Abstrak
Filosofi pengolahan air limbah kota harus beralih dari pendekatan konvensional yang intensif energi dan kimia ke sistem yang lebih sirkular dan mandiri energi yang selaras dengan Tujuan Pembangunan Berkelanjutan (SDGs) 7, 9, 11, dan 13. Filtrasi membran langsung (DMF) menggunakan ultrafiltrasi memberikan alternatif energi rendah untuk memulihkan bahan organik, yang digunakan untuk pemulihan energi melalui pencernaan anaerobik (AD). Namun, DMF menghadapi tantangan dari pengotoran membran dan peningkatan bahan organik terlarut dalam permeat. Untuk mengatasi masalah ini, studi ini menerapkan pra-pengolahan tangki kontak biologis sebelum DMF, dengan waktu retensi hidrolik (HRT) pendek 60 menit. Pra-pengolahan ini secara selektif menghilangkan 62% bahan organik terlarut tanpa mengorbankan pemulihan bahan organik tersuspensi atau koloid dan meningkatkan kualitas permeat hingga 40% dalam hal permintaan oksigen kimia (COD). Sistem DMF tanpa pra-perlakuan menunjukkan ketahanan membran terhadap penyumbatan pori ireversibel 1,84 kali lebih tinggi, dengan konsentrasi foulant yang lebih tinggi per satuan luas membran (hingga 2,54 kali) dan aktivitas enzimatik (hingga 3,04 kali). Bahan organik yang dipulihkan mengalami AD, menghasilkan metana hingga 336 ± 23 mL-CH 4 /g-VS, menjadikan energi bersih sistem DMF positif. Penilaian siklus hidup (LCA) mengungkapkan bahwa sistem DMF memiliki dampak lingkungan yang lebih rendah daripada sistem konvensional dalam 10 dari 18 kategori dampak.