Εκτίμηση της οικολογικής ποιότητας των απορροών από διαφορετικές μεθόδους επεξεργασίας των ελαιουργικών αποβλήτων

Abstract

Greece is one of the major olive oil producing countries, covering 17% of the worldwide production. In the recent years, the productive process takes place in centrifugal type olive oil mills of three phases and two phases. In the first case, three outflows are produced, the olive oil, the liquid wastewaters and oil-stone. In the second case, apart from olive oil, the by-product is a semi-solid waste called olive pulp. The by-products of the olive oil process provoke serious repercussions to the environment from the uncontrolled disposal to the soil and to the rivers or to the sea, because of the high organic load and the especially toxic action of certain components. For this reason many bibliographic reports exist regarding treatment methods of this waste, which include physical, chemical and biological methods, with the last to be considered more effective. The present study aims to the risk assessment of olive oil mill wastewaters (OMW) posed to aquatic ecosystems and to the estimation of the effectiveness of three biological treatment methods regarding the reduction of toxicity, driving to safe environmental disposal. Analyses of the physicochemical characteristics were conducted for the effluents that resulted from the treatment of the waste with the white rot fungus Pleurotus ostreatus, as well as from the anaerobic treatment in reactors for hydrogen and methane production. The effectiveness of the aforementioned methods was validated via the ecotoxicological approach with the use of the two microbiotests Thamnotoxkit F and Daphtoxkit FTM pulex and the embryo toxicity test of the zebrafish Danio rerio. It must be noted that a similar integrated study has not been conducted not only in Greece but worldwide, a fact rendering the whole effort especially interesting. Seven (7) samples of the untreated OMW were collected from a three phase system, 16 samples from the outflow of the treatment with P. ostreatus, ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΝ ΑΠΟΡΡΟΝ ΑΠΟ 2ΙΑΦΟΡΕΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟ2ΟΥΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΝ ΕΛΑΙΟΥΡΓΙΚΝ ΑΠΟΒΛΗΤΝ 14 50 samples from the anaerobic reactor for hydrogen production and 25 samples from the methane producing reactor. The repercussion of OMW to the aquatic ecosystems and specifically to a river, was realised with the application of the risk assessment methodology, via the Risk Quotient (RQ). The results indicate that the risk is quite high seasonally.

Η Ελλάδα α?οτελεί μία α?ό τις βασικές ελαιο?αραγωγικές χώρες, καλύ?τοντας το 17% της ?αγκόσμιας ?αραγωγής. Η ?αραγωγική διαδικασία λαμβάνει χώρα σε ελαιοτριβεία φυγοκεντρικού τύ?ου τριών φάσεων και δύο φάσεων. Στην ?ρώτη ?ερί?τωση, ?αράγονται τρεις εκροές, το ελαιόλαδο, το υγρό α?όβλητο και η ?αχύρευστη ελαιο?υρήνα. Στη δεύτερη ?ερί?τωση, εκτός α?ό το ελαιόλαδο ?ροκύ?τει και ένα ?αχύρευστο ?αρα?ροϊόν, η υγρή ελαιο?υρήνα. Τα ?αρα?ροϊόντα της ελαιο?αραγωγικής διαδικασίας, λόγω της α?ευθείας διάθεσης στο έδαφος ή στα ?οτάμια ή στη θάλασσα, ε?ιδρούν δυσμενώς και στο ?εριβάλλον λόγω του υψηλού οργανικού φορτίου και της τοξικής δράσης ορισμένων συστατικών τους. Για το λόγο αυτό υ?άρχουν ολυάριθμες βιβλιογραφικές αναφορές σχετικές με μεθόδους ε?εξεργασίας του α?οβλήτου, ?ου αφορούν σε φυσικές, χημικές, βιολογικές μεθόδους, με τις τελευταίες να είναι ?ιο διαδεδομένες και να θεωρούνται ?ιο α?οτελεσματικές. Η ?αρούσα μελέτη στοχεύει στην εκτίμηση του κινδύνου του ελαιουργικού α?οβλήτου για το υδάτινο οικοσύστημα και της α?οτελεσματικότητας τριών βιολογικών μεθόδων ε?εξεργασίας του, ως ?ρος τη μείωση της τοξικότητας, με σκο?ό την ασφαλή διάθεση στο ?εριβάλλον. Πραγματο?οιήθηκαν μετρήσεις των φυσικοχημικών ?αραμέτρων των α?ορροών ?ου ?ροέκυψαν α?ό την ε?εξεργασία του α?οβλήτου με τον μύκητα Pleurotus ostreatus, καθώς και α?ό την αναερόβια ε?εξεργασία σε αντιδραστήρες για ?αραγωγή υδρογόνου και μεθανίου. Η α?οτελεσματικότητα των μεθόδων ελέγχθηκε μέσω της οικοτοξικολογικής ροσέγγισης με τη χρήση των μικροβιοτεστ Thamnotoxkit F και Daphtoxkit FTM pulex και του τεστ τοξικότητας με έμβρυα ιχθύος (Danio rerio). Θα ?ρέ?ει να ε?ισημανθεί ότι ανάλογη ολοκληρωμένη μελέτη τοξικότητας των α?οβλήτων των ελαιουργείων δεν έχει γίνει στη χώρα μας, γεγονός ?ου καθιστά την όλη ?ροσ?άθεια ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα. ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΝ ΑΠΟΡΡΟΝ ΑΠΟ 2ΙΑΦΟΡΕΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟ2ΟΥΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΝ ΕΛΑΙΟΥΡΓΙΚΝ ΑΠΟΒΛΗΤΝ 10 Λήφθηκαν 7 δείγματα ανε?εξέργαστου ελαιουργικού α?οβλήτου, 16 δείγματα α?ό την ε?εξεργασία με P. ostreatus, 50 δείγματα α?ό τον αναερόβιο αντιδραστήρα για ?αραγωγή υδρογόνου και 25 α?ό τον αντιδραστήρα για αραγωγή μεθανίου. Η ε?ί?τωση του ελαιουργικού α?οβλήτου στα υδάτινα οικοσυστήματα και συγκεκριμένα σε ?οτάμι, ?ραγματο?οιήθηκε με την εφαρμογή της μεθοδολογίας για την εκτίμηση κινδύνου, μέσω του λόγου RQ (Risk Quotient) α?ό ό?ου ?ροέκυψε ότι ο κίνδυνος είναι ιδιαίτερα υψηλός. Η φυσικοχημική ανάλυση των δειγμάτων έδειξε υψηλές τιμές στις αραμέτρους ?ου αναλύθηκαν, ακόμα και μετά την ε?εξεργασία, καθώς και μεγάλη διακύμανση αυτών σε δείγματα της ίδιας κατηγορίας. Α?ό τους ελέγχους τοξικότητας ?ου εφαρμόστηκαν, υ?ολογίσθηκαν οι τιμές τοξικότητας LC50 και εν συνεχεία οι τοξικές μονάδες (ΤU). Μέσω αυτών, το ελαιουργικό α?όβλητο κατατάσσεται στην κατηγορία ??ολύ τοξικό? (D. pulex) και ?εξαιρετικά τοξικό? (Τ. platyurus και D. rerio), με τιμές ΤU να κυμαίνονται α?ό 60,2 – 330,9. Η τοξικότητα συνδέεται άμεσα με τις φαινόλες, τα νιτρώδη, τα αμμωνιακά, τις τανίνες, τα θειικά ιόντα, τα ολικά χλωριόντα και τα ολικά διαλυμένα στερεά.