Die Belebungsbecken

Die eigentliche biologische Reinigung des Abwassers vollzieht sich in den Belebungsbecken. Dabei bilden sich die sogenannten Belebtschlammflocken, d.h. freischwebende Flocken bzw. Biofilme aus Bakterien, Schmutzpartikeln und Kleinstlebewesen. Die Größe solcher Flocken beträgt ca. 100-500 µm.

Durch die Rückführung des Belebtschlamms aus der Nachklärung kommt es zu einer Anreicherung von Bakterien in den Belebungsbecken, so dass ein großes Abbaupotential bei kleiner Beckengröße erreicht wird. Die Abbauprozesse sind mit den natürlichen mikrobiellen Reinigungsvorgängen in Bächen, Flüssen und Seen vergleichbar, wobei durch den hohen Biomassengehalt und dem mechanischen Eintrag von Luft die Reinigung wesentlich beschleunigt wird.

Die Belebungsbecken sind in zwei Bereiche untergliedert. Zu Beginn gibt es eine unbelüftete Zone, das Denitrifikationsbecken, in dem bestimmte Bakterien den Sauerstoff im Nitrat zum Abbau von organischen Verbindungen nutzen können und das Nitrat zu molekularen Stickstoff umwandeln. Dieser entweicht aus dem Wasser und gelangt in die Atmosphäre. Molekularer Stickstoff ist mit ca. 78% Hauptbestandteil unserer Luft.

In der anschließenden belüfteten Phase dienen die organischen Verunreinigungen des Abwassers den Bakterien als Kohlenstoff- und Energiequelle und es kommt zu einer Vermehrung der Bakterien unter Abbau/Entfernung der organischen Bestandteile des Abwassers.

Zudem können bei Anwesenheit von Sauerstoff spezifische Bakterien Stickstoffverbindungen, wie z.B. Ammonium, zu Nitrat oxidieren. Diese Gruppe von Bakterien wird unter den Namen „Nitrifikanten“ zusammenfasst. Den Vorgang der Nitratbildung nennt man Nitrifikation.

Voraussetzung für einen vollständigen Abbau ist eine gute Versorgung der Bakterien mit gelöstem Sauerstoff. Dazu wird über Keramikkerzen am Beckenboden Druckluft in Form von feinsten Bläschen in das System eingetragen.

Durch eine Rezirkulation, d.h. eine Rückleitung des Abwassers in das Denitrifikationsbecken (siehe oben), wird dort das gebildete Nitrat zu molekularen Stickstoff veratmet und so aus dem Abwasser entfernt.