogenität, Durchflußmenge, Temperatur und pH-Wert, was eine Vereinheitlichung der MO-Plora prinzipiell nicht zuläßt.

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Dieser Prozeß ist bedingt geeignet für eine teilweise Entlastung der Gülleflüssigkeit von Inhaltsstoffen jedoch nicht für eine gezielte Synthese von Biomasse mit hohen Raum-Zeit-Ausbeuten an Biomasse und hoher Biomassequalität. Das Verfahren ist im einzelnen mit folgenden Wachteilen behaftet: :

- Mehrstufiger Prozeß

- Hohe'Verweilzeiten in den einzelnen Reaktionsstufen

- Die Schlammrückführung und die hohen Verweilzeiten führen

zu einer weitestgehenden Veratmung des zur Verfügung stehenden Kohlenstoffs .

- Geringe Produktivität des Prozesses

- Geringe Abbaugrade und -geschwindigkeiten der Inhaltsstoffe der Gülleflüssigkeit

- Ungenügende Qualität des Bioschlammes • Geringer Rohproteingehalt •Hoher Aschegehalt

. Breit gefächerte Mikroorganismenflora.

In einem weiteren, "bekannten Verfahren (Bringmann und.Mitarbeiter, Gesundh.-Ing. 90 (I969) 7, 219 - 221) v/ird durch Zusatz von Kohlenstoffquellen zu kommunalen und 'landwirtschaftlichen Abwässern das für den mikrobiellen Prozeß erforderliche C : N-Verhältnis günstiger gestaltet. Durch den Zusatz einer Hilfs-C-Quelle soll eine vollständige Nutzung des in kommunalen Abwässern enthaltenen Stickstoffs zur Biomassesynthese erreicht werden.

Dieses einstufige Verfahren läuft in einem offenen Belebtschlammbecken bei relativ kurzen Verweilzeiten mit partieller Schlammrückführung ab und ist geeignet, in schwach belasteten

Abwässern den NH^-N-Gehalt ( 100 mg/1) und den BSB,--Gehalt ( ca. 100 mg/1) zu reduzieren.

Die unter diesen Bedingungen maximal erreichbare Biomassekonzentration von ca. 1 g/l schließt 'eine Nutzung dieses Verfahrens zum Zwecke der Erzeugung von mikrobieller Biomasse im technischen Maßstab aus.

214163

In einem anderen bekannten Verfahren (DD - PS 128 067) wird der Zusatz einer C-Quelle für die Behandlung einer stark belasteten Gülleflüssigkeit beschrieben. Dabei wurde auf das eingangs beschriebene Verfahren (DD - PS 98 819) der inehrstufigen biologischen Abwasserreinigung mit Schlammrückführung und langen Verweilzeiten bezug genommen· Die zusätzliche C-Quelle wird dabei in einer zweiten Intensivstufe zugesetzt. . Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß zwei Prozeßstufen benötigt werden, wobei die Verwertung des Kohlenstoffs sehr unökonomisch ist, da er fast ausschließlich zu COo veratmet wird und weiterhin ein seitens der Mikroorganismenflora wenig reproduzierbarer Bioschlamm von mangelhafter Qualität entsteht. Auf Grund der Anwendung des Prinzips der klassischen biologischen Abwasserreinigung im offenen Klärbecken unter nichtdefinierten Bedingungen ist diese Variante für die Gewinnung von qualitativ hochwertiger Biomasse in Hoclileistungsprozessen nicht geeignet. Der bei der Pest-Flüssigtrennung der Gülle anfallende Feststoff kann mechanisch, thermisch-chemisch und enzymatisch so aufgeschlossen, daß er gemeinsam mit der Gülleflüssigkeit intensiv bio~ logisch in Bioschlamm umgewandelt werden kann (DD - PS ,118 797)· Über die chemische Zusammensetzung der nach den beschriebenen Verfahre-n_ erzeugten Bioschlämme ist nichts bekannt.

-2 W, Schönborn (Reprint from Radiation from a clean enviroment, International atomic energy ageney, Vienna, 1975» S. 579 - 588) gj-bt für Bio schlämme aus kommunalen Belebtschlammverfahren einen Aschegehalt zwischen 25 und 35 % und einen Proteingehalt von ca. 37 % an.

Mit diesen bekannten Verfahren ist es aufgrund der aufgezeigten Mängel und Nachteile, die diesen Verfahren anhaften, nicht möglich, eine für Fütterungszwecke geeignete Biomasse von • hoher Qualität auf der Basis von Gülle zu gewinnen und gleichzeitig den Fordernissen des Umweltschutzes und der Wasser-'wirtschaft gerecht zu werden.

2 141:63'

Ziel der Erfindung:

Ziel der Erfindung ist die Gewinnung einer für Fütterungszwecke geeigneten Biomasse hoher Qualität und die Entlastung der Gülleflussigkeit bezüglich umweltbelastender Inhalts-

stoffe. ' ·

Wesen der Erfindung;

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die in.der Gülle vorhandenen anorganischen und organischen Inhaltsstoffe in einem Intensivprozeß maximal für die mikrobielle Bxomassesynthese zu nutzen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Gülle einer einstufigen kontinuierlichen aeroben Fermentation gegebenenfalls unter Zusatz löslicher organischer Kohlenstoffverbindungen und löslicher anorganischer Phosphorit verbindungen unterworfen wird. Durch die Zusätze wird das

C : N : P-Verhältnis in der Gülle so gestaltet, daß es einem C : N : P-Verhältnis von 25 : 5 : 1 nahe kommt, so daß eine maximale mikrobielle Bxomassesynthese bei gleichzeitigem maximalen Abbau organischer und·anorganischer Inhaltsstoffe 20..JHi* Hilfe von Hefen und/oder Bakterien erreicht wird.

Der Zusatz der C-Quelle wird so bemessen, daß das Masse-Verhältnis zwischen dom zugesetzten Kohlenstoff und dem in der Gülle vorhandenen Stickstoff zwischen 1 und 7, vorzugsweise zwischen 3 und 6 liegt. Der Zusatz der P-Quelle wird so bemessen, daß das Masseverhältnis zwischen dem zugesetzten Phosphor und dem in der Gülle vorhandenen Stickstoff zwischen 0,1 und 0,6, vorzugsweise zwischen 0,3 und.0,4 liegt. Als C-Quelle werden sauerstoffhaltige Verbindungen ausgewählt, wie wasserlösliche Kohlenhydrate, vorzugsweise Glucose und Saccharose, niedere Alkohole, wie Methanol und Ithanol oder niedere Fettsäuren, wie Essigsäure oder Propionsäure,

-s- 2 141 63

Der Phosphor wird in Form seiner Säuren bzw. Salze zugesetzt.. Eine Zugabe weiterer für die Biomassesynthese essentieller Elemente während der Fermentation ist nicht erforderlich.

Die verwendeten Kulturen bestehen aus Reinkulturen (z. B· Candida iitilis) , definierten Mischkulturen sowie Mischpopulationen, in denen eine Art (z. B. Pseudomonas sp.) mit 60 - 80 % (nach der Zellzahl) dominiert. Die ausgewählten

; Mikroorganismen sind in der Lage, organische Inhaltsstoffe sowie die gegebenenfalls zugesetzte C-Quelle gleichermaßen zu nutzen und in mikrobielle Biomasse umzuwandeln. Während bei den durch, hohe Verweilzeiten gekennzeichneten biologischen Abwasserprozessen nahezu der^: gesamte Kohlenstoff zu Kohlendioxid umgewandelt wird, werden durch die Fermentation von Gülle über 50 % des utilisierten Kohlenstoffs in mikrobielle Zellsubstanz umgewandelt.

Bei den utilisiercen Kohlenstoffverbindungen handelt es sich neben der zusätzlichen C-Quelle um lös-liche, kolloidale und feste organische Verbindungen der Gülle selbst. Dieser Umstand führt zu einer deutlichen Erniedrigung des spezifischen Substratbedarfes (g zugesetzte organische Verbindung/g Biomassetrockensubstanz) der verwendeten Mikroorganismen. '.

Der Fermentationsprozeß ist gekennzeichnet durch

- eine Temperatur von 20 - 60 ⁰C, vorzugsweise 30 - 40 ⁰C

- einem pH-Wert von 3-8 und . . .

- eine Verweilzeit von 2-15 Stunden.

Die fermentativ erzeugte Biomasse besitzt eine deutlich bessere Qualität bezüglich ihres Rohproteins- und Aschegehaltes (Rohproteingehalt für Hefebiomasse 50 %, - für Bakterienbio-, masse 65 %, Aschegehalt 12 %) . .

Die wesentlichen Vorteile des Verfahrens gegenüber gegenwärtig angewandten mikrobiologischen Verfahren der Gülleaufbereitung sind: .·

2141

- Effektive Einstufen-Fermentation der Gülle mit hohen Raum-Zeit-Ausbeuten und weitgehender Eliminierung der Inhaltsstoffe der Gülle.

- Stabiler Fermentationsprozeß unter definierten konstanten Bedingungen.

- Ökonomische Verwertung organischer Substanz in mikrobielle Zellsubstanz·

- Weitgehend einheitliche Mikroorganismenflora auch bei Einsatz von Mischpopulationen.

- Hohe Qualität der erzeugten Biomasse bezüglich Rohprotein- und Aschegehalt.

Beispiel 1

In einem kontinuierlich durchströmten Laborfermentor befinden sich 5 kg Fermentationsmedium« Die Temperatur beträgt 32 ⁰C, der pH-Wert 7,0 - 0,1.

Die in den Fermentor eingetragene Luftmenge beträgt 200 -

l/h. Die pH-Regelung erfolgt mit 7_}5 %iger NaOH bzv/. mit 5 %iger HpSO^. Die Verweilzeit beträgt 3 Stunden, die entsprechenden stündlichen Dosiermengen betragen 1420 ml Schweinegülleflüssigkeit und 200 ml einer 18 %igen Glucoselösung, die 2,5 ml 85 %ige H₃K)₄/! enthält.

Das Schweinegüllefugat hat folgende Zusammensetzung:

Durchschnitt (Variationsbreite) . ·. _; Bereich _l

Trockensubstanz 8,9 g/l 3,0 - 18.,2

>5 Feststoff 4,1 g/l 1,4-6,6

Chem. Sauerstoffverbrauch 12500 mgO₂/l 3000 - 16000

Gesamt-Kohlenstoff .3,6 g/l . 1,7 - 5,3

Gesamt-Stickstoff I78O mg/1 1450 - 2000

M₃-Stickstoff 1620 mg/1, 1230 - 1820

Gesamt-Phosphor 120 mg/1 ' 35 - 200

Phosphat-Phosphor 7^> mg/1 20 - I90 '

2 1 41

-Dm? chs elin it t (Variationsbreite)

Bereich

Kalium 850 mg/1 500 - 1700

Kalzium 180 mg/1 140 - 210

Magnesium .40 mg/1 10 - 80

Kupfer 0,1 mg/1 0,05 - 0,3

Mangan 0*3 mg/1 0j1 - 1,4

Zink 2,2 mg/1 0,3-2,8

Eisen 2,5 mg/1 0,1 - 11,0

Die zur Fermentation verwendeten Mikroorganismen wurdefn aus einer biologischen Gülleaufbereitungsanlage eines Schweinemast- und Zuchtkombinates gewonnen und an die erwähnten Fermentationsbedingungen adaptiert. Dabei reicherte sich eine Bakterien-Komponente auf über 70 % nach der Zellzahl an. Das den Fermentor verlassende Fermentationsmedium enthält eine Feststoff-Konzentration von 17 g/l> die real erzeugte bakterielle Biomassekonzentration beträgt 13 g/l, das entspricht einer Produktivität von 4,3 s OrgänismenAg · h. Der spezifische Substratbedarf beträgt 1,7 S Glucose/g Zellsubstanz. . Der Abbaugrad des HHo-Stickstoff beträgt über 90 %, der des Gesamt-Stickstoffs über 80 % und der Abbau des chemischen Sauerstoffbedarfes der Gülleflüssigkeit liegt über 75 %· Die den Fermentor verlassende Flüssigkeit ist durch folgende Werte charakterisiert:

Mio-Stickstoff-Konzentration: 80 mg N/1

Gesamt-Stickstoff-Konzentration: 180 mg N/l

Phosphat-Phosphor-Konzentration: 10 mg Ρ/Γ

Chem. Sauer st off verbrauch: 1800 mg 0₂/l Glucose-Konzentration (als

reduzierende Substanz): . < 0,1 g/l

Die fermentativ erzeugte Bakterien-Biomasse hat folgende chemische Zusammensetzung, bezogen auf wasserfreie Trockensubstanz:

2.1-4 ϊ

Asche: 12,0 %

Gesamt-Stickstoff: 11,5%

i, -S ticks toff: 0,4- %

Rohprotein: 69,4 %

Phosphor: 2,3 %

Gesamt-Nucleinsäuren: 9,8 %

Amino säure spektrum der "bakteriellen Biomasse (mg AS/16 mg N):

8,0 ; 3,9

2,8

9,8 3,0 5,2 7,6

3,9 6,4

2,7 3,8 4,4

1|3

4,6 0,6 1,9

	Asp
10	Thr
	S er
	GIu
	Pro
	GIy
15	AIa
	Tal
	He
	Leu
	Tyr
50	Phe
	Lys
	His
	Arg
	Cy s
	Met
	Beispiel 2

In einem Laborrührfermentor mit einem E¹ er me nt or inhalt von kg werden kontinuierlich 3650 Güllefugat und 600 ml %ige Melasselösung (1 : 1.verdünnt) stündlich dosiert. Die Temperatur beträgt 32 ⁰C, der pH-Wert 6,0 i 0,1 Die in den Fermentor eingetragene Luftmenge beträgt - 1000 l/h.

-9- 214U3

Die pH-Regelung erfolgt wie im Beispiel 1 · Die Yerweilzeit der kontinuierlichen Fermentation beträgt 3,5 Stunden· Die zur Fermentation verwendeten Mikroorganismen wurden aus einer "biologischen Gülleaufbereitungsanlage eines Schweinemast- und Zuchtkombinates an die erwähnten Fermentationsbedingungen adaptiert. Das den Fermentor verlassende Fermentationsmedium enthält eine Feststoffkonzentration von 16 g/l, die real erzeugte bakterielle Biomassekonzentration beträgt 13 g/l, das entspricht einer Produktivität von 3,7 S .. ig Organismen/leg · h. Der spezifische Substratbedarf beträgt 3,4- g Melasse/g Zellsubstanz· Die Abbaugrade entsprechen denen des Beispiels 1, das gleiche trifft für die Zusammensetzung der fermentierten Flüssigkeit zu· Die! fernientativ erzeugte Bakterien-Biomasse hat folgende chemische Zusammensetzung:, bezogen auf wasserfreie Trockensubstanz:

Asche: 10,0 %

Gesamt-Stickstöff: 12,0%

MHo-Stickstoff: 0,5%

Hohproteinr 71,8%

Phosphor: .1,9 %

Gesamt-Nucleinsäuren: 11,1 %

Beispiel 3

In einem kontinuierlich durchströmten Laborfermentor befinden sich 5 ty Fermentationsmedium· Die Temperatur beträgt 32 ⁰C, der pH-Wert 4,0 ± 0,1. Die in den Fermentor eingetragene Luftmenge beträgt 200 - 5OO l/h. Die pH-Regelung erfolgt mit 5 %iger H₂SO^.

Die Verweilzeit des Fermentationsmediums beträgt 5 Stunden, die entsprechenden stündlichen Dosiermengen betragen 9OO ml Gülleflüssigkeit und 80 ml einer 3^'%ig^en Saccharose-Lösung, die außerdem 2,5 ml 85 %ige H^PO^/l enthält.

2

Zur Fermentation der Gülleflüssigkeit wurde die Hefe Candida utilis an das. Medium Gülle und die erwähnten Fermentationsparameter adaptiert. Das mikroskopische Bild dieser Kultur entspricht dem der Fermentation von Candida utilis auf Saccharose unter Zusatz von Nähr- und Spurensalzen· Die Feststoffkonzentration im Ferment or ab lauf "beträgt 17,5 S/l j die real erzeugte Hefekonzentration "beträgt 15 g/l» das entspricht einer Produktivität von 3,0 Hefe/kg · h.

; Der. spezifische Sübstratbedarf beträgt 1,8 g Saccharose/g Hefetrockensubstanz.

Die Abbaugrade entsprechen denen des Beispiels 1, das gleiche trifft für die Zusammensetzung der fermentierten Flüssigkeit zu.

Die fermentatiν erzeugte Hefe-Trockenmasse hat folgende chemische Zusammensetzung, bezogen auf wasserfreie Trockensubstanz:

Ische: 5,5 %

Gesamt-Stickstöff: 8,5 % NH₃-Stickstoff: 0,3 % Rohprotein: 51,3 % Phosphor: 1,2 % Gesamt-Nucleinsäuren: 4,5 %

Beispiel 4

In einem kontinuierlichen Laborfermentor befindet sich 1 kg Fermentationsmedium. Die Temperatur beträgt 36 ⁰C, der pH-Wert 7jO - 0,1. Die in den Fermentor eingetragene Luftmenge beträgt 50 - 100 l/h. Die pH-Regelung erfolgt mit 5 %iger. KOH. Die Verweilzeit des Fermentationsmediums beträgt 5 Stunden, die entsprechenden pro Stunde dosierten Mengen betragen I70 ml Gülleflüssigkeit mit 20 ml 32,5 %ige"Essigsäurelösung, die 83 g Na₂HPO^/! enthält. Die zur Fermentation verwendeten Mikro-

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Organismen wurden aus einer "biologischen GülIeaufbereitungsanlage eines -Schweinemast- und Zuchtkombinates an die erwähnten Fermentationsbedingungen adaptiert. Das aus den Fermentor austretende Ferine nt at ionsmedium enthält eine Feststoffkonzentration von 17 g/l» die real erzeugte bakterielle Biomassekonzentration beträgt 13 g/l, das entspricht einer Produktivität von 2,6 g Organismen/¹/» · h. Der spezifische Substratbedarf beträgt 2,7 g Essigsäure/g Zellsubstanz. Die Abbaugrade entsprechen denen des Beispiels 1, das gleiche trifft für die Zusammensetzung der fermentierten Flüssigkeit zu. Die fermentativ erzeugte Biomasse hat folgende chemische Zusammensetzung, bezogen auf wasserfreie Trockensubstanz:

Asche:	12,0 %
Gesamt-Stickstoff:	12,0 %
HHo-Stickstoff:	0,7 %
Rohprotein:	70,6 %
Phosphor:	2,0 %
Gesamt-Nucleinsäuren:	11,0 %
Beispiel 5

In einem kontinuierlich durchströmten Laborfermentor befinden sich 5 H Fermentationsmedium. Die Temperatur beträgt 34 ⁰C, der pH-Wert 4,2 ± 0,1

Die in den Fermentor eingetragene Luftmenge beträgt • 200 - 500 l/h. Die pH-Regelung erfolgt mit 7,5 %iger NaOH. Die Verweilzeit beträgt 4 Stunden, die entsprechenden stündlichen Dosiermengen betragen 1100 ml Gülleflüssigkeit und 100 ml einer 30 %igen Essigsäure-Lösung, die außerdem 100 g ' Na₂HPO₄A enthält

Zur Fermentation der Gülleflussigke.it wurde die Hefe Candida utilis an das Medium Gülle und die erwähnten Fermentationsbedingungen adaptiert. . Die Zellmorphologie dieser Kultur entspricht der, die bei der Fermentation von Candida utilis auf Essigsäure unter Zu-

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satz von Nähr- und Spurensalzen beobachtet wird. Die Feststoffkonzentration im Fermentorablauf beträgt 17 g/l, die real erzeugte Hefekonzentration beträgt 14 g/l, das entspricht einer Produktivität von 3,5 g Hefe/kg. · h. Der spezifische Substratbedarf beträgt 2,9 g Essigsäure/g Hefetrockensubstanz.· .

Die chemische Zusammensetzung der erzeugten Biomasse entspricht der des Beispiels 3·

Beispiel 6 ·'

In einem kontinuierlich durchströmten Laborfermentor befinden sich 5 ^g F er me nt at ions medium. Die Temperatur beträgt 31 ⁰C, der pH-Wert 4,0 - 0,1. Die in den Fermentor eingetragene Luftmenge beträgt 200 - 500 l/h· Die pH-Regelung erfolgt mit 7»5 %iger NaOH. Die Verweilζext beträgt 7 Stunden,- die entsprechenden stündlichen Dosiermengen betragen 650 ml Gülleflüssigkeit und 40 ml einer 40 %igen Methanol-Lösung, die außerdem 2,5 ml 85 %ige Ή-ΈΟη/Ι enthält.

Zur Fermentation der Gülleflüssigkeit wurde ein spezieller Bakterienstamm mit der Bezeichnung MB 58, IMET B 346 an das Medium Gülle und die erwähnten Fermentationsbedingungen adaptiert und verwendet. Die Feststoffkonzentration im Fermentorablauf beträgt 16 g/l, die real erzeugte bakterielle Biomassekonzentration beträgt 14 g/l, das entspricht einer Produktivität von 2,0 g Organismen/kg · h. Der spezifische Substratbedarf beträgt 2,6 g Methanol/g Zellsubstanz« Die Abbaugrade entsprechen denen.des Beispiels 1, das gleiche trifft für die Zusammensetzung der fermentierten Flüssigkeit zu.· .;

Die chemische Zusammensetzung der erzeugten Biomasse, bezogen auf wasserfreie Trockensubstanz, ist folgende;

-13 - 2 Π

Asche:	6,3
Gesamt-Stickstoff:	12,7
!^-Stickstoff:	0,5
Rohprotein:	76*3
Phosphor:	1,7

Gesamt-Nucleinsäuren: 9,3%

Aminosäurespektruiii der bakteriellen Biomasse (mg AS/16 mg N)

Asp 8,3

Thr 4,5

Ser ' 9,8

GIu 10,7

Pro "- .. 4,2

Giy 5,2

Ala 7,5

VaI 5,5

He 4,0

Leu · 7,8

Tyr . ' 2,8

Bhe 4,0

Lys 4,8

His 2,4

Arg ' 6,5

Cys 0,7

Met,, 2,1

86,8

Beispiel 7

•In einem kontinuierlich durchströmten Laljorfermentor befinden sich. 15 kg ferment at ionsniedium. Die Temperatur beträgt 35 ⁰G, der pH-Wert 6,5 ί 0,1.

- 14 - 2 f

Die in den Fermentor eingetragene Luftmenge beträgt 750 - 1000 l/h. Die pH-Regelung erfolgt mit 7,5 %iger NaOH. Die Verweilzeit "beträgt 4 Stunden, die entsprechenden stündlichen Dosiermengen "betragen 3500 ml Gülle (Eohgülle) und. 225 ml einer 50 %igen Melasselösung, die außerdem 2 ml 85 %ige H₃PO₄/! enthält.

Der Feststoffgehalt der Gülle betrug 10 g/l. Die verwendete Mischkultur ist im Beispiel 1 beschrieben. Die Feststoffkonzentration im Fermentorablauf beträgt 14,6 g TS/1, die real erzeugte bakterielle Biomassekonzentration beträgt 11 g BTS/1, berechnet aus den Rohprotein- und Nucleinsäuregehalten des Güllefeststoffes und des Feststoffes im Fermentorablauf· Daraus geht hervor, daß ein Großteil des in der Gülle enthaltenen Feststoffes in bakterielle Biomasse umgewandelt worden ist« Die Produktivität des Prozesses beträgt.2,75 S BTS/1"^β h, der spezifische Substratbedarf beträgt 1,36 g Glucose/g BTS. Die Zusammensetzung der fermentierten Flüssigkeit und die Abbaugrade entsprechen denen des Beispiels 1.

Der überwiegend aus Biomasse bestehende Feststoff im Fermentorablauf hat folgende chemische Zusammensetzung, bezogen, auf wasserfreie Trockensubstanz:

Asche:	11,2
Gesarat-Stickstoff:	11,5
Mio-Stickstoff:	0,5
Rohprotein:	68,8
Phosphor:	2,1
Gesamt-Nucleinsäuren:	10,1

Claims

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Patentanspruch

1. Verfahren zur Gewinnung von Biomasse aus Gülle durch Kultivierung von Bakterien und/oder Hefen gegebenenfalls unter Zusatz von externen C- und P-Quellen, dadurch f? gekennzeichnet, daß zur Kultivierung Reinkulturen,

definierte Mischkulturen sowie Mischpopulationen, in ·** denen eine Art zu mehr als 60 % dominiert, verwendet'

werden, und daß dies'e Mikroorganismen bei einem pH-Wert . von 3 bis 8, einer Temperatur von 20 bis 60 ⁰C, vorzugsweise" zwischen 30 und 40 ⁰C und einer Yerweilseit von-2 bis 15 Stunden, vorzugsweise zwischen 3 und 7 Stunden kultiviert v/erden.