بیوفیلتر نوعی بیوراکتور با بستر ثابت می باشد که بر روی ذرات این بستر بیوفیلم تشکیل شده است. مواد آلاینده با عبور از میان این بستر جذب بیوفیلم شده و توسط میکروارگانیسم ها مصرف می شوند. یکی از مهمترین عوامل موثر در بیوفیلتراسیون، تأمین رطوبت بستر است که تأثیر زیادی بر عملکرد و کارایی آن دارد. در این راستا از دو روش آب زنی مستقیم به بستر و رطوبت زنی هوای ورودی استفاده می شود که هر کدام پیچیدگی ها و مشکلات خاص خود را دارد. در این پژوهش استفاده از سوپرجاذب های آب برای تأمین و حفظ رطوبت بستر مورد بررسی قرار گرفت. دو بیوفیلتر یکی با بستر پرلیت و دیگری مخلوطی از پرلیت و سوپرجاذب نوع a200 مورد مقایسه قرار گرفتند. این سوپرجاذب در دسته پلیمرهای پلی اکریل آمید آنیونیک قرار دارد. درصد وزنی سوپرجاذب خشک در بستر % 2/3 بود. به عنوان نمونه ای از آلاینده های آلی از نرمال هگزان استفاده شد. نتایج نشان داد که استفاده از سوپرجاذب در بستر بیوفیلتر، عملکرد آن را به طور چشمگیر بهبود داده و تأثیر بسزایی در تأمین رطوبت بهینه بستر داشته است. در مراحل بعدی آزمایش ها، تأثیر دبی هوای ورودی و غلظت آلاینده بر عملکرد بیوفیلتر حاوی سوپرجاذب مورد بررسی قرار گرفت.

در این پژوهش زیست تخریب پذیری ترکیبات هیدروکربنی در خاک رسی آلوده به نفت گاز ارزیابی شد. از تلقیح میکروبی برای افزایش فعالیت زیست تخریب پذیری در خاک استفاده شد، همچنین به خاک مواد مغذی افزوده شد. به منظور بررسی تاثیر تغییرات رطوبت بر میزان فعالیت میکروبی و حذف نفت گاز از خاک آلوده از چهار دوره آبدهی دو، چهار، هشت و دوازده روز استفاده شد. شمارش میکروبی هجده روز پس از شروع فرآیند در تمام خاک های مورد آزمایش به طور تقریبی جمعیتی برابر با 107 را نشان داد که بیانگر فعالیت بالای میکروبی در خاک های مورد آزمایش بود. نتایج حاصل از کروماتو گرافی گازی در نمونه با دوره آبدهی دو روز بیانگر میزان حذف 55% از نفت گاز در بازه زمانی دو ماه بود. مدلسازی فرآیند زیست تخریب پذیری خاک آلوده به نفت گاز با در نظر گرفتن تغییرات محتوای رطوبت در خاک و تاثیر این عامل بر میزان حذف ترکیب هیدروکربنی از خاک نیز انجام شد. رطوبت در خاک تحت تاثیر دو عامل زهکشی و تبخیر تغییر میکند. از معادلات شناخته شده ریچارد و مهفوف جهت مدل کردن زهکشی وتبخیر آب در خاک استفاده شد. در این مدل فاز جامد خاک در هر المان در امتداد ستون به صورت هموژن در نظر گرفته شد. مدل، انحلال نفت گاز در آب و مصرف آن را در آب توسط میکروارگانیسم ها با سینیتیک مونود در نظر می گیرد. جهت توسعه مدل ابتدا معادلات انتقال جرم شامل آلاینده و رطوبت درون المان دیفرانسیلی از سیستم بدست آورده شد و پس از گسسته سازی با کدنویسی در محیط نرم افزار متلب حل شد. تطابق نتایج آزمایشگاهی با مدل ارائه شده 90% گزارش شد.

مطالعات زیادی بر روی تولید آنزیم پروتئاز، از قارچ های رشته ای و به روش تخمیر حالت جامد،صورت گرفته است.هدف از این تحقیق مقایسه ی تولید آنزیم پروتئاز در بیوراکتور سینی دار بستر چکنده با روش تخمیر حالت جامد است. در این تحقیق قارچ اسپرجیلوس اوریزای بر سوبسترایی مرکب از سبوس برنج(60% )، سبوس گندم(20%)،کنجاله سویا(12%) و آرد گندم(8%) رشد یافت. تخمیر حالت جامد در ارلن انجام شد. سوبسترای جامد درون مجموعه ای از ارلن ها ریخته و رطوبت آنها در 50 درصد تنظیم وتلقیح میکربی انجام شد. در حین فرآیند تخمیر چیزی به محیط تخمیر اضافه نشده و فقط بطور روزانه برای تعیین میزان تولید آنزیم، محتویات دو ارلن با آب استخراج شده و محتوی آنزیم آن اندازه گیری می شد. در تخمیر بستر چکنده، سوبسترا بر روی سینی های یک راکتور پخش شده و تلقیح میکربی بر روی آنها انجام شد. در حین فرآیند، محیط کشت مایع به روی سوبسترای جامد موجود بر روی سینی اول چکیده شده وبا انتقال به سینی های پایین تر نهایتا در ظرفی جمع آوری شد. هدف از این کار استخراج آنزیم در حین فرایند تخمیر و تحریک میکروارگانیسم برای تولید بیشتر آنزیم بود. تخمیر حالت چکنده به دو صورت مورد بررسی قرار گرفت. در حالت اول در حین فرایند تخمیر، مایع جمع آوری شده در پایین سینی ها مجددا به بالای راکتور منتقل شده و به روی سینی ها چکیده می شد. ولی در حالت دوم بخشی از محلول جمع آوری شده از راکتور خارج و معادل آن محلول تازه اضافه می شد. نتایج بدست آمده نشان داد که تولید آنزیم درهر سه روش در روز سوم به حداکثر مقدار خود می رسد اما مقادیرکل آنزیم تولیدی در سه روش با یکدیگر متفاوت است. بیشینه مقدار آنزیم ،در روش تخمیر جامد 530 واحد آنزیمی به ازای هر گرم سوبسترای جامد خشک در شرایط آنالیز قلیایی بدست آمد در حالی که در تخمیر بستر چکنده بدون خارج ساختن محلول در حین فرآیند، و تخمیر حالت چکنده با خارج ساختن محلول مایع در حین فرآیند،بیشینه آنزیم تولیدی به ترتیب 748 و 590 واحد آنزیمی به ازای هر گرم سوبسترای جامد خشک مورد استفاده بود. بررسی مشخصه های آنزیم تولیدی نشان داد که فعالیت بهینه آن در دمای °c 40 و ph=8 است و با افزایش غلظت نمک، کاهش می یابد. بررسی های سینتیکی همچنین نشان داد که آنزیم تولیدی از مدل سینتیکی میکائیلیس- منتن پیروی می کند.