Optimierte Biofilter fĂŒr die Aquakultur

Entwicklung neuartiger TrĂ€germaterialien fĂŒr die Wasserauf-bereitung und KreislauffĂŒhrung in Marikultur-Produktionsanlagen der Fischzucht
Nachhaltige Aquakultursysteme können einen wichtigen Beitrag zur ErnÀhrung der wachsenden Weltbevölkerung leisten.

Aufgrund der starken Überfischung der Weltmeere und der wachsenden weltweiten Nachfrage nach Fisch 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 mit Stickstoffverbindungen.

Durch die Kreislauftechnologie kann dagegen mehr als 90 % des Wassers in Biofiltern mikrobiell gereinigt und den Produktionsbecken wieder zugefĂŒhrt werden. Wie in kommunalen KlĂ€r-anlagen, so ist auch hier der Prozess der Nitrifikation von besonderer Bedeutung. Da nitrifizierende Bakterien empfindlich auf störende Umweltfaktoren reagieren, können BeeintrĂ€chtigungen ihrer Leistung besonders in der Startphase eines Biofilters zu hohen Konzentrationen von fischgiftigem Ammonium oder Nitrit fĂŒhren.

FĂŒllkörper aus Kunststoff dienen als »biocarrier«, auf denen sich nitrifizierende Bakterien als dicker Biofilm absetzen. Aus fabrikneuen Kunststoffen werden jedoch chemische Substanzen ausgewaschen, die erwĂŒnschte Bakterien daran hindern, sich anzuheften oder die deren Abbauleistung beeintrĂ€chtigen. Zudem erschwert die prozesstechnisch bedingte wasserabweisende OberflĂ€che das Anheften.

Im Rahmen eines Forschungsprojektes, in dem Fachleute aus der Aquakultur, dem Anlagenbau, der Kunststoffherstellung, Toxikologen und Mikrobiologen zusammenarbeiten, soll ein neuartiger FĂŒllkörpertyp entwickelt werden, der Anforderungen wie schnelle Anheftung und hohe AktivitĂ€t der Nitrifikanten, ausreichende MaterialbestĂ€ndigkeit und geringe ÖkotoxizitĂ€t erfĂŒllt. Die GEA 2H Water Technologies hat dazu Folien produziert, in der die Zusammensetzung der Kunststoffe systematisch variiert.

In Versuchen an der UniversitĂ€t Hamburg setzen Wissenschaftler nitrifizierende Bakterien dem Einfluss von aus Kunststoffen migrierenden Stoffen aus und messen deren Substratumwandlung. An der UniversitĂ€t Duisburg wird die IntensitĂ€t der Anheftung der nitrifizierenden Bakterien an verschiedene Kunststoffe untersucht. Die Firma LimnoMar berĂ€t das Projekt aus toxikologischer Sicht. Tests zur optimalen BelĂŒftung eines Biofilters sollen die Energie-effizienz von Kreislaufsystemen verbessern. Dazu werden bei der GMA Startphasen von Biofiltern experimentell variiert sowie der Einfluss der Ozonisierung auf die Nitrifikation untersucht.

In Nahaufnahme: Ein stark mit Mikroorganismen bewachsener FĂŒllkörper aus recyceltem Polyethylen.
Die Forschungsergebnisse sollen dazu beitragen, dass umweltschonende Aquakultur-Kreislaufsysteme kĂŒnftig sicherer, effektiver und wirtschaftlich erfolgreich betrieben werden können – mit dem Ziel, die Versorgung mit hochwertigem Speisefisch aus nachhaltigen Fischfarmen zu steigern.
Mit Kunststoff-FĂŒllkörpern beladener Biofilter in Arbeit – gerĂŒhrt und belĂŒftet.

Projektthema:
Entwicklung neuartiger Trägermaterialien für die Wasserauf-bereitung 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
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

Kunststoff-Spranger GmbH, Plauen
www.spranger-kunststoffe.de

AZ 23821