Nachdem das Abwasser in einer früheren Stufe von groben Partikeln, Fetten und Emulsionen gereinigt wurde, kann es aus verschiedenen Gründen wünschenswert sein, eine biologische Behandlung durchzuführen. Die Reinigungswirkung kann durch biologische Wasserreinigungsverfahren erheblich gesteigert werden, da diese auch gelöste organische Substanzen 24 Stunden am Tag, 365 Tage im Jahr abbauen. Zudem ist es ein erster Schritt zur Wiederverwendung von Abwasser.

Der Hauptprozess besteht darin, dass Luft (Sauerstoff) durch ein Belüftungssystem in ein Gemisch aus Abwasser und Organismen eingeleitet wird, um eine biologische Flockung zu erzielen, durch die sich der organische Gehalt verringert. Das bakterielle Material, das bei gesundem Schlamm eine braune Ausflockung ist, besteht größtenteils aus saprotrophen Bakterien, umfasst aber auch eine wichtige Protozoenflora. Die Bakterien bauen nur dann alle Schadstoffe in unschädliche Produkte ab, wenn die Menge der Schadstoffe (Nahrung) pro Bakterium sehr gering gehalten wird. Unter diesen Bedingungen verhungern die Bakterien fast und zersetzen die gesamte Nahrung so weit wie möglich, um genügend Energie zu ihrer Lebenserhaltung freizusetzen. Dementsprechend erhalten sie bei diesem Vorgang kaum genug Nahrung für Wachstum oder Vermehrung. Bei diesem System der kontinuierlichen Aushungerung von Bakterien handelt es sich um ein Belebtschlammsystem mit geringer organischer Last. Die Turbulenzen, die vom Belüftungssystem und/oder separaten Rührwerken verursacht werden, verhindern, dass sich die Flüssigkeit entmischt. Während der Belüftungsphasen werden die Schadstoffe von den Bakterien allmählich abgebaut (oxidiert). Letztendlich werden fast alle Schadstoffe in Kohlendioxid, Wasser und Nitrat umgewandelt. Diese Komponenten tragen nicht zum BSB- und CSB-Wert bei.

Nitrat in hohen Konzentrationen ist im Abwasser nicht erwünscht, da es ein hervorragender Dünger ist und starkes Algenwachstum verursachen kann – wodurch Flora und Fauna absterben. Durch die Umwandlung des Nitrats in Stickstoffgas kann die Stickstoffkonzentration verringert werden. Dieser Prozess wird als Denitrifikation bezeichnet und findet in Abwesenheit von Sauerstoff statt, entweder in einem separaten Becken oder im Belebungsbecken während der Zeiten, in denen die Belüftung abgeschaltet ist.

Die Abscheidung kann durch Absetzen in einem BioClar^®Klärbecken oder im Belebungsbecken (BioArt^® SBR), durch Luftflotation in einem BioFlot^® System oder in einem Membranbioreaktor (MBR) erfolgen.
Ein Teil des abgesetzten Materials, also der Schlamm, wird in den Kopf des Belüftungssystems zurückgeführt, um
das neu in den Tank eintretende Abwasser mit einer neuen Population anzureichern. Dieser Teil der Ausflockung wird als Rücklauf-Belebtschlamm (RAS) bezeichnet. Überschüssiger Schlamm wird als Abwasser-Belebtschlamm (WAS) bezeichnet und aus dem Klärprozess entfernt, um das Verhältnis zwischen Biomasse und zugeführter Nahrung im Abwasser im Gleichgewicht zu halten.

Es stehen zwei Systeme zur Auswahl:

• Tiefenbelüftung – Durch Belüftungselemente, die auf dem Beckenboden installiert sind, wird Luft in das Wasser eingebracht. Der Vorteil dieses Systems: Es ist sehr energieeffizient.
  
  
• Oberflächenbelüftung – Wasser wird nach oben ausgeworfen und durch die Luft gespritzt. Auf diese Weise wird Sauerstoff zugeführt und das Wasser durchmischt.

2) Denitrifikation ist die Umwandlung von Nitrat zu gasförmigem Stickstoff. Dieser Vorgang wird auch als Nährstoffentzug bezeichnet. Der Vorteil der Denitrifikation liegt darin, dass dadurch für den Abbau von organischen Verbindungen im Belebungsbecken weniger Sauerstoff benötigt wird.

Marel Water Treatment verfügt über drei verschiedene Systeme:

• Filtration
  Der BioBrane von Marel ist ein kompakter Membranbioreaktor (MBR), der mit hohen Schlammkonzentrationen arbeitet. Da hohe Bakterienkonzentrationen vorliegen, kann das System kompakter gebaut werden. Zudem wird durch die Filterwirkung der Membranen Abwasser von sehr guter Qualität erzielt.
  
  
• Flotation
  Das BioFlot®-System von Marel trennt Bakterienkolonien und kann hohe Bakterienkonzentrationen aufrechterhalten, sodass kleine Becken ausreichen. BioFlot® ist praktisch unempfindlich gegenüber fadenförmigen Bakterien und daher ideal für Abwässer mit weitgehend gelösten Verunreinigungen. Der Vorteil dieses Systems ist der höhere Anteil an Trockenmasse im abgeschiedenen Schlamm, was die Entsorgungskosten senkt.
  
  
• Sedimentation

Bakterien können auch durch Sedimentation abgeschieden werden. Die Sedimentation kann im Belebungsbecken über das SBR-System BioArt von Marel oder einen separaten Klärbehälter namens BioClar erfolgen.

Marel bietet eine Reihe von Servicelösungen an, um Ausfälle zu vermeiden, die Leistung zu maximieren oder bei unerwarteten Ausfällen per Fernwartung oder vor Ort zu helfen.

Marel hat Niederlassungen in 30 Ländern in allen Regionen und ein globales Netzwerk von hochqualifizierten Fachleuten, die sowohl Fern- als auch Vor-Ort-Serviceunterstützung bieten. Wir bieten unseren Kunden hochwertige Ersatzteile und maßgeschneiderte Serviceverträge, um eine optimale Leistung der Marel-Anlagen zu gewährleisten.