Un biofiltre pour le contrôle des polluants atmosphériques se compose d'un ou de plusieurs lits de matériaux biologiquement actifs, principalement des mélanges à base de compost, de tourbe ou de terre.
Les gaz résiduaires contaminés sont évacués à travers le filtre. Avec un temps suffisant, les contaminants de l'air diffuseront dans le biofilm qui entoure les particules de filtre.
La dégradation aérobie des polluants cibles se produira dans le biofilm si des micro-organismes, principalement des bactéries, sont présents et peuvent les métaboliser. Les produits finaux issus de la biodégradation complète des contaminants de l'air sont le dioxyde de carbone et l'eau, ainsi que la biomasse microbienne.
L'oxydation des composés soufrés réduits et des composés organiques chlorés génère également des acides inorganiques.
Les composants nécessaires au préconditionnement des gaz résiduaires, à leur transport et à leur distribution dans le lit filtrant, représentent les autres éléments principaux d'un système biofiltre.
Des échangeurs de chaleur pour refroidir les gaz d'échappement chauds ou des filtres pour l'élimination des particules peuvent être nécessaires pour certains types d'émissions. Les ventilateurs radiaux sont généralement utilisés pour surmonter la contre-pression causée par le filtre.
Le gaz de dégagement doit également être saturé d'eau, car il enlèverait sinon l'humidité du matériau du filtre, entraînant le séchage du lit, la mort de la plupart des micro-organismes et une perte totale de l'efficacité du contrôle. Les buses de pulvérisation fournissent généralement l'humidité requise dans une chambre d'humidification.
De plus, l'irrigation automatique du lit filtrant par le haut est également utilisée dans certains systèmes pour maintenir la teneur en humidité requise dans le matériau filtrant. Le gaz de dégagement est ventilé, habituellement à travers des dalles de béton à fentes ou des blocs de béton avec un canal de distribution et des buses d'air, dans le fond du lit filtrant. Des systèmes à écoulement vers le bas ont également été utilisés dans plusieurs installations récentes.
La minéralisation de la matière organique dans les biofiltres entraînera, avec le temps, le compactage du matériau filtrant et une augmentation correspondante de la contre-pression. Dans les filtres ouverts, le matériau filtrant est généralement retourné après deux ans afin d'augmenter sa porosité et de se décharger après une année ou deux supplémentaires.
Pour les systèmes fermés, une durée de vie utile peut être atteinte pour un matériau filtrant jusqu'à cinq ans. Le maintien de la porosité du compost en le retournant et/ou en le remplaçant entièrement, une fois passé, sont les deux principales exigences d'entretien pour les biofiltres avec un matériau filtrant à base de compost.