Ścieki surowe po ich mechanicznym oczyszczaniu kieruje się do tzw. komór napowietrzania z osadem czynnym - żywą zawiesiną drobnoustrojów, w której specjalną rolę odgrywają bakterie zooglealne: Zooglea ramigera, Azotobacter spp., Enterobacter aerogenes, Bacterium intermedium, Bacillus cereus, Leuconostoc spp. Po odpowiednim czasie kontaktu, zwanym także czasem przetrzymania, w którym występuje zużycie organicznych substratów i wydalenie produktów mineralnych, zawartość komory jest kierowana do osadnika wtórnego. Po sklarowaniu ścieki są odprowadzane do odbiornika, a część osadu może być ponownie użyta do oczyszczania ścieków, i w takim przypadku jest on ponownie recyrkulowany do komory napowietrzania. Osad taki nosi miano osadu powrotnego. Często na jego drodze znajdują się komory regeneracyjne, w których osad poddaje się napowietrzaniu w celu przywrócenia mu pełnej sprawności fizjologicznej. Stały dopływ wraz ze ściekami związków biogennych do komory napowietrzania umożliwia szybki przyrost biomasy osadu czynnego.
Głównym urządzeniem w tym systemie jest komora napowietrzania, w której napowietrzanie umożliwia nie tylko stałe natlenienie zawartości komory, lecz również utrzymywanie osadu czynnego w stanie zawieszonym przy jednoczesnej ciągłej turbulencji. Skład gatunkowy mikroflory w osadzie czynnymi jest na ogół bardzo różny i zależy od rodzaju ścieków. Dominują w nim bakterie hetero troficzne, chociaż jest także możliwa obecność chemoautotroficznych bakterii siarkowych oraz bakterii nitryfikacyjnych. Wśród bakterii heterotroficznych osadu czynnego pracującego na ściekach komunalnych dominują gatunki bakterii jelitowych: Escherichici coli, Pro-teus, Citrobacter, Enterobacter, Enterococcus, Salmonella. Skład mikroflory w osadzie czynnym zależy; od ilości i rodzaju związków organicznych znajdujących się w ściekach. Ścieki zawierające duże ilości białek i produktów ich hydrolizy zapewniają dominację bakteriom z rodzajów Alcaligenes, Fla-uobacterium i Bacillus, podczas gdy ścieki obfitujące w węglowodany umożliwiają szybki rozwój Pseudomonas.
Dobrze pracujący i nie przeciążony osad czynny ma kolor złotobrunat-ny. Kolor ten pochodzi przeważnie od masowego rozwoju bakterii z rodzaju Flauobacterium. Skład jakościowy osadu czynnego zależy nie tylko, jak się okazało, od rodzaju ścieków i zawartych w nich związków biogennych, lecz również od wieku osadu pracującego stale na tych samych ściekach. W skład osadu czynnego, oprócz bakterii, wchodzą również pierwotniaki. Rola pierwotniaków nie ogranicza się jedynie do regulacji ilości komórek bakteryjnych, lecz polega również na bezpośrednim korzystaniu ze związków organicznych. Do pierwotniaków najczęściej występujących w osadzie czynnym należą: Vorticella, Carchesium i Opercularia, które w sprzyjających warunkach mogą występować w bardzo dużych ilościach. Również bardzo często występują Cochliopodium (ameba), Anthophysa v eg et ans (wiciowiec)
138