Biotechnological methods for olive mill wastewater treatment

Olive mill wastewater (OMW) is produced during the extraction of oil from the olive fruit by the traditional mill and press process. ΟΜW has a wide range of characteristics depending on the type of the mill and the type of olive and equipment employed. Most of the mills in Greece use a 3-phase extraction process. However, some of the newer ones use the 2-phase extraction process. Traditional mills are still present but to a limited extent. OΜW treatment and disposal has become a critical environmental problem in the Mediterranean area that accounts for approximately 95% of the world olive oil production. This is because of its high organic chemical oxygen demand (COD) concentration, and because of its resistance to biodegradation due to its high content in phenolic compounds. These compounds are responsible for its dark color, and its phytotoxic and antibacterial properties. Various physico-chemical methods have been proposed for treating OMW, including simple evaporation, flotation and settling, vaporization and use of selected membranes, neutralization with addition of H2SO4, oxidation by O3 and Fenton reagent, as well as reuse of the OMW by spreading onto agricultural soil as an organic fertilizer. As far as biological processes are concerned, anaerobic biological processes are particularly suitable because of their well known advantages related to energy and chemicals saving and to the low production of sludge, especially when it comes to treatment of high COD wastewaters. The seasonal nature of the operation of olive mills (typically November to February) is not a disadvantage for anaerobic processes because the observed decay rates for methanogens are very low and a digester can be easily restarted following several months of shut-down. Although anaerobic digestion may be in principle used for reducing the high organic content of OMW, the presence of compounds toxic to methanogens in OMW appears to be a significant problem for the anaerobic digestion of OMW. One approach to the problem has been to sufficiently dilute the OMW to reduce the concentration of phenolics and fatty acids. In this case, the possibility of prior solids removal needs to be examined. A second approach has been the use of aerobic pretreatment of OMW to remove compounds that are toxic to methanogenic consortia. In particular, a preceding aerobic treatment of OMW with white-rot fungi, has been proposed as the most suitable microbial pretreatment process for the selective removal of phenolics. The aim of the present study was to study the ability of the white rot fungus Pleurotus ostreatus under aseptic or non aseptic conditions to function in a novel trickling filter immobilized fungi bioreactor and to investigate the feasibility of alternative dilution and/or pretreatment processes for the anaerobic digestion of olive-mill wastewater in a stirred tank mesophilic digester. The anaerobic digestion of OMW in an anaerobic sequencing batch reactor (ASBR) and in a periodic anaerobic baffled reactor (PABR) was also studied. A novel fungi immobilization method proved very suitable for the development of an efficient pretreatment process for phenolics removal. Anaerobic digestion is the most effective process for the treatment of olive mill wastewater. However, dilution and/or some type of pretreatment are necessary to avoid toxicity of the phenolics on the methanogens. Thermal pretreatment followed by sedimentation to remove the solids content, on the other hand proved to be an undesirable type of pretreatment. Diluted 1:1 raw OMW on the other hand, without any solids removal, can be effectively treated at an HRT of 30d, securing a stable high biogas yielding operation. Biological pre-treatment with fungi may lead to a stable process at an HRT of 30d. Anaerobic digestion of OMW using an ASBR (anaerobic sequencing batch reactor) is feasible at an equivalent HRT of 30d with the advantage that it can treat nondiluted wastewater. Treatment in a PABR, however, is much more effective as it requires an order-of –magnitude lower HRT ( 3.75 d) and yields large amounts of biogas. The anaerobically treated effluent is still not suitable for disposal. A membrane process such as reverse osmosis may be effectively used to render the anaerobically treated wastewater readily disposable.Τα υγρά απόβλητα ελαιοτριβείου (ΥΑΕ) παράγονται κατά την εξαγωγή του ελαιόλαδου από τα παραδοσιακά και τα φυγοκεντρικά ελαιοτριβεία τριών φάσεων. Τα ΥΑΕ έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά τα οποία εξαρτώνται από τη διαδικασία παραγωγής και τον τύπο των ελιών που χρησιμοποιούνται. Τα περισσότερα ελαιοτριβεία στην Ελλάδα χρησιμοποιούν την τριφασική διαδικασία εξαγωγής του ελαιόλαδου. Παρόλα αυτά, κάποια καινούρια χρησιμοποιούν τη διφασική διαδικασία εξαγωγής του ελαιολάδου. Παραδοσιακά ελαιοτριβεία συνεχίζουν να υπάρχουν, αλλά σε μικρότερη έκταση. Τα ΥΑΕ αποτελούν ένα σημαντικό πρόβλημα για την περιοχή της Μεσογείου, όπου παράγεται το 95 % της παγκόσμιας παραγωγής ελαιολάδου, εξαιτίας της υψηλής τους συγκέντρωσης σε χημικά απαιτούμενο οξυγόνο (ΧΑΟ) και της ικανότητάς τους να αντιστέκονται στη βιοαποδόμηση εξαιτίας της υψηλής τους περιεκτικότητας σε φαινολικές ενώσεις. Αυτές οι ενώσεις οφείλονται για το μαύρο χρώμα και τις φυτοτοξικές και αντιβακτηριδιακές ιδιότητες των ΥΑΕ. Διάφορες φυσικοχημικές μέθοδοι έχουν προταθεί για την επεξεργασία των ΥΑΕ, συμπεριλαμβανομένων της απλής συμπύκνωσης, της επίπλευσης και καθίζησης, της εξάτμισης και της χρήσης επιλεγμένων μεμβρανών, της ουδετεροποίησης με την προσθήκη H2SO4, της οξείδωσης με O3 και αντιδραστήριο Fenton, καθώς επίσης και την επαναχρησιμοποίηση των ΥΑΕ με διασκορπισμό σε αγροτικά εδάφη σαν λίπασμα. Σε ότι αφορά τις βιολογικές μεθόδους, οι αναερόβιες βιολογικές διεργασίες είναι ιδιαίτερα αποδοτικές εξαιτίας των γνωστών πλεονεκτημάτων που εμφανίζουν και σχετίζονται με την εξοικονόμηση ενέργειας και χημικών και της μικρής παραγωγής λάσπης, ειδικότερα όταν αφορά την επεξεργασία αποβλήτων με υψηλή συγκέντρωση ΧΑΟ. Η εποχιακή λειτουργία των ελαιοτριβείων (Νοέμβριος – Φεβρουάριος) δεν αποτελεί μειονέκτημα για τις αναερόβιες διεργασίες εξαιτίας των χαμηλών παρατηρούμενων ρυθμών αποδόμησης των μεθανογόνων μικροοργανισμών και της εύκολης επαναλειτουργίας των αναερόβιων χωνευτήρων μετά από αρκετούς μήνες μη λειτουργίας. Παρόλο που η αναερόβια χώνευση χρησιμοποιείται κατά κύριο λόγο για τη μείωση του υψηλού οργανικού φορτίου των ΥΑΕ, η παρουσία ενώσεων στα ΥΑΕ τοξικών προς τους μεθανογόνους φαίνεται να είναι ένα σημαντικό πρόβλημα για την αναερόβια επεξεργασία των ΥΑΕ. Μία προσέγγιση στο πρόβλημα θα ήταν η αραίωση του αποβλήτου ώστε να μειωθεί η συγκέντρωση των φαινολικών ενώσεων και των λιπαρών οξέων. Σε αυτή την περίπτωση εξετάζεται και η απομάκρυνση των στερών του αποβλήτου πριν την αναερόβια χώνευση. Μία δεύτερη προσέγγιση θα ήταν η εφαρμογή αερόβιας προεπεξεργασίας του αποβλήτου ώστε να απομακρυνθούν ενώσεις που είναι τοξικές για τα μεθανογόνα βακτήρια. Πιο συγκεκριμένα, ένα πρώτο στάδιο αερόβιας προεπεξεργασίας του ΥΑΕ με μύκητα λευκής σήψης, έχει προταθεί ως η πιο κατάλληλη μικροβιακή διεργασία προεπεξεργασίας για την επιλεκτική απομάκρυνση των φαινολικών. Στόχος της παρούσας διατριβής ήταν να μελετηθεί η ικανότητα του μύκητα λευκής σήψης Pleurotus ostreatus κάτω από άσηπτες ή μη συνθήκες να λειτουργήσει σε έναν καινοτόμο βιοαντιδραστήρα καθοδικής ροής και να διευρενηθεί η αποδοτικότητα εναλλακτικά της αραίωσης ή/και της προεπεξεργασίας στην αναερόβια χώνευση ΥΑΕ σε αναδευόμενο μεσόφιλο αντιδραστήρα. Επίσης, μελετήθηκε η αναερόβια χώνευση ΥΑΕ σε αντιδραστήρα τύπου ASBR και αντιδραστήρα PABR, αντίστοιχα. Μία καινοτόμος μέθοδος ακινητοποίησης των μυκήτων αποδείχτηκε κατάλληλη για την ανάπτυξη μιας αποδοτικής διεργασίας προεπεξεργασίας για την απομάκρυνση των φαινολικών. Η αναερόβια χώνευση είναι η πιο αποδοτική διεργασία για την επεξεργασία υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείου. Παρόλα αυτά, αραίωση ή/και κάποιου τύπου προεπεξεργασία είναι απαραίτητη για την αποφυγή τοξικότητας των φαινολικών στους μεθανογόνους. Θερμική προεπεξεργασία ακολουθούμενη από καθίζηση ώστε να απομακρυνθεί το στερεό περιεχόμενο, από την άλλη, αποδείχτηκε ένας μη επιθυμητός τρόπος προεπεξεργασίας. Επιπλέον, αραιωμένο ΥΑΕ 1:1, χωρίς την απομάκρυνση των στερεών μπορεί να υποστεί επεξεργασία αποδοτικά σε υδραυλικό χρόνο παραμονής 30 ημέρες, εξασφαλίζοντας σταθερή παραγωγή βιοαερίου. Βιολογική προεπεξεργασία με μύκητα μπορεί να οδηγήσει σε σταθερή διεργασία σε υδραυλικό χρόνο παραμονής 30 ημέρες. Η αναερόβια επεξεργασία του αποβλήτου σε αντιδραστήρα ASBR είναι εφικτή με ισοδύναμο χρόνο παραμονής 30 ημερών χωρίς να αραιωθεί το απόβλητο. Η επεξεργασία σε αντιδραστήρα PABR είναι ωστόσο πιο αποδοτική εξαιτίας του σχεδόν κατά μία τάξη μεγέθους μικρότερο υδραυλικού χρόνου παραμονής (3.75 ημέρες), που αυτός μπορεί να λειτουργήσει και της μεγαλύτερης απόδοσης του σε βιοαέριο. Το αναερόβια επεξεργασμένο απόβλητο μπορεί να καταστεί κατάλληλο για διάθεση μετά από κατάλληλη επεξεργασία μεμβρανών (συνδυασμός υπερδιήθησης και αντίστροφης όσμωσης)

Διερεύνηση με μοριακές τεχνικές (DNA TEST) των τύπων του ιού των ανθρώπινων θηλωμάτων (HPV) σε εμβολιασθείσες γυναίκες έναντι του ιού HPV και συσχέτισή τους με τα αποτελέσματα του κυτταρολογικού ελέγχου κατά Παπανικολάου.

Ο ιός HPV αποτελεί τον συχνότερο σεξουαλικά μεταδιδόμενο λοιμογόνο παράγοντα και απαραίτητο αίτιο ανάπτυξης της τραχηλικής ενδοεπιθηλιακής νεοπλασίας και του καρκίνου του τραχήλου της μήτρας. Μέχρι σήμερα έχουν περιγραφεί περισσότεροι από 120 τύποι του ιού. Κύριος τρόπος μετάδοσης του ιού είναι η κολπική, πρωκτική, στοματογεννητική επαφή. Μεταδίδεται, επίσης, με χρήση σεξουαλικών βοηθημάτων ή και με απλή δερματική επαφή. Κυριότερες εκδηλώσεις του ιού είναι τα οξυτενή κονδυλώματα, δυσπλασίες και καρκίνος του τραχήλου της μήτρας, προκαρκινικές αλλοιώσεις και καρκίνος του κόλπου και αιδοίου, καρκίνος του πέους, καρκίνος στόματος-τραχήλου κεφαλής, καρκίνος λάρυγγα και καρκίνος πρωκτού. Οι HPV σύμφωνα με το ογκογενετικό δυναμικό ή όχι που διαθέτουν διακρίνονται σε υψηλού κινδύνου (high risk), χαμηλού κινδύνου (low risk) και δυνητικά παθογόνοι (possible/probable). Μεταξύ των HPV υψηλού κινδύνου οι πλέον καρκινογόνοι θεωρούνται οι τύποι HPV 16, 18. Πρωτογενώς η πρόληψη για τη τραχηλική ενδοεπιθηλιακή αλλοίωση, τραχηλική ενδοεπιθηλιακή νεοπλασία και τον διηθητικό καρκίνο του τραχήλου της μήτρας βασίζεται στον εμβολιασμό. Τα διαθέσιμα στην αγορά φέρουν τις εμπορικές ονομασίες Cervarix (διδύναμο), Gardasil (τετραδύναμο) και Gardasil-9 (εννεαδύναμο) τα οποία προφυλάσσουν από δύο, τέσσερις και εννέα τύπους HPV, αντίστοιχα. Δευτερογενώς, η πρόληψη βασίζεται στον προσυμπτωματικό έλεγχο με test Παπανικολάου, κυτταρολογία υγρής φάσης και HPV test. Στην παρούσα μελέτη, ελέγχθηκαν τραχηλικά επιχρίσματα 30 γυναικών αναπαραγωγικής ηλικίας που προσήλθαν για προσυμπτωματικό έλεγχο για καρκίνο του τραχήλου της μήτρας με εντολή για co-testing (HPV test+Pap test), έχοντας ήδη εμβολιασθεί έναντι του ιού HPV. Τα δείγματα ελέγχθηκαν με συμβατική κυτταρολογία (Pap test) ενώ το DNA test που χρησιμοποιήθηκε (Linear Array HPV, ROCHE) τυποποιεί 37 γονοτύπους του ιού HPV. Η μεγάλη πλειοψηφία των γυναικών (80%) ήταν <30 ετών, ενώ εξ αυτών (70%) εμβολιάσθηκαν μετά την έναρξη της σεξουαλικής τους ζωής με το υπόλοιπο ποσοστό (30%) να έχει εμβολιασθεί προ της ενάρξεως. Εκ των 30 γυναικών που ελέγχθηκαν με HPV DNA test, 12 γυναίκες ήταν θετικές για έναν τουλάχιστον high risk HPV τύπο. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η κατανομή των high risk HPV γονοτύπων, όπου οι τύποι HPV 59, 52 είναι οι συχνότερα εμφανιζόμενοι με ίδια ποσοστα (23,5%). Σημαντικό επίσης είναι το γεγονός ότι δύο γυναίκες που βρέθηκαν θετικές για τους τύπους HPV 16, 18, οι οποίοι καλύπτονται από το τετραδύναμο εμβόλιο, είχαν εμβολιασθεί μετά την ενάρξη της σεξουαλικής τους ζωής. Αντίθετα, εκ των 9 εξεταζόμενων γυναικών που εμβολιάσθηκαν προ της ενάρξεως της σεξουαλικής τους ζωής, καμία δε βρέθηκε θετική για τους τύπους HPV 16, 18. Εκ του ελέγχου των 30 γυναικών με Pap test, 23 γυναίκες (76,6%) είχαν φυσιολογικό Pap test, 5 γυναίκες (16,6%) ASC-US και 2 γυναίκες (6,6%) LGSIL. Συνολικά, από τον έλεγχο co-testing, 10 εκ των 30 γυναικών ήταν HPV DNA αρνητικές-Pap test αρνητικές και τους συστήθηκε επανέλεγχος σε 3 έτη. Οι γυναίκες με HPV DNA test θετικό για high risk HPV οδηγήθηκαν σε κολποσκόπηση ανεξαρτήτως του αποτελέσματος του Pap test. Παράλληλα σε κολποσκόπηση οδηγήθηκαν και οι γυναίκες με ένδειξη κυτταρολογικού ελέγχου ≥ASC-US ανεξαρτήτως του αποτελέσματος του HPV DNA test. Συνολικά 15 γυναίκες υποβλήθηκαν σε κολποσκόπηση και σε 4 εξ αυτών ελήφθη βιοψία. Εκ των 4 βιοψιών μία βιοψία ήταν αρνητική, μία βιοψία χαρακτηρίσθηκε CIN I, ενώ 2 βιοψίες είχαν αλλοίωση CIN III. Εκ των 2 περιστατικών με CIN III το HPV DNA test ήταν θετικό και στις 2 γυναίκες που ελέγχθηκαν ενώ το Pap test αναγνώρισε βλάβη LGSIL στη μία γυναίκα ενώ η άλλη χαρακτηρίσθηκε ως έχουσα φυσιολογικό κυτταρολογικό έλεγχο. Και στα δύο περιστατικά CIN III εμπλέκεται ο HPV 52 που καλύπτεται πλέον από το 9V εμβόλιο.HPV is the most common sexually transmitted infectious agent and a necessary cause for the development of cervical intraepithelial neoplasia and cervical cancer. More than 120 types of the virus have been described to date. The main mode of transmission of the virus is through vaginal, rectal, oral contact. The main manifestations of the virus are acute warts, malformations and cervical cancer, precancerous lesions and cancer of the vagina and vulva, penile cancer, oral-cervical cancer, laryngeal cancer and anal cancer. HPVs, according to the oncogenic potential that may or may not have, are classified as high risk, low risk and potentially pathogenic (possible/probable). Among the high-risk HPVs, the most carcinogenic ones are the HPV types 16, 18. Primarily, the prevention for cervical intraepithelial lesion, cervical intraepithelial neoplasia and invasive cervical cancer is based on vaccination. The vaccines available on the market are the trademarks Cervarix (bivalent), Gardasil (quadrivalent) and Gardasil-9 (9-valent) which protect against two, four and nine types of HPV, respectively. Secondarily, prevention is based on screening with Pap test, liquid phase cytology and HPV test. In the present study, 30 women of reproductive age that have undergone prior vaccination for HPV were screened for cervical cancer with co-testing (HPV test+Pap test). Samples were tested with conventional cytology (Pap test) while the DNA test used (Linear Array HPV, ROCHE) standardized 37 HPV genotypes. The great majority of women (80%) were <30 years of age, of whom (70%) were vaccinated after having started their sex life with the remaining 30% having been vaccinated before. Of the 30 women tested with HPV DNA test, 12 were positive for at least one high-risk HPV type. Of particular interest is the distribution of high-risk HPV genotypes, with HPV types 59, 52 being the most frequent with the same percentage (23.5%). Equally significant is the fact that two women found positive for the HPV types 16, 18, which are covered by the quadrivalent vaccine, had been vaccinated after having started their sex life. In contrast, of the 9 tested women who were vaccinated before starting their sex life, none was positive for HPV types 16, 18. Among the 30 women tested with Pap test, 23 women (76.6%) had normal Pap test, 5 women (16.6%) were characterized having ASC-US and 2 women (6.6%) having LGSIL. In total, from co-testing, 10 out of 30 women were HPV DNA negative-Pap test negative and should be re-tested in 3 years. Women with HPV DNA test positive for high risk HPV were given colposcopy irrespectively of Pap test results. Simultaneously, women with ≥ASC-US cytological testing also resulted in colposcopy irrespectively of the HPV DNA test result. A total of 15 women underwent colposcopy and 4 of them underwent biopsy. Of the 4 biopsies, one biopsy was negative, one biopsy was designated CIN I, while 2 biopsies had CIN III lesion. Of the 2 cases with CIN III, the HPV DNA test was positive in both women tested while Pap test recognized LGSIL lession in one woman while the other was characterized as having normal cytology. In both cases of CIN III, the HPV 52 is involved, a type of HPV that the new 9V vaccine covers

The Impact of the Patras Carnival on the Course of the COVID-19 Pandemic and the Outbreak of Influenza A: A Multicenter Cross-Sectional Study

Background: We investigated the impact of the indoor mass gathering of young people during the Patras Carnival in Greece on the course of the COVID-19 pandemic and the influenza A epidemic. Materials and Methods: For influenza A, we tested 331 subjects with high fever (>38 °C), who arrived at five separate private laboratories over a two-week period after the carnival, via rapid test. One hundred and eighty-eight of them were young adults (17–35 years old), all unvaccinated against influenza A but all immunized against SARS-CoV-2, either through vaccination or previous infection. For the SARS-CoV-2 pandemic, we tested 2062 subjects at two time periods, two weeks before and two weeks after the carnival, also via rapid test. Additionally, we examined 42 samples positive for influenza A and 51 samples positive for SARS-CoV-2 for the possibility of co-infection via molecular testing (i.e., RT-PCR). Results: 177/331 (53.5%) subjects tested positive for influenza A, and 109/177 (61.6%) of the positive subjects were young adults, and 93/109 (85.3%) of these subjects were tested in the first week after the carnival. Additionally, 42 samples of those subjects were molecularly tested, and 5 were found negative for influenza A but positive for SARS-CoV-2. Regarding the SARS-CoV-2 pandemic, the increase in the positivity index for young adults between the pre-carnival and post-carnival periods was moderate. Conclusions: Our study indicates that the indoor mass gathering of young people during the carnival contributed to the outbreak of an influenza A epidemic and had a moderate but not statistically significant impact on the course of the SARS-CoV-2 pandemic, corroborating the crucial role of vaccination against the epidemic’s waves. It also showed the need for the use of high-quality rapid tests for their management