Bei Abwasserreinigungsanlagen, die eine Faulung betreiben, fällt Klärgas an. Dieses Klärgas kann zur Erzeugung von Wärme und Strom genutzt werden. So ist es möglich, einen Teil des Energiebedarfs, welcher eine ARA zum Reinigen des Abwassers benötigt, zurückzugewinnen.
Mit dem in den Faulräumen erzeugten Klärgas werden auf der ARA Buholz zwei Gasmotoren, auch Blockheizkraftwerke (BHKW) genannt, betrieben und so Wärme und Strom erzeugt. Der Wirkungsgrad der BHKW ist am grössten, wenn neben dem elektrischen Strom auch die entstehende Wärme genutzt wird. Daher werden unsere BHKW wärmegeführt betrieben. Das heisst, die BHKW laufen nur dann, wenn für die Faulraumheizung, für die Fernwärme zur RUAG oder für die Gebäudeheizung der ARA Wärme benötigt wird. Besteht kein Wärmebedarf, wird das Gas über die Gasaufbereitung in das Erdgasnetz eingespiesen.
In der Gasaufbereitung wird das Klärgas aus den Faulräumen zu Biogas veredelt, welches der Qualität des Erdgases entspricht. Daher kann das aufbereitete Biogas direkt in die Erdgasleitung eingespiesen werden.
Die Veredelung des Klärgases erfolgt, indem über ein Druckwechselverfahren das im Klärgas enthaltene CO2 mittels Aktivkohlefilter abgetrennt und damit der Gehalt des Methans von ca. 60 % auf über 96 % angereichert wird.
Auf dem Areal der ARA Buholz in Emmen befindet sich auch eine Schlammverbrennungsanlage, in welcher der anfallende Klärschlamm der ARA Buholz, aber auch jener der meisten anderen Abwasserreinigungsanlagen in der Innerschweiz verbrannt wird.
Bei der Verbrennung entsteht Dampf, welcher zur Trocknung des Schlammes verwendet wird. Der so getrocknete Schlamm brennt danach nahezu selbständig.
Der entstehende Dampf hat einen Druck von knapp 10 bar. Für die Trocknung reicht jedoch ein Dampfdruck von 1 bar. Seit November 2015 wird das Dampfdruckgefälle zum Betrieb von zwei Nassdampfturbinen genutzt.
Die zwei Turbinen mit einer Leistung von zusammen ca. 80 kW produzieren pro Jahr rund 750'000 kWh Strom. Dies entspricht dem jährlichen Strombedarf von ca. 160 Einfamilienhäusern. Die Schlammverbrennungsanlage kann damit rund 20 % des jährlichen Strombedarfs selbst erzeugen.
Mit dem Betrieb der Anlage zur Elimination von Mikroverunreinigungen auf der ARA Buholz werden ab 2025 rund um die Uhr mit einer Turbine und tagsüber mit einer Photovoltaikanlage jährlich über 410'000 kWh Strom erzeugt. Dies entspricht dem Stromverbrauch von rund 100 Haushalten und deckt rund ein Viertel des jährlichen Energiebedarfs dieser zusätzlichen Reinigungsstufe.
Das auf der ARA Rontal in der Faulung anfallende Klärgas wird über ein Blockheizkraftwerk verwertet, wobei Strom und Wärme erzeugt wird. Mit der produzierten Wärme wird einerseits der Wärmebedarf der ARA gedeckt und andererseits ein externes Fernwärmenetz betrieben.