Одним из важнейших процессов при биологической очистке сточных вод является окисление аммония (нитрификация), осуществляемый бактериями-нитрификаторами. Они имеют низкую скорость роста, при этом в процессе нитрификации 98 % азота окисляется до нитратов, остальное количество входит в состав клеточной биомассы. Данное свойство может рассматриваться как полезное с точки зрения минимизации прироста активного ила. Низкие скорости роста нитрификаторов приводят к тому, что гетеротрофные микроорганизмы, окисляющие органическое вещество, имеют преимущества в конкуренции за пространство (могут вытеснять из биомассы активного ила медленнорастущих нитрификаторов) и за кислород (как наиболее быстро его потребляющие). Увеличение времени пребывания ила в системе (SRT- Sludge Retention Time) может потребовать увеличения аэрации или площади отстойника, что нерационально, учитывая высокие энергозатраты на аэрацию и территориальную ограниченность станций очистки воды.
Одним из альтернативных вариантов повышения эффективности очистки является технология биоаугментации, позволяющая эффективно улучшить качество очистки в системах с активным илом (АИ) без значительного увеличения объема резервуара. Смысл технологии заключается в том, что для улучшения нитрификации или удаления других загрязняющих веществ в основной процесс добавляют определенные культуры микроорганизмов, специализированные для удаления определенных загрязнителей. При добавлении таких микроорганизмов в основной реактор АИ может увеличить скорость очистки воды от «целевого» соединения, или эффективно работать в условиях, которые иначе были бы неблагоприятны для удаления целевого соединения (например, слишком низкое SRT или температура, поступление токсикантов). В дополнение к улучшению удаления азота, биоаугментация может иметь и другие достоинства, к примеру улучшение флокулообразования ила [1], удаления взвешенных веществ [2]; удаление опасных загрязнителей. Исследования показали, что биоаугментация позволяет не только обеспечить непрерывность процесса очистки и снижение нагрузки на сооружения, но и повысить стойкость АИ к воздействиям токсичных соединений.