Ammoniak ist neben Kohlenstoffdioxid (CO2) ein Hauptabbauprodukt des Stoffwechsels der Fische und wird über die Kiemen an das Haltungswasser abgegeben. Das Problem dabei ist, dass Ammoniak in hohen Konzentrationen eine toxische Wirkung auf Fische hat und daher aus dem Wasser entfernt werden sollte. Dies kann durch eine biologische Aufbereitung des Anlagenwassers geschehen. Der entscheidende Prozess dabei ist die Nitrifikation: durch Bakterien wird das fischtoxische Ammoniak erst zu Nitrit und dann zu Nitrat umgewandelt. Nitrat ist im Vergleich zu Ammoniak als eher unkritisch für Fische anzusehen. Eine biologische Aufbereitung des Anlagenwassers von Aquakulturbetrieben ist nötig, wenn das Wasser mittels Kreislaufführung wiederverwendet werden soll oder Nährstoffgrenzwerte im Ablaufwasser von Aquakulturanlagen allein durch eine mechanische Aufbereitung nicht eingehalten werden können.
Wichtig ist, dass vor der biologischen Aufbereitung des Wassers immer eine mechanische Filtration stattfindet, da ansonsten organische Partikel als Futtersubstrat für heterotrophe Bakterien dienen könnten. Heterotrophe Bakterien weisen ein stärkeres Wachstum und eine höhere Sauerstoffzehrung auf als die gewünschten autotrophen Nitrifizierer, wodurch es bei hohem Schwebstoffaufkommen mit der Zeit zu einer Verdrängung der nitrifizierenden Bakterien kommen würde.

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LANUV-Info 55: Biologische Aufbereitung von Anlagenwasser in der Aquakultur