Ein Vorklärbecken ist ein Teil der mechanischen Vorreinigung einer Kläranlage, auf der der anfallende Klärschlamm anaerob stabilisiert wird.

Das Abwasser gelangt über Rechen, Sand- und Fettfang (sofern vorhanden) in das Vorklärbecken, wo eine mechanische Reinigung stattfindet. Damit sich ungelöste, organische Stoffe oder auch grobe Stoffe wie Ohrstäbchen, Binden und weitere anorganische Stoffe absetzen, die beim Rechen nicht gefiltert wurden, wird das Abwasser mit geringer Fließgeschwindigkeit durch das Vorklärbecken geleitet. Dazu wird die Fließgeschwindigkeit durch eine entsprechende Bauform des Beckens reduziert. Sie beträgt je nach Belastung der Kläranlage (Trocken- oder Regenwetter) etwa 1,5 cm/s.

Durch einen Räumer wird der Vorklärschlamm (Primärschlamm) in die Trichterspitzen des Vorklärbeckens geschoben und von dort aus mit Frischschlammpumpen zur mechanischen Voreindickung gepumpt. Hier wird der Primärschlamm gemeinsam mit dem Überschussschlamm aus der Belebung unter Zugabe von Flockungshilfsmitteln auf einen TS-Gehalt von etwa 5 % eingedickt. Anschließend gelangt der dabei entstehende Rohschlamm in den Faulturm, wo durch anaerobe Prozesse ein Abbau organischer Substanz stattfindet. Das Abwasser aus dem Vorklärbecken fließt meist im freien Gefälle in das Bio-P-Becken oder in das Belebtschlammbecken.

Es gibt Längs- und Rundbecken. Die rechteckigen Längsbecken werden der Länge nach vom Abwasser durchflossen, bei den Rundbecken wird das Abwasser von der Mitte zum Rand geleitet.

Eine neue Technologie in diesem Bereich ist der Extremseparator. Ein zylindrisch/konischer Behälter enthält einen angepassten Diffusor der für eine schnelle und präzise Trennung von Wasser und Feststoffen sorgt. Der Extremseparator benötigt weniger als 1/10 der Grundfläche eines klassischen Absetzbeckens und ist zum Patent angemeldet.

Weiterhin sind mittlerweile auch andere kompakte Technologien wie die Polstofffiltration als Ersatz oder Ergänzung zu klassischen Vorklärbecken im Einsatz.