In der Rechenanlage werden dem Abwasser in zwei hintereinander angeordneten Rechen, einem Grobrechen mit 25 mm Stababstand und einem Feinrechen mit 10 mm Stababstand, grobe Schmutzstoffe entnommen (insbesondere Hygieneartikel, Papier und Essensreste). Dieses Rechengut wird anschließend gewaschen, gepresst und in Containern gestapelt. So werden jährlich ca. 650 Tonnen dem Abwasserstrom entnommen und der externen Verwertung zugeführt.

Das in der Rechenanlage von groben Schmutzstoffen befreite Abwasser wird in den Sandfang eingeleitet. Der Sandfang ist so bemessen, dass sich die Fließgeschwindigkeit des Abwassers etwas verlangsamt. Im unteren Teil des Sandfangs wird Luft eingeblasen. Hierdurch wird eine walzenförmige Strömung erzeugt, die zum einen dafür sorgt, dass im Abwasser enthaltene, organische Bestandteile (Fäkalien) in Schwebe gehalten werden, während sich die schwereren, überwiegend mineralischen Bestandteile wie Sand auf dem Boden absetzen. Zum anderen bewirkt die Walzenbewegung, dass Fette und andere Schwimmstoffe unter einer Tauchwand hindurch in eine neben dem Sandfang angeordnete Kammer geleitet werden. Hier gelangen sie mit den aufsteigenden Luftblasen an die Oberfläche, können abgeschöpft und der Schlammbehandlung zugeführt werden. Der entnommene Sand muss zunächst noch gewaschen werden. In einer Sandwaschanlage werden noch enthaltene organische Restbestandteile abgetrennt bevor der gewaschene Sand, ca. 200 Tonnen pro Jahr, schließlich entsorgt, oder unter bestimmten Rahmenbedingungen sogar z.B. im Tiefbau wiederverwertet werden kann.

Das im Sandfang von Sand, Fetten, Ölen aber auch anderen Schwimmstoffen weitgehend befreite Abwasser gelangt nun in die Vorklärbecken. Die Fließgeschwindigkeit wird hier weiter verlangsamt, sodass auch organische Bestandteile (Fäkalien und andere Feststoffe) entnommen werden können. Diese sinken als sogenannter Primärschlamm zu Boden und setzen sich dort ab. Gleichzeitig steigen eventuell noch enthaltene Schwimmstoffe zur Wasseroberfläche auf.

Durch langsam über die Becken fahrende Räumerbrücken mit Boden- und Schwimmschlammräumschilden werden die Schlämme in Trichter befördert, von dort aus abgepumpt und der Schlammbehandlungsanlage zugeführt. Mit Verlassen der Vorklärung hat das Abwasser die mechanische Reinigungsstufe durchlaufen. Nun enthält es weitgehend nur noch gelöste Verunreinigungen.

Die biologische Reinigung vollzieht sich in den Belebungsbecken. Hier macht sich die Abwassertechnik Vorgänge zunutze, die sich auch in der Natur abspielen – in jedem Fluss und in jedem See. Zur Unterstützung der natürlich vorkommenden und im Abwasser schon enthaltenen Mikroorganismen wird Luftsauerstoff verwendet, in dem die Luft verdichtet und in die Becken eingeblasen wird. Aufgrund der so geschaffenen, optimalen Lebensbedingungen werden die Mikroorganismen vermehrt dazu angeregt, die im Abwasser enthaltenen fein verteilten sowie gelösten organischen Stoffe zu verstoffwechseln und dadurch abzubauen. Durch die Vermehrung der Mikroorganismen entsteht der sogenannte „Belebtschlamm“. Mithilfe der eingeblasenen Luft sowie installierter Rührwerke wird der Belebtschlamm ständig in Schwebe gehalten. Er soll sich nicht in im Belebungsbecken absetzen, sondern erst in den Nachklärbecken.
Simultan zur biologischen Reinigung findet in den Belebungsbecken auch die chemische Reinigung statt, mithilfe sogenannter Fällmittel, die dem Abwasser zugegeben werden, um Phosphor zu eliminieren. Da das Abwasser im Einzugsgebiet des Abwasserzweckverbandes Breisgauer Bucht sehr weich ist, muss es durch die Zugabe von Hartsteinmehl zusätzlich aufgehärtet werden.

In den Nachklärbecken wird der Belebtschlamm wieder vom gereinigten Abwasser getrennt. Das aus den Belebungsbecken kommende Abwasser wird dabei sehr stark beruhigt. Die Schlammflocken können auf den Boden sinken und von dort aus entnommen werden. Ein Teil des belebten Schlammes wird als sogenannter Rücklaufschlamm zu den Belebungsbecken zurückgeführt, der überschüssige Teil wird als sogenannter Überschussschlamm der Schlammbehandlungsanlage zugeführt.

Feinste Belebtschlammflocken, die sich während der Aufenthaltszeit in der Nachklärung nicht abgesetzt haben, müssen abfiltriert werden. Dazu wird das Abwasser der Flockungsfiltrationsanlage zugeführt und auf insgesamt 30 mit zwei unterschiedlich gekörnten Sandschichten befüllte Filterzellen verteilt. Während das Abwasser die Filterzellen von oben nach unten durchströmt werden im Filtersand feinste Schwebstoffe zurückgehalten. Bevor sich eine Filterzelle durch die aufgefangenen Schwebstoffe zusetzt, wird sie mit einem Gemisch aus bereits filtriertem Abwasser und Luft von unten nach oben zurückgespült. Mit diesem Spülwasser gelangen die herausgefilterten Schwebstoffe zurück in die Vorklärung. Dort werden Sie gemeinsam mit den anderen organischen Schlämmen aus dem Abwasser entfernt. Der wieder saubere Filter kann erneut benutzt werden ohne den Filtersand ersetzen zu müssen. Durch Zugabe von Fällmitteln in das Abwasser vor dem Filter wird neben der Abtrennung der Restverschmutzung gleichzeitig auch noch der Phosphorgehalt weiter verringert.

Nach der Flockungsfiltration ist die Abwasserreinigung abgeschlossen. Nach durchschnittlich etwa einem Tag Aufenthaltszeit verlässt das gereinigte Abwasser die Kläranlage, wird in den Leopldskanal eingeleitet und erreicht nach nur ca. 6 km Fließstrecke den Rhein.

Trotz mechanischer Entwässerung enthält der Klärschlamm immer noch rd. 75 % Wasser. Um die zu entsorgende Menge weiter zu reduzieren und den Schlamm den verschiedensten Verwertungs- und Entsorgungswegen zuführen zu können, wird dieser zusätzlich thermisch getrocknet. Bei einem Restfeuchtegehalt von nur noch ca. 10 % (nach der thermischen Trocknung) erreicht der Klärschlamm einen Brennwert von 11 – 12 MJ/kg. Das ist vergleichbar mit Braunkohle. Jährlich werden so ca. 8.500 Tonnen getrockneten Klärschlammes als Ersatzbrennstoff abgegeben und in Kohlekraft- oder Zementwerken extern verwertet.

Das bei der Schlammbehandlung entstehende Klärgas deckt vollständig den Wärmebedarf der Kläranlage. Mit dem Klärgas werden über zwei Heizkessel sowohl die Klärschlammtrocknung als auch die Gebäudeheizung betrieben. Darüber hinaus wird das Klärgas in drei Blockheizkraftwerken (BHKW) in elektrischen Strom und Wärme umgewandelt. Hierzu wird das Klärgas in Gasmotoren verbrannt. Diese Gasmotoren treiben Elektrogeneratoren an und erzeugen somit Strom, der auf der Verbandskläranlage genutzt wird.

Durch den Betrieb der BHKWs können so über 70 % des Jahresstrombedarfs selbst erzeugt werden. Bei einem Stromverbrauch von ca. 14,5 Mio. kWh sind das über 10 Mio. kWh selbst erzeugten Stroms. Die bei der Verbrennung im Gasmotor entstehende Abwärme wird zum einen als Hochtemperaturwärme aus dem Abgas zurückgewonnen und bei der Schlammtrocknung eingesetzt, zum anderen als Niedertemperatur aus dem Kühlwasserkreislauf des Motors gewonnen und bei der Faulbehälter- und Gebäudeheizung genutzt. Der damit erreichte Gesamtwirkungsgrad liegt bei rund 85 %.

Am Standort der Verbandskläranlage in Forchheim betreibt der AZV ein eigenes Labor. Die Hauptaufgabe des Labors besteht in der Durchführung der gesetzlich geregelten Untersuchungen zur Eigenkontrolle der Verbandskläranlage. Gleichzeitig ist das Labor auch für die Überwachung der Einleitung des gereinigten Abwassers in den Leopoldskanal verantwortlich.

Gesteuert und überwacht wird die Kläranlage in der zentralen Schaltwarte. Von dieser im Wechselschichtsystem rund um die Uhr besetzten Stelle (24/7) können die Schichtführer alle Verfahrensstufen und Prozesse überwachen, sowie wichtige Maschinen und Anlagenteile steuern.