ตามแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ ประเทศไทยให้ความสำคัญต่อปัญหาด้านการบริหารจัดการน้ำมากขึ้นเนื่องจากเป็นประเทศเกษตรกรรมจึงมีความจำเป็นที่จะต้องมีการบริหารจัดการแหล่งน้ำต้นทุนรวมไปถึงแหล่งน้ำปลายน้ำ โดยคุณภาพของแหล่งน้ำที่จะบริหารจัดการนั้นต้องมีการปนเปื้อนมลพิษและเชื้อโรคต่าง ๆ ในปริมาณที่น้อยและสามารถนำน้ำจากแหล่งน้ำนั้นไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลายโรงพยาบาลเป็นแหล่งกำเนิดของเสียที่มีการปนเปื้อนของเชื้อโรคต่าง ๆ สามารถแพร่กระจายออกสู่สิ่งแวดล้อมภายนอกและแหล่งน้ำได้ โดยน้ำเสียจากโรงพยาบาลเกิดจากการชำระล้างทําความสะอาดร่างกาย อุปกรณ์ของใช้และเครื่องมือต่างๆ มีการปนเปื้อนของสารอินทรีย์และอาจมีสารอันตราย ได้แก่ จุลินทรีย์ที่ทําให้เกิดโรค ยาที่มีองค์ประกอบที่เป็นอันตราย สารเคมีฆ่าเชื้อโรค และสารกัมมันตรังสี ซึ่งเกิดจากกิจกรรมการให้บริการรักษาผู้ป่วยปนอยู่ ปริมาณน้ำเสียจากโรงพยาบาลอยู่ในช่วง 800 ลิตรต่อเตียงผู้ป่วย เมื่อยาถูกรับประทานเข้าไปในร่างกายจะมียาส่วนเกินที่ถูกขับถ่ายออกจากร่างกายในรูปสิ่งปฏิกูลของมนุษย์และออกสู่สิ่งแวดล้อม โดยสิ่งปฏิกูลจะถูกส่งมาสู่ระบบบำบัดน้ำเสีย โดยระบบบำบัดน้ำเสียไม่ได้ถูกออกแบบให้กำจัดสารประกอบและเคมีของยา จึงทำให้ยาและสารประกอบของยาปนเปื้อนในแหล่งน้ำธรรมชาติ ทำให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ ได้แก่ การเปลี่ยนเพศของปลา ความเสี่ยงต่อการสูญพันธ์ ความเสี่ยงต่อแบคทีเรียดื้อยาในสิ่งแวดล้อม เป็นต้น

     ยาได้รับการยอมรับว่าเป็นสารก่อมลพิษที่เกิดขึ้นใหม่ (Emerging Pollutants) ในช่วงสิบห้าปีที่ผ่านมา (Daughton and Ternes,1999) แต่ยังไม่มีกฎหมายควบคุมเกี่ยวกับการปล่อยทิ้งและ/หรือมาตรฐานทางสิ่งแวดล้อมสารเหล่านี้ถูกการออกแบบมีกิจกรรมทางชีววิทยาและเมื่ออยู่ในสภาพแวดล้อมสารเหล่านี้สามารถกระตุ้นและส่งผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ในสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ จัดเป็นสารปนเปื้อนที่อาจเป็นอันตรายมีการตกค้างและแพร่กระจายสู่สิ่งแวดล้อม (Mendoza et al., 2017) ปัจจุบัน อัตราการใช้ยาในประเทศไทยมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องทั้งยาแผนปัจจุบันและแผนโบราณเพื่อรักษาโรคในคนและสัตว์ จากข้อมูลการสำรวจของคณะกรรมการอาหารและยา (อย.) ในปี 2555 พบการผลิตและนำเข้ายาเพิ่มขึ้นร้อยละ 88 จากปี 2550 นอกจากนี้พบว่ามีผู้ป่วยซื้อยากินเองร้อยละ 15 ของผู้ป่วยทั้งหมด จากการศึกษาผลกระทบจากการติดเชื้อดื้อยาต้านจุลชีพในไทย โดยสถาบันวิจัยระบบสาธารณสุข ได้ศึกษาข้อมูลผู้ป่วยที่รักษาตัวในโรงพยาบาลทุกระดับ และข้อมูลการติดเชื้อในโรงพยาบาลทุกระดับทั่วประเทศจำนวน 1,023 แห่ง ในปี 2553 พบว่าเชื้อจุลชีพ 5 ชนิดที่พบบ่อยในโรงพยาบาล ได้แก่ 1. Escherichia coli ที่ทำให้เกิดโรคติดเชื้อในระบบทางเดินปัสสาวะและทางเดินอาหาร 2. Klebsiella pneumonia ทำให้เกิดโรคระบบทางเดินหายใจ โรคปอดอักเสบ 3. Acinetobactor baumannii เป็นโรคติดเชื้อระบบทางเดินหายใจ เช่น โรคปอดบวม 4. Pseudomonas aeruginosa ทำให้เกิดโรคติดเชื้อหลายระบบของร่างกาย เช่น โรคปอดบวม ติดเชื้อในกระแสเลือด และ 5. Staphylococcus aureus ทำให้ผู้ป่วยต้องนอนโรงพยาบาลนานขึ้น โดยทั่วไป ระบบบำบัดน้ำเสียไม่ได้ถูกออกแบบมาเพื่อให้บำบัดมลสารดังกล่าว ทำให้น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้วจะมีสารกลุ่มยาและสารปนเปื้อนอื่น ๆ ระบายลงสู่แหล่งน้ำธรรมชาติไปด้วย น้ำเสียจากโรงพยาบาลมีสารมลพิษมากมาย อาจก่อให้เกิดปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมได้ ซึ่งคาดการณ์ว่าน่าจะมีความเป็นพิษมากกว่าน้ำทิ้งครัวเรือน 5-15 เท่า (Emmanuel et al., 2009)

     ระบบถังปฏิกรณ์ชีวภาพเมมเบรนมีข้อดีเมื่อเปรียบเทียบกับระบบแบบดั้งเดิมได้แก่ (จันทร์ทรงกรด, 2550 ) คือ สามารถกำจัดสารแขวนลอยได้อย่างสมบูรณ์ และสำหรับคุณภาพของน้ำที่ผ่านการบำบัดไม่ขึ้นกับเสถียรภาพของตะกอน  2) แบคทีเรียและไวรัสจะถูกกำจัดได้ด้วยตัวของเมมเบรนเอง โดยคุณสมบัติทางพลวัตของเมมเบรน (dynamic membrane) 3) จุลินทรีย์ที่เจริญเติบโตช้าสามารถรักษาไว้ในถังปฏิกรณ์ด้วยอายุตะกอนที่นาน 4) จุลินทรีย์ที่สามารถย่อยสลายสารพิเศษ สามารถเจริญเติบโตและดำรงชีพอยู่ได้ 5) ปริมาณของเอ็มแอลเอสเอสที่มากกว่า จะทำให้มีขีดความสามารถในการบำบัดสูงและเกิดตะกอนส่วนเกินน้อยกว่า (จันทร์ทรงกรด, 2550 ) อย่างไรก็ดีการทำงานของเมมเบรนมีความต้องการใช้พลังงานไฟฟ้าในการเดินระบบสูง

     ระบบบำบัดน้ำเสียเป็นกระบวนการบำบัดน้ำให้มีคุณภาพดีก่อนปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม แต่การดำเนินการบำบัดน้ำต้องมีใช้ทรัพยากรต่าง ๆ เช่น ไฟฟ้า สารเคมี และคนควบคุม เป็นต้น การใช้ทรัพยากรดังกล่าวส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม โดยในปัจจุบันนิยมการประเมินค่าผลกระทบสิ่งแวดล้อมออกมาในรูปการประเมินก๊าซเรือนเรือนกระจกต่อหน่วยและการใช้ในน้ำในการผลิตต่อหน่วย

     จากปัญหาดังกล่าวคณะผู้วิจัยจึงมีแนวคิดที่จะศึกษาแนวทางในการจัดการน้ำเสียโรงพยาบาลที่มีการปนเปื้อนยาแบบบูรณาการ โดยทำการศึกษาและออกแบบระบบสาธิตถังปฏิกรณ์ชีวภาพเมมเบรนร่วมกับระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อเป็นระบบต้นแบบที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมให้แก่โรงพยาบาลและหน่วยงานอื่นในการบำบัดน้ำเสียที่มีการปนเปื้อนยา