การจัดการมูลฝอยยังคงเป็นปัญหาที่สำคัญของประเทศอันเนื่องมาจากปริมาณมูลฝอยที่มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นจากการขยายตัวของชุมชน และการขยายตัวของภาคธุรกิจและอุตสาหกรรมต่างๆ การกำจัดมูลฝอยส่วนใหญ่อาศัยวิธีการฝังกลบอย่างถูกหลักสุขาภิบาล (Sanitary Landfill) หรือเทกองกลางแจ้ง (Open dumping) ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้ เช่น การเกิดน้ำชะมูลฝอย (Leachate) และปนเปื้อนลงสู่ดินและน้ำใต้ดิน รวมถึงก๊าซชีวภาพจากการย่อยสลายของมูลฝอย เป็นต้น

             การบำบัดน้ำชะมูลฝอยสามารถดำเนินการได้หลายวิธี เช่น การบำบัดทางชีวภาพ การบำบัดทางฟิสิกส์ หรือเคมี หรือการใช้วิธีต่างๆร่วมกัน สำหรับระบบถังปฏิกรณ์เยื่อกรองเมมเบรนเป็นระบบที่ผสมผสานระหว่างการบำบัดด้วยวิธีทางชีวภาพ ร่วมกับการกรองด้วยเยื่อกรองเพื่อแยกตะกอนจุลินทรีย์และของแข็งแขวนลอยออกจากน้ำ ถังปฏิกรณ์เยื่อกรองเมมเบรนมีข้อดีกว่าระบบบำบัดทางชีวภาพทั่วไปคือมีประสิทธิภาพการบำบัดสูง ส่งผลให้น้ำที่ผ่านกระบวนการบำบัดมีคุณภาพดี ใช้พื้นที่ในการก่อสร้างระบบต่ำ ควบคุมดูแลระบบง่าย และเกิดตะกอนชีวภาพส่วนเกินน้อย

             งานวิจัยนี้มุ่งเน้นการนำถังปฏิกรณ์เยื่อกรองเมมเบรนไปใช้ในการบำบัดน้ำชะมูลฝอย ซึ่งมีความเข้มข้นของสารอินทรีย์และธาตุอาหารสูง รวมทั้งมีสารที่ย่อยสลายยาก และสารที่เป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำอยู่ด้วย ถังปฏิกรณ์เยื่อกรองเมมเบรนที่ใช้ในการศึกษา ประกอบด้วยส่วนการบำบัด 2 ส่วนคือ ถังแรกเป็นถังแอน็อกซิก (ไม่เติมอากาศ) โดยส่วนบนของถังมีการติดตั้งแผ่นเอียงภายในรอบถังปฏิกรณ์เพื่อแยกตะกอนจุลินทรีย์ให้สะสมอยู่ภายในถัง ส่วนถังที่สอง เป็นถังแอโรบิค (เติมอากาศ) ซึ่งภายในถังปฏิกรณ์มีการติดตั้งเมมเบรนประเภทเส้นใยกลวง (Hollow fiber membrane) มีขนาดรูพรุน (pore size) เท่ากับ 0.4 ไมโครเมตร และพื้นผิวเท่ากับ 9 ตารางเมตร เพื่อใช้แยกตะกอนจุลินทรีย์ออกจากน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้ว

                  การเดินระบบระบบถังปฏิกรณ์เยื่อกรองเมมเบรนกำหนดให้มีระยะเวลากักน้ำในถังแอน็อกซิกและถังแอโรบิคถังละ 12 ชั่วโมง โดยน้ำเสียที่ใช้สำหรับทำการทดลองนำมาจากสถานที่กำจัดมูลฝอย ตำบลคลองขวาง อำเภอไทรน้อย จังหวัดนนทบุรี โดยมีอัตราผสมระหว่างน้ำชะมูลฝอยใหม่ (จากรถเก็บมูลฝอย)และน้ำชะมูลฝอยที่เสถียร (บ่อรวมน้ำชะมูลฝอย) ในอัตราส่วน 1:10 ความเข้มข้นของตะกอนจุลินทรีย์ในถังแอโรบิคถูกควบคุมให้อยู่ในช่วง 10,000-12,000 มิลลิกรัมต่อลิตร เพื่อควบคุมการอุดตันของเยื่อกรองเมมเบรนมิให้เกิดขึ้นเร็วเกินไป ระหว่างการเดินระบบน้ำชะมูลฝอยมีความเข้มข้นสารอินทรีย์ในรูปของบีโอดีและซีโอดีที่เข้าสู่ระบบเท่ากับ 6,100-7,500 มิลลิกรัมต่อลิตร และ 9,000-9,600 มิลลิกรัมต่อลิตร ในขณะที่น้ำที่ผ่านการบำบัดมีค่าบีโอดีและซีโอดีอยู่ในช่วง 110-240 มิลลิกรัมต่อลิตร และ 880-1,600 มิลลิกรัมต่อลิตร ตามลำดับ ส่วนปริมาณไนโตรเจนในรูปแอมโมเนียที่เข้าสู่ระบบมีค่าอยู่ในช่วง 112-174 มิลลิกรัมต่อลิตร และน้ำที่ผ่านการบำบัดมีความเข้มข้น 3-25 มิลลิกรัมต่อลิตร ระบบจึงมีประสิทธิภาพการกำจัดสารอินทรีย์ในรูปบีโอดี ซีโอดี และแอมโมเนีย ได้ร้อยละ 97, 87 และ 90 ตามลำดับ ซึ่งจัดว่ามีประสิทธิภาพสูงกว่าระบบบำบัดน้ำชะมูลฝอยที่ใช้งานกันอยู่โดยทั่วไป เช่น ระบบบ่อปรับเสถียร บ่อเติมอากาศ หรือระบบตะกอนเร่งมาก นอกจากนี้จากการวิเคราะห์ปริมาณสารอินทรีย์ที่เป็นพิษในน้ำชะมูลฝอย ยังพบว่า สารอินทรีย์ที่เป็นพิษส่วนใหญ่ถูกย่อยสลายหรือกักกรองโดยเยื่อกรองในถังปฏิกรณ์เยื่อกรองเมมเบรนได้เกือบทั้งหมด จึงช่วยลดความเป็นพิษของน้ำชะมูลฝอยลงได้จนอยู่ในระดับที่ปลอดภัยต่อสิ่งมีชีวิตอีกด้วย