Optimierte Biofilter fĂŒr die Aquakultur

Aufgrund der starken Überfischung der Weltmeere und der wachsenden weltweiten Nachfrage erlebt die Aquakultur seit Jahren einen Boom. Die dabei ĂŒblicherweise eingesetzten Durchflussanlagen verbrauchen jedoch große Mengen an Wasser und belasten die Umwelt mit AbwĂ€ssern, besonders in Form von Stickstoffverbindungen. Durch die Kreislauftechnologie kann dagegen mehr als 90 % des Wassers in Biofiltern mikrobiell gereinigt und den Produktionsbecken wieder zugefĂŒhrt werden.

Wie in kommunalen Kläranlagen so ist auch hier der Prozess der Nitrifikation von besonderer Bedeutung. Da nitrifizierende Bakterien empfindlich auf störende Umweltfaktoren reagieren, können Beeinträchtigungen ihrer Leistung besonders in der Startphase eines Biofilters zu hohen Konzentrationen von fischgiftigem Ammonium oder Nitrit führen.

Neuer Kunststoff-Füllkörper
Füllkörper aus Kunststoff dienen als "biocarrier", auf denen sich nitrifizierende Bakterien als dicker Biofilm absetzen. Aus fabrikneuen Kunststoffen werden jedoch chemische Substanzen ausgewaschen, die erwünschte Bakterien daran hindern, sich anzuheften oder die deren Abbauleistung beeinträchtigen. Zudem erschwert die prozesstechnisch bedingte hydrophobe Oberfläche das Anheften.
Im Rahmen dieses Forschungsprojektes, in dem Fachleute aus der Aquakultur, dem Anlagenbau, der Kunststoffherstellung, Toxikologen und Mikrobiologen zusammenarbeiten, soll ein neuartiger Füllkörpertyp entwickelt werden, der Anforderungen wie schnelleb Anheftung und hohe Aktivität der Nitrifikanten, ausreichende Materialbeständigkeit und geringe Ökotoxizität erfüllt. Die GEA 2H Water Technologies hat dazu Folien produziert, in der die Zusammensetzung der Kunststoffe systematisch variiert. Weitere Bestandteile können im Laborextruder der Firma Spranger in Kunststoffe eingeschmolzen und getestet werden.
In Versuchen an der Universität Hamburg setzen Wissenschaftler nitrifizierende Bakterien dem Einfluss von aus Kunststoffen migrierenden Stoffen aus und messen deren Substratumwandlung. An der Universität Duisburg wird die Intensität der Anheftung der nitrifizierenden Bakterien an verschiedene Kunststoffe untersucht. Die Firma LimnoMar berät das Projekt aus toxikologischer Sicht. Tests zur optimalen Belüftung eines Biofilters sollen die Energieeffizienz von Kreislaufsystemen verbessern. Dazu werden bei der GMA Startphasen von Biofiltern experimentell variiert sowie der Einfluss der Ozonisierung auf die Nitrifikation untersucht.

Aquakultur-Kreislaufsysteme
Die Forschungsergebnisse sollen dazub beitragen, dass umweltschonende Aquakultur-Kreislaufsysteme künftig sicherer, effektiver und wirtschaftlich erfolgreich betrieben werden können – mit dem Ziel, die Versorgung mit hochwertigem Speisefisch aus nachhaltigen Fischfarmen zu steigern.

In Nahaufnahme: Ein stark mit Mikroorganismen bewachsener FĂŒllkörper aus recyceltem Polyethylen
Mit Kunststoff-FĂŒllkörpern beladener Biofilter in Arbeit – gerĂŒhrt und belĂŒftet

Projektthema
Entwicklung neuartiger Trägermaterialien für die Wasseraufbereitung und Kreislaufführung in Marikultur-Produktionsanlagen der Fischzucht

Projektdurchführung
LimnoMar – Labor für Limnische und Marine Forschung
Bei der Neuen Münze 11
22145 Hamburg
Telefon 040|6789911
Telefax 040|6799204
mail@limnomar.de
www.limnomar.de

Kooperationspartner
GEA 2H Water Technologies GmbH, Wettringen
www.gea-2h.com
Biozentrum Klein Flottbek/ Universität Hamburg
www.biologie.uni-hamburg.de/bzf
GMA – Gesellschaft für Marine Aquakultur GmbH, Büsum
www.gma-buesum.de
Universität Duisburg-Essen
www.uni-due.de

AZ 23821