Problematisch bei allen Typen von Biofiltern ist die anfallende Bakterienbiomasse, die signifikant die Wasserqualität im Kreislauf beeinträchtigen kann. Die Prozesskette ist entsprechend ausgelegt und sieht eine zweite Flächenfiltration (Trommelfilter) nach dem Biofilter vor.
Bild 6: Die Flotation zur Entfernung von Trübstoffen aus dem Prozesswasser. Gezeigt wird eine Standardkomponente, der Helgoland 500 Eiweißabschäumer, der Erwin Sander Elektroapparatebau GmbH.
Bevor das Prozesswasser zurück in den Produktionstank fließt, werden die Sauerstoffsättigung, die Kohlenstoffdioxidkonzentration (Bild 8), das Säure/Basengleichgewicht, die Temperatur und der Salzgehalt eingestellt.
Die Planung von Fluid-Kreisläufen muss insgesamt darauf ausgerichtet werden, eine stabile Systemfunktion durch biologische Gleichgewichte zu erreichen. Das alleine reicht aber nicht aus. Die Mess- und Regeltechnik ist für die Kontrolle und die Regelung kritischer Prozesse im Betrieb unabdingbar. Modellbasierte prädiktive Regelung und Konzepte der statistischen Prozesskontrolle werden implementiert, um über den Produktionsprozess die Lebensbedingungen aufrecht zu erhalten, die den typischen Bedingungen der Tiere in ihrem natürlichen Lebensraum entsprechen. Die Prozesskontrolle muss darauf abzielen, dass nicht nur Einzelprozesse singulär geregelt werden, sondern auch Abhängigkeiten zwischen Prozessen bei der Automatisierung Berücksichtigung finden.
Bild 7: Der Biofilter. Der Abbau von Ammonium/Ammoniak zu Nitrit und Nitrat erfolgt unter aeroben Bedingungen durch Bakterien, die auf Biokörpern Biofilme ausbilden (Bild 5).
Durch die stringente Ausarbeitung der Prozesskette, die detaillierte Auslegung von Verfahren und die Konstruktion der Anlagen, wurde erreicht, dass das notwendige Wasservolumen, das täglich dem Kreislauf zugeführt werden muss, heute unterhalb einem Prozent des Systemvolumens liegt. Es wird mit dem hier verfolgten Konzept kein Wasser mehr ausgetauscht, sondern es werden nur die Wassermengen ersetzt, die zum Beispiel durch die Abscheidung der Feststoffe verloren gehen. Spezielle Rückgewinnun
gsverfahren lassen Fluid-Kreisläufe für die Aquakultur von Fischen, Krebs- und Weichtieren zu einem quasi geschlossenen Kreislauf werden.
Bioprozesstechnik, Aquakultur
Mikrobiologie, Molekularbiologie und Sensortechnik