Χρήση μικροφυκών/κυανοβακτηρίων για την παραγωγή προϊόντων από ρεύματα αποβλήτων
Loading...
Date
2025
Authors
Πατσιαλού, Στεφανία
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Το κυριότερο πρόβλημα της σύγχρονης εποχής είναι η συνεχώς αυξανόμενη παγκόσμια ζήτηση για τροφή και ενέργεια, σε συνδυασμό με την υποβάθμιση του φυσικού περιβάλλοντος. Η αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού, με πρόβλεψη τα 10,4 δισεκατομμύρια έως το 2100, επιφέρει αυξανόμενες ενεργειακές απαιτήσεις και αύξηση της περιβαλλοντικής ρύπανσης. Επίσης, η αύξηση της βιομηχανίας παγκοσμίως συνεισφέρει στη συνεχόμενη ατμοσφαιρική ρύπανση αλλά και ρύπανση των υδατικών οικοσυστημάτων. Ως αποτέλεσμα, είναι πια επιτακτική η επεξεργασία των υγρών αποβλήτων με βιώσιμες μεθόδους, όπως είναι η χρήση μικροφυκών και κυανοβακτηρίων. Η χρήση αυτών των μικροοργανισμών για την επεξεργασία υγρών αποβλήτων κρίνεται ιδανική, καθώς πέραν της βιοαποδόμησης των αποβλήτων παράλληλα παράγονται ενδοκυτταρικά προϊόντα. Η παρούσα διδακτορική διατριβή επικεντρώθηκε στη διερεύνηση βιολογικών μεθόδων για την επεξεργασία ρευμάτων υγρών αποβλήτων με χρήση βακτηρίων και φωτοσυνθετικών μικροοργανισμών, και στην ταυτόχρονη αξιολόγηση των βιοπροϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας. Συγκεκριμένα, εξετάστηκαν τα παρακάτω:
α) Η ανάπτυξη νέων ταυτοποιημένων θαλάσσιων στελεχών μικροφυκών και κυανοβακτηρίων σε τεχνητά μέσα.
β) Η επεξεργασία αποβλήτου παραδοσιακής κρέμας χρησιμοποιώντας βιολογικό φίλτρο προσκολλημένης ανάπτυξης με γηγενείς μικροοργανισμούς και αντιδραστήρες αιωρούμενης ανάπτυξης με κυανοβακτήρια (Leptolyngbya sp., Arthrospira sp., Geitlerinema sp.), και η επεξεργασία τυρογάλακτος με θαλάσσια στελέχη (Geitlerinema sp., Picochlorum costavermella).
γ) Η χρήση του θαλάσσιου μικροφύκους Picochlorum costavermella για την επεξεργασία αποβλήτων επιτραπέζιας ελιάς, σε φωτοαντιδραστήρες εργαστηριακής και πιλοτικής κλίμακας (1 L, 10 L, 40 L).
δ) Η βιοαποδόμηση αποβλήτων φαρμακοβιομηχανίας με το κυανοβακτήριο Leptolyngbya sp. υπό διαφορετικούς τρόπους λειτουργίας των συστημάτων.
Διαπιστώθηκε η επιτυχής ανάπτυξη των θαλάσσιων στελεχών σε τεχνητά μέσα υψηλής αλατότητας, και η αποτελεσματική απομάκρυνση των οργανικών και ανόργανων συστατικών σε όλα τα εξεταζόμενα υποστρώματα. Συγκεκριμένα, μέσω του βιολογικού φίλτρου επιτεύχθηκε σημαντική απομάκρυνση οργανικών συστατικών και στερεών του αποβλήτου της παραδοσιακής κρέμας, ενώ οι καλλιέργειες κυανοβακτηρίων επέφεραν περαιτέρω απομάκρυνση του οργανικού φορτίου. Επίσης, με τα θαλάσσια στελέχη μικροφυκών και κυανοβακτηρίων κατέστη επιτυχής η βιολογική επεξεργασία του δευτερογενούς ορού γάλακτος και των αποβλήτων επιτραπέζιας ελιάς, υποστρωμάτων με ιδιαίτερα υψηλή αλατότητα. Τέλος, ο εγκλιματισμός του Leptolyngbya sp. στο απόβλητο φαρμακοβιομηχανίας οδήγησε σε επιτυχή βιοαποδόμηση και μείωση της φυτοτοξικής επίδρασης των αποβλήτων. Σε όλα τα συστήματα καταγράφηκαν υψηλά ποσοστά περιεκτικότητας βιοπαραγόμενων προϊόντων, ανάλογα τις συνθήκες των πειραμάτων. Όπως διαπιστώθηκε, η επιλογή των κατάλληλων ειδών και των πειραματικών συνθηκών καθόρισε τη βέλτιστη απόδοση του εκάστοτε συστήματος.
Description
Keywords
Μικροφύκη, Θαλάσσια μικροφύκη, Κυανοβακτήρια, Αερόβια βιολογική επεξεργασία, Αγροτο-βιομηχανικά απόβλητα, Υγρά απόβλητα βιομηχανίας επιτραπέζιας ελιάς, Απόβλητα φαρμακοβιομηχανίας, Απόβλητα παραδοσιακης κρεμας ψυγειου, Απόβλητα ορρού γάλακτος