thumb|Rensningsanlæg i Castellar del Vallès i Spanien
Rensningsanlæg renser spildevand fra industri og husholdning. Spildevandet indeholder både organiske affaldsstoffer som fedt, kulhydrat og protein, men også patogene bakterier (eksempelvis E. coli) og giftstoffer som medicinrester, tungmetaller, tjærestoffer, nanopartikler samt diverse andre kemikalier der er skyllet ud i afløbet eller endt i kloakken via afstrømning fra forurenede gader eller jordområder. Alle disse affaldstoffer har, i større eller mindre grad, potentiale for at skade vandmiljøet og udgøre en trussel mod mennesker. I Danmark renses spildevandet både mekanisk, biologisk og kemisk på langt de fleste rensningsanlæg.Data om spildevand og udledning fra renseanlæg Hentet 14. april 2011. Mekanisk rensning er en grov rensning af vandet gennem en rist, hvor større partikler og faste ting fjernes. Det værste slam og sand fjernes ved bundfældning. Ved biologisk rensning kan fjernes organisk stof samt ammonium, nitrat og fosfor. Kemisk rensning foregår ved tilsætning af et eller flere kemiske stoffer, som kan bundfælde tungmetaller og uorganiske stoffer, bl.a. resterende fosfat, som dermed kan fjernes.miljoerejsen.dk . Hentet 14. april 2011. Medicinrester kan fjernes med tertiær behandling som ozonering eller filtrering med kulfilter, begge dele kan dog være problematiske idet de er dyre og kan skabe nye miljøproblemer.
Spildevandsrensning – Historisk Det er ikke mere end få årtier siden, at spildevand blev ledt ud i søer og vandløb.Udledning . Hentet 19. april 2011. Allerede i 1600-tallet begyndte man i de større byer at bygge afløbskanaler, som ledte vandet ud i nærmeste recipient, dog ledtes spildevandet stadig direkte ud på gaden de fleste steder. I løbet af 1800-tallet erfarede man de voldsomme sygdomsepidemier og det store sundhedsmæssige problem som var opstået pga. den manglende hygiejne af husholdningsaffald og natrenovation. Som følge af dette blev der igangsat omfattende kloakeringer i de fleste storbyer i Europa for at beskytte borgerne mod sygdomme.Historie. Hentet 19. april 2011. I samme periode blev vandklosettet opfundet, hvilket medførte et øget behov for bortledning af spildevand. Den øgede befolkningstilvækst og den stigende industrialisering skabte også et stigende behov for kloakker, da mængden af spildevand og den manglende hygiejne steg. Med denne kloakering reducerede man sundhedsfarer og lugtgener for borgerne i byen, men den egentlige rensning af spildevandet var stadig et problem. Det var ikke kun søer og vandløb, der viste tegn på plantetilvækst og eutrofiering, også i fjorde og indre farvande kunne man tydeligt se påvirkningen af forureningen. Specielt erhvervsfiskere og fritidsfiskere kunne mærke problemet.PDF: Spildevand – anvendelse af renseprincipper . Hentet 19. april 2011. Man arbejdede stadig på udviklingen af forskellige rensemetoder, men viden på dette område var begrænset.systime.dk. Hentet 19. april 2011.
thumb|Spildevandscenter Avedøre: Forrest lager for biogas, bagved ægformede rådnetanke og til højre anlæg til forbrænding af udrådnet slam I slutningen af 1800-tallet skete der noget, man begyndte i Danmark at benytte sig af bundfældningstanke til rensning af spildevand, de såkaldte septiktanke. Senere blev de første renseanlæg bygget i Danmark, og i 1948 blev det første egentlige mekaniske rensningsanlæg opført. Dette blev hurtigt udvidet med biologisk og delvist kemisk rensning af spildevandet. I 1960’erne blev alle de mindre bysamfund pålagt at lede deres spildevand til det kommunale rensningsanlæg.vestforsyning.dk . Hentet 19. april 2011. Frem til ca. 1970 blev de fleste renseanlæg designet med fælles krav til rensningen dvs. uden at tage hensyn til det aktuelle vandområdes tilstand, selvrensningsevne mv.Miljø- og Fødevareministeriet. Hentet 19. april 2011.
Med Vandmiljøhandlingsplanen, vedtaget af Folketinget i 1987, blev der stillet krav om fjernelse af næringssalte fra spildevandet. På baggrund af dette blev der de senere år lavet flere omfattende ombygninger og modernisering af rensningsanlæg landet over, så anlæggene nu fik et biologisk skærvefilter, der fjernede organisk stof. Desuden blev anlæggene udvidet til at fjerne kvælstof og fosfor.horsholm.dk Hentet 19. april 2011.
I de seneste år har spildevandets påvirkning på miljøet været afgørende for håndteringen af spildevandet, og i dag fastlægges der en række krav til afløbssystem og spildevand i de enkelte samfund. Kravene varieres dog i forhold til klima, beliggenhed, typer af bebyggelse mv.Aflobsrapporten.pdf. Hentet 19. april 2011.
I dag er ca. 90 % af Danmarks ejendomme kloakeret, og Danmark har lidt over 1400 renseanlæg som i det daglige sørger for at rense spildevandet fra husholdninger, virksomheder og institutioner.Data om spildevand og udledning fra renseanlæg . Hentet 19. april 2011. Rensningsanlæg (eller renseanlæg) renser spildevand fra industri og husholdning. Spildevandet indeholder affaldsstoffer, giftstoffer, kemikalier m.m., som kan forurene vandmiljøet. I Danmark renses spildevandet både mekanisk, biologisk og kemisk på langt de fleste rensningsanlæg. Mekanisk rensning er en grov rensning af vandet gennem en rist, hvor større partikler og faste ting fjernes. Det værste slam og sand fjernes ved bundfældning. Ved biologisk rensning fjernes organisk stof samt ammonium og nitrat. Kemisk rensning foregår ved tilsætning af et eller flere kemiske stoffer, som fjerner tungmetaller og uorganiske stoffer, bl.a. fosfat.
Spildevand Det er renseanlæggets funktion at fjerne de affaldsstoffer, som findes i spildevandet, inden det ledes ud i recipienten. Spildevandet på rensningsanlægget stammer fra byernes husholdninger og industrier samt regnvand. Spildevandet fra almindelig husholdning stammer f.eks. fra tøjvask, rengøring, toilettet m.m. Dette spildevand indeholder et højt indhold af næringssalte (specielt kvælstof og fosfor) samt organisk stof og kemikalier. Ligeledes indeholder spildevandet fra industrien også disse stoffer dog i en meget højere koncentration. Spildevand i form af regnvand indeholder, som regel sand, olie, grene, blade osv.biokube.dk . Hentet 21. april 2011.
Der er flere grunde til at spildevandet renses inden det ledes ud i recipienten. Spildevand indeholder bl.a. et højt indhold af næringsstofferne kvælstof og fosfor. Overdreven udledning af næringsstoffer til miljøet kan føre til eutrofiering. Eutrofiering i søer fører til stor plante- og algevækst. Når de dør, nedbrydes de, og der vil opstå iltsvind i søen, som bevirker at fisk og alt bundlivet vil forsvinde. Ligeledes vil havet og fjorde få en grim lugt og farve pga. forureningen. Derfor er det vigtigt at fjerne fosfor fra spildevandet inden det ledes ud i naturen. Nedsivende forurening fra spildevand vil på sigt påvirke vores grundvandsressourcer, hvilket man også helst vil undgå.Frederikssund kommunde - Spildevand . Hentet 21. april 2011.
Renseanlæg og rensemetoder
Mekanisk rensning thumb|En tom bundfældningstank i rensningsanlægget i Merchtem, Belgien. Det første trin i rensningsprocessen er den mekaniske rensning. Her frasorteres faste genstande og andre unedbrydelige partikler større end 3 mm igennem en rist. De frasorterede ting (såkaldt ristegods), som eksempelvis klude, bind, vatpinde m.m. opsamles i en container og køres væk til forbrænding.
Den næste proces efter ristene er sand- og fedtfanget. Disse processer er ofte kombineret for at spare plads og fordi det er muligt ved bestemte processer at fjerne begge dele samtidig. Der findes mange forskellige måder at forbedre sand- og fedtfanget, blandt andet ved bruge af luft, som blæses op igennem spildevandet. Dette gøres på en sådan måde at spildevandet i stedet for bare at løbe direkte igennem en lang rende, bliver sat i en spiralbevægelse igennem renden. Dette medfører at man skal bruge et kortere bassin til rensning af sand og fedt, da vandets opholdstid derfor bliver lang nok til at sandet stadig kan nå at bundfælde sig. Lige meget om man bruger luftning eller ej er metoden i princippet det samme.
Herefter føres vandet videre gennem et sandfang, hvor uorganisk materiale, som sand og grus bundfældes.Mekanisk rensning Hentet 20. april 2011. Fra sandfanget føres spildevandet videre til en stor bundfældningstank (primærtanken som består af to forklaringstanke), hvori vandet iltes, så slam og lignende tunge partikler bundfældes. En mekanisk skraber kører hen over bunden og leder slammet ind mod midten, hvorfra det pumpes over i biogas-anlægget.Mekanisk Rens Hentet 20. april 2011. Vandet holdes nu i ro, så fedtpartiklerne lægger sig på vandoverfalden og kan skrabes væk. Det opsamlede fedt udnyttes i rensningsanlæggets rådnetanke, hvor det omsættes ved hjælp af bakterier, der producerer metangas. Den mekaniske rensning er nu slut, og spildevandet kan påbegynde den biologiske rensning.Primær slam Hentet 20. april 2011.
Den mekaniske rensning består således af to processer ved hjælp af riste samt sand- og fedtfang.
Riste Ristene er den første rensningsproces som spildevandet kommer igennem på sin tur igennem renseanlægget. Ristene skal fjerne grove partikler herunder grene, kondomer, bind m.m. fra spildevandet. Riste deles ind i to kategorier, alt efter deres spaltebredde.
Grovriste – Har en spaltebredde, der ligger mellem 40 og 100 mm. Risten anbringes på højkant med en vinkel på 30-45°. Her tilbageholdes grove forureninger som cykelstel og gamle barnevogne Finriste – Med en spaltebredde mindre end 40 mm. Finristen anbringes ofte på en vinkel omkring 75°.PDF: Spildevand – anvendelse af renseprincipper. Hentet 22. april 2011.
Der findes mange forskellige ristedesign, dog med den fælles egenskab at de alle er automatisk rensende.
Sandfang Sandfangets formål er at fjerne større uorganiske partikler som sand, grus, jord og lignende. Disse partikler fjernes for at undgå dem videre rundt i anlægget. Sand og grus kan danne aflejringer som kan stoppe rør og ventiler samt opfylde de efterfølgende tanke. Desuden medfører det også meget stor slitage, specielt på bevægelige dele, der er videre rundt i systemet.
Sandfanget er i princippet en lang rende, hvor spildevandet bliver ledt igennem, det vil sige på langs af sandfanget. Dette sker ved en hastighed på 0,3 m/s som har vist sig at være den mest effektive hastighed. Dette medfører at sand og grus bundfælder, hvorefter det kan fjernes fra bunden.
Fedtfang Spildevandet ledes langsomt igennem fedtfanget, hvor olie og fedt, på grund af deres lavere massefylde end vand, stiger til vandoverfladen, hvorfra skummet skrabes af. Indblæsning af luft i fedtfanget forøger fedtpartiklernes hastighed mod overfladen, derfor bliver sandfanget ofte kombineret med et fedtfang.www.laer-it.dk - Sand . Hentet 22. april 2011.
Fedtfangets formål er som ordet antyder at fjerne fedt og olie fra spildevandet. Man skal dog være opmærksom på at det ikke er alt fedt og olie man fjerner ved brug af et fedtfang, da det ikke er alt fedt og olie der findes som flydestof i spildevandet. Størstedelen af den fedt og olie der findes i spildevandet er bundet til slampartiklerne og føres derfor videre i systemet. Fjernelse af fedtstoffer har betydning for at undgå driftsproblemer senere i renseanlægget, mens fjernelsen af olie og benzin desuden har betydning i tilfælde af ikkefungerende olie- og benzinudskillere på industrier, tankvognsuheld og lignende. Fedtfang kan ligesom sandfang opbygges på forskellige måder. Dog alle med den virkning at fedt og olie flyder ovenpå vandet hvor det bliver skrabet direkte af overfladen.
Bundfældning thumb|right|Princippet i en septik tank Bundfældning af slam sker i en bundfældningstank, hvor vandet bevæger sig så langsomt igennem tanken at opholdstiden bliver 1-2 timer. Disse tanke kan være forskelligt designet fra rensningsanlæg til rensningsanlæg. Bundfældningen kan f.eks. ske i en septiktank eller en emscherbrønd.