Das Belebtschlamm-Verfahren und die mikroskopische Untersuchung von Belebtschlamm

Die biologische Reinigungsstufe vieler Kläranlagen basiert auf dem Belebtschlamm-Verfahren. Belebtschlamm besteht aus Mikroorganismen und extrazellulären polymeren Substanzen (=EPS; im Wesentlichen Polysaccharide und Proteine), in welche die Mikroorganismen eingebettet sind. In den Belebtschlamm werden auch organischer Detritus und anorganische Partikel integriert. Derartige Partikel fungieren teilweise als Aufwuchsfläche für die Mikroorganismen und "Kristallisationskeime" für die Flockenbildung. 

Der Belebtschlamm entfaltet seine Reinigungsleistung unter Belüftung und intensiver Durchmischung im Belebungsbecken der Kläranlage.  Hierbei werden die organischen Inhaltsstoffe des Abwassers teilweise im Rahmen des mikrobiellen Energiestoffwechsels oxidiert. Ein weiterer Teil wird in die Biomasse der Mikroorganismen assimiliert. Andere Abwasserinhaltsstoffe werden durch Sorptionsmechanismen an den Belebtschlamm gebunden und hierdurch aus dem Abwasser eliminiert.

Im Nachklärbecken werden Belebtschlamm und gereinigtes Abwasser durch Sedimentation getrennt. Teilweise gelangt der Belebtschlamm nachfolgend als so genannter Rücklaufschlamm zurück in das Belebungsbecken. Da hierdurch ein stetiger Zuwachs des Schlammes erfolgt, muss dieser teilweise aus dem System entfernt und nachfolgend einer gesonderten Schlammbehandlung unterzogen werden ("Überschußschlamm").

	Schematische Darstellung der Biologischen Reinigungsstufe einer Kläranlage nach dem Belebtschlammverfahren

Das klassische Belebtschlammverfahren hat in den letzten Jahren zahlreiche Modifizierungen erfahren. Insbesondere die Notwendigkeit neben der Elimination der sauerstoffzehrenden organischen Bestandteile auch die Phosphor- und Stickstoffgehalte des Abwassers zu reduzieren, hat zu zahlreichen neuen Entwicklungen im Bereich der Verfahrenstechnik des Belebtschlammverfahrens geführt.