Belebtschlamm Biologie und mikroskopische Untersuchung (Edyta Fiałkowska, Janusz Fyda, Agnieszka Pajdak-Stós, Krzysztof Wiąckowski)

Dr Edyta Fiałkowska, Dr hab. Janusz Fyda, Dr Agnieszka Pajdak-Stós,

Dr hab. Krzysztof Wiąckowski

Die Autoren arbeiten beim Institut der Umweltwissenschaften der Jagiellonischen Universität in Krakau, ‚Abteilung Ökologie der Mikroorganismen im Wasser‘. Seit vielen Jahren führen sie Untersuchungen über die Biologie und Ökologie von Einzellern und fadenförmigen Bakterien, sowie über die Rolle der Mikroorganismen im Belebtschlamm durch. Ihre Forschungsprogramme werden durch wissenschaftliche Fundationen und staatliche Finanzprogramme unterstützt. Die wissenschaftlichen Untersuchungen werden in Zusammenarbeit mit dem Betriebspersonal von vielen Kläranlagen durchgeführt. Im Rahmen der Zusammenarbeit mit dem Betriebspersonal werden zyklische Schulungen über die Mikroorganismen im Belebtschlamm organisiert. Die Ergebnisse ihrer wissenschaftlichen Arbeiten werden auf internationalen Konferenzen präsentiert und in wissenschaftlichen Zeitschriften, wie Water Research, FEMS Microbiology Ecology, Aquatic Microbial Ecology, European Journal of Protistology, Water Science and Technology, Proceedings of the Royal Society London und diversen Branchenzeitschriften publiziert. Die Buchautoren wurden auf dem XVII. Moskauer Salon für Erfindungen und Innovative Technologien im Jahr 2014 für ihr patentiertes Verfahren mit der Goldmedaille ausgezeichnet.

:: INHALTSVERZEICHNIS ::

• Erklärung der wissenschaftlichen Termine

  Krzysztof Wiąckowski

  Biologie des Belebtschlamms

  Wie funktioniert die Abwasserreinigung?

  Das Schicksal organischer Abwässer in Flüssen .

  Biologische Abwasserreinigungsanlagen .

  Das Belebtschlammverfahren

  Die Grundidee .

  Das Naturvorbild für den Belebtschlamm

  Wie entstehen Belebtschlammflocken?

  Organismen im Belebtschlamm

  Wovon hängt die Artenzusammensetzung im Belebtschlamm ab? .

  Woher kommen die Organismen im Belebtschlamm? .

  Schlammalter und Schlammbelastung

  Die Bedeutung der Wachstumsrate

  Einfluss der Reaktorkonfiguration (volldurchmischt und mit Kaskaden)

  Nährstoffelimination .

  Stickstoff .

  Simultane Denitrifikation .

  Systeme mit nachgeschalteter Denitrifikation

  Vorgeschaltete Denitrifikation

  Neue Entdeckungen bezüglich Nitrifikation und Denitrifikation

  Phosphor .

  Chemische Fällung

  Biologische Phosphorentfernung .

  Biochemischer Mechanismus

  Praktische Umsetzung der biologischen P-Elimination

  Faktoren, die die Wirksamkeit der Bio-P einschränken

  Probleme mit der biologischen Phosphorelimination

  Gleichzeitige N- und P-Entfernung .

  Das Phänomen der Blähschlammbildung .

  Die Ursachen der Blähschlammbildung .

  Was ist Blähschlamm?

  Fadenorganismen im Belebtschlamm

  Bedingungen, die Blähschlammbildung begünstigen

  Vorteile der fädigen Morphologie .

  Möglichkeiten der Blähschlammbekämpfung

  Die Bedeutung der Reaktorkonfiguration

  Selektoren .

  Integrierte Hypothese der Blähschlammbildung

  Beispiel Microthrix parvicella .

  Ein spezialisierter Lipid-Konsument

  Unvollständige Denitrifikation .

  Hohe Sauerstoffaffinität .

  Empfehlungen für die Praxis . 38

  Andere Aspekte der Blähschlammbildung .

  Phänotypische Plastizität der Bakterien .

  Biologische Kontrolle der Fadenorganismen? .

  Die Funktion der Einzeller im Belebtschlamm

  Einzeller als Bakterienkonsumenten .

  Einzeller und die bakterielle Mineralisierungsrate .

  Wachstumsfördernde Substanzen

  Regeneration der biogenen Elemente .

  Mikroturbulenzen .

  Einfluss der Einzeller auf die Struktur der Bakteriengemeinschaft .

  Selektive Bakterienkonsumenten

  Komplexe Interaktionen zwischen den Arten .

  Mikroskopische Belebtschlammanalyse

  Die Bedeutung der mikroskopischen Untersuchung

  Warum Einzeller? .

  Folge der Belebtschlamm-„Reifung“ .

  Einzeller als Anzeiger für Ablaufqualität .

  Heterotrophe Geißeltiere

  Freischwimmende Wimpertiere

  Festsitzende bakterienfressende Wimpertiere

  Kriechende Wimpertiere

  Schalenamöben (Testacea)

  Indikatororganismen

  Artenvielfalt (Diversität)

  Die Bedeutung von zwischenartlichen Beziehungen

  Janusz Fyda

  Untersuchungsmethoden der Ein und Mehrzeller (Proto- und Metazoen)

  Mikroskopische Untersuchung

  Probenahme und Untersuchungsmethoden

  Bestimmung des biotischen Index des Belebtschlamms nach Madoni .

  Überblick über häufigste Arten im Belebtschlamm

  Calyptotricha lanuginosa (Penard, 1992; Wilbert, Foissner, 1980) .

  Carchesium polypinum (Linnaeus, 1758; Ehrenberg, 1830) .

  Epistylis coronata (Nusch, 1970)

  Epistylis chrysemydis (Bishop, Jahn, 1941)

  Epistylis plicatilis (Ehrenberg, 1831) .

  Opercularia articulata (Goldfuss, 1820)

  Opercularia minima (Kahl, 1935)

  Pyxicola carteri (Kent, 1882) .

  Vagnicola subcristallina (Thuricola folliculata) (Kent, 1881) .

  Vorticella aquadulcis (Stokes, 1887)

  Vorticella campanula (Ehrenberg, 1831) .

  Vorticella convallaria (Linnaeus, 1758) .

  Vorticella infusionum (Dujardin, 1841)

  Vorticella microstoma (Ehrenberg, 1830)

  Vorticella octava (Stokes, 1885)

  Trichodina pediculus (Ehrneberg, 1831)

  Acineta tuberosa (Pallas, 1766; Ehrenberg, 1833)

  Metacineta mystacina (Ehrenberg, 1831; Buetschli, 1889)

  Podophrya sp. (Ehrenberg, 1838)

  Heliophrya rotunda (Hentschel, 1916; Matthes, 1954)

  Tokophrya infusionum (Stein, 1859, Buetschli, 1889)

  Tokophrya lemnarum (Stein, 1859; Entz, 1903) .

  Tokophrya quadripartita (Claparede, Lachmann, 1859; Buetschli, 1889) .

  Stentor muelleri (Ehrenberg, 1831) .

  Chaetospira muelleri (Lachmann, 1856) .

  Acineria uncinata (Tucolesco, 1962)

  Chilodonella uncinata (Ehrenberg, 1838; Strand, 1928) .

  Trithigmostoma cucullulus (Mueller, 1786; Jankowski, 1967)

  Gastronauta membranaceus (Buetschli, 1889) .

  Cinetochilum margaritaceum (Ehrenberg, 1831; Perty, 1849)

  Drepanomonas revoluta (Penard, 1922)

  Aspidisca cicada (costata) (Mueller, 1786; Claparede, Lachmann, 1858)

  Aspidisca lynceus (Mueller, 1773; Ehrenberg, 1830)

  Aspidisca turrita (Ehrenberg, 1831; Claparede, Lachmann, 1858)

  Euplotes affinis (Dujardin, 1841; Kahl, 1932) .

  Euplotes moebiusi (Kahl, 1932) .

  Euplotes patella (Mueller, 1773; Ehrenberg, 1831) .

  Oxytricha fallax (Stein, 1859) .

  Stylonychia mytilus (Mueller, 1773) .

  Tachysoma pellionellum (mueller, 1773; Borror, 1972)

  Acineria incurvata (Dujardin, 1841) .

  Amphileptus pleurosigma (Stokes, 1884; Foissner, 1984)

  Litonotus lamella (Mueller, 1773; Fiossner, Berger, Blatterer, Kohmann, 1995) .

  Coleps hirtus (Mueller, 1786; Nitsch, 1827) .

  Plagiocampa rouxi (Kahl, 1926) .

  Urotricha armata (Kahl, 1927) .

  Holophrya discolor (Ehrenberg, 1833) .

  Cyclidium glaucoma (Mueller, 1773) .

  Uronema nigricans (Müller, 1876; Florentin, 1901) .

  Dexiotricha granulosa (Kent, 1881; Foissner, Berger, Kohmann, 1994)

  Pseudocohnilembus pusillus (Quennerstedt, 1869; Foissner, Wilbert, 1981) .

  Dexiostoma (Colpidium) campylum (Stokes, 1886, Jankowski, 1967)

  Colpidium colpoda (Losana 1829; Stein, 1860)

  Glaucoma scintillans (Ehrenberg, 1830)

  Tetrahymena pyriformis (Ehrenberg, 1830; Lwoff, 1947)

  Paramecium putrinum (Ehrenberg, 1833) .

  Blepharisma sp. (Ehrenberg, 1831; Stein, 1859)

  Metopus setifer (Kahl, 1930)

  Caenomorpha medusula (Petry, 1852)

  Saprodinium dentatum (Lauterborn, 1901; 1908) .

  Enchelyomorpha vermicularis (Smith, 1899; Kahl, 1930) .

  Große Geißeltiere > 20 μm .

  Kleine Geißeltiere < 20 μm

  Nacktamöben .

  Schalenamöben .

  Heliozoa .

  Edyta Fiałkowska, Agnieszka Pajdak-Stós

  Identifizierung fadenförmiger Organismen .

  Methodik der Fadenbakterienbestimmung

  Vorbereitung des Präparats .

  Fadenbakterienbestimmung .

  a) Verzweigungen .

  b) Fadenform

  c) Fadendurchmesser .

  d) Beweglichkeit der Fäden .

  e) Anwesenheit einer Scheide .

  f) Anwesenheit von Aufwuchs

  g) Zellwände .

  h) Zellform

  i) Granula

  j) Ergebnisse der Gram- und Neisser-Färbung

  Gram-Färbung .

  Färbevorschrift

  Neisser-Färbung

  Färbevorschrift

  Fadenbakterienbestimmung im Belebtschlamm .

  Beschreibung der Fadenbakterien im Belebtschlamm .

  Nocardioforme Actinomyceten

  Beggiatoa

  Flexibacter

  Pilze

  Haliscomenobacter hydrossis .

  Microthrix parvicella

  Nostocoida limicola I

  Nostocoida limicola III (II und III) .

  Sphaerotilus natans .

  Thiothrix .

  Typ 021N .

  Typ 0041/0675

  Typ 0092 .

  Typ 0803 .

  Typ 0914

  Typ 0961

  Typ 1701

  Typ 1851

  Typ 1863

  Selten im Belebtschlamm enthaltene Fadenorganismen,

  die aus dem Bestimmungsschlüssel herausfallen .

  Blaualgenähnliche Fadenorganismen

  Typ 0411

  Typ 1702

  Typ 1852

  Bacillus

  Agnieszka Pajdak-Stós, Edyta Fiałkowska

  Umfassende Belebtschlammuntersuchung .

  Probenahme und Aufbewahrung der Belebtschlammproben

  Probenvorbereitung

  Durchführung der Untersuchung .

  Beurteilung der Flockenmorphologie

  Bestimmung der Fädigkeitsstufe der Fadenbakterien: .

  Charakteristische Merkmale einzelner Mikroorganismen‑Gruppen

  Protozoen (Einzeller)

  Nacktamöben .

  Schalenamöben (Abb. 75)

  Sonnentiere (Abb. 76) .

  Geißeltiere (Abb. 72) .

  Wimpertiere .

  Metazoa (Wirbellose) .

  Rädertiere .

  Fadenwürmer (Nematoden)

  Wenigborster

  Bärtierchen (Abb. 112a) .

  Bauchhärlinge (Abb. 112b)

  Sonstige Beobachtungen

  Freie Bakterien .

  Spirillen

  Spirochäten

  Monokolonie

  Faserstoffe

  Ergebnis der mikroskopischen Schlammuntersuchung .

  Bibliographie

  Stichwortverzeichnis