Erfolgreicher Abschluss des Projektes UVEFAZ - UV Entgiftung und Fermentation der Ablaugen aus der Zellstoffindustrie

Im Projekt UVEFAZ wurde das Potential der UV-Bestrahlung für die Entgiftung der Sulfitablauge überprüft, anschließend wurde diese als Substrat für die Bernsteinsäureherstellung verwendet. Außerdem wurden Lignosulfonate aus der Ablauge abgetrennt und ihre durch UV-Licht bedingte struktuelle Veränderungen wurden untersucht. 

Bei der Zellstoffherstellung für die Faserindustrie mittels Sulfitverfahren fallen erhebliche Mengen von Ablauge an, in der eine Vielzahl von Holzabbauprodukten enthalten sind, insbesondere unterschiedliche Monosaccharide in relativ hohen Konzentrationen. Diese Monosaccharide stellen ein optimales Ausgangssubstrat für Fermentationen dar, im Speziellen für die Gewinnung von organischen Säuren, wie beispielsweise Bernsteinsäure, die in Lebensmittelanwendungen oder als Plattformchemikalien Verwendung finden. Bisher wird eine direkte biotechnologische Verwendung durch die hohen Konzentrationen an phenolischen Ligninabbauprodukten verhindert, da diese für die Mikroorganismen inhibierend bis toxisch wirken können. Die effektivsten Methoden zur Entfernung dieser Inhibitoren sind derzeit großtechnisch nicht wirtschaftlich anwendbar.

Um die in Sulfitablauge enthaltenen Zucker verfügbar zu machen, wurde im Rahmen dieses Projektes die Lauge mittels UV-Strahlung entgiftet. Auch die Lignosulfonate, welche ein hohes Potential für die Entwicklung neuartiger Lignin-basierter Produkte haben, konnten durch Adsorption isoliert werden. Die verbliebene Kohlenhydratfraktion wurde als Substrat für die Fermentation von Bernsteinsäure mit Actinobacter succinogenes verwendet. Durch die Entgiftung mit UV-Strahlung wurde die Bernsteinsäure Fermentation um 17 % verbessert. Dieser Effekt wird durch eine Abnahme der Phenol- und Furfuralkonzentration in der Sulfitablauge durch UV-Strahlung erklärt. Darüber hinaus führt UV-Strahlung zu einer Veränderung der Struktur der Lingosulfonate. Die Molmasse der Lignosulfonate und die Anzahl der Etherbindungen nehmen zu, was auf deren Vernetzung hinweist. Im Rahmen des Projektes wurden eine Dissertation, eine Masterarbeit und drei Bachelorarbeiten durchgeführt. Des Weiteren wurden die erhaltenen Ergebnisse auf drei Fachkonferenzen vorgestellt und eine Einreichung in einem wissen-schaftlichen Journal erfolgt in Kürze.