Аэробные бактерии, используя растворенный в воде кислород, перерабатывают аммиак в нитриты и нитраты (процесс нитрификации). Внутри углеродного волокна (где мало кислорода), анаэробные бактерии отщепляют связанный кислород от нитритов и нитратов (процесс денитрификации), при этом выделяется вода и азот. Азот испаряется в атмосферу и, таким образом, удаляется из воды. Разнообразие и плотность микроорганизмов в биопленке больше, чем в активном иле, поэтому они легко справляются с изменением нагрузки, разложением труднорасщепляемых органических веществ и процессами нитрификации и денитрификации.
Удаление фосфора из воды осуществляется путем связывания фосфатов-ионов. Аэробные и анаэробные бактерии, сбалансировано существующие в биопленке, перерабатывают фосфаты-ионы в полифосфорную кислоту. Полифосфорная кислота удерживается микроорганизмами и накапливается в иле. Таким образом фосфор удаляется из воды. Поскольку в воде присутствуют ионы железа, фосфаты-ионы могут образовывать фосфат железа. Фосфат железа не связывается из-за незначительной растворимости в воде. Для удаления ионов железа используется углеродное волокно с сетчатой структурой.
Укладка тканого материала из углеродного волокна для очистки воды на илистое дно привлекает и адсорбирует микроорганизмы. При этом микроорганизмы остаются в иле. Анаэробное расщепление активно проходит в среде с пониженным содержанием кислорода. Ил преобразуется в низко-молекулярные вещества под действием фермента кислотообразующих бактерий. Затем эти вещества расщепляются метанизирующими бактериями на метан и углекислый газ. При размещении элементов углероных волокон в виде метелки в придонном слое воды, активизируются аэробные бактерии.
Углеродное волокно привлекательно для растений. Поэтому на углеродные волокна высеваются водоросли вида Wakame (Вакаме – съедобные водоросли) и др. Водоросли, прикрепляясь к поверхности углеродных волокон, развиваются, выделяют кислород, адсорбируют органические и питательные вещества и, таким образом, очищают воду.
Рыбы, креветки, и раковины предпочитают углеродные волокна, которые обладают выдающейся биологической привлекательностью. Звуковые волны, исходящие от углеродных волокон привлекают микроорганизмы.
Размещение искусственной основы из углеродного волокна "MiraKombu" для расселения водорослей в областях морской пустыни производит множественный эффект: очистку воды, рост морских водорослей и увеличение количества рыбы. Создание морских лесов на основе углеродных волокон приводит к очистке воды. Хорошее дело для жизни людей. При этом сохраняется экосистема прибрежной области. Это делается для увеличения добычи морских продуктов.
Основные питательные элементы и продукты метаболизма в микробной пленке.