Der Erfolg von Kreislaufanlagen (RAS) und Abwassersystemen hängt maßgeblich von der Umwandlung stickstoffhaltiger Fischausscheidungen ab. Nitrifikation (Ammoniak → Nitrit → Nitrat) ist gut beherrschbar. Denitrifikation (Nitrat → elementarer Stickstoff N₂) ist biologisch empfindlicher. Anaerobe Mikroorganismen treiben den Prozess; sie benötigen Elektronendonatoren aus organischen oder anorganischen Quellen. Ethanol und Methanol dienen als solche Kohlenstoffquellen (C-Quellen).
Denitrifizierer: Die Mikroben im Hintergrund
Denitrifizierer sind fakultativ anaerob – sie nutzen Nitrat als terminalen Elektronenakzeptor bei Sauerstoffmangel. Heterotrophe Denitrifizierer (organische C-Quellen) dominieren in der Natur. In C-armen Umgebungen nutzen autotrophe Denitrifizierer anorganische Elektronendonatoren wie Methanol oder Ethanol.
Methanol: Der klassische Standard
Historisch erste Wahl zur C-Zugabe für Stickstoffentfernung. Bedarf: 2,0–2,5 Teile Methanol pro 1 Teil denitrifiziertem Nitrat. Geringe Biomasseausbeute → mehr Methanol für Denitrifikation als für Zellaufbau. Lange Zeit kostengünstigste Option in Kläranlagen.
Ethanol: Der aufstrebende Ersatz
Ethanol (auch in Kläranlagen genutzt) verdrängt Methanol zunehmend, weil:
• Einfacher & günstiger verfügbar (Technik-Ethanol, Bioethanol).
• Denitrifikationsrate 2–3× höher als mit Methanol.
• Einfachere Metabolisierung → höhere Raten besonders bei niedrigen Temperaturen, wo Methanol schlechter verwertet wird.
Gemeinsamkeiten & Rahmenbedingungen
- Beide erfordern sauerstofffreie Zone (gelöster O₂ ≈ 0 mg/l) im Denitrifikationsfilter/-kammer.
- In Aquarien-Biofiltern können beide als C-Quelle im Denitrifikationsbereich dosiert werden.
Praxis-Hinweis: Dosierung muss präzise gesteuert werden (Überdosierung → Bakterienblüte, Sauerstoffzehrung, Trübung). Automatische Dosierpumpen mit Redox-Sonde (ORP) sind State-of-the-Art.