3. Einflussfaktoren auf die anaeroben biologischen Abbauvorgänge

Im Kapitel 3 werden die wesentlichen Einflussfaktoren auf die anaeroben biologischen Abbauvorgänge beschrieben. Dazu gehören neben den physikalischen und chemischen Parametern und Randbedingungen wie Durchmischung und Feststoffgehalt im Reaktor, die Substratzusammensetzung und -konzentration. Weiterhin sind hemmende und toxische Stoffe, Ausfällprodukte und Spurenstoffe zu berücksichtigen. Chemische Reaktionen, und damit auch biochemische Reaktionen, sind stark temperaturabhängig. So lässt sich z. B. aus den Gesetzen der Thermodynamik ableiten, dass mit steigender Temperatur die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen zunimmt. Da die Stoffwechselprozesse von Organismen eine Vielzahl chemischer und biologischer Reaktionen sind, ist mit zunehmender Prozesstemperatur ein Ansteigen der Stoffwechselaktivität der Mikroorganismen zu erwarten. Eine beliebige Temperaturerhöhung ist verständlicherweise nicht möglich, da dies zu einer Veränderung biologischer Makromoleküle führen und einen normalen Stoffwechsel unmöglich machen würde. Hieraus resultiert, dass der maximale Stoffumsatz einer Organismenart nur bei bestimmten Temperaturen erreicht wird. Die Lage des optimalen Temperaturbereichs ist organismenspezifisch und kann je nach Organismenart unter 20 °C und bis zu über 80 °C betragen. Daher erfolgt häufig auch eine Einteilung der Mikroorganismen nach Temperaturbereichen, wobei der psychrophile (unter 20 °C), der mesophile (20 bis 40 °C) und der thermophile (über 40 °C) Temperaturbereich unterschieden werden.

Neben der Temperatur spielen zudem weitere Einflussfaktoren wie der pH-Wert, die Durchmischung, die Substratzusammensetzung, die Calzium- und Schwermetallkonzentrationen, die Nährsalzversorgung, Spurenelemente sowie hemmende und toxische Abwasserinhaltsstoffe eine wesentlichen Rolle für die Stabilität und die Geschwindigkeit des anaeroben Umsetzungsprozess.