Biyolojik atıksu arıtma tesisleri, organik maddelerin ayrışmasına yardımcı olmak için doğal süreçler kullanılan bir arıtma işlemidir. Biyolojik işlemler, normal hücresel süreçleri kullanarak organik atıkları parçalamak için bakterilere ve diğer küçük organizmalara dayanır. Atık su, tipik olarak, çöp, atık ve kısmen sindirilmiş yiyecekler gibi bir organik maddeler içerir. Ayrıca patojen organizmalar, ağır metaller ve toksinler içerebilir.
Biyolojik atıksu arıtımının amacı, ayrıştırma sonuçlarının uygun bertaraf için kolayca toplandığı bir sistem oluşturmaktır. Biyolojik arıtma, organik maddelerin atık sudan en iyi şekilde uzaklaştırılmasını sağlamak için hem aerobik hem de anaerobik biyolojik prosesleri kullanmaktadır.
Biyolojik arıtma tüm dünya çapında kullanılmaktadır, çünkü birçok mekanik veya kimyasal işlemden daha etkili, yatırım ve işletme maliyetleri açısından daha ekonomiktir.
Biyolojik atıksu arıtma tesisleri oluşan atık su miktarına, arıtma tesisi yapılması öngörülen araziye bağlı olarak çelik konstrüksiyon (paket arıtma) veya betonarme yapılar halinde yapılabilir. Ayrıca arıtma tesisi tasarımı yapılırken koku, borulama, otomasyon, vardiya, bölge, iklim şartları, işletme faktörleri ve sektör üretim analizleri yapılmalıdır.
Mezbaha ve kesimhane atıksu arıtma tesislerinde de kullanılmaktadır.