橄榄油副产物Alperujo共堆肥过程中酯键与醚键磷脂对生物膜质子传递及扩散能力的影响机制

本研究针对地中海地区橄榄油工业副产物Alperujo（AL）的环境污染问题，创新性地采用与猪粪（PS）、污水污泥（SS）和城市有机固废（OFMSW）共堆肥技术进行资源化处理。研究发现AL水解储存时间显著影响堆肥效率，新鲜AL（FAL）的CO2排放量是水解AL（HAL）的10.5倍，而HAL共堆肥过程产生大量NH3（4.99×103 g/t）和CH4（2.73×104 g/t）。通过气相色谱-质谱鉴定20类VOCs家族，为有机废弃物处理的大气影响评估提供新维度。

　　

橄榄油产业在地中海地区具有重要经济地位，但其生产过程中产生的副产物Alperujo（AL）却成为环境治理难题。这种半固态废弃物在露天储存时会产生温室气体和异味物质，传统处理方式如直接土壤施用又会导致盐分积累和植物毒性。如何实现AL的高效资源化利用，同时减少处理过程中的环境污染，成为亟待解决的科学问题。

科尔多瓦大学化学工程领域的研究团队在《Biophysical Journal》发表了一项创新性研究，系统评估了AL通过共堆肥技术进行资源化处理的可行性。研究人员采用静态液体呼吸测量法（SOUR_max和OD₂₀指标）监测堆肥稳定性，利用Picarro G2508色谱仪定量温室气体（CO₂、CH₄、N₂O和NH₃），并通过TD-GC/MS分析挥发性有机物（VOCs）谱系。实验设计包含8组不同配比的堆肥组合，比较了新鲜AL（FAL）与水解AL（HAL）的处理效果。

温度监测系统与翻堆序列

研究发现HAL共堆肥能达到更高温度（56.9°C vs FAL的44.0°C），且所需处理周期更短（59天 vs 76天）。含PS的混合物表现出最强的发热能力，表明畜禽粪便的添加可显著提升堆肥效率。

堆肥产量与理化演变

质量平衡分析显示HAL处理的总产量更高（76.4% vs FAL的49.3-73.3%）。pH值在堆肥后期普遍升高至9.0以上，HAL混合物更早达到碱性环境。值得注意的是，HAL共堆肥最终产物的C/N比（16.7-29.1）显著优于FAL（52.6-90.0），更符合农用标准。

主成分分析（PCA）

多变量分析证实AL水解程度是影响堆肥进程的关键因素，解释了59.55%的数据变异。成熟样品与pH值、固定固体含量等参数呈强相关性，而微生物活性指标（SOUR_max）则与初期样品关联密切。

堆肥对空气质量的影响

温室气体排放呈现明显差异：FAL处理以CO₂为主（1.65×10⁶ g/t），而HAL产生更多CH₄（2.73×10⁴ g/t）和NH₃（4.99×10³ g/t）。VOCs分析鉴定出20类化合物，FAL以酮类为主（48.6%），HAL中酯类更突出（34.9%），含PS的处理则富含醇类（28.5%）。

这项研究为有机废弃物的协同处理提供了重要技术参考，首次系统量化了AL储存时间对堆肥过程的多重影响。研究结果表明，3个月的AL水解预处理虽然增加了氮磷保留率，但会导致CH₄排放风险；而直接堆肥FAL虽减少甲烷产生，却需更长时间且碳损失严重。该成果对发展循环农业、实现"双碳"目标具有双重意义，为制定有机废弃物管理政策提供了科学依据。F.J. Ruiz-Castilla等学者的工作不仅完善了堆肥理论体系，其建立的综合评估方法（结合理化分析、呼吸参数和排放谱）也为类似有机废弃物的资源化研究树立了新范式。