「活性汚泥」とは、水中の有機物を吸着、分解しながら、呼吸・増殖を続ける微生物の集まりのこと。この活性汚泥を利用して排水を浄化する手法を活性汚泥処理といい、下水処理や産業排水処理などに広く用いられている。活性汚泥は、主としてバクテリア（細菌類）、原生動物、後生動物などから構成されている。バクテリアは水中の有機物を食べて増殖し、原生動物や後生動物はそのバクテリアや粒子状の有機物を食べて増殖し、その結果、水中の有機物や粒子状物質が減少するため、排水が浄化される。この活性汚泥処理のうち、下水処理場などで最も一般的に用いられているのが「標準活性汚泥法」である。その処理過程は、まず、ろ過・沈殿などで前処理した流入排水を生物反応槽に送り、そこで活性汚泥と撹拌・ばっ気して好気性微生物を繁殖させ、フロックと呼ばれる綿状の活性汚泥を形成させる。その後、処理水を沈殿槽に送り、汚泥を分離・沈殿し、汚れがほとんどなくなった上澄水を消毒槽で消毒し、放流する。沈殿槽で発生した汚泥の一部は返送汚泥として生物反応槽に送られ、槽内汚泥の微生物濃度の調整に使われる。残りの活性汚泥は、余剰汚泥として汚泥処理施設に送られて処理される。また、環境対策として、余剰汚泥の削減や、リン、窒素の除去、病原性微生物の除去、省エネルギー化などが求められている。リン資源の回収機能も期待されている。

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