Блоки и кассеты с насадкой располагаются в биотенке таким образом, чтобы обеспечить эффективную циркуляцию иловой смеси в загрузке. Как правило, в отечественных и зарубежных аэротенках с загрузкой насадка располагается вне зоны аэрации.
Кроме кассет с винипластовой пленкой и поролона в качестве инертного носителя биомассы в аэротенках могут использоваться другие типы модулей или блоков в виде объемных конструкций. Это трубчатые или сетчатые элементы, сетки с прикрепленными (свободно висящими жгутами (гирляндами) из различных материалов, пучки синтетических нитей или стекловолокна. Возможна установка в аэротенке кассет из нетканого волокнистого материала толщиной 15—30 мм. Известны конструкции аэротенков с засыпными наполнителями из полимерных материалов в виде обрезков труб, колец Рашига полых дырчатых сферических элементов и т. д. При плотности чуть меньше 1 эти, элементы находятся в аэротенке в свободноплавающем состоянии; при плотности более 1 их целесообразно заключать в специальные дырчатые кассеты-контейнеры, которые навешиваются в аэротенке вдоль его коридора, со стороны, противоположной системе воздухораспределения, или размещаются поперек коридора таким образом, что очищаемая сточная жидкость проходит через зоны с затопленной загрузкой и зоны со свободной аэрацией попеременно.
В ЛИСИ совместно с Ленводоканалпроектом разработана конструкция аэротенка с блочной загрузкой, получившая название биотенк. Биотенк выполнен на базе аэротенка коридорного типа с низконапорной аэрацией. Кассеты, в которых натянута перфорированная винипластовая пленка, установлены перпендикулярно продольным стенкам, аэротенка по направляющим. Часть кассет установлена над аэраторами под углом 60°. Использование тонкопленочных полимерных материалов в качестве носителя биомассы в биотенках позволило создать легкие и прочные конструкции кассет, которые могут извлекаться из сооружения для профилактического осмотра или ремонта. По данным испытаний, окислительная мощность такого биотенка в 1,5 раза выше, чем аэротенка обычной конструкции, при одинаковой степени очистки сточных вод.
В ЛИСИ также разработана конструкция биотенка на базе аэротенка-отстойника с низконапорной пневматической аэрацией. Загрузка такого биотенка выполняется из перфорированной винипластовой пленки толщиной 1 мм. В ходе испытаний этого сооружения на сточных водах молочного завода установлено, что его окислительная мощность в 1,5 раза больше мощности аэротенков, работающих в таком же режиме.
В МИСИ им. В. В. Куйбышева в течение длительного периода проводились исследования по применению пористого носителя в аэротенках. Эти исследования были направлены на интенсификацию процесса очистки трудно окисляемых производственных сточных вод, в ходе обработки которых возникает проблема с поддержанием необходимой дозы активного ила в зоне аэрации. Экспериментально установлено, что свободно плавающие в зоне аэрации фракции пористого загрузочного материала, например поролона, не сказываются отрицательно на работе аэрационной и водораспределительной систем аэротенка. Вместе с тем плавающий загрузочный материал значительно интенсифицирует работу аэротенка вследст-. вие повышения дозы активной биомассы. Кроме того, использование плавающего инертного носителя биомассы позволяет отказаться от рециркуляции активного ила из вторичных отстойников, что снижает капитальные и эксплуатационные расходы.
Кроме включения в процесс очистки дополнительной активной биомассы, при использовании горизонтального биощитового сооружения реализуется принцип максимального соответствия качества очищаемой сточной жидкости и биоценоза сооружения. Это происходит в результате процессов автоселекции микроорганизмов и выражается в том, что в начале первого коридора биоокислителя, где очищаемая сточная жидкость имеет наибольшую концентрацию загрязнений, биощиты заселены главным образом простейшими организмами. Далее биоценоз изменяется по мере очистки воды и на выходе из сооружения биопленка в основном содержит нитрифицирующие бактерии. Такое соответствие биоценоза очистных сооружений составу очищаемой сточной жидкости стабилизирует и интенсифицирует процесс очистки.
Биощиты могут быть выполнены в виде металлических или деревянных рам, на которых с помощью шнуров размещаются пористые или волокнистые материалы — носители биопленки. Исследование показали, что для биощитов наиболее удобным в конструктивном отношении материалом, а также прочным, эффективным и долговечным является поролон. Для изготовления биощитов можно использовать пористые или волокнистые материалы различной формы, обладающие водостойкостью и устойчивостью к биологическим повреждениям, не выделяющие токсичные для биоценоза соединения. Установлено, что кроме синтетических материалов для оборудования биощитов можно использовать дерево, пористую керамику, некоторые виды горных пород вулканического происхождения, металлические сетки и т. д.
В ходе испытания биощитового окислителя на Ленинградском мыловаренном заводе было определено оптимальное количество поролона на биощитах, примерно равное 10—12% полезного объема зоны аэрации.