Volkanik kaya biyofiltre malzemesinin fiziksel ve mikro yapısı, özellikle yüzeyinde mikroorganizmaların büyümesi ve üremesi için uygun olan pürüzlü yüzey ve mikro gözeneklerle karakterize edilir ve bu sayede biyofilm oluşumu sağlanır. Volkanik kaya filtre malzemesi sadece kentsel atık suları değil, aynı zamanda biyokimyasal organik endüstriyel atık suları, evsel atık suları, mikro kirlenmiş kaynak suları vb. arıtabilir. Ayrıca su temini arıtımında filtre ortamı olarak kuvars kumu, aktif karbon ve antrasit yerine de kullanılabilir. Aynı zamanda, atık su arıtma tesisinin ikincil arıtma işleminden sonraki atık su için ileri arıtma yapabilir ve arıtılmış su, geri kazanılmış su geri dönüşümü için kullanılabilir.

Volkanik kaya biyofiltre malzemesinin kimyasal mikro yapısı aşağıdaki gibidir.

1. Mikrobiyal kimyasal kararlılık: Volkanik kaya biyofiltre malzemesi korozyona dayanıklıdır, inerttir ve ortamdaki biyofilmin biyokimyasal reaksiyonuna katılmaz.

2. Yüzey elektriği ve hidrofilite: Volkanik kaya biyofiltresinin yüzeyi pozitif yüklüdür, bu da mikroorganizmaların büyümesine elverişlidir. Güçlü hidrofiliteye, büyük miktarda yapışmış biyofilme ve hızlı büyüme hızına sahiptir.

3. Biyofilm taşıyıcısı olarak volkanik kaya biyofiltresi, hareketsiz hale getirilmiş mikroorganizmalar üzerinde zararlı ve engelleyici bir etkiye sahip değildir ve mikroorganizmaların aktivitesini etkilemediği kanıtlanmıştır.

Volkanik kaya biyofiltresinin hidrolik performansı aşağıdaki gibidir.

1. Gözeneklilik: İç ve dış ortalama gözeneklilik yaklaşık %40'tır ve suya karşı direnci düşüktür. Aynı zamanda, aynı tür filtre ortamlarıyla karşılaştırıldığında, gereken filtre ortamı miktarı daha azdır ve bu da beklenen filtreleme hedefine ulaşmayı sağlar.

2. Özgül yüzey alanı: Geniş özgül yüzey alanı, yüksek gözeneklilik ve inert yapısı, mikroorganizmaların temasını ve büyümesini kolaylaştırır, daha fazla mikrobiyal biyokütlenin korunmasını sağlar ve mikrobiyal metabolizma sürecinde oluşan oksijen, besin maddeleri ve atıkların kütle transfer sürecini kolaylaştırır.

3. Filtre malzemesinin şekli ve su akış deseni: Volkanik kaya biyolojik filtre malzemesi sivri uçlu olmayan tanecikli yapıda olduğundan ve gözenek çapının çoğu seramikten daha büyük olduğundan, su akışına karşı direnci azdır ve enerji tüketimini azaltır.