As águas residuais têm um elevado teor de matéria orgânica, nutrientes (principalmente azoto e fósforo), bactérias e agentes patogénicos. O objetivo do tratamento biológico é a sua eliminação, que tem lugar graças à ação metabólica de diferentes estirpes de microrganismos.
Num tratamento biológico convencional, encontramos pelo menos 2 fases bem diferenciadas: primeiro, o reator biológico em que a matéria orgânica entra em contacto com os microrganismos que a eliminam e, mais tarde, uma clarificação em que a biomassa ou lodo é eliminado do efluente tratado, normalmente por decantação.
Dependendo da natureza da matéria orgânica presente no efluente a ser tratado, é necessário ou não utilizar oxigénio para a sua metabolização.
Nos setores em que a carga poluente biodegradável é muito elevada, são utilizados microrganismos anaeróbios. O biogás (principalmente CH4 e CO2) e uma pequena fração de lodo são obtidos como subprodutos. Por vezes, o efluente obtido não satisfaz os requisitos mínimos de qualidade e, por conseguinte, requer um tratamento adicional para a sua refinação.
Principais tipos de sistemas de tratamento biológico anaeróbico:
