Umwelttechnologie

1)  Aerob

2) 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ 

3) Pflanzen + Cyanobakterien oder Purpurbakterien. (chemolithotrophie der nitrifizierenden und Schwefel oxidierenden Bakterien) 

1)  Nitrifizierende Bakterien (Nitrifikanten) oxidieren Ammonium zu Nitrat und nutzen die dabei gewonnene Energie zur autotrophen CO2Fixierung (chemolithotropher Stoffwechsel => Aerob da O₂ benötigt wird.

2) Findet in 2 Schritten Statt.

NH_4⁺ + 1,5 O₂   => NO2^-  + 2 H⁺  + H₂O (Nitrosomonas)

NO₂- + 0,5 O₂  =>  NO₃^-  (Nitrobacter) 

NH4⁺ +   2 O₂ => NO3- + 2 H⁺  + H2O  (Gesamt)

3) Nitrosomonas & Nitrobacter

4) 

• chemische Stoffe wie ACT oder Nitrapyrin.
• pH <  6,5.
•  Sauerstoffgehalt < 2 mg/Liter.
• Temperaturen <12 °C.

1) anaeroben Bedingungen 

2) 5 C(H₂O) + 4NO₃^- + 4H⁺  ==> 5 CO₂ + 2N₂ + 7 H₂O

3) Bakterien

Bei der Denitrifikation entsteht als Zwischenprodukt oft Lachgas (N2O), das aus den Böden entweicht und einen Beitrag an den Treibhauseffekt leistet. Ebenfalls entsteht HCO3- was zu einer Anhebung des pH-Wertes führen kann

1) Anaerob

2) 2 C(H2O) + NO₃^- + 2 H^₊ =>   2 CO₂ + NH₄⁺ + 2 H₂O Ammonifikation 

3) Das Freisetzen von Ammonium aus organischem Material  (z.B. Proteinen) erfolgt durch Desaminierung. 

1) Anaerobe Bedingungen

2) C6H12O6  -> 2 CH3CH2-OH  + 2 CO2    (Methanol) 

3) Hefen 

1) Anaerobe Bedingungen

2)  Wird in 4 Schritten druchgeführt. 

1. Hydrolyse (Spaltung von Monomeren)
2. Säurebildungsphase (Bildung von Ethanol und Fettsäuren)
3. Acetogene Phase (Bildung von Essigsäure)
4. Methanogene Phase (Methanbildung)

      CH₃COOH  =>  CH₄ + CO₂       (Acetoklastische methanogenese)

      4 H₂ + CO₂  => CH₄ + 2H₂O     (Hydrogenotrophe Methanogenese) 

3) Bakterien.

Fixierung von Gasförmigen Stickstoff in eine feste Verbindung.

N_{2 +} 3H₂  => NH3

Benötigt Temperaturen von 550°C und 250-350 Bar, sowie einen katalysator. 

1) Anaerob

2) Verläuft über mehrere Stufen

2 C(H₂O) + SO₄^2- + H⁺ =>   HS- + 2 CO₂ + 2 H₂O

3) sulfatreduzierenden Mikroorganismen

1. Aerob, Atmung

2. Anaerob, Denitrifikation

3. Anaerob, Sulfatreduktion

4. Anaerob, Methanogenese

Knöllchenbakterien sind auf Wurzeln von Leguminosen (Bohnen, Soja, Kefen, Linsen, Alfa alfa…) angesiedelt und fixieren elementaren Stickstoff. 

N₂ + 8H⁺ + 8e^-   => 2 NH₃  + H₂ 

Behandlung von stark ammoniumhaltigen Wässern eingesetzt, z.B. Wasser aus der anaeroben Schlammentwässerung. Abbau von Nitrit und Ammonium zu elementarem Stickstoff. 

NO₂^- + NH₄⁺   =>  N₂ + 2 H₂O 

Karst, Dolomiten 

 weissfäule braunes Lignin

braunfäule weisse Cellulose

60-70 % CH4 

30-35 % CO2 

weniger 1% Restgase 

• Sümpfe
• Wiederkäuer Verdauungstrakt
• Reisfeld
• Termiten
• Meeresboden
• Mülldeponien

Milieu ohne Sauerstoff

ohne Luft ernährend 

Eine Domäne separat von Bakterien und Eukaryonten, sind also Prokaryonten und uralt. 

Syntrophie: Assoziation eines produzierenden mit einem verbrauchenden Organismus. Gr. syn = zusammen, trophē = ernährend H2 als Bindemolekül bei der Methanogenese.

Syntrophie macht energetisch unmögliche Stoffwechselwege möglich. Der Nachfolgende Organismus „zieht“ die Reaktion.