【前沿分享】黑水虻幼虫预处理促进食物垃圾堆肥过程中的腐殖化和磷活化研究

随着人们生活水平的提高，家庭、食堂、餐馆和加工行业产生的食物垃圾也在增加。目前，全球每年产生13亿吨食品垃圾，占人类消费食品总量的三分之一，这给食品垃圾的管理和处置带来了新的问题。传统的堆肥和厌氧消化是管理食物垃圾的两种有效且绿色的方式。然而，堆肥的实施受到分解周期长、难闻的气味、污染气体排放和产生不合格产品的限制。同时，食物垃圾的厌氧消化处理也受到挥发性脂肪酸积累、起泡和高财务成本等技术和经济障碍的阻碍。因此，开发一种将食物垃圾转化为增值产品的替代技术至关重要。

在本研究中，将经过7天黑水虻幼虫预处理的食物垃圾与传统堆肥对照组进行比较研究。结果表明，黑水虻幼虫能更快地减少蛋白质样物质，增加腐殖质物质。其堆肥产品的腐殖质化指数比对照组高106.8%。以上数据表明，黑水虻幼虫对食物垃圾的预处理加速了腐殖质化过程，使成熟时间缩短了21.6%。基质中总磷和速效磷浓度分别从7.2和3.3 g kg - 1提高到44.2和5.5 g kg - 1，比传统堆肥提高了90.5%和118.8%。此外，黑水虻幼虫处理后的食物垃圾中的腐殖质合成菌和磷酸盐溶解菌具有更高的丰度和多样性，Nocardiopsis(53.8%)和Pseudomonas(47.0%)是优势菌种。相关性分析表明，引入黑水虻肠道细菌有助于相关功能细菌的有效性，从而促进了腐殖化过程和磷的活化。