Short-term sludge fermentation was explored as a means of solubilizing phosphorus from different types of undigested sludge to facilitate nutrient recovery and generate volatile fatty acids (VFA) for enhanced nutrient removal. Phosphorus solubilization and VFA production was compared from the fermentation of primary sludge (PS), waste activated sludge (WAS), and from co-fermenting primary and waste activated sludge from wastewater treatment plants that do not practice biological nutrient removal. Co-fermented sludge resulted in the best combination of nutrient release and VFA production compared to separate fermentation of PS and WAS. After 4 days of fermentation, co-fermented sludge contained 48% of TP as dissolved phosphorus, and produced 1624 mg l-1 of VFA-COD which corresponds to a VFA-COD production rate of 0.139 mg mg-1 VS. In terms of total sludge management, co-fermentation resulted in greater overall VFA production and phosphorus solubilization than individual sludge fermentation.

L'objectif global de cette étude était de produire du bioéthanol à partir de biomasse lignocellulosique en utilisant des enzymes libres ou immobilisées de type xylanase, cellulase et β-1,3-glucanase. L'isolement de la souche AUKAR04 de Trichoderma citrinoviride a permis de produire par fermentation solide ces trois enzymes à un taux de 55 000, 385 et 695 UI / gd, respectivement. L’activité biochimique des enzymes libres a été caractérisée en faisant varier différents paramètres : pH, température et concentration en cations métalliques, et les paramètres cinétiques correspondants ont été identifiés. Par la suite, les enzymes ont été immobilisées en phase solide, soit sous forme d’agrégats sans support de type (combi-CLEA), soit par association avec des nanoparticules magnétiques bifonctionnalisées (ISN-CLEA). Ces dernières ont fourni de meilleures performances en termes de stabilité thermique, d’activité et d’aptitude à réutilisation après un temps de conservation prolongé. Le substrat végétal utilisé (SCB : bagasse de canne à sucre) a été prétraité chimiquement par cuisson à l'ammoniac, permettant d’éliminer 40% de la lignine initiale tout en préservant 95% de glucane, 65% de xylane et 41% d'arabinane. L’hydrolyse enzymatique du substrat prétraité a permis une conversion de la cellulose en 87% de glucose, et une conversion des hémicelluloses (arabinoxylanes) en 74% de xylose et 64% d'arabinose, chiffres notoirement supérieurs à l'activité des enzymes libres. L'analyse chimique et structurale du substrat a été faite par spectrométrie ATR-FTIR et DRX, et par analyse TGA. L’étude FTIR a prouvé l’efficacité du traitement enzymatique en montrant que les hémicelluloses et la cellulose subissent une dépolymérisation partielle par l’action simultanée des trois enzymes immobilisées dans les ISN-CLEA. L’étude TGA a montré que la stabilité thermique des échantillons prétraités à l'ammoniac puis traités par des enzymes est notoirement améliorée. L’analyse DRX a montré que l'indice de cristallinité du substrat prétraité à l’ammoniac puis traité par l'ISN-CLEA a augmenté de 61,3 ± 1%, par rapport au substrat avant traitement enzymatique. La fermentation par la levure Saccharomyces cerevisiae LGP2Y1 utilisée en monoculture, à partir d’un hydrolysat enzymatique contenant 103,8 g / L de glucose, a produit 42 g / L d'éthanol en 36 h de fermentation. Le rendement métabolique global atteint ainsi environ 79% du rendement théorique. La fermentation en co-culture avec Saccharomyces cerevisiae LGP2Y1 et Candida utilis ATCC 22023 d’un hydrolysat à 107,6 g / L de glucose et 41,5 g / L de xylose a produit 65 g / L d'éthanol en 42 h de fermentation. Ainsi, en co-culture fermentaire, le rendement métabolique global atteint environ 88 % du rendement théorique. / The overall objective of the study was to produce bioethanol from lignocellulosic biomass by using free and immobilized xylanase, cellulase and β-1, 3-glucanase. Specifically, this study was focused on the isolation of Trichoderma citrinoviride strain AUKAR04 and it produces xylanase (55,000 IU/gds), Cellulase (385 IU/gds) and β-1, 3-glucanase (695 IU/gds) in solid state fermentation. Then the free enzymes were biochemically characterized such as effect of pH, temperature and metal ion concentration and kinetics parameters. Then the enzymes were subjected to two types of immobilization using carrier-free co-immobilization (combi-CLEAs) method and immobilized on bifunctionalized magnetic nanoparticles (ISN-CLEAs) with higher thermal stability, extended reusability and good storage stability. Liquid ammonia pretreatment removed 40% lignin from the biomass and retained 95% of glucan, 65% of xylan and 41% of arabinan in sugarcane bagasse (SCB). SCB was enzymatically hydrolyzed and converted to 87% glucose from cellulose and 74% of xylose, 64% of arabinose from the hemicelluloses which is remarkably higher than the activity of the free enzymes. Chemical and structural analysis of SCB was done by ATR-FTIR, TGA and XRD. FTIR result showed a successful pretreatment of the SCB raw material. It showed that hemicelluloses and cellulose are partially depolymerized by the action of xylanase, cellulase and β-1,3-glucanase in ISN-CLEAs. TGA studies showed that the thermal stability of the ammonia pretreated and enzymatically treated samples have improved remarkably. XRD results showed that the crystallinity index of the ISN-CLEAs treated SCB increased to 61.3±1% when compared to the ammonia-treated SCB. Mono-culture fermentation using Saccharomyces cerevisiae LGP2Y1 utilized SCB hydrolysate containing 103.8 g/L of glucose and produced 42 g/L ethanol in 36 h of fermentation. The overall metabolic yield achieved was about 79% of theoretical yield. Co-culture fermentation using Saccharomyces cerevisiae LGP2Y1 and Candida utilis ATCC 22023 utilized SCB hydrolysate containing 107.6 g/L of glucose and 41.5 g/L xylose and produced 65 g/L ethanol in 42 h of fermentation. The overall metabolic yield in co-culture fermentation achieved was about 88 % of the theoretical yield.

The production of volatile fatty acids (VFAs) from waste stream is gaining high attention because of their high market value and wide range of applications. In this study, the production of VFA from co-fermentation of primary sludge from wastewater treatment plant and food waste without pH control was evaluated using a pilot-scale reactor in a semi-continuous mode of operation. In addition, the influence of substrate and inoculum on VFA production and composition was assessed using a batch fermentation experiment. The pilot-scale reactor was operated at a retention time of 7 days and 10 days in phase 1 (126 days) and phase 2 (25 days) respectively. A maximum VFA production of (687 mg COD/g VS) was obtained when the pilot-scale reactor was operated at a retention time of 7 days on day 107. The change in retention time from 7 to 10 days led to a higher hydrolysis rate; however, no improvement in VFA production was observed. The most abundant VFA produced after the reactor stabilized was caproic acid (50 %), followed by acetic acid (23%) and butyric acid (20%). Higher amount ammonium nitrogen (1.3 to 14.32 mg/g VS) compared to soluble phosphorus (0.69 to 7 mg/g VS) was released during the co-fermentation process. Furthermore, the loss of the VFA due to the production of methane was highly reduced because the pH of the reactor adjusted by itself in the range of (5 – 5.7). The batch fermentation experiment revealed that VFA production without pH control is highly influenced by the type of substrate and inoculum used. While the distribution of VFAs, is highly influenced by the inoculum type compared to the substrate used. Finding from this study indicates that there is a potential to produce VFA from co-fermentation of primary sludge and food waste without pH control. / Lättflyktiga fettsyror (VFA; eng. Volatile Fatty Acids) är viktiga byggstenar för produktionen av en mängd kommersiellt viktiga kemikalier. VFA produceras för närvarande från icke-förnybara petrokemiska källor, som kan orsaka miljöproblem på grund av utsläpp av växthusgaser. VFA kan också produceras som en mellanprodukt vid den anaeroba nedbrytningsprocessen. Produktionen av VFA från avfallsströmmar har i nuläget fått stort intresse på grund av dess höga marknadsvärde och breda applikationsområde jämfört med biogas. Det mesta av forskningen som hittills genomförts har dock baserats på justeringen av pH genom tillsatts av HCl eller NaOH. Denna metod har dock mindre storskalig praktisk användning på grund av hög konsumtion av kemikalier. I denna studie undersöktes produktionen av VFA från samjäsning av primärslam och matavfall utan pH-kontroll med hjälp av en pilotskalereaktor i ett semikontinuerligt driftläge. Dessutom mättes den påverkan substrat och inokulum hade på produktion och av VFA genom batchjäsningsexperiment. Pilotskalereaktorn drevs med uppehållstid på 7 dagar respektive 10 dagar i fas 1 (126 dagar) och fas 2 (25 dagar). Maximal VFA produktion (på 687 mg COD/g VS) uppnåddes på dag 107, när pilotreaktorn hade en uppehållstid på 7 dagar. Ändringen i uppehållstid från 7 till 10 dagar ledde till en högre hydrolystakt; dock observerades ingen förbättring i VFA-produktion. Det vanligast förekommande VFA som produceras efter att reaktorn stabiliserades var caproinsyra (50%), följt av ättiksyra (23%) och smörsyra (20%). Högre mängd ammoniumkväve (1,3 till 14,32 mg/g VS) jämfört med löslig fosfor (0,69 till 7 mg/g VS) erhölls under samjäsningsprocessen. Förlusten av VFA på grund av produktion av metan minskade markant eftersom pH i reaktorn justerade sig själv i intervallet 5 – 5,7. Batchjäsningsexperiment genomfördes i 15 dagar med användning av endast primärslam, endast matavfall och en blandning av primärslam och matavfall. Två inokulum med ursprung från en anaerob rötkammare och dels från pilotskalereaktorn användes i experimentet. Resultaten visade att VFA-produktion utan pH kontroll påverkas betydligt av vilket slags substrat och inokulum som används. Sammansättning av VFA påverkas mer av vilket slags inokulum som användes jämfört med vilket substrat som används. Sammanfattningsvis visar resultatet av denna studie att det finns potential för att producera VFA genom samjäsning av primarslam och matavfall utan pH kontroll.

By rethinking wastewater treatment plants (WWTPs) as resource recovery facilities, it is possible to de- velop the next generation of WWTPs. Moreover, it allows to accomplish environmental goals, such as reducing the CO2 footprint, and comply with increasing effluent standards regarding the concentration of nitrogen in a more sustainable way. This research study aims to analyse the possibility of recirculating carbon within WWTPs in form of volatile fatty acids (VFAs) produced by co-fermentation of primary sludge and food waste. The obtained fermentation liquid is utilised as carbon source to enhance the denitrification process in a post-anoxic denitrification plant setup. Two pilot scale fermentation reactors were semi-continuously operated, systematically varying only in pH. By controlling one reactor to pH 10, while the second reactor was operated without pH control, it was possible to assess the influence of the pH on the carbon recovery process. Despite the pH not being controlled in the second fermentation reactor, it adjusted itself to a stable pH around 5.4. The co-fer- mentation process was monitored by weekly analysis of the SCOD and total amount of VFAs (TVFA). While the alkaline conditions in the reactor operated at pH 10 allowed a higher hydrolysis of the sub- strate, the second reactor, operated without pH control, achieved a more distinct acidification, due to the lower pH. Consequently, the SCOD in the reactor operated without pH control contains a higher percentage of TVFA amounting to 64 % in comparison to the reactor operated at pH 10 with 40 % TVFA. Furthermore, the achieved degree of fermentation was assessed by calculating the net increase of TVFA per gram of VS, respectively VSS. A higher degree of fermentation was achieved without pH control, resulting in a higher VFA yield compared to the fermentation reactor operated at pH 10. Moreover, anal- ysis of the individual VFAs by gas chromatography showed distinct differences in the composition of the fermentation liquids. According to the findings, the reactor operated at pH 10 produced mainly acetic acid (61 %), followed by propionic acid (18 %) and n-butyric acid (14 %). In contrast, the fermentation reactor operated without pH control produced mainly n-caproic acid (47 %), followed by acetic acid (25 %) and n-butyric acid (16 %). Despite the similar fermentation substrate supplied to both reactors, the acidic conditions in the reactor operated without pH control allowed carboxylic acid chain elongation from acetic acid to n-caproic acid, resulting in the main difference of the fermentation liquids. The fermentation liquid of the two reactors was filtered, diluted to a concentration of 5 g COD/L and supplied as additional carbon source to enhance denitrification in two continuously operated pilot scale moving bed biofilm reactors (MBBR), applying a carbon-to-nitrogen ratio of 4.5. One of the denitrifica- tion MBBRs received the carbon recovered by fermentation at pH 10 as external carbon source, whereby the carbon source produced by fermentation without pH control was supplied to the other MBBR. The maximal achieved denitrification rate was quite similar for both MBBRs amounting to 3.25 g NO3- Neq/(m2·d) for the MBBR receiving the carbon source recovered by co-fermentation at pH 10 and 3.38 g NO3-Neq/(m2·d) for the MBBR receiving the VFA-mix obtained by co-fermentation without pH control. However, the MBBR provided with the carbon source recovered by co-fermentation under acidic conditions achieved a higher average denitrification rate of 2.5 g NO3-Neq/(m2·d), compared with the MBBR receiving carbon produced by co-fermentation at pH 10 (1.8 g NO3-Neq/(m2·d)). The lower efficiency of the MBBR supplied with additional carbon recovered by fermentation at pH 10 is caused by an accumulation of NO2-N during the denitrification process. This accumulation of NO2-N indicates suboptimal conditions, both due to the composition of the supplied carbon source and an overall higher pH during the denitrification process, which might supress facultative anaerobes, such as denitrifiers. Nevertheless, this study shows that both VFA-rich carbon sources obtained by co-fermentation of pri- mary sludge and food waste are suitable to enhance denitrification of municipal wastewater, with the carbon source recovered by fermentation without pH control achieving a higher denitrification effi- ciency. / Eine Neuinterpretation kommunaler Klärwerke als Rohstoff-Rückgewinnungsanlagen ermöglicht die Entwicklung der Kläranlagen der Zukunft. Umweltziele, wie die Reduktion des CO2-Fußabdrucks und die Einhaltung steigender Abwasserstandards im Hinblick auf die Stickstoffkonzentration können somit nachhaltiger erreicht werden. Diese Forschungsstudie zielt darauf ab, die Möglichkeit der Rückführung von Kohlenstoff in Kläranlagen in Form leichtflüchtiger Fettsäuren (engl. volatile fatty acids, VFAs) zu untersuchen. Diese VFAs werden durch Co-Fermentation von Primärschlamm und Lebensmittelabfäl- len erzeugt und als zusätzliche Kohlenstoffquelle einer nachgeschalteten Denitrifikation zugeführt, um die Prozesseffizienz zu steigern. Zur Erzeugung der VFAs wurden zwei Fermentationsreaktoren halbkontinuierlich im Pilotmaßstab be- trieben, welche systematisch im pH-Wert variierten. Der Einfluss des pH-Wertes auf den Kohlenstoff- rückgewinnungsprozess konnte beurteilt werden, indem ein Reaktor auf pH 10 geregelt wurde, während dieser im zweiten Reaktor nicht beeinflusst wurde. In diesem stellte sich aufgrund ablaufender Reakti- onen ein stabiler pH-Wert um 5,4 ein. Der Co-Fermentationsprozess wurde durch wöchentliche Analyse des gelösten chemischen Sauerstoffbedarfs (engl. soluble chemical oxygen demand, SCOD) und der Ge- samtmenge an VFAs (TVFA) überwacht. Während die alkalischen Bedingungen in dem bei pH 10 be- triebenen Reaktor eine höhere Hydrolyse des Substrats ermöglichten, erreichte der zweite Reaktor auf- grund des niedrigeren pH-Werts eine stärkere Versäuerung. Folglich enthält der SCOD in dem Reaktor, der ohne pH-Regelung betrieben wurde, mit 64 % einen höheren Anteil an TVFA im Vergleich zu dem bei pH 10 betriebenen Reaktor mit 40 % TVFA. Außerdem wurde der erreichte Fermentationsgrad durch Berechnung der Nettozunahme der TVFA pro Gramm flüchtige Feststoffe (VS) bzw. flüchtige suspendierte Feststoffe (VSS) erfasst. Ein höherer Fer- mentationsgrad konnte ohne pH-Regelung erzielt werden, welche eine höhere VFA-Ausbeute im Ver- gleich zur Fermentation bei pH 10 zeigt. Deutliche Unterschiede in der Zusammensetzung der gewon- nenen VFAs konnten durch Analyse mittels Gaschromatographie erfasst werden. Demzufolge entstand bei der Fermentation bei pH 10 hauptsächlich Essigsäure (61 %), gefolgt von Propionsäure (18 %) und n-Buttersäure (14 %). Im Gegensatz dazu, produzierte der Fermentationsreaktor ohne pH-Regelung überwiegend n-Capronsäure (47 %), gefolgt von Essigsäure (25 %) und n-Buttersäure (16 %). Trotz des gleichen Fermentationssubstrates, welches beiden Reaktoren zugeführt wurde, ermöglichen die sauren Bedingungen in dem Fermentationsreaktor ohne pH-Regelung, eine Verlängerung der Carbonsäureket- ten von Essigsäure zu n-Capronsäure. Nach Filtration der in verschiedenen Milieus gewonnenen Fermentationssubstrate und Verdünnung auf eine Konzentration von 5 g COD/L, wurden diese zwei im Pilotmaßstab kontinuierlich betriebenen Fließbett-Biofilmreaktoren (engl. Moving bed biofilm reactor, MBBR) als zusätzliche Kohlenstoffquelle zur Denitrifikation zugeführt. Über die gesamte Versuchsdauer wurden ein MBBR mit dem alkalisch gewonnenen und der Andere mit dem im sauren Milieu erzeugten VFA-Mix betrieben. Das Kohlenstoff- Stickstoff-Verhältnis (C/N Ratio) lag dabei bei 4,5. Beide MBBRs wiesen eine vergleichbare maximale Denitrifikationsrate von 3,25 g NO3-Neq/(m2·d) (VFAs pH 10) und 3,38 g NO3-Neq/(m2·d) (VFAs pH un- geregelt) auf. Der MBBR, welcher die im sauren Milieu rückgewonnene Kohlenstoffquelle erhielt, er- reichte im Durchschnitt eine höhere Denitrifikationsrate von 2,5 g NO3-Neq/(m2·d) als der MBBR, der den bei pH 10 gewonnenen VFA-Mix erhielt (1,8 g NO3-Neq/(m2·d)). Die im Vergleich geringere Effizi- enz der alkalisch rückgewonnenen Kohlenstoffquelle wird durch eine NO2-N-Anreicherung während der Denitrifikation verursacht, welche suboptimale Bedingungen während des Prozesses indiziert. Dies ist sowohl auf die Zusammensetzung der zugeführten Kohlenstoffquelle, als auch auf einen insgesamt hö- heren pH-Wert während des Reduktionsprozesses zurückzuführen, der fakultative Anaerobier, wie bspw. Denitrifikanten, unterdrücken kann. Dessen ungeachtet zeigt diese Studie, dass beide durch Co- Fermentation von Primärschlamm und Lebensmittelabfällen gewonnenen VFA-reichen Kohlenstoff- quellen zur Verbesserung der Denitrifikation kommunalen Abwassers geeignet sind, wobei die durch Fermentation ohne pH-Regelung erzeugte Kohlenstoffquelle eine höhere Effizienz aufweist. / Det är möjligt att utveckla den nya generationen av avloppsreningsverk genom att ompröva avloppsreningsverk som resursanläggning. Därtill möjliggör det att uppnå miljömål som att minska koldioxidavtrycket och följa ökande utsläppskrav, t.ex. för kvävekoncentration, på ett mer hållbart sätt. Denna forskningsstudie syftar till att analysera möjligheten att återcirkulera kol inom reningsverket i form av lättflyktiga fettsyror (engl. volatile fatty acids, VFAs), producerades genom samfermentering av primärslam och matavfall. Det erhållna fermenteringssubstratet används som extern kolkälla för att förbättra processeffektiviteten i en efterdenitrifikationsanläggning. Två pilotskaliga fermenteringsreaktorer drevs i semikontinuerligt driftläge med endast en skillnad i pH. Det var möjligt att utvärdera pH-påverkan på kolåtervinningsprocessen genom att kontrollera pH- värdet i en reaktor till pH 10, medan den andra reaktorn drevs utan pH-kontroll. På grund av reaktionerna som fortlöpte, justerade sig den icke-kontrollerade reaktorn själv till ett stabilt pH runt 5,4. Samfermenteringsprocessen övervakades genom veckoanalys av kemisk syreförbrukning i filtrerade prover (engl. soluble chemical oxygen demand, SCOD) och total mängd av VFAs (TVFA). Medan den alkaliska miljö i den första reaktorn gynnade en högre hydrolys av substratet, uppnådde den andra reaktorn en mer tydlig surgöring på grund av det lägre pH-värdet. Följaktligen innehåller SCOD i reaktorn som drivs utan pH-kontroll en större andel TVFA – 64 % av SCOD - jämfört med reaktorn som drivs vid pH 10, där TVFA utgör 40 % av SCOD. Vidare analyserades den uppnådda fermenteringsgraden genom att beräkna nettoökningen av TVFA per gram VS, respektive VSS. En högre jäsningsgrad uppnåddes i sur miljö, vilket resulterade i en högre VFA-produktion jämfört med fermenteringsreaktorn som drevs vid pH 10. Därtill visade analys med gaskromtografi av de individuella VFA tydliga skillnader i sammansättning av substraten. Enligt rönen producerade reaktorn vid pH 10 mestadels ättiksyra (61 %) följt av propionsyra (18 %) och n-smörsyra (14 %). Däremot producerade fermenteringsreaktorn utan pH-kontroll mestadels n-kapronsyra (47 %) följt av ättiksyra (25 %) och n-smörsyra (16 %). Detta visar att trots att samma fermentationssubstrat användes för båda reaktorerna möjliggör den sura miljön i reaktorn utan pH-kontroll karboxylkedjeförlängningen från ättiksyra till n-kapronsyra. Fermentationssubstraten av de två reaktorerna filtrerades, utspäddes till en koncentration av 5 g COD/L och tillfördes som extern kolkälla, med ett kol/kväve-förhållande på 4,5, för att förbättra denitrifikationen i två kontinuerliga drivna biofilmreaktorer med rörliga bärare (engl. moving bed biofilm reactor, MBBR). En MBBR erhöll under hela experimentets gång den kolkälla som bildats under alkaliska förhållanden och den andra MBBR:en erhöll motsvarande kolkälla som bildats i den sura miljön i fermenteringsreaktorn utan pH-kontroll. Den maximala uppnådda denitrifikationskapaciteten var ganska likartad för båda MBBR: 3,25 g NO3-Neq/(m2·d) för den MBBR som opererades med den alkaliska erhållen kolkällan och 3,38 g NO3-Neq/(m2·d) för MBBR som erhöll den utspädda fermenteringsvätskan bildad utan pH-kontroll. Emellertid uppnådde den MBBR som erhöll kolkällan bildad i sura miljön en högre genomsnittlig denitrifikationskapacitet på 2.5 g NO3-Neq/(m2·d) jämfört med MBBR som fick kolkällan producerad genom fermentering vid pH 10 (1.8 g NO3-Neq/(m2·d)). Den lägre effektiviteten i den MBBR som fick den alkaliskt erhållna kolkällan orsakas av en ansamling av NO2-N under denitrifikationsprocessen, vilket indikerar suboptimala förhållanden. Detta beror både på sammansättningen av den tillförda kolkällan och ett högre totalt pH-värde under reduktionsprocessen, vilket kan hämma fakultativa anaerober såsom denitrifierare. Trots det visar denna forskningsstudie att båda de VFA-rika kolkällorna erhållna genom samfermentering av primärslam och matavfall är lämpliga för att förbättra denitrifikationen av kommunalt avloppsvatten, varvid kolkällan som produceras genom fermentering utan pH-kontroll uppnår en högre denitrifikationseffektivitet.

Die Effizienz von Biogasreaktoren hängt im wesentlichen Maße von der Substratverwertung durch die beteiligte Mikroflora ab. Die genaue Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft ist jedoch bislang nur oberflächlich charakterisiert. In dieser Studie wird daher eine Übersicht über die mikrobielle Diversität in verschiedenen Biogasreaktorentypen (Rührkesselreaktor, Leach-bed-Reaktor, Festbett-Anaerobfilter) während der Fermentation verschiedener pflanzlicher Substrate (Mais-, Rüben-, Triticum-Ganzpflanzensilage, teilweise in Kofermentation mit Rindergülle) gegeben. Die Charakterisierung der Mikrobiologie erfolgte mittels der Entwicklung und nachfolgenden bioinformatischen Analyse von 16S rDNA Bibliotheken. Es wurden insgesamt sechs 16S rDNA Bibliotheken konstruiert. Insgesamt umfassten diese sechs 16S rDNA Bibliotheken 627 Klone. Mittels der zugehörigen fingerprint-Muster (amplified rDNA restriction analysis, ARDRA) wurden innerhalb der sechs 16S rDNA Bibliotheken 223 taxonomische Gruppen (operational taxonomic units, OTU) detektiert. Zur Erfassung der Archaea wurden 402 Klone analysiert. Für die Erfassung der Bacteria wurden 283 Klone untersucht. Damit wurden 114 Archaea OTU sowie 109 Bacteria OTU detektiert. Die Dominanz von hydrogenotrophen Methanbildnern in den Archaeaspezifischen 16S rDNA Bibliotheken sowie deren große Diversität sind Indizien für eine verstärkte Bildung von Methan durch Oxidation von CO2. In diesem Falle würde die Verwertung des Acetats überwiegend durch syntrophe Bacteria erfolgen. Die Analyse der Diversität innerhalb der Domäne Bacteria ergab für den Rührkesselreaktor bei der Kofermentation von Maissilage und Gülle im Normalzustand eine hohe Diversität unter den Vertretern der Phyla Firmicutes mit dem Genus Clostridium. / The efficiency of biogas reactors depends on the substrate utilisation by the involved microbial community. However, the exact composition of the microbial biocoenosis was rudimental characterized. In this study an overview of the microbial diversity in different anaerobic biogas reactor types (completly stirred tank reactor, leach bed reactor, fixed bed anaerobic filter) is given for the fermentation of different substrates (corn-, carrots-, triticale whole crop silage as renewable raw materials, partly in co-fermentation with cattle liquid manure). The characterisation of the microbial community was conducted via the construction of 16S rDNA libraries for both, methanogenic Archaea and fermentative Bacteria. Individual taxonomic groups within the 16S rDNA libraries were determined by means of amplified rDNA restriction analysis (ARDRA). The taxonomic classification of these groups was performed via a phylogenetic analysis of representative 16S rDNA sequences. In total six 16S rDNA libraries with 627 clones were developed. Together 223 taxonomic groups were detected; from these 114 was assigned to the domain Archaea and further 109 was assigned to the domain Bacteria. Within the examined biogas reactors a high diversity was found within the hydrogenotrophic methane producing Archaea, acetotrophic methane producing Archaea appears only with a comparatively small diversity. From the domain Bacteria fermentative species of phylum Firmicutes especially of the genus Clostridium were found to be dominant in the microbial community.