Per il trattamento delle acque reflue solitamente vengono impiegati gli impianti convenzionali a fanghi attivi, i quali si basano su un processo di degradazione biologica della biomassa. All’interno della materia organica presente nelle acque reflue troviamo composti contenenti azoto, principalmente ammoniaca, proteine, urea e nitriti, questi vengono decomposti mediante nitrificazione e denitrificazione da parte dei batteri presenti nella matrice a fanghi attivi. La nitrificazione avviene principalmente in condizioni aerobiche, mentre la denitrificazione si verifica comunemente in assenza di O2. La combinazione di alghe e batteri nei fanghi attivi è stata utilizzata per la degradazione degli inquinanti nelle acque reflue a causa della loro relazione simbiotica; i batteri nei fanghi attivi degradano la materia organica presente nelle acque reflue rilasciando sostanze nutritive e CO2 che vengono utilizzate dalle alghe per la fotosintesi. L'ossigeno rilasciato dalle alghe durante la fotosintesi, viene consumato dai batteri come agente ossidante per la degradazione della materia organica facendo ricominciare il ciclo. Inoltre le alghe, assorbendo CO2 durante la fotosintesi, riducono l’emissione di gas delle acque reflue.