จุลินทรีย์บำบัดน้ำเสียเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยมและมีประสิทธิภาพสูงในการจัดการกับมลพิษทางน้ำที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ ไม่ว่าจะเป็นน้ำเสียจากอุตสาหกรรม น้ำเสียจากครัวเรือน หรือแม้แต่น้ำเสียจากการเกษตรกรรม การใช้จุลินทรีย์ในการบำบัดน้ำเสียเป็นวิธีที่อาศัยกระบวนการทางชีวภาพ ซึ่งจุลินทรีย์จะทำหน้าที่ย่อยสลายสารอินทรีย์และสารมลพิษต่าง ๆ ที่ปนเปื้อนอยู่ในน้ำ

ทำให้น้ำเสียมีคุณภาพดีขึ้นและสามารถปล่อยกลับสู่สิ่งแวดล้อมได้โดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อระบบนิเวศกระบวนการบำบัดน้ำเสียด้วยจุลินทรีย์สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก คือ การบำบัดแบบใช้ออกซิเจน (Aerobic Treatment) และการบำบัดแบบไม่ใช้ออกซิเจน (Anaerobic Treatment) โดยการบำบัดแบบใช้ออกซิเจน จุลินทรีย์บำบัดน้ำเสียจะต้องอาศัยออกซิเจนในกระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์ ในขณะที่การบำบัดแบบไม่ใช้ออกซิเจน จุลินทรีย์จะทำการย่อยสลายสารอินทรีย์โดยไม่ต้องใช้ออกซิเจน

บทบาทของจุลินทรีย์ในระบบบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม

ซึ่งกระบวนการนี้จะเหมาะสำหรับน้ำเสียที่มีสารอินทรีย์เข้มข้นสูง เช่น น้ำเสียจากฟาร์มปศุสัตว์ หรือโรงงานผลิตอาหาร ระบบที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ระบบถังย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน (Anaerobic Digester) และถังบำบัดแบบ UASB จุลินทรีย์บำบัดน้ำเสียที่ใช้ในกระบวนการบำบัดน้ำเสียมีหลากหลายชนิด ทั้งแบคทีเรีย รา และโปรโตซัว โดยแบคทีเรียเป็นจุลินทรีย์ที่มีบทบาทสำคัญมากที่สุดในการบำบัดน้ำเสีย เนื่องจากสามารถย่อยสลายสารอินทรีย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ แบคทีเรียที่นิยมใช้ในการบำบัดน้ำเสีย ได้แก่ แบคทีเรียกลุ่มไนตริไฟอิง (Nitrifying Bacteria) ซึ่งสามารถเปลี่ยนแอมโมเนียให้เป็นไนเตรต และแบคทีเรียกลุ่มดีไนตริไฟอิง

(Denitrifying Bacteria) ซึ่งช่วยลดปริมาณไนเตรตในน้ำเสีย จุลินทรีย์บำบัดน้ำเสียยังมีแบคทีเรียกลุ่มซัลเฟตรีดิวซิง (Sulfate-Reducing Bacteria) ที่ช่วยลดซัลเฟตในน้ำเสียอีกด้วยการบำบัดน้ำเสียด้วยจุลินทรีย์มีข้อดีหลายประการ เช่น เป็นวิธีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไม่ต้องใช้สารเคมีที่เป็นอันตราย สามารถลดต้นทุนในการบำบัดน้ำเสียได้ในระยะยาว และยังสามารถนำกากตะกอนที่ได้จากกระบวนการไปใช้ประโยชน์ เช่น นำไปผลิตก๊าซชีวภาพหรือปุ๋ยอินทรีย์ได้ อย่างไรก็ตาม การใช้จุลินทรีย์บำบัดน้ำเสียก็มีข้อจำกัดบางประการ เช่น ต้องมีการควบคุมสภาวะแวดล้อมให้เหมาะสมกับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์

การพัฒนาจุลินทรีย์สายพันธุ์ใหม่เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำเสีย

เช่น ค่า pH อุณหภูมิ และปริมาณออกซิเจนที่เพียงพอ นอกจากนี้ น้ำเสียที่มีสารพิษหรือโลหะหนักปนเปื้อนในปริมาณสูง อาจทำให้จุลินทรีย์ไม่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเทคโนโลยีการใช้จุลินทรีย์บำบัดน้ำเสียยังคงมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง จุลินทรีย์บำบัดน้ำเสีย ราคาถูกโดยนักวิทยาศาสตร์และนักวิจัยได้พยายาม

คิดค้นและปรับปรุงสายพันธุ์จุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น รวมถึงการพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพ เช่น การใช้จุลินทรีย์ที่ผ่านการดัดแปลงพันธุกรรม (Genetically Modified Microorganisms) เพื่อเพิ่มความสามารถในการย่อยสลายสารพิษบางชนิด หรือการใช้ระบบบำบัดน้ำเสียแบบไฮบริดที่รวมเอาข้อดีของระบบแบบใช้ออกซิเจนและแบบไม่ใช้ออกซิเจนเข้าด้วยกันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำเสียให้ดียิ่งขึ้น