Informação
Após as águas residuais terem sido purificadas de partículas grossas, graxas e emulsões em um estágio anterior, é possível, por várias razões, ser desejável aplicar um tratamento biológico. O rendimento da purificação pode ser aumentado consideravelmente através dos processos de purificação biológica da água, uma vez estes que também decompõem substâncias orgânicas dissolvidas 24 horas por dia, 365 dias por ano. Além disso, é um primeiro passo para a reutilização de águas residuais.
O processo principal envolve o ar (oxigênio) sendo introduzido por um sistema de aeração em uma mistura de águas residuais combinadas com organismos para desenvolver um floco biológico que reduz o conteúdo orgânico. O material bacteriano, que no lodo saudável é um floco marrom, é amplamente composto por bactérias saprotróficas, mas também tem uma importante flora de protozoários. A bactéria somente decomporá todos os poluentes em produtos inofensivos se a quantidade de poluentes (nutrientes) por bactéria for mantida muito baixa. Sob estas condições, as bactérias quase morrem de fome e vão decompor todos os alimentos tanto quanto for possível, a fim de liberar energia suficiente para manter seus sistemas de suporte de vida funcionando. Portanto, no processo, dificilmente obterão comida suficiente para crescer ou se multiplicar. Este sistema de inanição contínua de bactérias é chamado de sistema de lodo ativado com baixa concentração. O licor misturado é impedido de se separar por turbulência causada pelo sistema de aeração e/ou misturadoras separados. Durante os períodos de aeração, os poluentes serão gradualmente decompostos (oxidados) pelas bactérias. Por fim, quase todos os poluentes serão convertidos em dióxido de carbono, água e nitrato. Estes componentes não contribuem para o nível de BOD e COD.
O nitrato em altas concentrações não é desejado no efluente, pois é um excelente fertilizante e pode causar grave proliferação de algas, resultando na extinção da flora e da fauna do corpo d'água. A conversão do nitrato em gás nitrogênio pode reduzir a concentração de nitrogênio. Este processo é denominado desnitrificação e ocorre na ausência de oxigênio, em uma bacia separada ou na bacia de aeração durante os períodos em que a aeração tiver sido desativada.
A separação pode ser feita por meio de decantação em um clarificador BioClar®ou no tanque de aeração (BioArt® SBR), por flotação aérea em um sistema BioFlot® ou por Filtração por Bio Membrana (MBR).
Parte do material decantado, o lodo, é devolvido à cabeça do sistema de aeração para
semear novamente as novas águas residuais que entram no tanque. Esta fração do floco é chamada de lodo ativado de retorno (R.A.S.). O excesso de lodo é chamado de lodo ativado residual (W.A.S) e é removido do processo de tratamento, a fim de manter a proporção de biomassa e nutrientes fornecidos nas águas residuais em equilíbrio