La teoria della depurazione con i biofiltri si basa sul concetto del biofilm usato per descrivere processi di degradazione in sistemi acquosi.

L’inquinante trasportato dal fluido viene a contatto con i microrganismi residenti nel film liquido ed è proprio in questa sede che avviene la trasformazione biochimica. L’umidità, quindi, riveste fondamentale importanza in quanto i microrganismi sono in grado di assorbire sostanze solo dalla fase acquosa (60-80% in peso nel sub-strato).

Nella gestione del biofiltro, un insufficiente contenuto di acqua determina I’essiccazione del letto e la conseguente perdita di attività biologica.

I composti più facilmente biodegradabili sono risultati essere: alcoli, beteri, aldeidi, chetoni, composti azotati, acidi grassi, ammoniaca ed alcuni composti aromatici monociclici.

Alla presenza dei comuni inquinanti la capacità di degradazione oscilla tra 10 e 100 gr/m3/h e quando sono presenti diversi composti organici e microrganismi si può instaurare un sinergismo che aumenta le rese della depurazione