Ανάπτυξη διεργασιών απομάκρυνσης του φαινολικού φορτίου αποβλήτων ελαιουργείου με βάση τους μύκητες λευκής σήψης

Abstract

Κατά την επεξεργασία του ελαιοκάρπου στα ελαιουργεία, ειδικά αυτά των τριών φάσεων, παράγονται μεγάλες ποσότητες υγρών αποβλήτων, τα οποία διατίθενται σε εδαφικούς και υδάτινους αποδέκτες προκαλώντας σημαντικά περιβαλλοντικά προβλήματα. Τα απόβλητα αυτά είναι βεβαρημένα από πλευράς ρυπαντικού φορτίου και παρουσιάζουν φυτοτοξική δράση. Το φαινολικό τους φορτίο είναι η κύρια ρυπαντική παράμετρος, ενώ έχει διαπιστωθεί ότι προκαλεί τοξική δράση στα μεθανογόνα βακτήρια κατά την βιολογική διεργασία της αναερόβιας χώνευσης. Τα τελευταία χρόνια μεγάλο ενδιαφέρον παρουσιάζει η βιολογική μέθοδος επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων ελαιουργείου με τη χρήση μυκήτων λευκής σήψης (Βασιδιομύκητες) με σκοπό την αποτοξικοποίησή τους. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του αποτελεσματικού μεταβολισμού πολυφαινολικών συστατικών. Στην παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή γίνεται μια προσέγγιση του πρόβληματος επεξεργασίας και αποτοξικοποίησης του κατσίγαρου με τη χρήση πέντε στελεχών μυκήτων του γένους Pleurotus. Αυτό αποτελεί ένα μέρος ενός γενικότερου σχεδίου συνδυασμένης δράσης ενός συστήματος βιοεπεξεργασίας του αποβλήτου, όπου το πρώτο στάδιο θα περιλαμβάνει την αερόβια ζύμωση με μύκητες λευκής σήψης και το δεύτερο την αναερόβια επεξεργασία του κατσίγαρου που προηγουμένως έχει υποστεί επεξεργασία με τη χρήση μυκήτων. Μετά την επιλογή του αποδοτικότερου στελέχους (PO 22) και εφόσον έχει προηγηθεί ο χαρακτηρισμός του αποβλήτου, ακολουθεί η αριστοποίηση των συνθηκών λειτουργίας καινοτόμων βιοαντιδραστήρων, κατάλληλων για τη βέλτιστη ανάπτυξη του επιλεγμένου μικροοργανισμού σε αιωρούμενη ή σε ακινητοποιημένη μορφή. Ακολούθως γίνεται ένα πείραμα διαλείποντος έργου (πείραμα BMP) όπου ερευνάται εάν το απόβλητο που προηγουμένως έχει βιοεπεξεργαστεί με μύκητες λευκής σήψης και συγκεκριμένα στελέχη του γένους Pleurotus για την απομάκρυνση του φαινολικού φορτίου επιδεικνύει καλύτερη συμπεριφορά στην αναερόβια επεξεργασία εν συγκρίσει με το μη επεξεργασμένο απόβλητο.During olive processing, especially three phase processing, large volumes of wastewaters (olive mill wastewaters, OMW) are generated and usually discarded to soils and water receptors constituting a major environmental concern. The OMW have a high pollution concentration and they show toxic effect. Their phenolic concentration presents the main environmental concern, and it has been ascertained that it has a toxic effect on the methanogens during anaerobic digestion. Over the last years the biological method of treating olive mill wastewaters presents great interest and white rot fungi (Basidiomycetes) are used in order to detoxicate the wastewaters. This is achieved through the effective metabolism of polyphenolics. This work approaches the problem of treating and detoxicating OMW by using five strains of fungi of the Pleurotus species. This constitutes a part of a wider plan of a combined system involving the biotreatment of the waste, where the fist stage (pre-treatment) shall include the aerobic fermentation with the use of white rot fungi and the second stage shall involve the anaerobic treatment of the OMW which has previously undergone treatment with fungi. Once the OMW has been characterised the most efficient strain (PO 22) is chosen. Then the operation conditions of the innovative bioreactors which are suitable for optimum growth of micro organisms in a floating or immobilised form shall be optimised. Then a batch experiment (BMP experiment) shall be carried out to find out whether the waste which has been previously biotreated with strains of the Pleurotus species for the removal of phenolics exhibits a better anaerobic-ally treatment as opposed to the non treated waste