Für die Abwasserbehandlung sind derzeit fünf zentrale Kläranlagen mit insgesamt 126.000 Einwohnergleichwerten und ein Kanalnetz mit einer Länge von 504 Kilometern (Stand: 2024) in Betrieb. Der Anschlussgrad an das Kanalnetz beträgt derzeit 95% (Stand: 2024) und 76% an zentrale Kläranlagen.
Kläranlagen sind für die Rückgewinnung sauberen Wassers, das dem natürlichen Kreislauf wieder zugeführt wird, unverzichtbar. Damit leisten wir einen aktiven Beitrag zum Gewässerschutz, denn jeder Fluss oder See bleibt so als intakter Lebensraum erhalten. Menschliche Eingriffe, wie beispielsweise das Einleiten von Abwasser, stören das Leben in einem Biotop. Deshalb muss eine Kläranlage das Wasser soweit von Schmutzstoffen befreien, dass dem Gewässer die Fähigkeit erhalten bleibt, sich zu regenerieren. Ist ein Gewässer jedoch infolge der Einleitung ungereinigten oder nicht genügend geklärten Abwassers gestört, besteht das Vermögen zur Reinigung nicht mehr in ausreichendem Maße.
Die Abwassertechnik bedient sich bei der Reinigung bestimmter physikalischer, chemischer und biologischer Prozesse, die in den Kläranlagen kombiniert angewendet werden. Die Abwasserreinigung lässt sich grob in drei aufeinanderfolgende Stufen einteilen: Die erste Reinigungsstufe behandelt das Abwasser mechanisch, die zweite biologisch. Bei der dritten Stufe findet eine weitergehende Behandlung - speziell zur Eliminierung von Phosphat- und Stickstoffverbindungen - statt.
Im Abwasser vorkommende feste Stoffe reichen in ihrem Größenverhältnis von zentimetergroßen Sperrstoffen bis zu halbgelöstem und gelöstem Schmutz unterhalb der Sichtbarkeitsgrenze eines Mikroskops. Darüber hinaus enthält jedes Abwasser eine große Zahl winziger Lebewesen, vor allem Bakterien.
Die Oberhofer Kläranlage wurde Mitte der 1990er Jahre modernisiert und reinigt das anfallende Abwasser seither zeitgemäß unter Einhaltung sämtlicher Umweltstandards. Bemerkenswert ist die Reinigungsleistung der Kläranlage Oberhof insbesondere im Zeitraum von Sportgroßveranstaltungen. Dann nämlich ändern sich Abwassermenge und Abwasserqualität nahezu schlagartig. Die Reinigungsleistung der Kläranlage Oberhof bleibt trotzdem weitestgehend konstant. Ablaufgrenzwerte werden auch bei solch hohen Belastungsspitzen sicher eingehalten.
Die erforderlichen Arbeiten zur Sanierung der Kläranlage Suhl erfolgten von 1999 bis 2002. Die neue Anlage hat eine Kapazität von 80.000 Einwohnergleichwerten. Durch die Ergänzung des Reinigungsprozesses um eine dritte Reinigungsstufe wurde die Qualität des geklärten Wassers wesentlich verbessert und so eine Verminderung des Schadstoffeintrages in die Hasel erreicht. Zudem haben sich seither innerhalb des Stadtgebietes Möglichkeiten eröffnet, weitere Gewerbeflächen zu erschließen und bestehende zu erweitern.
In Umsetzung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie wurde in den Jahren 2010-2011 der Bau einer Phosphatfiltrationsanlage zur weiteren Verringerung der Phosphateinträge in die Hasel vollzogen. Die zeitgleiche Errichtung eines Blockheizkraftwerkes (Mikrogasturbine) am Standort der Kläranlage Suhl nutzt anfallendes Biogas (Klärgas) zur Strom- und Wärmeerzeugung.
Durch den Betrieb der Mikrogasturbine konnte der Strombezug um ca. 30% gesenkt werden. Zudem konnten die CO2-Emissionen um etwa 260 Tonnen CO2 pro Jahr reduziert werden. Bisher musste das Methangas nämlich ohne weiteren Nutzen abgefackelt werden. Die Investition wurde durch das Land Thüringen mit 1,3 Millionen Euro gefördert. Die Kläranlage Suhl ist heute eine der modernsten und leistungsstärksten Kläranlagen Thüringens.
Die Kläranlage Zella-Mehlis wurde in den Jahren 2005 bis 2007 modernisiert und die Kapazität auf 20.000 (TKN) Einwohnerwerte erhöht. Konzipiert ist die Anlage als SBR-Anlage (Sequencing Batch Reactor, bzw. schubweise beschickter Reaktor). Geltende wasserrechtliche Vorgaben zur Ablaufqualität werden sicher einhalten und deutlich unterschritten. Die Anlage beinhaltet eine mechanische, biologische und chemische Reinigungsstufe. In diesen werden die im Rohabwasser enthaltenen Kohlenstoff – und Stickstoffverbindungen weitestgehend abgebaut. Zur Phosphateliminierung wird eine Fällungsanlage betrieben.
In den Jahren 2014 - 2017 wurde die Kläranlage Schleusingen modernisiert. Dabei wurde die Alt-Kläranlage komplett abgebrochen und eine neue Kläranlage an gleicher Stelle errichtet. Die neue Kläranlage Schleusingen besitzt eine Ausbaugröße von 10.000 Einwohnergleichwerten. Sie wurde für die Behandlung der Abwässer der Stadt Schleusingen einschließlich aller Ortsteile konzipiert. Der Fokus liegt für die kommenden Jahre in der Anschlussgraderhöhung, d.h. es wird vordringliche Aufgabe sein, Abwasserkanäle in Richtung der Ortschaften zu verlegen, welche noch einen Anschluss an die zentrale Abwasserbehandlung benötigen.
Im Jahr 2023 begann der Neubau der Kläranlage Rohr am Standort der alten Kläranlage Rohr-BTZ. Schwierige Untergrundverhältnisse erforderten eine aufwendige Planung verbunden mit einer platzsparenden Anordnung der Anlagenteile. Unter schwierigen Bedingungen vor Ort ist es gelungen, die Kläranlage am Altstandort vollständig neu zu errichten und auf eine Kapazität von 6.000 Einwohnergleichwerten auszubauen. An die Kläranlage werden neben der Ortslage Rohr perspektivisch die Orte Kühndorf, Schwarza und Dillstädt angeschlossen.