La depurazione
biologica è un processo che ha lo scopo di rimuovere l'inquinamento dalle acque di scarico, provocato da sostanze organiche biodegradabili, sfruttando l'azione di popolazioni microbiche diverse.
I microrganismi svolgono un ruolo essenziale nel campo della depurazione che ha luogo spontaneamente negli ambienti naturali o artificialmente (e in maniera controllata) negli impianti di depurazione delle acque.
I corsi d'acqua non sono in grado di ricevere una quantità di composti organici biodegradabili superiore alla propria capacità autodepurativa senza vedere compromessa la qualità delle proprie acque e i normali eqilibri dell'ecosistema.
Si impone quindi una depurazione biologica delle acque reflue provenienti dagli insediamenti urbani, dagli scarichi industriali e agricoli.
Negli impianti di trattamento biologico dei liquami si realizza un processo di demolizione della sostanza organica disciolta, attraverso l'azione dei batteri per molti aspetti simile a quello che avviene nei corsi d'acqua, eliminando la sostanza organica in soluzione e in sospensione, in parte mineralizzandola e in parte raccogliendola in un materiale semisolido (biomassa batterica e nei fanghi) che viene separato dalle acque, le quali risultano, infine, purificate.
Dal punto di vista tecnico i processi di depurazione delle acque sono sistemi biologici sottoposti a condizioni estreme, controllati e pilotati tecnologicamente.
La depurazione di questo tipo è detta biologica proprio perché i principali protagonisti sono organismi viventi.
La microfauna che forma la comunità microbica caratteristica di questi impianti è estremamente selezionata.
Essa è prevalentemente
composta da Protozoi (Flagellati, Amebe, Ciliati) e alcuni Metazoi (Nematodi,
Rotiferi, talvolta Gastrotrichi, Oligocheti e Tardigradi), ma anche batteri,
alghe flagellate e miceti.
Le dimensioni di questi microrganismi sono assai ridotte,
circa 10 micrometri i piccoli Flagelati, e 800-1000 micrometri per alcuni Nematodi
e Rotiferi, mentre i Ciliati hanno dimensioni comprese fra 30 e 200 micrometri..
I principi di base della depurazione biologica, (oggi detta anche biotecnologia
ambientale), si fondano su un fenomeno fisico-biologico, la bioflocculazione
o bioadsorbimento e su un fenomeno unicamente biologico quale il metabolismo
batterico.
La bioflocculazione o bioadsorbimento caratterizzata dall'aggregazione
di particelle finemente sospese nel mezzo liquido, a formare fiocchi o pellicole
di dimensioni e peso specifico sufficienti da poter essere separate per decantazione.