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Nach der mechanischen Reinigung enthält das Abwasser noch Schmutzstoffe in Form von festen und gelösten organischen Kohlenstoffverbindungen und von Nährstoffen. Diese werden in der biologischen Reinigungsstufe durch Bakterien und Mikroorganismen (Biomasse) zu anorganischen Substanzen abgebaut. In der Kläranlage Reinach wird dies mit einer traditionellen, 2 stufigen (Nitrifikation und Denitrifikation) Belebtschlamm-Biologie bewerkstelligt. In den beiden Biologiestufen werden Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen abgebaut. Für den aeroben biologischen Prozess (Nitrifikation und Kohlenstoffabbau) wird Luftsauerstoff benötigt, welcher von unten, mittels Gebläsen, in die Biologiebecken eingeblasen wird. Beim anoxischen Prozess (Denitrifikation, anerob) wandeln die Bakterien das Nitrat in molekularen Stickstoff um. Somit ist der Stickstoffkreislauf der Natur geschlossen.