Im anschließend durchflossenen Sandfang setzen sich sandige und körnige Bestandteile des Abwassers infolge der besonderen hydraulischen Gestaltung des Sandfanges ab. Durch eine Pumpe wird das Sand - Schlammgemisch aus dem Trichter des Sandfanges abgezogen und in die Sandwascheinrichtung innerhalb des Rechenhauses gefördert. In dieser Sandwascheinrichtung werden die schlammigen Bestandteile des Gemisches wieder ausgewaschen und in den Zufluss der Kläranlage abgelassen.
Das nunmehr von sandigen Bestandteilen und Grobstoffen befreite Abwasser gelangt in den ersten Anlagenteil, nämlich die Absetzanlage. In den Absetzbecken wird das Abwasser so beruhigt, dass sich die absetzbaren Schwebestoffe nach unten absetzen und Fett und ölige Bestandteile aufschwimmen. Durch Räumeinrichtungen werden die ausgeschiedenen Schwimm - u. Sinkstoffe aus dem Abwasserstrom entfernt. Da in diesem Anlagenteil nur physikalische Kräfte, im wesentlichen die Schwerkraft, auf das Abwasser einwirken, spricht man von der " mechanischen Stufe " der Abwasserreinigung. Durch die Entfernung der Schwimm - Schwebestoffe wird die gesamte Schmutzmenge um ungefähr ein Drittel verringert. Bei Regenwetter wird die Durchflussmenge auf das Fünffache erhöht und ein Teil des mechanisch gereinigten Abwassers direkt in die Mur abgeleitet.
Anschließend an die mechanische Stufe tritt das Abwasser in die Belebungsbecken ein. In den Belebungsbecken vollzieht sich mit Hilfe von Bakterien und Kleinlebewesen ein biochemischer Abbau der kolloidal und echt gelösten organischen Verbindungen. Wegen der Mithilfe von Mikroorganismen spricht man auch von der "biologischen Reinigungsstufe". Technisch wird diese biologische Reinigungsstufe bei der Kläranlage Knittelfeld in einem Umlaufbecken vollzogen. Beim Umlaufbecken, technologisch auch "total durchmischter Rührkessel" genannt, herrschen an jeder Stelle des Beckens gleiche physikalische und biochemische Verhältnisse.
Dies wird dadurch erreicht, dass durch die Anordnung der Belüftungsaggregate ein ständiger Umlauf des Abwassers erfolgt, wobei die Umlaufmenge wesentlich größer als die Durchlaufmenge ist.
Durch diese hydraulischen Verhältnisse in Verbindung mit einer optimalen Sauerstoffversorgung der Kleinlebewesen werden Reinigungsvorgänge, ähnlich wie im natürlichen Fluss, aufrecht erhalten. Da aber im Belebungsbecken wesentlich größere Organismenzahlen vorhanden sind wie im natürlichen Bach oder Fluss, vollzieht sich der biochemische Abbau innerhalb weniger Stunden. Während dieser Zeit wandeln die Mikroorganismen die hochmolekularen organischen Stoffe in niedermolekulare anorganische Verbindungen um.
Dabei entsteht der sogenannte Belebtschlamm, welcher im nachfolgenden Nachklärbecken wieder abgeschieden werden muss.
Die Nachklärbecken haben die gleiche Funktion wie die Absetzbecken der mechanischen Stufe. Wieder greifen physikalische Kräfte an und die Schlammflocken setzen sich zu Boden.
Dieser abgesetzte Schlamm wird zum größten Teil wieder zurück in die Belebungsbecken geführt, um dort die biologische Reinigung zu vollziehen. Der Umlauf des rückgeführten Belebtschlammes kann theoretisch mehrere Tage dauern. Die täglich zuwachsende Schlammmenge wird als sogenannter Überschussschlamm aus der Wasserlinie entfernt.
Am Ablauf der Nachklärbecken findet sich nunmehr das biologisch gereinigte Abwasser, das über 90 % seines Schmutzgehaltes verloren hat. Es hat nun eine Beschaffenheit, die zu keinen Beeinträchtigungen in der Vorflut führt. Im Aussehen gleicht das biologisch gereinigte Abwasser Bachwasser, wenngleich es noch einen erhöhten Salzgehalt und Düngestoff enthält.
Baulich sind die bisher beschriebenen Anlagenteile in einem gemeinsamen längsentwickelten Block angeordnet. Die Becken haben eine Wassertiefe von bis zu 3 m. Die gesamte Anlage ist rd. 140 m lang und max. 26 m. breit.
Die Sauerstoffversorgung der Mikroorganismen in den Belebungsbecken wird durch schwimmende Belüftungskreisel aufrecht erhalten. Bei dieser Art der Belüftung tauchen turbinenartige Laufräder in das Abwasser ein und werfen durch ihre drehende Bewegung Abwasser kreisförmig auf. Dadurch werden Grenzflächen zwischen Luft und Wasser geschaffen und der erforderliche Sauerstoff in das Wasser eingeführt.
Abgesetzter Schlamm aus der mechanischen Stufe und Überschussschlamm aus der biologischen Stufe werden der Schlammbehandlungsanlage zugeführt. Zunächst gelangen diese Schlammmengen in den Voreindicker, welcher als kreisförmiger Behälter mit einem Durchmesser von 13 m und einer Schlammtiefe von mehreren Metern ausgeführt ist. Hier wird der Schlamm von überschüssigem Wasser befreit, sodass er mit einem Feststoffgehalt von rd. 3 % in einen der beiden Faulbehälter mit einem Inhalt von je 2.200 m³ eingepumpt werden kann. In den Faulbehältern vollzieht sich ebenfalls ein biochemischer Abbau der organischen Substanz des Schlammes unter allerdings grundlegend von der biologischen Anlage verschiedenen Umweltbedingungen. Im Faulbehälter gibt es keinen Sauerstoff und die optimale Temperatur für die Bakterien beträgt 35° C. Die Stoffwechselprodukte der Bakterien unter diesen Lebensbedingungen enthalten Methan, sodass man von der "anaeroben alkalischen Methanfaulung" spricht.
Während sich aber der biochemische Abbau unter aeroben Verhältnissen, also durch die luftliebenden Bakterien, innerhalb weniger Stunden vollzieht, dauert der Abbau unter anaeroben Verhältnissen mehrere Wochen.
Das entstehende Klärgas, das bis zu rd. zwei Drittel aus Methangas besteht, wird gefangen, in einer einfachen Anlage entschwefelt und im Gasbehälter gespeichert.
In der Maschinenhalle sind zwei Gasmotoren aufgestellt, die mit dem gewonnenen Klärgas betrieben werden.
Die Klärgasmotoren treiben Generatoren an, die den Strom für die Antriebsmaschinen der schwimmenden Kreisel der biologischen Stufe erzeugen.
Die Kühlwärme der Gasmotoren bzw. ein Teil der Abgaswärme werden rückgewonnen und dienen zur Erwärmung des Klärschlammes auf die Betriebstemperatur der Faulräume sowie im Winter zur Beheizung der Betriebsräume der Kläranlage. Mit dieser modernen Schaltung ( Kraft-Wärme-Kopplung ) können die Kosten für die Sauerstoffversorgung der biologischen Anlage, die bis zu 85 % der Energiekosten der gesamten Anlage ausmachen, fast hundertprozentig eingespart werden.
Der nach einer Faulzeit von rd. 3 Wochen aus den Faulbehältern entnommene Faulschlamm wird im Nacheindicker abgekühlt und auf einen Feststoffgehalt von 5 - 6 % eingedickt. Mittels einer Schlammfilterpresse wird dieser Schlamm unter Beigabe von Flockungsmitteln mechanisch entwässert. Der Schlamm hat dann einen Feststoffgehalt von rd. 30 %, also nur mehr rd. ein Zehntel der ursprünglichen Schlammmenge und kann auf Deponien untergebracht werden.
Mit der Inbetriebnahme der vollbiologischen Reinigungsanlage des Abwasserverbandes Knittelfeld und Umgebung wird dem bisher ungereinigt in die Mur geflossenen Abwasser über 90 % der Verschmutzung entzogen und außerdem die verbleibenden Reststoffe in einen Zustand versetzt, der eine schadlose Lagerung zusammen mit Müll gestattet.
