Inżynieria biomasą jest powszechnie uważana za sposób podnoszenia biologicznej aktywności systemów, dzięki zastosowaniu w nim mikroorganizmów. Mikroorganizmy zazwyczaj są stosowane do podnoszenia wydajności obiektów takich jak oczyszczalnie ścieków, ale mogą być równie dobrze stosowane w innych procesach biodegradacji takich jak rekultywacja gleby lub kompostowanie.

Do terminu zarządzanie biomasą odnoszą się również pojęcia: bioaugumentacja, biosuplementacja, augmentacja bakteryjna, suplementacja bakteryjna, augmentacja biomasy oraz wprowadzanie inokolum .

Jako mikroorganizmy rozumie się także bakterie, a do tego terminu odnoszą się często inne pojęcia takie jak mikroby, drobnoustroje lub kultury. Grzyby także określane są jako mikroorganizmy i odgrywają nie bagatelną rolę w procesie inżynierii biomasy.

Co można osiągnąć dzięki inżynierii biomasy?

Produkty służące do inżynierii biomasy można dla bardzo szerokiej gamy odpadów przetwarzanych w oczyszczalniach. Między innymi dostępne są produkty, znajdujące zastosowanie w:

• Oczyszczalniach z aktywnym osadem
  
• Systemach z biologiczną błoną stałą (fixed film)
  
• Anaerobowych (beztlenowych) oczyszczalniach ścieków
  
• Zbiornikach sedymentacji gnilnej
  
• Kanałach odpływowych

Szczegółowe użycie produktów w oczyszczalniach ścieków zostało opisane poniżej:

Uruchomienie procesu biologicznego oczyszczania w nowo otwartych oczyszczalniach

Generalnie oczyszczalnie ścieków są chronione przez mikroorganizmy, które występują w wodzie i w otaczającym obiekt powietrzu w naturalny sposób. Często też, osad spływa z okolicznych oczyszczalni, lub też z wybranych oczyszczalni, które zajmują się oczyszczaniem ścieków o podobnym składzie.

Dodanie szczególnego rodzaju mikroorganizmów w odpowiednio dużym stężeniu przyspiesza rozpoczęcie procesu w nowo otwartych oczyszczalniach, dzięki wprowadzeniu bakterii, które są zdolne do rozkładu związków zawartych w ściekach.

Ten sposób stosowanie produktu z reguły przynosi bardzo dobre rezultaty oraz umożliwia szybką, wygodną i stosunkowo tanią metodę rozpoczęcia działalności nowej oczyszczalni. Często firmy budowlane chcą jak najszybszego rozpoczęcia biologicznego procesu oczyszczania w celu uzyskania zapłaty za wybudowanie obiektu.

Poprawa BZT₅ oraz usuwanie ChZT

Produkty o szerokim zastosowaniu pomagają w ogólnym usuwaniu związków organicznych ora poprawiają Biologiczne Zapotrzebowanie Tlenu (BZT5) i Chemiczne Zapotrzebowanie Tlenu (ChZT). Te produkty są często zaprojektowane dla konkretnych odpadów przemysłowych; mleczarnie, rafinerie, zakłady wytwórstwa chemicznego itp.

Kontrola gromadzącego się osadu

Zjawisko słabego gromadzenia się osadu z reguły spowodowanego obecnością dużych ilości organizmów nitkowatych jest nazywane "gromadzeniem się bakterii nitkowatych" Bioaugmentacja zawartych w produkcie bakterii, które są zdolne do konkurowania z organizmami nitkowatymi, a w szczególnych wypadkach potrafią stłumić je, może być skutecznym środkiem pomagającym w walce w gromadzeniem się bakterii nitkowatych.

Uważa się, że gromadzenie się bakterii nitkowatych jest uzależnione od funkcji wielu specyficznych determinantów, których modyfikacja w celu przeciwdziałania problemowi jest często niemożliwa. W takim wypadku biosuplementacja wydaje się być jednym sensownym wyjściem z sytuacji.

Redukcja nieprzyjemnych zapachów

Odór często utożsamiany jest z bakterią redukującą siarczany (SRB's) do siarczkowodorów. Bioaugumentacja produktów zawierających mikroorganizmy zdolne do przekształcenia siarczanów w siarczkowodory może stanowić rozwiązanie tego problemu.

Usuwanie piany powierzchniowej i szlamu

Piana i szlam na powierzchni zbiorników osadowych i natleniających wygląda nie tylko nieestetycznie, lecz także może hamować cyrkulację tlenu, chłodzenie ścieków o wysokiej temperaturze, wydostawanie się gazów powstających podczas rozkładu do atmosfery a także może być jedną z przyczyn słabego tworzenia się osadu. Do innych przyczyn należą organizmy nitkowate i środki chemiczne. Bioaugmentacja produktu skutecznie przeciwdziała powstawaniu wszystkich rodzajów piany. Bardzo ważną rzeczą jest upewnienie się, w miarę możliwości co jest przyczyną problemu, i na tej podstawie zastosować odpowiednio produkt.

Ulepszanie procesu Nitryfikacji

Nitryfikacja jest utlenianiem amoniaku do azotyn i azotanów przez bakterie autotroficzne. Jest to szczególnie wrażliwy proces biologiczny, który może być bardzo łatwo zahamowany lub nawet zatrzymany przez związki toksyczne. Bakterie przeprowadzające proces nitryfikacji bardzo powoli rosną a także są bardzo czułe na temperaturę, zatem minie wiele dni zanim proces nitryfikacji rozpocznie się na nowo. Zastosowanie kultury nitryfikujących jest bardzo skutecznym środkiem skracającym czas, opóźnienie wzrostu koncentracji aktywnych bakterii podnoszących poziom procesu nitryfikacji.

Poprawa procesu rozkładu Xenobiotyków

Xenobiotyki są to związki, które są nowe w środowisku i są często wytwarzane przez przemysł chemiczno-syntetyczne. Z tego względu, że owe związki chemiczne są czymś nowym w środowisku naturalnym bardzo trudno się rozkładają, ponieważ istnieje niewiele naturalnie występujących mikroorganizmów. Kultury wyhodowane w laboratorium, karmione wyłącznie xenobiotykami skutecznie poprawiają zdolności rozkładu w oczyszczalniach ścieków.

Redukowanie tempa tworzenia się osadu

Nadprodukcja osadu może powodować problem z jego utylizacją. W rezultacie minimalizacja wielkości wytworzonego osadu jest bardzo istotną kwestią w oczyszczalniach ścieków. Biosuplementacja mikroorganizmów o stosunkowo dużym zapotrzebowaniu na tlen, ale jednocześnie wolno rozwijającymi się jest efektywną metodą usuwanie nadmiernego poziomu osadu z oczyszczalni.

Zwiększanie produkcji metanu

W przypadku, gdy anaerobowe metody rozkładu zawodzą, spada produkcja metanu. Bioaugmentacja może się okazać efektywnym sposobem zatrzymania tego spadku i metoda ta jest bezpieczna w przypadku wrażliwych anaerobowych procesach rozkładu.

Rozkładanie ciał stałych

Akumulacja szczątków organicznych w zbiornikach retencyjnych, oczyszczalniach i systemach wyrównawczych może być bardzo kłopotliwa. Zastosowanie mikroorganizmów, zdolnych do rozkładu nagromadzonych szczątków organicznych może okazać się skuteczną metodą rozpadu ciał stałych pochodzenia organicznego. Pozwala przejść ciałom stałym w stan płynny, w którym proces rozkładu przebiega dużo szybciej.

Zbiorniki sedymentacji gnilnej

Użycie ostrych chemikaliów służących do czyszczenia w obrębie miejsc przygotowywania żywności, łazienkach itp. w celu utrzymania higieny sprawia, że populacja bakterii zasiedlających zbiorniki sedymentacji jest ograniczona, jak również ograniczona jest jej aktywność. Problemowi temu można zaradzić poprzez zmniejszenie użycia ostrych środków chemicznych i odnowieniu populacji bakterii dzięki zastosowaniu produktu zawierającego bakterie odporne na te chemikalia.

Odtłuszczanie kanałów odpływowych

Produkty zawierające mikroorganizmy wytwarzające lipazę i substancje powierzchniowo czynne skutecznie uwalniają przewody kanalizacyjne od tłuszczy.