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Die steigenden Mengen and Müll und die immer schlechtere Verfügbarkeit von fossilen Brennstoffen rufen nach nachhaltigen Lösungen. Organischer Haushaltsmüll ist eine Ressource für viele wertvolle Produkte und kann durch enzymatische Hydrolyse unter milden Bedingungen erschlossen werden. Ziele dieser Arbeit waren, die optimalen Bedingungen für eine Enzymmischung zu finden und herauszufinden, ob Hundefutter und Pferdefutter als Modellsubstrat geeignet sind. Hundefutter und Pferdefutter wurden analysiert, um den Gehalt an Trockenmasse, Asche, Rohprotein, wasserlöslichen Hemicellulosen, Glucan und säurelöslichem Lignin herauszufinden. Außerdem wurden die wasser- und methanlöslichen Extrakte bestimmt. Die Ergebnisse wurden mit den Werten von Proben von organischem Haushaltsmüll verglichen. Ein Filterpaper Assay, ein Carboxymethyl-Cellulose Assay und ein Xylanase Assay wurden verwendet, um die optimale Temperatur und den optimalen pH-Wert für die Enzymmischung zu finden. Hydrolyse Experimente wurden mit autoklaviertem Hundefutter und Pferdefutter sowie autoklaviertem organischen Haushaltsmüll mit verschiedenen Enzymverdünnungen durchgeführt (für 48 h, bei einer Temperatur von 55 °C und mit einer Suspension mit 16 % Feststoffanteil). Das Hundefutter hatte einen deutlich höheren Proteingehalt und der Müll einen deutlich höheren Aschegehalt. Abgesehen davon waren alle drei Substrate ähnlich. Die optimalen Bedingungen für die Enzymmischung waren 55 °C und pH 4. Das Maximum an freigesetzter Glukose waren 2,45 g/L beim Hundefutter, 2,38 g/L beim Pferdefutter und 1,48 g/L beim organischen Haushaltsmüll. Autoklavieren zeigte sich als brauchbare Methode um mikrobielle Kontamination zu verhindern. Die Enzymmischung arbeitet gut unter milden Bedingungen und hat aus allen Substraten Glukose freigesetzt. Hundefutter und Pferdefutter sind geeignete Modellsubstrate, allerdings mit Limitierungen. The increasing amounts of waste and the decreasing availability of fossil fuel call for sustainable solutions. Organic municipal solid waste is a resource for many valuable products and can be processed under mild conditions via enzymatic hydrolysis. Goals of this thesis were finding the optimal conditions for an enzyme mixture and to determining if dog food and horse food can be used as model waste. Dog food and horse food were analyzed for their content of dry matter, ash, crude protein, hydrolysable hemicellulose, glucan, and acid soluble lignin as well as for their water- and methanol extractives. The findings were compared to the components of organic municipal solid waste (OMSW) samples. A filter paper assay, a carboxymethyl assay, and a xylanase assay were used to find the optimum pH and temperature for the enzyme mixture. Hydrolysis experiments were carried out with autoclaved dog food, horse food, and OMSW, using different dilution of the enzyme mixture (at 55 °C, for 48 h, app. 16 % slurry). The dog food had a much higher crude protein content and the OMSW a much higher ash content. Other than that, the substrates were similar. The optimum for the enzyme mixture were 55 °C and pH 4. The maximum released glucose were 2.45 g/l for the dog food, 2.38 g/l for the horse food and 1.48 g/l for the OMSW. Autoclaving was found to be a suitable method to prevent microbial growth. The enzyme mixture works well under mild conditions and released glucose from all substrates. Dog food and horse food are suitable as model waste, but with limitations. Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers Masterarbeit Wien, FH Campus Wien 2022 |
