摘要:

AbstractDie moderne Entwicklung der Werkstoffwissenschaft bedingt einen Wandel in den Methoden und Strategien. Es wird angestrebt, die an und im Festkörper ablaufenden Reaktionen in Form von Modellen zu beschreiben. Gegenwärtig gelingt es aber nur, aus experimentellen Untersuchungen mathematische Zusammenhänge abzuleiten, womit eine Vorhersage des Werkstoffverhaltens mit theoretischen Mitteln nicht gelingt.Ausgehend von den drei Erkenntnisstufen zur Beschreibung des Werkstoffverhaltens, den Faustregeln, einer Auswertung von Experimenten mit statistischen Methoden, hierzu gehören auch reaktionskinetische Modellansätze, und der Entwicklung physikalischer Modelle, u.a. Monte‐Carlo‐Simulationen, werden diese insbesondere für die „Vorstufe”︁ der biokorrosiven Schädigung vorgestellt, der Biofilmbildng. Nur physikalische Modelle ermöglichen die „Voraussage”︁ von Reaktionsabläufen, wobei infolge der Unkenntnis der Verteilungen für die wirkenden Energien und deren möglichen Fluktuationen eine vom Experiment getrennte Voraussage nicht möglich ist.In einem Überblick wird darüber hinaus auch auf die Beschreibung von Korrosionsreaktionen und das Rißwachstum eingegangen. Ein generelles Problem, insbesondere im Zusammenhang mit biologischen Reaktionsabläufen, stellt die nicht fachgrenzenübergreifende Ausbildung von Naturwiss

ISSN:0947-5117    

DOI:10.1002/maco.19940450108

出版商:WILEY‐VCH Verlag GmbH    

年代:1994

数据来源: WILEY

摘要:

AbstractDie unerwünschte Ablagerung von Mikroorganismen und die Bildung von Biofilmen wird als Biofouling bezeichnet. In Wassersystemen führen Biofilme zur Kontamination der Wasserphase und zu verstärkter Wiederverkeimung. Außerdem werden Oberflächen abgedeckt. Bei Membranprozessen führt dies zu einem erhöhten Permeationswiderstand. Biofilme sind viscoelastisch und haben eine mehr oder weniger rauhe, verformbare Oberfläche. Dadurch verbrauchen sie kinetische Energie und führen zu einem erhöhten Druckabfall, wenn Wasser gepumpt wird. In porösen Filtermaterialien, Membransystemen, Wärmetauschern, Wasserleitungen und auf Schiffsböden führt dieser Effekt zu einem erhöhten Energiebedarf bzw. zur Leistungsverminderung. Bei Wärmetauschern verschlechtern sie zudem den Wärmeübergang, weil sie eine Gel‐Schicht zwischen Medium und Austauscherfläche bilden, in der nur diffusiver, aber kein konvektiver Wärmeübergang möglich ist. Durch verringerte Anlagenleistung, verringerte Produktqualität und erhöhten Reinigungsaufwand entstehen große Schäden. Indirekt werden sic durch Gegenmaßnahmen wie den Einsatz von Bioziden vergrößert, wel diese u. U. Korrosionsprozesse fördern un

ISSN:0947-5117    

DOI:10.1002/maco.19940450109

出版商:WILEY‐VCH Verlag GmbH    

年代:1994

数据来源: WILEY

摘要:

AbstractBei der Bekämpfung von Biofouling müssen drei Probleme gelöst werden: 1. der Nachweis, 2. die Beseitigung der Störung und 3. die Vermeidung zukünftiger Schäden. Der Nachweis von Biofouling muß durch Beprobung von Oberflächen erfolgen; Zellzahlen in Wasserproben lassen weder über Ort noch Ausmaß von Biofilmen eine Aussage zu. Für die Beseitigung von Biofilmen sind Biozide nur begrenzt geeignet. Zum einen werden Biofilm‐Organismen durch die Schleimmatrix geschützt, so daß sich ihre Biozid‐Toleranz um eine bis zwei Größenordnungen erhöhen kann. Zum anderen reicht die Abtötung nicht aus, weil technische Systeme nicht steril gehalten werden können. Tote Biomasse dient für Keime, die mit dem nachfolgenden Rohwasser eingetragen werden, als Aufwuchsfläche und Nährsubstrat. Daher ist die Reinigung des Systems eher noch wichtiger. Dafür ist eine gezielte Strategie notwendig. Sie muß von einer Erfolgskontrolle begleitet sein, die durch Inspektion repräsentativer Oberflächen geschehen muß. Die Verhinderung von Biofouling wird oft durch kontinuierliche Dosierung von Bioziden erreicht; dies ist allerdings nur bei geeigneten Rohwässern möglich, und es werden zahlreiche Mißerfolge berichtet. Für die Dauerdosierung wird vor allem Chlor eingesetzt, was allerdings aus Gründen der Wirksamkeit und des Umweltschutzes als unbefriedigend angesehen wird. “Technische Hygiene” wird als Gegenstrategie empfohlen. Sie besteht aus häufiger Reinigung, Erfolgskontrolle, Biofilm‐Monitoring, Limitierung der Nährstoffe, Aufrechterhaltung hoher Scherkräfte und ein

ISSN:0947-5117    

DOI:10.1002/maco.19940450110

出版商:WILEY‐VCH Verlag GmbH    

年代:1994

数据来源: WILEY

摘要:

AbstractImmer wieder taucht bei der Bearbeitung mikrobieller Probleme die Frage auf, ob die Mikroorganismen physiologisch aktiv sind oder nicht. Es wird eine Methode vorgestellt, die eine direkte Quantifizierung atmungsaktiver Bakterien in Wasser‐ und Biofilmproben zuläßt. Die Bestimmung wird mit einem fluoreszierenden Redoxfarbstoff (5‐Cyano‐2,3‐Ditolyltetrazoliumchlorid [CTC]) durchgeführt. Durch die Fluoreszenz ist ein empfindlicher Nachweis sowohl im Wasser als auch auf undurchsichtigen Oberflächen möglich. Die Biomasse‐Aktivität kann summarisch bestimmt werden, es läßt sich aber auch die Aktivität einzelner Zellen über die Lichtausbeute mikroskopisch feststellen, denn bei der Reaktion entsteht ein sehr gut detektierbarer fluoreszierender Formazan‐Kristall. Das Verfahren ist einfach und in kurzer Zeit (1–2 h) durchzuführen. Es liefert die Anzahl physiologisch aktiver Zellen und kann mit Färbemethoden zur Ermittlung der Gesamtzellzahl kombiniert werden. Der CTC‐Test bietet sich damit für Routineuntersuchungen und für die Eigenkontrolle an, nicht zuletzt, um die Wirksamkeit von keimtö

ISSN:0947-5117    

DOI:10.1002/maco.19940450111

出版商:WILEY‐VCH Verlag GmbH    

年代:1994

数据来源: WILEY

摘要:

AbstractUm Fragestellungen der Entwicklung und Eigenschaften von Biofilmen zu bearbeiten, gibt es in der klassischen Mikrobiologie außer der mikroskopischen Betrachtung keine zerstörungsfreien Methoden. In dieser Arbeit werden einige Varianten der FTIR‐Spektroskopie als Möglichkeit zur Untersuchung von Mikroorganismen und Biofilmen vorgestellt. In Ergänzung zu taxonomischen und gentechnischen Verfahren zur Identifikation von Mikroorganismen kann auch ausgenutzt werden, daß die FTIR‐Spektren von Reinkulturen hinreichend charakteristisch sind, um eine rasche Zuordnung zu ermöglichen. Auf dieser Basis wird derzeit eine Spektrenbibliothek für Umweltbakterien aufgebaut. Die FTIR‐ATR Technik erlaubt speziell die Beobachtung von Biofilmen, die sich auf dem ATR‐Kristall bilden. Spektren können zerstörungsfrei, in situ und in Echtzeit gewonnen werden. Die Methode eignet sich für Grundlagen‐Untersuchungen und zum Monitoring der Biofilm‐Bildung, z. B. in hochreinen Wassersystemen. Mit ihr können auch Beläge – z. B. auf Filtrationsmembranen oder anderen Oberflächen – hinsichtlich ihrer Zusammensetzung innerhalb kurzer Zeit analysiert werden. Damit kann zwischen der Belagsbildung durch Mikroorganismen, anorganischen Kristallen o.a. unterschieden werden. Es wird auch noch auf die Anwendungsmöglichkeit der diffusen Reflexion (DRIFT) hingewiesen, mit der es gelingt, organische Beläge auf rauhen, anorganischen Oberflächen zu erkennen. Die Anwendungsbeispiele zeigen, daß die FTIR‐Spektroskopie ein großes Potential für die Biofilm‐Analytik enthält und in vi

ISSN:0947-5117    

DOI:10.1002/maco.19940450112

出版商:WILEY‐VCH Verlag GmbH    

年代:1994

数据来源: WILEY

摘要:

Microbial deterioration of materials – biofilm and biofouling: Biofilms in industrial water circuits. Case history: Process water system in a paper facto

ISSN:0947-5117    

DOI:10.1002/maco.19940450113

出版商:WILEY‐VCH Verlag GmbH    

年代:1994

数据来源: WILEY

摘要:

Microbial deterioration of materials – biofilm and biofouling: Requisition to biocorrosion resistant pum

ISSN:0947-5117    

DOI:10.1002/maco.19940450114

出版商:WILEY‐VCH Verlag GmbH    

年代:1994

数据来源: WILEY

ISSN:0947-5117    

DOI:10.1002/maco.19940450115

出版商:WILEY‐VCH Verlag GmbH    

年代:1994

数据来源: WILEY

ISSN:0947-5117    

DOI:10.1002/maco.19940450116

出版商:WILEY‐VCH Verlag GmbH    

年代:1994

数据来源: WILEY

ISSN:0947-5117    

DOI:10.1002/maco.19940450101

出版商:WILEY‐VCH Verlag GmbH    

年代:1994

数据来源: WILEY