Biokalvoreaktori hyödyntää bakteeripesäkkeitä laboratorio- ja teollisuusprosesseissa tuottaakseen aineita, kuten etikkaa ja etikkahappoa. Sitä käytetään myös etanolin, maitohapon, butanolin, fumaarihapon ja meripihkahapon valmistukseen. Biofilmiä käytetään myös säännöllisesti jäteveden käsittelyyn, ja bakteerit voivat joko imeä tai hajottaa vedessä olevia myrkyllisiä aineita. Erilaisia biokalvoreaktoreita ovat kalvo, leijukerros, pakattu kerros, ilmakuljetus ja ylösvirtaus anaerobiset lietepeitereaktorit.
Biokalvoreaktorin sisällä bakteerisolut kasvavat rakenteellisessa matriisissa ja tarttuvat pintaan. Yksittäisten solujen on ensin kiinnitettävä pintaan joko sähkövarauksella tai kemiallisella vetovoimalla tai ravinteiden pitoisuuden vuoksi tämän pinnan lähellä. Solut on kiinnitettävä peruuttamattomasti pintaan biofilmin muodostamiseksi, mikä tapahtuu, kun tuotetaan solunulkoisia polymeerisia aineita (EPS). Biokalvot kehittyvät reaktorissa, kun niiden sisään muodostuu vesikanavia, jotta ravinteet voivat päästä maanpinnan alle. Kun ravinteet ovat lopussa, solut, jotka keskittyvät EPS: n tuottamiseen, hajottavat matriisin ruokaa ja pakenevat.
Ravinteet, lämpötila ja solujen luonne vaikuttavat biokalvoreaktorin laatuun. Yksi kalvot ovat biokalvoreaktorit, joissa kalvo kasvaa kaasunsiirtokalvolla. Bakteerit käyttävät kaasufaasialustaa, joka voi olla joko vety, happi tai metaani, ammoniakki tai hiilidioksidi. Epäpuhtaudet, kuten nitraatit, nitriitit, kloraatit, bromaatti, arsenaani, selenaatti ja kloroformi, voidaan vähentää vaarattomiksi tuotteiksi tällä prosessilla.
Väliaineita sekoitetaan mekaanisesti jatkuvasti sekoitetussa säiliöreaktorissa, mutta seosta ei voida sekoittaa, jos kalvolle on olemassa tukirakenne. Pakattu kerrosreaktori täytetään ensin tukimateriaaleilla ennen bakteerien tuontia ja syötetään ravintoaineita alhaalta ylöspäin. Bakteerisoluilla on taipumus kasvaa nopeasti tämän tyyppisessä biokalvoreaktorissa. Yläkerrosreaktorit syötetään ylhäältä, mutta kaikki kalvon solut eivät saa ravinteita. Muita reaktoreita ovat leijukerros, joka soveltuu myrkyllisten fenolikemikaalien hajottamiseen, ja ilmakuljetusreaktorit, joissa sekoitetaan ilmaa alhaalta nesteeseen kahdessa putkessa.
Vedenpuhdistusta varten anaerobiset lietehuopareaktorit käsittelevät jätevettä ja teollisuuden jätevesiä. Biokalvoreaktoria voidaan käyttää myös hajottamaan kaasuja ja hajuja. Kaiken kaikkiaan se voi käsitellä suuria määriä vettä tai nestettä suurilla nopeuksilla, mikä luo tehokkaan teollisen prosessin.