Hydrodynamic shear force    

The formation of aerobic granules and granule stability was improved at a high shear force (Shin et al., 1992; Tay et

al., 2001a). Low shear stress on the granules was discussed as one of the most important factors influence the

formation of aerobic granules. Higher local shear forces in the SBR resulted in more dense granules with a smaller 

diameter (De Kreuk and van Loosdrecht, 2006). Tay et al. (2001a) operated four parallel SBRs with increasing 

aeration rates, showing that granules formed only in reactors with a superficial gas velocity greater than 1.2 cm sec–1.

More regular, rounder, and compact aerobic granules were developed at high hydrodynamic shear force. It was 

reported that the production of extracellular polysaccharides was closely associated with the shear force and the

stability of aerobic granules was found to be related to the production of extracellular polysaccharides (Tay et al., 

2001c). Since extracellular polymeric substances (EPS) are a major component of cell flocs and biofilms, they are

hypothesized to play a dominant role in all types of biofilm formations, including flocculation and granulation. The

aerobic granules had higher cell surface hydrophobicity than the seed sludge. The cell surface hydrophobicity was

positively related to an increase of the extracellular protein content in sludge EPS. Some researchers have suggested 

polysaccharides in EPS played a major role in the formation of these microbial aggregates. The enhanced production 

of extracellular polysaccharides at high shear can contribute to the compact and stronger structure of aerobic

granules. Zhang et al. (2007) reported that the extracellular protein may play a most important role in controlling the

formation and stability of aerobic granules. Many studies have reported that the extracellular protein was more 

abundant than polysaccharides and even predominated in EPS preparations from several sources. The presence of 

protein in the extracellular fraction suggests it may play a major in the granulation. In addition, since protein has a 

high content of negatively charged amino acids, protein is more involved than sugars in electrostatic bonds with 

multivalent cations, a key factor in stabilizing aggregate structure.