膜技术助力橄榄油生产链废弃物资源化：从废水中拯救营养物质的创新之举

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《Heliyon》：Reusing wastes from olive pomace in oil production chain: How membrane technology can rescue nutrients from wastewaters

【字体：大中小】 时间：2025年02月19日 来源：Heliyon 3.4

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　　在橄榄油生产中，橄榄渣处理会产生污染问题。研究人员开展了利用纳滤（NF）和反渗透（RO）处理橄榄渣油厂蒸汽冷凝废水的研究。结果显示 RO 膜性能更优，能产生可回用淡水和富营养浓缩液。该研究为解决橄榄渣油厂污染、实现资源循环利用提供了新途径。

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　　在橄榄油的生产过程中，有着这样一番景象：当高品质的特级初榨橄榄油和初榨橄榄油通过研磨工序诞生后，为了进一步提高橄榄油的产量，人们会从橄榄渣中提取出等级较低的橄榄渣油。这一提取过程看似平常，却暗藏诸多麻烦。在提取橄榄渣油时，无论是橄榄渣的干燥环节，还是用溶剂萃取油的步骤，都会产生大量废水和固体废弃物，不仅散发难闻气味，还严重污染环境，这就如同在橄榄油生产的链条上打了一个个 “死结”，让当地社区十分头疼。同时，这些废弃物其实蕴含着丰富的营养物质，直接丢弃实在可惜，就像捧着金饭碗却在挨饿，这促使科研人员去寻找解决问题的办法。

在这样的背景下，来自意大利的科研团队展开了深入研究。他们隶属于多个机构，包括意大利国家研究委员会膜技术研究所（CNR-ITM）、意大利国家研究委员会（CNR-ISMN）、卡拉布里亚大学化学与化学技术系等。他们的研究聚焦于利用纳滤（NF）和反渗透（RO）技术处理橄榄渣油厂蒸汽排放冷凝产生的废水，旨在实现废弃物的资源化利用。这项研究成果发表在了《Heliyon》杂志上。

为了开展研究，科研人员采用了多种关键技术方法。首先，他们获取了橄榄渣油厂的冷凝废水作为实验样本。接着，利用 NF/RO 实验室台架装置进行实验，该装置包含控制板、不锈钢进料罐、进料柱塞泵等多种设备。实验过程中，他们通过调节操作压力、进料流速和温度等参数，对不同的膜模块进行测试，同时运用多种分析方法检测样本中的总酚含量、总有机碳（TOC）等指标。

研究结果如下：

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膜的产率：RO 膜处理 15L 进料废水可产生约 12.8L 渗透液，回收率达 85% 。初始渗透通量约为，随时间下降，440 分钟后降至，这主要是由渗透压增加、膜污染和浓差极化等因素导致。NF 膜的平均渗透通量约为。从视觉上看，RO 处理后的浓缩液（截留液）颜色更深，渗透液更清澈无色。而且，RO 膜处理废水后水渗透率下降，但清洗后能恢复超 96% 的初始渗透率。
分析测量：RO 膜对酚类化合物和 TOC 的截留率分别约为 87% 和 88.5%，而 NF 膜的截留率较低，分别为 23.6% 和 30.8%，表明有机和酚类化合物更易通过 NF 膜。RO 过程中，截留液的电导率、TOC 和总酚含量随体积浓缩比（VCR）增加而增加，渗透液中这些参数则保持较低且稳定。此外，RO 膜对多种阴离子（如、等）和阳离子（如、等）的截留率均超过 94%。
挑战应用：RO 处理橄榄渣油厂蒸汽冷凝废水是一种环保且可持续的方法，符合循环经济理念。截留液可用于生产沼气或有机肥料，渗透液可在工厂内作为工艺用水循环使用，如补充蒸发塔用水或脱气后作为锅炉给水。

研究结论和讨论部分指出，RO 和 NF 膜首次用于处理橄榄渣油厂蒸汽冷凝废水，RO 膜在截留 TOC、总酚和离子方面表现出色。通过 RO 处理产生的截留液和渗透液都具有重要的应用价值，这为减少橄榄渣油厂的气味产生和废水污染提供了极具前景的解决方案，同时带来了显著的环境和经济效益。不过，研究人员也提出，未来还需进一步研究，确定适合用截留液灌溉的作物，优化操作和流体动力学条件以及膜清洗程序，以评估运营成本和膜更换频率等问题。这项研究就像一把钥匙，为解决橄榄油生产废弃物问题打开了一扇新的大门，对推动橄榄油产业的可持续发展意义重大。

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