No reator biológico ocorrem as diferentes reações necessárias à decomposição bioquímica da matéria orgânica. Para que estas reações possam ocorrer, é necessário um fornecimento de oxigénio que mantenha as condições aeróbias no reator e a criação de circulação suficiente para manter os microrganismos em suspensão.
Na variante de oxidação total, a mistura de águas residuais e lama recirculada distribui-se uniformemente por todo o volume do reator onde se areja. Devido ao tempo prolongado de arejamento, o processo mantém-se na fase de crescimento endógeno, na qual os microrganismos se comem entre si.
A insuficiente disponibilidade de carga de nutrientes conduz a uma situação em que os microrganismos utilizam o material celular dos outros como fonte de nutrição.
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