Belebungsbecken

Mit der weitergehenden biologischen Abwasserreinigung werden gelöste Kohlenstoffverbindungen (z.B. Kohlenhydrate, Eiweißkörper, Fette) und Stickstoffverbindungen abgebaut. Vorrangig geht es allerdings um die Entnahme der Pflanzennährstoffe Stickstoff und Phosphor aus dem Abwasser, da diese Nährstoffe in zu hoher Konzentration ein starkes Algenwachstum in Flüssen, Seen und Meeren verursachen.

Die beiden Schritte zur Entnahme von Stickstoff heißen Nitrifikation und Denitrifikation.

In den Nitrifikationsbecken (5.1) wird der hauptsächlich vorliegende Ammonium-Stickstoff, welcher bereits im Kanal durch den Zerfall von Harnstoff und organisch gebundenem Stickstoff entsteht (Ammonifikation), durch Bakterien (Nitrifikanten) und unter starker Sauerstoffzufuhr zu Nitrat-Stickstoff aufoxidiert.

In den Denitrifikationsbecken (5.2) spalten kohlenstoffabbauende Bakterien den zum Leben notwendigen Sauerstoff vom Nitrat-Stickstoff ab, da in diesen Becken kein gelöster Sauerstoff vorhanden ist. Am Ende dieses Prozesses entweicht der Stickstoff als Gas in die Atmosphäre.

Da die Nitrifikanten in den Nitrifikationsbecken empfindlicher als die kohlenstoffabbauenden Bakterien in den Denitrifikationsbecken sind und sie daher leicht von ihnen verdrängt werden, wird die Denitrifikation vorgeschaltet. Somit muss nitrathaltiger Rücklaufschlamm aus der Nitrifikation, zusammen mit den Kohlenstoffverbindungen aus dem Zulauf (hier: Vorklärbecken), in die Denitrifikation geleitet werden. Dort wird der Beckeninhalt nur durch langsam drehende Rührwerke umgewälzt.