En el reactor biológico se dan lugar las diferentes reacciones que son necesarias para la descomposición bioquímica de la materia orgánica. Para poder tener lugar estas reacciones es necesario un aporte de oxígeno que mantenga las condiciones aerobias en el reactor, y crear la circulación suficiente para mantener en suspensión los microorganismos.
En la variante de oxidación total, la mezcla de agua residual y fango recirculado se distribuye uniformemente en todo el volumen del reactor donde se airea. Debido al tiempo prolongado de aireación el proceso se mantiene en la fase de crecimiento endógeno, en la cual los microorganismos se comen entre ellos.
La insuficiente disponibilidad de carga de nutrientes lleva a una situación donde los microorganismos utilizan el material celular de los otros como fuente de nutrición.
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